Cheche ya umeme. Chanzo cha mwako wa viwandani Uwashaji wa nyenzo inayoweza kuwaka dhidi ya joto kupita kiasi kutokana na msuguano

Chini ya hali ya uzalishaji, ongezeko la hatari ya moto katika joto la miili kama matokeo ya ubadilishaji wa nishati ya mitambo kuwa nishati ya joto huzingatiwa wakati wa athari za miili imara (pamoja na au bila kuundwa kwa cheche); na msuguano wa uso wa miili wakati wa harakati zao za pamoja; katika usindikaji wa nyenzo ngumu na zana za kukata, na pia katika ukandamizaji wa gesi na ukandamizaji wa plastiki. Kiwango cha kupokanzwa kwa miili na uwezekano wa kuonekana kwa vyanzo vya moto katika kesi hii inategemea hali ya mpito wa nishati ya mitambo kuwa nishati ya joto.

Kielelezo 5-9. Turbine-vortex cheche arrester: / - mwili; 2 - turbine stationary; 3 - trajectory ya chembe imara

Mchele. 5.10. Utegemezi wa joto la cheche za chuma kwenye nguvu na nyenzo zinazogongana (kulingana na MIHM): 1 - na diski ya abrasive; 2 - na diski ya chuma. Kasi ya athari ya mstari 5.2 m/s

Cheche zinazotokana na athari za miili imara. Athari kali za kutosha za baadhi ya miili dhabiti hutoa cheche (cheche za athari na msuguano). Cheche katika kesi hii ni chembe ya chuma au jiwe moto kwa mwanga. Ukubwa wa athari na cheche za msuguano hutegemea mali ya vifaa na sifa za nishati ya athari, lakini kwa kawaida hazizidi 0.1 ... 0.5 mm. Joto la cheche, kwa kuongeza, inategemea mchakato wa mwingiliano (kemikali na joto) wa chembe ya chuma na mazingira. Kwa hivyo, juu ya athari na abrasion ya metali katika mazingira ambayo haina oksijeni au wakala mwingine wa oksidi, hakuna cheche zinazoonekana zinazoundwa. Kupokanzwa kwa ziada kwa cheche za athari za chuma wakati wa kukimbia katika mazingira kawaida hutokea kama matokeo ya oxidation yao na oksijeni ya anga. Joto la cheche za chuma laini zisizo na maji zinaweza kufikia kiwango cha kuyeyuka cha chuma (karibu 1550 ° C). Itaongezeka kwa kuongezeka kwa maudhui ya kaboni katika chuma, kupungua kwa ongezeko la nyongeza za alloying. Utegemezi wa joto la cheche kwenye nyenzo za miili inayogongana na mzigo maalum uliowekwa unaonyeshwa kwenye tini. 5.10. Kwa mujibu wa grafu, joto la cheche huongezeka kwa mstari na mzigo unaoongezeka, na cheche zinazoundwa wakati chuma kinapiga corundum zina joto la juu kuliko wakati chuma kinapiga chuma.

Chini ya hali ya uzalishaji, asetilini, ethilini, hidrojeni, monoksidi kaboni, disulfidi ya kaboni huwaka kutoka kwa cheche za athari. Cheche za athari (chini ya hali fulani) zinaweza kuwasha mchanganyiko wa methane-hewa. Nguvu ya kuwasha ya cheche za athari ni sawia na maudhui ya oksijeni ya mchanganyiko ambao cheche hizi zinaweza kuwaka. Hii inaeleweka: oksijeni zaidi katika mchanganyiko, mkali zaidi wa cheche huwaka, juu ya mwako wa mchanganyiko.

Uwezo wa kuwasha wa cheche za athari huwekwa kwa majaribio - kulingana na nishati ya athari.

Cheche ya kuruka haiwashi moja kwa moja mchanganyiko wa hewa-vumbi, lakini, ikianguka kwenye vumbi vilivyotulia au nyenzo zenye nyuzi, husababisha kuonekana kwa foci zinazovuta moshi. Hii, inaonekana, inaelezea idadi kubwa ya kuwaka na moto kutoka kwa cheche za mitambo kwenye mashine ambapo kuna vifaa vya nyuzi au amana za vumbi laini linaloweza kuwaka. Kwa hivyo, katika maduka ya kusaga ya mills na groats, katika kufungua-kufungua na maduka ya monoxide ya kaboni ya viwanda vya nguo, pamoja na mimea ya kuchimba pamba, zaidi ya 50% ya moto na moto wote hutoka kutokana na cheche zilizopigwa na athari za miili imara. .

Cheche hutengenezwa wakati miili ya alumini inapiga uso wa chuma uliooksidishwa. Katika kesi hii, mwingiliano wa kemikali hutokea kati ya chembe ya joto ya alumini na oksidi za chuma na kutolewa kwa kiasi kikubwa cha joto:

2A1 + Fe 2 O 3 \u003d A1 2 O 3 + 2Fe + Q.

Joto la mmenyuko huu huongeza maudhui ya joto na joto la cheche.

Cheche zinazozalishwa wakati wa kufanya kazi na zana za athari (nyundo, patasi, nguzo, n.k.) mara nyingi husababisha hatari za moto na mlipuko. Kuna matukio yanayojulikana ya kuangaza na milipuko katika vituo vya kusukumia na compressor, pamoja na katika majengo ya viwanda wakati chombo kinaanguka, wrenches hupiga wakati wa kuimarisha karanga. Kwa hiyo, wakati wa kufanya kazi mahali ambapo mchanganyiko unaolipuka wa mvuke au gesi yenye hewa inawezekana, usitumie zana za athari zilizofanywa kwa vifaa vya kutengeneza cheche. Vyombo vilivyotengenezwa kwa shaba, shaba ya fosforasi, shaba, berili, aloi ya alumini AKM-5-2, duralumin iliyo na mdogo (hadi 1.2 ... 1.8%), magnesiamu .. (alloy D-16 na nk) na hata zana zilizofanywa kwa vyuma vya aloi ya juu.Matumizi ya chombo kilichopangwa kwa shaba haifikii lengo, kwa sababu safu ya laini ya shaba huisha haraka. Wakati wa kutumia zana za chuma, zinapaswa kulindwa kutokana na kuanguka na, ikiwezekana, kubadilisha shughuli za athari) na zisizo na athari (kwa mfano, kukata chuma na chisel kunapaswa kubadilishwa na sawing, nk), na vitengo vya uingizaji hewa vya rununu vinapaswa kuwa. hutumika kutawanya mivuke inayoweza kuwaka au gesi kwenye maeneo ya kazi.

Cheche zinazozalishwa wakati chuma au mawe hugonga mashine. Katika vifaa vilivyo na vichochezi vya kutengenezea au usindikaji wa kemikali wa vitu vikali katika vimumunyisho (kwa mfano, molekuli ya selulosi katika pombe, acetate ya selulosi katika asetoni, mpira katika petroli, nitrocellulose katika mchanganyiko wa pombe-ether, nk), katika mashine za kusaga. , kulegeza na kuchanganya vitu vikali vinavyoweza kuwaka (nyundo na vinu vya diski ya mshtuko, vichungi vya kulisha, pamba na mashine za kukatia, n.k.), katika vichanganyiko vya kuchanganya na kutunga nyimbo za poda, katika vifaa vya centrifugal-action vya kusonga gesi na mvuke (mashabiki). , blowers, compressors centrifugal) vipande vya chuma au mawe vinaweza kuingia na bidhaa za kusindika, na kusababisha cheche. Kwa hivyo, bidhaa zilizochakatwa zinapaswa kuchunguzwa, kupepetwa, kuoshwa, au mitego ya sumaku, ya mvuto au isiyo na nguvu inapaswa kutumika.

Mchele. 5.11. Mtego wa jiwe: / - bomba la nyumatiki; 2 - bunker; 3 - nyuso zenye mwelekeo; 4 - upakuaji hatch

Ni ngumu sana kusafisha nyenzo zenye nyuzi, kwani uchafu thabiti unanaswa kwenye nyuzi. Kwa hiyo, kusafisha pamba ghafi kutoka kwa mawe kabla ya kuingia kwenye mashine, mitego ya mawe ya mvuto au inertial imewekwa (Mchoro 5.11).

Uchafu wa chuma kwa wingi na nyenzo za nyuzi pia hukamatwa na mitego ya magnetic (separators). Kwenye mtini. 5.12 inaonyesha mtego wa sumaku, unaotumika sana katika uzalishaji wa unga na nafaka, na vile vile katika vinu vya kulisha. Kwenye mtini. 5.13 inaonyesha sehemu ya kitenganishi cha sumakuumeme na ngoma inayozunguka.

