загрузка...
загрузка...
На головну

сучасні електротехнології

  1. Виховання: сутність, призначення, сучасні ідеї
  2. Глава 19. Сучасні технології навчання
  3. Дитячий рух; сучасні дитячо-юнацькі організації
  4. І сучасні тенденції розвитку ЗМК
  5. Інформаційні технології управління проектами. Сучасні моделі управління проектами та тенденції їх розвитку.
  6. Історично відомі і сучасні форми навчання
  7. Історичні та сучасні форми демократії

 електротехнології - Це група різних технологічних процесів, об'єднаних тим, що всі вони використовують для впливу на заготовку електричний струм. Електротехнології - одне з провідних напрямків сучасних технологій. Впровадження електротехнологічних методів забезпечує значне підвищення продуктивності праці практично у всіх галузях виробництва, сприяє поліпшенню якості продукції, дозволяє отримувати нові матеріали і продукти з заданими властивостями, економити матеріальні та трудові ресурси, знижувати шкідливий вплив виробництва на навколишнє середовище.

Виникнення електротехнології нерозривно пов'язано з першими відкриттями в області електрики. У 1802 році російський вчений академік

В. В. Петров побудував унікальну батарею високої напруги з 2100 мідно-цинкових елементів. Досліджуючи цю батарею, він відкрив явище електричної дуги і обгрунтував можливість її застосування для плавки металів, електроосвітлення та відновлення металів з оксидів.

У 1807 році році англієць X. Деві розробив електролітичний спосіб отримання лужних металів (калію, натрію, магнію, кальцію та ін.) В чистому вигляді.

У 1838 році російський вчений академік Б. С. Якобі відкрив явище гальванопластики - Електрохімічного осадження металів на поверхні металевих і неметалевих виробів. Це дозволило за допомогою електролізу одержувати точні копії поверхні предметів. Гальванопластика відразу ж знайшла застосування в поліграфії і медальєрному справі. Б. С. Якобі належить також пріоритет у розробці методу нанесення металевих покриттів на предмети - гальваностегія.

Після створення в 