Ikumbukwe kwamba ufanisi wa mitego inategemea eneo lao, kasi ya harakati, sare na unene wa safu ya bidhaa, na asili ya uchafu. Wao ni imewekwa, kama sheria, mwanzoni mwa mstari wa uzalishaji, mbele ya mashine za athari. Separators kawaida hulinda mashine kutokana na uharibifu wa mitambo. Ufungaji wao pia unaagizwa na mahitaji ya usafi na usafi.

Mchele. 5.12. Kitenganishi cha sumaku na sumaku za kudumu: / - makazi; 2 - sumaku za kudumu; 3 - nyenzo nyingi

Mchele. 5.13. Separator ya umeme na ngoma inayozunguka: / - makazi; 2 - electromagnet fasta; 3 - mtiririko wa bidhaa; 4 - screw kurekebisha; 5 - ngoma inayozunguka

nyenzo za sumaku; 6 - bomba kwa bidhaa iliyosafishwa; 7 - bomba kwa uchafu uliofungwa

Ikiwa kuna hatari ya uchafu usio na sumaku unaoingia kwenye mashine, kwanza, upangaji kamili wa malighafi hufanywa, na pili, uso wa ndani wa mashine, ambayo uchafu huu unaweza kugonga, umewekwa na chuma laini. mpira au plastiki.

Cheche zinazotokana na athari za mifumo ya kusonga ya mashine kwenye sehemu zao zisizobadilika. Katika mazoezi, mara nyingi hutokea kwamba rotor ya shabiki wa centrifugal huwasiliana na kuta za casing au saw inayozunguka kwa kasi na ngoma za kisu za nyuzi za kutenganisha na kukata mashine hupiga gratings za chuma zilizowekwa. Katika hali hiyo, cheche huzingatiwa. Inawezekana pia kwa marekebisho yasiyo sahihi ya mapungufu, na deformation na vibration ya shafts, kuvaa kwa fani, kupotosha, kufunga kwa kutosha kwa chombo cha kukata kwenye shafts, nk Katika hali hiyo, si tu cheche inawezekana, lakini pia kuvunjika. sehemu za kibinafsi za mashine. Kuvunjika kwa mkusanyiko wa mashine, kwa upande wake, inaweza kuwa sababu ya kuundwa kwa cheche, kwani chembe za chuma huingia kwenye bidhaa.

Hatua kuu za kuzuia moto zinazolenga kuzuia uundaji wa athari na cheche za msuguano hupunguzwa kwa marekebisho ya makini na kusawazisha shimoni, uteuzi sahihi wa fani, kuangalia ukubwa wa mapungufu kati ya sehemu zinazozunguka na za stationary za mashine, na kuaminika kwao. kufunga, ambayo haijumuishi uwezekano wa harakati za longitudinal; kuzuia upakiaji wa mashine kupita kiasi.

Kabla ya kuanza kufanya kazi, mashine ambayo mgongano wa sehemu zinazozunguka na sehemu za stationary inawezekana lazima iangaliwe (katika hali ya utulivu, na kisha bila kazi) kwa kukosekana kwa upotovu na mitetemo, nguvu ya kufunga kwa sehemu zinazozunguka; na uwepo wa vibali muhimu. Katika mchakato wa kazi, wakati kelele za nje, mshtuko na kutetemeka zinaonekana, ni muhimu kusimamisha mashine kwa ajili ya kutatua matatizo.

Mahitaji ya kuongezeka kwa usalama wa ndani yanawekwa kwenye vifaa vya uzalishaji na uwepo wa asetilini, ethilini, monoksidi ya kaboni, mivuke ya disulfidi ya kaboni, misombo ya nitro na vitu sawa vinavyoweza kuwaka au visivyo na utulivu, sakafu na majukwaa ambayo yanafanywa kwa nyenzo zisizo na cheche au zimefungwa. mikeka ya mpira, njia, nk Ghorofa ya majengo ambapo nitrocellulose inasindika, kwa kuongeza, huwekwa unyevu. Trolleys na trolleys lazima iwe na chuma laini au rims za mpira kwenye magurudumu.

Harakati yoyote ya miili katika kuwasiliana na kila mmoja inahitaji matumizi ya nishati ili kuondokana na kazi ya nguvu za msuguano. Nishati hii mara nyingi hubadilishwa kuwa joto. Katika hali ya kawaida na uendeshaji sahihi wa miili ya kusugua, joto iliyotolewa Q t p huondolewa kwa wakati ufaao na mfumo maalum wa baridi wa Q, na pia hutolewa kwenye mazingira Q OkP:

Q tr \u003d Q baridi + Q env.

Ukiukaji wa usawa huu, yaani, ongezeko la kutolewa kwa joto au kupungua kwa kuondolewa kwa joto na kupoteza joto, husababisha ongezeko la joto la miili ya kusugua. Kwa sababu hii, vyombo vya habari vinavyoweza kuwaka au nyenzo huwaka kwa sababu ya joto la juu la fani za mashine, mihuri iliyoimarishwa sana, ngoma na mikanda ya kusafirisha, puli na mikanda ya kuendesha gari, nyenzo za nyuzi wakati wa kujeruhiwa karibu na shafts za zana zinazozunguka, na vifaa vya mashine vinavyoweza kuwaka.

Mchele. 5.14. Mpango wa kuzaa wazi: / - spike ya shimoni; 2 - kuzaa shell; 3 - kitanda

Kuwasha kutoka kwa joto la juu la fani za mashine Na vifaa. Hatari zaidi ya moto ni fani za wazi za shafts zilizojaa sana na za kasi. Lubrication duni ya nyuso za kazi, uchafuzi, shafts zisizo sahihi, kupakia mashine na kuimarisha zaidi ya fani kunaweza kusababisha fani kuzidi. Mara nyingi, nyumba ya kuzaa huchafuliwa na amana za vumbi linaloweza kuwaka (mbao, unga, pamba). Hii pia hutengeneza hali za kuzidisha kwao.Thamani ya takriban ya halijoto ya kuzaa tambarare (ona Mchoro 5.14) inaweza kuamuliwa kwa kukokotoa. Joto la uso wa kuzaa katika kesi ya ukiukaji wa hali ya uendeshaji wake hubadilika kwa wakati. Kwa muda wa muda dx tunaweza kuandika usawa wa usawa wa joto ufuatao:

d Q t p = dQ mzigo+ dQ oxl+ dQ 0Kp , (5.7)

wapi dQ Tp- kiasi cha joto iliyotolewa wakati wa uendeshaji wa kuzaa;

dQ mzigo - kiasi cha joto kinachotumiwa kwa joto la kuzaa; dQoxl - kiasi cha joto kinachoondolewa na mfumo wa baridi wa kulazimishwa; d Q 0 K p - kupoteza joto kutoka kwa uso wa kuzaa hadi kwenye mazingira.

Kiasi cha joto iliyotolewa wakati wa msuguano wa nyuso imedhamiriwa na formula

Q tr = f tr Nl,

wapi f tr ni mgawo wa msuguano; N- mzigo; / - harakati ya jamaa ya nyuso.

Halafu, kama inavyotumika kwa kuzaa (kwa mwendo wa mzunguko), kazi ya nguvu za msuguano imedhamiriwa na usemi.

dQ t p = f Tp Nd III /2πndτ = πf TR NdIII ndt,(5.8)

wapi P- mzunguko wa mzunguko wa shimoni (1 / s); d- kipenyo cha stud ya shimoni. Kuchukua mgawo wa msuguano kuwa thamani ya mara kwa mara na kuashiria bidhaa ya maadili ya mara kwa mara lakini, itakuwa na:

dQ Tp = tangazo.(5.9)

Kiasi cha joto kinachotumiwa inapokanzwa kuzaa dQ mzigo wakati joto linapoongezeka dT, itakuwa sawa na:

dQ narp = mcdT,(5.10)

wapi T- wingi wa sehemu za joto za kuzaa; kutoka ni wastani wa uwezo maalum wa joto wa nyenzo za kuzaa.

Kiasi cha joto dQ 0 XJI , kuondolewa kwa mfumo wa baridi wa kulazimishwa inaweza kuchukuliwa sawa na sifuri, ambayo inafanana na hali ya hatari zaidi ya uendeshaji wa kuzaa.

Kiasi cha joto dQup, kupotea kwa uso wa kuzaa kwa mazingira, itakuwa sawa na:

dQ env = alpha( T P- T B)Fdt,(5.11)

ambapo α ni mgawo wa uhamisho wa joto wa uso wa kuzaa na wa kati; T uk Na T katika- kuzaa uso na joto la hewa; F- uso wa kubadilishana joto (uso wa kuzaa unaosha na hewa iliyoko).

Kubadilisha maadili yaliyopatikana dQ Tp , dQ narv Na dQ 0 Kp katika mlinganyo (5.7), tunapata mlingano

adτ = mcdT+a(T n -T B)Fdτ,(5.12)

ambaye suluhisho lake chini ya hali ya awali ya ajali (T P = T V) inatoa:

Mgawo a imedhamiriwa kutoka kwa hali ya uhamishaji wa joto kutoka kwa uso wa silinda hadi kwa mazingira na ubadilishaji wa bure wa hewa.

Equation inayotokana (5.13) inafanya uwezekano wa kuamua joto la kuzaa wakati wowote wakati wa hali ya dharura ya uendeshaji wake au kuamua muda wa hali ya dharura, wakati ambapo joto la uso wa kuzaa hufikia thamani ya hatari.

Kiwango cha juu cha joto cha kuzaa (saa τ = ∞) kinaweza kuamua kutoka kwa formula

Ili kuepuka hali ya moto na mlipuko, katika kesi hii, badala ya fani za wazi, fani za rolling hutumiwa, zimewekwa kwa utaratibu, na hali ya joto inadhibitiwa.

Katika mashine ngumu (turbines, centrifuges, compressors), udhibiti wa joto wa kuzaa unafanywa kwa kutumia mifumo ya vifaa.

Udhibiti wa kuona wa joto la fani unafanywa kwa kutumia rangi zisizo na joto ambazo hubadilisha rangi yao wakati wa joto kwenye nyumba za kuzaa. Mifumo ya kulainisha ya kulazimishwa inaweza kuzuia overheating ya fani, kifaa ambacho kinapaswa kutoa udhibiti wa upatikanaji wa mafuta, uingizwaji wa mafuta yaliyotumiwa na mafuta safi (yenye sifa maalum za utendaji), kuondolewa kwa haraka na kwa urahisi kwa smudges za mafuta kutoka kwa sehemu za mashine.

Mfano ni uboreshaji wa kisasa wa mfumo wa lubrication kwa fani za mitungi ya kukausha na rollers za karatasi na kadibodi kwenye mashine ya kusaga na karatasi katika mkoa wa Arkhangelsk. Kutokana na hali hii ya kisasa, moto na moto katika mifumo husika umekoma kivitendo.

Hapo awali, droppers zilitolewa ili kudhibiti kuibua mtiririko wa mafuta kwenye fani. Waliwekwa chini ya casings ya mashine, katika ukanda wa joto la juu, ambayo kivitendo iliondoa uwezekano wa udhibiti wa utaratibu. Kwa pendekezo la idara ya moto ya kituo na tume ya moto na kiufundi ya biashara, droppers zilibadilishwa na rotameters zilizowekwa nje ya mashine. mfumo, na hivyo kupunguza smudges za mafuta kwenye muafaka na makusanyiko ya kuzaa.

Aidha, kwa mujibu wa mradi wa awali, mafuta katika fani yalibadilishwa tu wakati wa matengenezo ya kuzuia yaliyopangwa au matengenezo yaliyopangwa. Ilikuwa ngumu kudhibiti uwepo wa lubrication wakati wa operesheni ya mashine. Utumishi wa fani uliangaliwa "kwa sikio". Wakati wa ujenzi wa mashine, mfumo wa lubrication wa kati uliwekwa: kutoka kwa tank (10 m 3) iliyowekwa kwenye chumba tofauti, mafuta yaliyochujwa yalitolewa na pampu ya gear kwa mabomba ya shinikizo na kupitia matawi kwa rotameters, kutoka kwa rotameters hadi fani. Baada ya kupita kwa kuzaa, mafuta yaliingia kwenye sump na chujio, ambako ilisafishwa kwa uchafu wa mitambo, kilichopozwa na tena kuingia kwenye tank ya kazi. Shinikizo, joto na kiwango cha mafuta kwenye tanki vilidhibitiwa kiatomati. Wakati pampu za mafuta ziliposimama na shinikizo kwenye mstari wa shinikizo lilipungua, kengele za sauti na mwanga zilisababishwa, na pampu za chelezo ziliwashwa.

Ili kusafisha mashine kutoka kwa smudges ya mafuta na vumbi vilivyowekwa juu yao, ikawa na ufanisi kutumia ufumbuzi wa 2% wa sabuni ya kiufundi TMS-31 (saa 50 ... 70 ° C). Mfumo wa stationary wa mikusanyiko ya kuosha na mifumo hupangwa kwa urefu wote wa mashine. Kuanzishwa kwa mfumo wa kusafisha kulifanya iwezekanavyo kuosha smudges za mafuta na vumbi kila mabadiliko, bila kusimamisha mashine. Aidha, tani 10 za mafuta ya taa ziliondolewa katika uzalishaji, na hali ya kazi ya wafanyakazi iliboreshwa kwa kiasi kikubwa.

Kuzidisha joto na kuwashwa kwa mikanda ya conveyor na mikanda ya gari hutokea hasa kama matokeo ya kuteleza kwa muda mrefu kwa ukanda au mkanda unaohusiana na kapi. Utelezi kama huo, unaoitwa kuteleza, hufanyika kwa sababu ya kutolingana kati ya nguvu iliyopitishwa na mvutano wa matawi ya ukanda (mkanda). Wakati wa kuteleza, nishati yote hutumiwa kwenye msuguano wa ukanda kwenye pulley, kama matokeo ambayo kiasi kikubwa cha joto hutolewa. Utelezi wa kawaida wa mikanda ya conveyor, mikanda ya lifti na anatoa za ukanda hutokea kwa sababu ya mzigo mkubwa au mvutano wa chini wa ukanda. Katika lifti, kuteleza mara nyingi husababishwa na kizuizi cha kiatu, ambayo ni, hali ambayo ndoo ya lifti haiwezi kupitia unene wa dutu iliyosafirishwa. Kupakia kupita kiasi na kuteleza kunaweza kusababishwa na kubana kwa ukanda, upotoshaji, nk.

Joto la juu la ngoma au pulley wakati wa kuteleza kwa muda mrefu kwa ukanda au ukanda inaweza kuamua na formula (5.14).

Ili kuepuka overheating na moto wa mikanda conveyor na mikanda ya gari, kazi na overload lazima kuruhusiwa; ni muhimu kudhibiti kiwango cha mvutano wa ukanda, ukanda, hali yao Vizuizi vya viatu vya lifti na bidhaa, kupotosha kwa mikanda na msuguano wao dhidi ya casings na vitu vingine vya karibu haipaswi kuruhusiwa. Katika baadhi ya matukio (wakati wa kutumia conveyors yenye nguvu ya juu na elevators), vifaa na vifaa hutumiwa vinavyoashiria moja kwa moja uendeshaji wa maambukizi na overload na kuacha harakati ya ukanda wakati kiatu cha lifti kinaanguka.

Wakati mwingine, ili kupunguza utelezi, ukanda wa maambukizi hunyunyizwa na rosini, lakini hii inatoa athari ya muda mfupi tu. Kutibu ukanda na rosini huchangia kuundwa kwa malipo ya umeme tuli, ambayo husababisha hatari fulani ya moto. Katika kesi hii, ni bora kutumia maambukizi ya ukanda wa V.

Kuwashwa kwa nyenzo za nyuzi wakati wa kuzifunga kwenye shimoni huzingatiwa katika vinu vya kusokota, vinu vya lin, na vile vile katika mchanganyiko wakati wa kuvuna mazao ya nafaka. Nyenzo za nyuzi na bidhaa za majani hujeruhiwa kwenye shafts karibu na fani. Upepo unaambatana na kuunganishwa kwa taratibu kwa wingi, na kisha inapokanzwa kwa nguvu wakati wa msuguano dhidi ya kuta za mashine, charring na, hatimaye, moto. Wakati mwingine moto hutokea kama matokeo ya vilima vya nyenzo za nyuzi kwenye shafts ya conveyors ambayo huhamisha taka na bidhaa za kumaliza. Katika vinu vya kusokota, moto mara nyingi husababishwa na kamba iliyovunjika au msuko ambao huendesha viunzi vya mashine za kusokota.

Upepo wa nyenzo za nyuzi kwenye shimoni zinazozunguka za mashine huwezeshwa na uwepo wa pengo lililoongezeka kati ya shimoni na kuzaa (kuingia kwenye pengo hili, nyuzi zimefungwa, zimepigwa, mchakato wa kuifunga kwenye shimoni huanza na kuongezeka kwa nguvu kwa tabaka), uwepo wa sehemu tupu za shimoni ambazo nyenzo za nyuzi hugusana, na utumiaji wa malighafi ya mvua na iliyochafuliwa.

Ili kuzuia vilima vya vifaa vya nyuzi kwenye shafts zinazozunguka za mashine, ni muhimu kulinda shafts kutoka kwa kuwasiliana moja kwa moja na nyenzo za kusindika za nyuzi kwa kutumia bushings (Mchoro 5.15), casings ya cylindrical na conical, conductors, baa za mwongozo, anti- ngao za vilima, nk Kwa kuongeza, unapaswa kufunga vibali vya chini kati ya pini za shimoni na fani, kuzuia kuongezeka kwao; kufanya ufuatiliaji wa utaratibu wa shafts, ambapo kunaweza kuwa na vilima, kusafisha kwa wakati kutoka kwa nyuzi, kuwalinda na visu maalum vya kupambana na vilima vinavyopunguza nyuzi za vilima. Ulinzi huo hutolewa, kwa mfano, kwa mashine za kukata kwenye mill ya lin.

Mchele. 5.15. Ulinzi wa shimoni dhidi ya vilima vya nyenzo za nyuzi: lakini- sleeve iliyowekwa kwa uhuru; b- fasta koni bushing; 1 - kuzaa; 2 - shimoni; 3 - sleeve ya kinga

Udhihirisho wa joto wa nishati ya mitambo katika hali ya uzalishaji huzingatiwa wakati wa uendeshaji wa vyombo vya habari na vitengo vya compressor. Hatari ya moto ya njia hizi imejadiliwa katika sura ya 10 na 11 ya kitabu hiki cha kiada.

§ 5.4. Udhihirisho wa joto wa athari za kemikali -

Uhesabuji wa vigezo vya vyanzo vya moto (mlipuko).

Katika hatua hii, ni muhimu kutathmini uwezo wa vyanzo vya moto ili kuanzisha vitu vinavyoweza kuwaka.

Vyanzo vinne vya kuwasha vinazingatiwa:

a) hatua ya sekondari ya umeme;

b) cheche za mzunguko mfupi;

c) cheche za kulehemu za umeme;

d) balbu ya taa ya incandescent.

e) insulation ya moto ya kebo ya umeme (waya)

Athari ya sekondari ya umeme

Hatari ya athari ya pili ya umeme iko katika umwagaji wa cheche unaotokana na athari za kufata na za kielektroniki za umeme wa angahewa kwenye vifaa vya uzalishaji, bomba na miundo ya ujenzi. Nishati ya cheche inazidi 250 mJ na inatosha kuwasha vitu vinavyoweza kuwaka na nishati ya chini ya kuwasha ya hadi 0.25 J.

Hatua ya pili ya mgomo wa umeme ni hatari kwa gesi ambayo imejaza kiasi kizima cha chumba.

Hatua ya joto ya mikondo fupi

Ni wazi kwamba katika tukio la mzunguko mfupi, wakati vifaa vya ulinzi vinashindwa, cheche zinazoonekana zina uwezo wa kuwasha kioevu kinachoweza kuwaka na kulipuka gesi (uwezekano huu unatathminiwa hapa chini). Wakati ulinzi umeanzishwa, sasa ya mzunguko mfupi hudumu kwa muda mfupi na ina uwezo wa kuwasha waya wa PVC.

Joto la kondakta t kuhusu C, inapokanzwa na mzunguko mfupi wa sasa, huhesabiwa na formula

ambapo t n ni joto la awali la kondakta, o C;

Mimi k.z. - mzunguko mfupi wa sasa, A;

R - upinzani (kazi) wa conductor, Ohm;

k.z - muda mfupi wa mzunguko, s;

C pr - uwezo wa joto wa nyenzo za waya, J * kg -1 * K -1;

m pr - uzito wa waya, kilo.

Ili wiring kuwaka, ni muhimu kwamba joto t pr liwe kubwa zaidi kuliko joto la kuwasha la PVC wiring t resp. \u003d 330 kuhusu C.

Joto la awali la kondakta inachukuliwa kuwa sawa na joto la kawaida la 20 ° C. Juu katika sura ya 1.2.2, upinzani wa kazi wa kondakta (Ra \u003d 1.734 Ohm) na sasa ya mzunguko mfupi (I mzunguko mfupi \u003d 131.07 A) zilihesabiwa. Uwezo wa joto wa shaba C pr \u003d 400 J * kg -1 * K -1. Uzito wa waya ni bidhaa ya msongamano na kiasi, na kiasi ni bidhaa ya urefu wa L na eneo la sehemu ya msalaba ya kondakta S.

m pr \u003d * S * L (18)

Kulingana na kitabu cha kumbukumbu, tunapata thamani \u003d 8.96 * 10 3 kg / m 3. Katika fomula (18) tunabadilisha thamani ya eneo la sehemu ya waya ya pili, kutoka kwa Jedwali. 11, fupi zaidi, ambayo ni, L \u003d 2 m na S \u003d 1 * 10 -6 m. Uzito wa waya ni

m pr \u003d 8.96 * 10 3 * 10 -6 * 2 \u003d 1.792 * 10 -2

Kwa muda wa mzunguko mfupi wa mzunguko mfupi. \u003d 30 ms, kulingana na Jedwali 11, kondakta ata joto hadi joto

Halijoto hii haitoshi kuwasha waya za PVC. Na ikiwa ulinzi huzima, basi itakuwa muhimu kuhesabu uwezekano wa moto wa wiring wa PVC.

Cheche mzunguko mfupi

Katika tukio la mzunguko mfupi, cheche hutokea ambazo zina joto la awali la 2100 ° C na zina uwezo wa kuwasha kioevu kinachoweza kuwaka na kulipuka gesi.

Joto la awali la kushuka kwa shaba ni 2100 o C. Urefu ambao mzunguko mfupi hutokea ni 1 m, na umbali wa dimbwi la kioevu linalowaka ni m 4. Kipenyo cha tone ni d hadi = 2.7 mm au d hadi = 2.7 * 10 -3.

Kiasi cha joto ambacho tone la chuma linaweza kutoa kwa chombo kinachoweza kuwaka wakati kinapoa hadi joto lake la kuwasha huhesabiwa kama ifuatavyo: kasi ya wastani ya kukimbia ya kushuka kwa chuma wakati wa kuanguka kwa bure w cf, m/s, huhesabiwa. kwa fomula

ambapo g ni kasi ya kuanguka kwa bure, 9.81 m / s 2;

H - urefu wa kuanguka, 1 m.

Tunapata kwamba kasi ya wastani ya kushuka wakati wa kuanguka kwa bure

Muda wa kuanguka kwa tone unaweza kuhesabiwa na formula

Kisha kiasi cha tone Vk kinahesabiwa na formula

Uzito wa kushuka m k, kg:

ni wapi wiani wa chuma katika hali ya kuyeyuka, kilo * m -3.

Uzito wa shaba katika hali ya kuyeyuka (kulingana na mwalimu) ni 8.6 * 10 3 kg / m 3, na wingi wa tone kulingana na formula (22)

m k \u003d 8.6 * 10 3 * 10.3138 * 10 -9 \u003d 8.867 * 10 -5

Wakati wa ndege wa kushuka kwa chuma katika hali ya kuyeyuka (kioevu) p, s:

ambapo C p ni uwezo maalum wa joto wa nyenzo za tone kuyeyuka, kwa shaba C p = 513 J * kg -1 * K -1;

S k - eneo la uso wa tone, m 2, S k =0.785d k 2 = 5.722 * 10 -6;

T n, T pl - joto la kushuka mwanzoni mwa kukimbia na kiwango cha kuyeyuka kwa chuma, kwa mtiririko huo, T n = 2373 K, T pl = 1083 K;

T o - joto la kawaida, T o =293 K;

Mgawo wa uhamisho wa joto, W * m -2 * K -1.

Mgawo wa uhamishaji wa joto huhesabiwa katika mlolongo ufuatao:

1) kwanza hesabu nambari ya Reynolds

ambapo v \u003d 1.51 * 10 -5 1 / (m 2 * s) - mgawo wa mnato wa kinematic wa hewa kwa joto la 293 K,

ambapo \u003d 2.2 * 10 -2 W * m -1 * K -1 - mgawo wa conductivity ya joto ya hewa,

1*10 2 W*m -2 *K -1 .

Baada ya kuhesabu mgawo wa uhamishaji wa joto, tunapata wakati wa kukimbia wa kushuka kwa chuma katika hali ya kuyeyuka (kioevu) kulingana na fomula (23)

Kwa sababu< р, то конечную температуру капли определяют по формуле

Joto la kujitegemea la propane ni 466 ° C, na joto la kushuka (cheche) wakati inakaribia bwawa la kioevu linalowaka ni 2373 K au 2100 ° C. Kwa joto hili, isoprene itawaka na kuwaka kwa kasi, na propane italipuka hata ikiwa cheche ya mzunguko mfupi hutokea. Kiwango cha flash cha isoprene ni -48 0 С.

kutokwa kwa cheche

kutokwa kwa cheche(cheche ya umeme) - aina isiyo ya stationary ya kutokwa kwa umeme inayotokea katika gesi. Utoaji huo kawaida hutokea kwa shinikizo la utaratibu wa anga na unaambatana na athari ya sauti ya tabia - "ufa" wa cheche. Joto katika njia kuu ya kutokwa kwa cheche inaweza kufikia 10,000. Kwa asili, kutokwa kwa cheche mara nyingi hufanyika kwa namna ya umeme. Umbali "uliopigwa" na cheche kwenye hewa inategemea voltage na inachukuliwa kuwa 10 kV kwa 1 sentimita.

Masharti

Utoaji wa cheche kawaida hutokea ikiwa chanzo cha nishati hakina nguvu ya kutosha kuendeleza safu isiyosimama au kutokwa kwa mwanga. Katika kesi hii, wakati huo huo na kuongezeka kwa kasi kwa sasa ya kutokwa, voltage kwenye pengo la kutokwa kwa muda mfupi sana (kutoka kwa microseconds kadhaa hadi mamia kadhaa ya microseconds) huanguka chini ya voltage ya kutoweka kwa kutokwa kwa cheche, ambayo husababisha. kukomesha kutokwa. Kisha tofauti ya uwezo kati ya electrodes huongezeka tena, hufikia voltage ya moto, na mchakato unarudiwa. Katika hali nyingine, wakati nguvu ya chanzo cha nishati ni kubwa ya kutosha, seti nzima ya matukio ya tabia ya kutokwa hii pia huzingatiwa, lakini ni mchakato wa muda mfupi tu unaosababisha kuanzishwa kwa kutokwa kwa aina tofauti - mara nyingi arc. . Ikiwa chanzo cha sasa hakina uwezo wa kudumisha kutokwa kwa umeme kwa kujitegemea kwa muda mrefu, basi aina ya kutokwa kwa kujitegemea inazingatiwa, inayoitwa kutokwa kwa cheche.

Asili

Kutokwa kwa cheche ni boriti ya kung'aa, kutoweka kwa haraka au kuchukua nafasi ya nyuzi zenye nyuzi, mara nyingi zenye matawi - njia za cheche. Njia hizi zimejazwa na plasma, ambayo katika kutokwa kwa cheche yenye nguvu ni pamoja na sio ioni tu za chanzo cha gesi, lakini pia ioni za dutu ya elektroni, ambayo huvukiza sana chini ya hatua ya kutokwa. Utaratibu wa uundaji wa njia za cheche (na, kwa hiyo, tukio la kutokwa kwa cheche) huelezewa na nadharia ya mkondo wa kuvunjika kwa umeme wa gesi. Kulingana na nadharia hii, kutoka kwa maporomoko ya theluji ya elektroni yanayotokea kwenye uwanja wa umeme wa pengo la kutokwa, vijito huundwa chini ya hali fulani - njia nyembamba za matawi zinazong'aa ambazo zina atomi za gesi ionized na elektroni za bure zimegawanyika kutoka kwao. Kati yao, mtu anaweza kuchagua kinachojulikana. kiongozi - kutokwa dhaifu kwa mwanga, "kutengeneza" njia ya kutokwa kuu. Ni, ikisonga kutoka kwa electrode moja hadi nyingine, inashughulikia pengo la kutokwa na kuunganisha electrodes na njia inayoendelea ya conductive. Kisha, kwa mwelekeo kinyume kando ya njia iliyowekwa, kutokwa kuu hupita, ikifuatana na ongezeko kubwa la nguvu ya sasa na kiasi cha nishati iliyotolewa ndani yao. Kila chaneli hupanuka haraka, na kusababisha wimbi la mshtuko kwenye mipaka yake. Mchanganyiko wa mawimbi ya mshtuko kutoka kwa njia zinazopanuka za cheche hutoa sauti ambayo hugunduliwa kama "ufa" wa cheche (katika kesi ya umeme - radi).

Voltage ya kuwasha ya kutokwa kwa cheche kawaida huwa juu sana. Nguvu ya uwanja wa umeme katika cheche hushuka kutoka makumi machache ya kilovolti kwa kila sentimita (kv/cm) wakati wa kuvunjika hadi ~ volti 100 kwa kila sentimita (v/cm) baada ya sekunde chache. Upeo wa sasa katika kutokwa kwa cheche wenye nguvu unaweza kufikia maadili kwa mpangilio wa amperes laki kadhaa.

Aina maalum ya kutokwa kwa cheche - kutokwa kwa cheche za kuteleza, inayotokana na interface kati ya gesi na dielectri imara iliyowekwa kati ya electrodes, mradi nguvu ya shamba inazidi nguvu ya kuvunjika kwa hewa. Maeneo ya kutokwa kwa cheche zinazoteleza, ambayo malipo ya ishara moja hutawala, husababisha malipo ya ishara tofauti kwenye uso wa dielectric, kama matokeo ambayo chaneli za cheche huingia kwenye uso wa dielectric, na kutengeneza kinachojulikana kama takwimu za Lichtenberg. . Taratibu zinazofanana na zile zinazotokea wakati wa kutokwa kwa cheche pia ni tabia ya kutokwa kwa brashi, ambayo ni hatua ya mpito kati ya corona na kutokwa kwa cheche.

Tabia ya kutokwa kwa cheche inaweza kuonekana vizuri sana katika risasi ya polepole ya kutokwa (Fpulse = 500 Hz, U = 400 kV) iliyopatikana kutoka kwa transformer ya Tesla. Wastani wa sasa na muda wa mapigo haitoshi kuwasha arc, lakini inafaa kabisa kwa ajili ya kuundwa kwa kituo cha cheche mkali.

Vidokezo

Vyanzo

  • A. A. Vorobyov, Mbinu ya juu ya voltage. - Moscow-Leningrad, GosEnergoIzdat, 1945.
  • Physical Encyclopedia, v.2 - M.: Great Russian Encyclopedia p.218.
  • Reiser Yu.P. Fizikia ya kutokwa kwa gesi. - Toleo la 2. - M .: Nauka, 1992. - 536 p. - ISBN 5-02014615-3

Angalia pia


Wikimedia Foundation. 2010 .

Tazama "Spark Discharge" ni nini katika kamusi zingine:

    - (cheche), umeme usio na utulivu. kutokwa ambayo hutokea wakati, mara baada ya kuvunjika kwa pengo la kutokwa, voltage juu yake inashuka kwa muda mfupi sana (kutoka kwa sehemu chache za microseconds hadi mamia ya microseconds) chini ya thamani ya voltage ... ... Encyclopedia ya Kimwili

    kutokwa kwa cheche- Utoaji wa pulsed ya umeme kwa namna ya thread inayoangaza, inayotokea kwa shinikizo la juu la gesi na inayojulikana na kiwango cha juu cha mistari ya spectral ya atomi za ionized au molekuli. [GOST 13820 77] kutokwa kwa cheche Utokwaji kamili katika ... ... Kitabu cha Mtafsiri wa Kiufundi

    - (cheche ya umeme) kutokwa kwa umeme bila kusimama katika gesi ambayo hutokea kwenye uwanja wa umeme kwa shinikizo la gesi la hadi anga kadhaa. Inatofautishwa na sura ya matawi ya vilima na ukuaji wa haraka (kuhusu 10 7 s). Hali ya joto kwenye chaneli kuu ... Kamusi kubwa ya Encyclopedic

    Kibirkštinis išlydis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. kutokwa cheche vok. Funkenentladung, f; Funkentladung, f rus. kutokwa kwa cheche, m pranc. decharge kwa etincelles, f … Fizikos terminų žodynas

    Spark, moja ya aina za kutokwa kwa umeme katika gesi; kawaida hutokea kwa shinikizo la utaratibu wa shinikizo la anga na linaambatana na athari ya sauti ya tabia ya "ufa" wa cheche. Chini ya hali ya asili, I. p. mara nyingi huzingatiwa kwa namna ya umeme ...... Encyclopedia kubwa ya Soviet

    Cheche ya umeme, kutokwa kwa umeme bila kusimama katika gesi ambayo hutokea kwenye umeme. shamba kwa shinikizo la gesi hadi kadhaa. mamia ya kPa. Inatofautishwa na sura ya matawi ya sinuous na ukuaji wa haraka (takriban 10 7 s), ikifuatana na sauti ya tabia ... ... Kamusi kubwa ya encyclopedic polytechnic

    - (cheche ya umeme), umeme usio wa stationary. kutokwa kwa gesi ambayo hutokea kwenye umeme shamba kwa shinikizo la gesi hadi kadhaa. atm. Inatofautishwa na sura ya matawi ya vilima na maendeleo ya haraka (c. 10 7s). Tempo pa katika ch. chaneli I.r. kufikia 10,000 K... Sayansi ya asili. Kamusi ya encyclopedic

Kulingana na shinikizo la gesi, usanidi wa elektroni na vigezo vya mzunguko wa nje, kuna aina nne za kutokwa kwa kujitegemea:

  • kutokwa kwa mwanga;
  • kutokwa kwa cheche;
  • kutokwa kwa arc;
  • cheo cha corona.
  • 1. kutokwa kwa mwanga hutokea kwa shinikizo la chini. Inaweza kuzingatiwa katika tube ya kioo na electrodes ya gorofa ya chuma iliyouzwa kwenye ncha (Mchoro 8.5). Karibu na cathode kuna safu nyembamba ya kuangaza inayoitwa filamu ya mwanga ya cathode 2.

    Kati ya cathode na filamu ni nafasi ya giza ya aston 1. Kwa upande wa kulia wa filamu ya mwanga huwekwa safu dhaifu ya mwanga, inayoitwa nafasi ya giza ya cathode 3. Safu hii inapita kwenye eneo la mwanga, ambalo linaitwa mwanga unaowaka 4, pengo la giza linapakana na nafasi ya moshi - faraday nafasi ya giza 5. Tabaka zote zilizoorodheshwa huunda sehemu ya cathode kutokwa kwa mwanga. Sehemu iliyobaki ya bomba imejaa gesi inayowaka. Sehemu hii inaitwa nguzo chanya 6.

    Shinikizo linapungua, sehemu ya cathode ya kutokwa na nafasi ya giza ya Faraday huongezeka, na safu nzuri hufupisha.

    Vipimo vilionyesha kuwa karibu matone yote yanayoweza kutokea hutokea katika sehemu tatu za kwanza za kutokwa (nafasi ya giza ya Aston, filamu ya mwanga ya cathode, na doa la giza la cathode). Sehemu hii ya voltage inayotumiwa kwenye bomba inaitwa kupungua kwa uwezo wa cathodic.

    Katika mwanga wa kuvuta, uwezo haubadilika - hapa nguvu ya shamba ni sifuri. Hatimaye, katika nafasi ya giza ya Faraday na safu nzuri, uwezo huongezeka polepole.

    Usambazaji huu unaowezekana unasababishwa na malezi ya malipo mazuri ya nafasi katika nafasi ya giza ya cathode, kutokana na kuongezeka kwa mkusanyiko wa ions chanya.

    Ioni chanya, ikiharakishwa na kushuka kwa uwezo wa cathodic, piga cathode na kugonga elektroni kutoka kwayo. Katika nafasi ya giza ya astonian, elektroni hizi, ambazo ziliruka bila mgongano katika eneo la nafasi ya giza ya cathode, zina nishati ya juu, kwa sababu ambayo mara nyingi huweka molekuli ionize kuliko kuzisisimua. Wale. ukubwa wa mwanga wa gesi hupungua, lakini elektroni nyingi na ions chanya huundwa. Ions zilizoundwa mwanzoni zina kasi ya chini sana, na kwa hiyo malipo ya nafasi nzuri huundwa katika nafasi ya giza ya cathode, ambayo inaongoza kwa ugawaji wa uwezo pamoja na tube na kuonekana kwa kushuka kwa uwezo wa cathodic.

    Elektroni ambazo zimetokea katika nafasi ya giza ya cathode hupenya ndani ya eneo linalowaka, ambalo linajulikana na mkusanyiko mkubwa wa elektroni na ioni chanya na malipo ya nafasi ya clenar karibu na sifuri (plasma). Kwa hiyo, nguvu ya shamba hapa ni ndogo sana. Katika eneo la mwanga wa kuvuta, mchakato mkali wa recombination unafanyika, unafuatana na utoaji wa nishati iliyotolewa katika mchakato huu. Kwa hivyo, mwanga wa moshi kimsingi ni mwanga wa kuunganishwa tena.

    Elektroni na ayoni hupenya kutoka kwa mwanga unaofuka hadi kwenye nafasi ya giza ya Faraday kwa sababu ya usambaaji. Uwezekano wa recombination umepunguzwa sana hapa, tangu mkusanyiko wa chembe za kushtakiwa ni chini. Kwa hiyo, kuna shamba katika nafasi ya giza ya Faraday. Elektroni zinazovutwa pamoja na uwanja huu hujilimbikiza nishati, na mara nyingi hatimaye hali muhimu kwa kuwepo kwa plasma hutokea. Safu nzuri ni plasma ya kutokwa kwa gesi. Inafanya kama kondakta anayeunganisha anode na sehemu za cathode za kutokwa. Mwangaza wa safu chanya husababishwa hasa na mabadiliko ya molekuli ya msisimko kwenye hali ya chini.

    2. kutokwa kwa cheche hutokea katika gesi kwa kawaida kwa shinikizo la utaratibu wa shinikizo la anga. Inajulikana na sura isiyoendelea. Kwa kuonekana, kutokwa kwa cheche ni boriti ya matawi nyembamba ya zigzag ambayo hupenya mara moja pengo la kutokwa, kuzima haraka na kuchukua nafasi ya kila mmoja (Mchoro 8.6). Michirizi hii inaitwa njia za cheche.

    T gesi = 10,000 K

    ~ 40 cm I= 100 kA t= 10 -4 s l~ 10 km

    Baada ya pengo la kutokwa "kupigwa" na kituo cha cheche, upinzani wake unakuwa mdogo, pigo la muda mfupi la nguvu kubwa hupita kupitia chaneli, wakati ambapo voltage ndogo tu huanguka kwenye pengo la kutokwa. Ikiwa nguvu ya chanzo sio juu sana, basi baada ya pigo hili la sasa kutokwa huacha. Voltage kati ya electrodes huanza kupanda kwa thamani ya awali, na kuvunjika kwa gesi hurudiwa na kuundwa kwa channel mpya ya cheche.

    Chini ya hali ya asili, kutokwa kwa cheche huzingatiwa kwa namna ya umeme. Mchoro 8.7 unaonyesha mfano wa kutokwa kwa cheche - umeme, na muda wa 0.2 ÷ 0.3 na nguvu ya sasa ya 10 4 - 10 5 A, urefu wa kilomita 20 (Mchoro 8.7).

    3. kutokwa kwa arc . Ikiwa, baada ya kupokea kutokwa kwa cheche kutoka kwa chanzo chenye nguvu, umbali kati ya electrodes hupunguzwa hatua kwa hatua, basi kutokwa kutoka kwa vipindi huwa kuendelea, aina mpya ya kutokwa kwa gesi hutokea, inayoitwa. kutokwa kwa arc(Mchoro 8.8).

    ~ 10 3 A
    Mchele. 8.8

    Katika kesi hiyo, sasa huongezeka kwa kasi, kufikia makumi na mamia ya amperes, na voltage kwenye pengo la kutokwa hupungua hadi makumi kadhaa ya volts. Kulingana na V.F. Litkevich (1872 - 1951), kutokwa kwa arc hudumishwa hasa kutokana na utoaji wa thermionic kutoka kwenye uso wa cathode. Katika mazoezi, hii ni kulehemu, tanuu za arc zenye nguvu.

    4. kutokwa na corona (Mchoro 8.9) hutokea katika uwanja wa umeme wenye nguvu usio na homogeneous kwa shinikizo la juu la gesi (ya utaratibu wa anga). Shamba hiyo inaweza kupatikana kati ya electrodes mbili, uso wa moja ambayo ina curvature kubwa (waya nyembamba, ncha).

    Uwepo wa electrode ya pili ni ya hiari, lakini vitu vya chuma vilivyo karibu, vinavyozunguka vinaweza kucheza jukumu lake. Wakati shamba la umeme karibu na electrode yenye curvature kubwa hufikia takriban 3∙10 6 V / m, mwanga huonekana karibu na hilo, ambalo lina fomu ya shell au taji, ambayo jina la malipo lilitoka.

4.9. Kulingana na data iliyokusanywa, sababu ya usalama imehesabiwa K s katika mlolongo ufuatao.
4.9.1. Kukokotoa wastani wa muda wa kuwepo kwa tukio hatari la moto na mlipuko (t0) (wastani wa muda uliotumika bila kushindwa) kulingana na fomula.
(68)
wapi t j- maisha i tukio la hatari la moto na mlipuko, min;
m- jumla ya idadi ya matukio (bidhaa);
j- nambari ya mlolongo wa tukio (bidhaa).
4.9.2. Makadirio ya uhakika ya tofauti ( D 0) wastani wa muda wa kuwepo kwa tukio la hatari ya moto na mlipuko huhesabiwa kwa fomula
(69)
4.9.3. Mkengeuko wa kawaida () wa makadirio ya pointi ya wastani wa maisha ya tukio - t0 huhesabiwa kwa fomula.
(70)
4.9.4. Kutoka kwa Jedwali. 5 chagua thamani ya mgawo t b kulingana na idadi ya digrii za uhuru ( m-1) yenye kiwango cha kujiamini b=0.95.
Jedwali 5

m-1
1
2
3 hadi 5
6 hadi 10
11 hadi 20
20
t b
12,71
4,30
3,18
2,45
2,20
2,09

4.9.5. Sababu ya usalama ( K b) (mgawo unaozingatia kupotoka kwa thamani ya parameta t0, iliyohesabiwa na formula (68), kutoka kwa thamani yake halisi) imehesabiwa kutoka kwa fomula.
(71)
4.9.6. Wakati tukio moja tu linatokea wakati wa mwaka, sababu ya usalama inachukuliwa kuwa sawa na moja.
5. Uamuzi wa vigezo vya hatari ya moto ya vyanzo vya joto vya kiwango cha kushindwa kwa kipengele
5.1. Vigezo vya hatari ya moto ya vyanzo vya joto
5.1.1. Utekelezaji wa umeme wa anga
5.l.l.l. Mgomo wa umeme wa moja kwa moja
Hatari ya mgomo wa moja kwa moja wa umeme iko katika mawasiliano ya kati inayowaka na njia ya umeme, joto ambalo hufikia 30,000 ° C kwa nguvu ya sasa ya 200,000 A na wakati wa hatua ya karibu 100 μs. Vyombo vya habari vyote vinavyoweza kuwaka huwaka kutoka kwa mgomo wa moja kwa moja wa umeme.
5.1.1.2. Athari ya sekondari ya umeme
Hatari ya athari ya pili ya umeme iko katika umwagaji wa cheche unaotokana na athari za kufata na za kielektroniki za umeme wa angahewa kwenye vifaa vya uzalishaji, bomba na miundo ya ujenzi. Nishati ya cheche inazidi 250 mJ na inatosha kuwasha vitu vinavyoweza kuwaka na nishati ya chini ya kuwasha ya hadi 0.25 J.
5.1.1.3. Skid yenye uwezo wa juu
Uwezo wa juu huletwa ndani ya jengo kwa njia ya mawasiliano ya chuma si tu wakati wanapigwa moja kwa moja na umeme, lakini pia wakati mawasiliano iko karibu na fimbo ya umeme. Kwa kuzingatia umbali salama kati ya vijiti vya umeme na mawasiliano, nishati ya kutokwa kwa cheche inayowezekana hufikia maadili ya 100 J au zaidi, ambayo ni, inatosha kuwasha vitu vyote vinavyoweza kuwaka.
5.1.2. Cheche ya umeme (arc)
5.1.2.1. Athari ya joto ya mikondo ya mzunguko mfupi
Halijoto ya kondakta ( t pr), ° С, inapokanzwa na sasa ya mzunguko mfupi, imehesabiwa na formula
(72)
wapi t n ni joto la awali la kondakta, °C;
I mzunguko mfupi - mzunguko mfupi wa sasa, A;
R- upinzani wa conductor, Ohm;
tk.z - muda mfupi wa mzunguko, s;
KUTOKA pr - uwezo wa joto wa kondakta, J×kg-1×K-1;
m pr - wingi wa kondakta, kilo.
Kuwaka kwa cable na conductor na insulation inategemea thamani ya wingi wa sasa wa mzunguko mfupi. I k.z, yaani kutoka kwa thamani ya uwiano I mzunguko mfupi kwa sasa inayoendelea ya cable au waya. Ikiwa wingi huu ni mkubwa kuliko 2.5, lakini chini ya 18 kwa cable na 21 kwa waya, basi insulation ya PVC inawaka.
5.1.2.2. Cheche za umeme (matone ya chuma)
Cheche za umeme (matone ya chuma) hutolewa na mzunguko mfupi wa umeme, kulehemu kwa umeme, na kuyeyusha elektroni za taa za incandescent za kusudi la jumla. Ukubwa wa matone ya chuma katika kesi hii hufikia 3 mm (kwa kulehemu dari - 4 mm). Wakati wa mzunguko mfupi na kulehemu umeme, chembe huruka kwa pande zote, na kasi yao haizidi 10 na 4 m s-1, kwa mtiririko huo. Joto la matone hutegemea aina ya chuma na ni sawa na kiwango cha kuyeyuka. Joto la matone ya alumini wakati wa mzunguko mfupi hufikia 2500 ° C, joto la chembe za kulehemu na chembe za nickel za taa za incandescent hufikia 2100 ° C. Saizi ya matone wakati wa kukata chuma hufikia 15-26 mm, kasi ni 1 m s-1, joto ni 1500 ° C. Joto la arc wakati wa kulehemu na kukata hufikia 4000 ° C, hivyo arc ni chanzo cha moto wa vitu vyote vinavyoweza kuwaka.
Eneo la upanuzi wa chembe wakati wa mzunguko mfupi hutegemea urefu wa waya, kasi ya awali ya chembe, angle ya kuondoka, na ni ya asili ya uwezekano. Kwa urefu wa waya wa m 10, uwezekano wa chembe zinazoanguka kwa umbali wa 9 m ni 0.06; 7m-0.45 na 5m-0.92; kwa urefu wa m 3, uwezekano wa chembe zinazoanguka kwa umbali wa m 8 ni 0.01; 0.24, 4 m - 0.66 na 3 m - 0.99.
Kiasi cha joto ambacho tone la chuma linaweza kutoa kwa kati inayoweza kuwaka wakati inapoa hadi joto lake la kujiwasha huhesabiwa kwa njia ifuatayo.
Kiwango cha wastani cha kukimbia kwa kushuka kwa chuma katika kuanguka kwa bure (wк), m×s-1, huhesabiwa na formula
(73)
wapi g=9.8l m×s-1 - kasi ya kuanguka kwa bure;
H- urefu wa kuanguka, m
Kiwango cha kushuka kwa chuma ( V k), m3, huhesabiwa kwa fomula
(74)
wapi d k - kipenyo cha matone, m.
Kushuka kwa wingi ( m k), kilo, iliyohesabiwa na formula
(75)
ambapo r ni wiani wa chuma, kg×m-3.
Kulingana na muda wa kukimbia kwa tone, majimbo yake matatu yanawezekana: kioevu, crystallization, imara.
Wakati wa kukimbia wa kushuka katika hali ya kuyeyuka (kioevu) (tp), s, huhesabiwa na fomula.
(76)
wapi C p - joto maalum la kuyeyuka kwa chuma, J×k-1K-1;
m k ni wingi wa tone, kilo;
S k = 0.785 - tone eneo la uso, m2;
T n, T pl ni joto la kushuka mwanzoni mwa kukimbia na joto la kuyeyuka kwa chuma, kwa mtiririko huo, K;
T 0 - joto la kawaida (hewa), K;
a- mgawo wa uhamisho wa joto, W, m-2 K-1.
Mgawo wa uhamishaji wa joto huamuliwa katika mlolongo ufuatao:
a) kukokotoa nambari ya Reynolds kulingana na fomula
(77)
wapi d k - kipenyo cha tone m;
v= 15.1 × 10-6 - mgawo wa viscosity ya kinematic ya hewa kwa joto la 20 ° С, m-2 × s-1.
b) kukokotoa kigezo cha Nusselt kulingana na fomula
(78)
c) kuhesabu mgawo wa uhamisho wa joto kulingana na formula
, (79)
ambapo l = 22 × 10-3 - mgawo wa conductivity ya joto ya hewa, W × m-1 × -К-1.
Ikiwa t £ tp, basi joto la mwisho la kushuka linatambuliwa na formula
(80)
Wakati wa kukimbia wa tone, wakati ambapo huangaza, imedhamiriwa na fomula
(81)
wapi KUTOKA cr - joto maalum la crystallization ya chuma, J×kg-1.
Ikiwa tr (82)
Ikiwa t> (tр + tcr), basi joto la mwisho la kushuka kwa hali imara imedhamiriwa na formula.
(83)
wapi KUTOKA k ni uwezo maalum wa joto wa chuma, J kg -1×K-1.
Kiasi cha joto ( W), J, iliyotolewa na tone la chuma kwa nyenzo ngumu au kioevu inayoweza kuwaka ambayo iliangukia, huhesabiwa kwa fomula.
(84)
wapi T sv - joto la kujitegemea la nyenzo zinazowaka, K;
KWA- mgawo sawa na uwiano wa joto iliyotolewa kwa dutu inayowaka kwa nishati iliyohifadhiwa kwenye tone.
Ikiwa haiwezekani kuamua mgawo KWA, kisha ukubali KWA=1.
Uamuzi mkali zaidi wa joto la mwisho la droplet unaweza kufanyika kwa kuzingatia utegemezi wa mgawo wa uhamisho wa joto kwenye joto.
5.1.2.3. Taa za incandescent za madhumuni ya jumla
Hatari ya moto ya taa ni kutokana na uwezekano wa kuwasiliana na kati inayowaka na balbu ya taa ya incandescent ya umeme yenye joto juu ya joto la kujitegemea la kati inayowaka. Joto la kupokanzwa la balbu ya bulbu ya umeme inategemea nguvu ya taa, ukubwa wake na eneo katika nafasi. Utegemezi wa joto la juu kwenye balbu ya taa iliyoko kwa usawa juu ya nguvu na wakati wake unaonyeshwa kwenye Mtini. 3.


Heck. 3

5.1.2.4. Cheche za umeme tuli
nishati ya cheche ( W i), J, ambayo inaweza kutokea chini ya hatua ya voltage kati ya sahani na kitu chochote kilichowekwa msingi, imehesabiwa kutoka kwa nishati iliyohifadhiwa na capacitor kutoka kwa formula.
(85)
wapi KUTOKA- uwezo wa capacitor, F;
U- voltage, V.
Tofauti inayoweza kutokea kati ya mwili wa kushtakiwa na ardhi inapimwa na elektromita katika hali halisi ya uzalishaji.

Kama W U³0.4 W m.e.z ( W m.e.z ¾ nishati ya chini ya kuwasha ya kati), kisha cheche ya umeme tuli huzingatiwa kama chanzo cha kuwasha.
Hatari halisi ni "kuwasiliana" na umeme wa watu wanaofanya kazi na vifaa vya kusonga vya dielectric. Wakati mtu anapogusana na kitu kilichowekwa msingi, cheche na nishati ya 2.5 hadi 7.5 mJ hutolewa. Utegemezi wa nishati ya kutokwa kwa umeme kutoka kwa mwili wa mwanadamu na uwezekano wa malipo ya umeme tuli huonyeshwa kwenye Mtini. 4.
5.1.3. Cheche za mitambo (misuguano) (cheche kutokana na athari na msuguano)
Ukubwa wa athari na cheche za msuguano, ambazo ni kipande cha chuma au jiwe kilichochomwa hadi mwanga, kwa kawaida hauzidi 0.5 mm, na joto lao ni ndani ya kiwango cha kuyeyuka kwa chuma. Joto la cheche zinazoundwa wakati wa mgongano wa metali zinazoweza kuingia katika mwingiliano wa kemikali na kila mmoja na kutolewa kwa kiasi kikubwa cha joto kinaweza kuzidi joto la kuyeyuka na kwa hiyo imedhamiriwa kwa majaribio au kwa hesabu.
Kiasi cha joto kinachotolewa na cheche wakati kilichopozwa kutoka kwa joto la awali t n hadi halijoto ya kujiwasha ya kati inayoweza kuwaka t sv huhesabiwa kwa kutumia fomula (84), na muda wa kupoeza t ni kama ifuatavyo.
Uwiano wa joto (Qp) huhesabiwa kwa fomula
(86)
wapi t c - joto la hewa, °C.
Mgawo wa uhamishaji joto ( a), W × m-2 × K-1, imehesabiwa kwa formula
(87)
wapi w na - cheche kasi ya kukimbia, m×s-1.
kasi ya cheche ( w i), iliyoundwa kwa athari ya mwili unaoanguka kwa uhuru, huhesabiwa na fomula
(88)
na inapoathiriwa na mwili unaozunguka kulingana na fomula
(89)
wapi n- mzunguko wa mzunguko, s-1;
R- radius ya mwili unaozunguka, m.
Kasi ya kukimbia ya cheche zinazozalishwa wakati wa kufanya kazi na chombo cha sauti huchukuliwa sawa na 16 m s.
Kigezo cha Biot kinahesabiwa kwa fomula
(90)
wapi d u ni kipenyo cha cheche, m;
li ni mgawo wa conductivity ya mafuta ya chuma cha cheche kwenye joto la kujiwaka la dutu inayoweza kuwaka ( t sv), W m -1 × K-1.
Kulingana na maadili ya joto la ziada la qp na kigezo KATIKA ninaamua kulingana na grafu (Mchoro 5) kigezo cha Fourier.

Heck. tano

Wakati wa baridi wa chembe ya chuma (t), s, huhesabiwa na formula
(91)
wapi F 0 - kigezo cha nne;
KUTOKA na - uwezo wa joto wa chuma cha cheche kwenye joto la kujiwaka la dutu inayowaka, J×kg-1×K-1;
ri ni msongamano wa chuma cha cheche kwenye joto la kujiwasha la dutu inayoweza kuwaka, kg×m-3.
Mbele ya data ya majaribio juu ya uwezo wa kuwasha wa cheche za msuguano, hitimisho juu ya hatari yao kwa njia iliyochambuliwa inayoweza kuwaka inaweza kufanywa bila mahesabu.
5.1.4. Fungua moto na cheche kutoka kwa injini (tanuu)
Hatari ya moto ya mwali ni kwa sababu ya nguvu ya athari ya joto (wiani wa flux ya joto), eneo la ushawishi, mwelekeo (msimamo wa kuheshimiana), frequency na wakati wa athari yake kwenye vitu vinavyoweza kuwaka. Uzito wa joto la joto la moto wa kueneza (mechi, mishumaa, burners ya gesi) ni 18-40 kW × m-2, na kabla ya mchanganyiko (blowtochi, burners gesi) 60-140 kW × m-2. 6 inaonyesha hali ya joto na wakati wa baadhi ya miali ya moto na vyanzo vya joto vya chini vya kalori.
Jedwali 6

Jina la dutu inayowaka (bidhaa) au operesheni ya hatari ya moto
Halijoto ya moto (kuvuta moshi au kukanza), °C
Wakati wa kuchoma (kuvuta), min
Vimiminiko vinavyoweza kuwaka na kuwaka
880
¾
Mbao na mbao za msumeno
1000
-
Gesi asilia na kimiminika
1200
-
Ulehemu wa chuma wa gesi
3150
-
Kukata gesi ya chuma
1350
-
Kuvuta sigara
320-410
2-2,5
Kuvuta sigara
420¾460
26-30
mechi inayowaka
600¾640
0,33

Moto wazi ni hatari sio tu kwa mawasiliano ya moja kwa moja na kati inayowaka, lakini pia inapowaka. Nguvu ya mionzi ( g p), W × m-2, imehesabiwa na formula
(92)
ambapo 5.7 ni uzalishaji wa mwili mweusi, W × m-2 × K-4;
epr - kupunguzwa kwa uzalishaji wa mfumo
(93)
ef - kiwango cha weusi wa tochi (wakati wa kuchoma kuni ni 0.7, bidhaa za mafuta 0.85);
ev - kiwango cha utoaji wa dutu iliyowaka huchukuliwa kutoka kwa maandiko ya kumbukumbu;
T f - joto la moto, K,
T sv ni joto la dutu inayowaka, K;
j1f ni mgawo wa miale kati ya nyuso zinazomeremeta na zenye miale.
Thamani muhimu za kiwango cha mionzi kulingana na wakati wa mionzi ya dutu fulani zimepewa kwenye Jedwali. 7.
Hatari ya moto ya cheche kutoka kwa chimneys, vyumba vya boiler, mabomba ya injini na injini za dizeli, pamoja na mashine nyingine, moto, kwa kiasi kikubwa imedhamiriwa na ukubwa wao na joto. Imeanzishwa kuwa cheche yenye kipenyo cha mm 2 ni hatari ya moto ikiwa ina joto la karibu 1000 ° C, cheche yenye kipenyo cha 3 mm ni 800 ° C, na cheche yenye kipenyo cha 5 mm. ni 600 ° C.
Maudhui ya joto na wakati wa cheche kupoa hadi joto salama huhesabiwa kwa kutumia fomula (76 na 91). Katika kesi hii, kipenyo cha cheche kinachukuliwa kuwa 3 mm, na kasi ya kukimbia ya cheche (wi), m×s-1, imehesabiwa na formula.
(94)
wapi ww - kasi ya upepo, m×s-1;
H- urefu wa bomba, m.
Jedwali 7
Nyenzo
Kiwango cha chini cha mionzi ya nguvu, W × m-2, na muda wa mionzi, dakika

3
5
15
Mbao (pine yenye unyevu wa 12%)
18800
16900
13900
Chipboard yenye wiani wa 417 kg×m-3
13900
11900
8300
Briquette ya peat
31500
24400
13200
Peat donge
16600
14350
9800
nyuzi za pamba
11000
9700
7500
Laminate
21600
19100
15400
fiberglass
19400
18600
17400
kioo
22000
19750
17400
Mpira
22600
19200
14800
Makaa ya mawe
¾
35000
35000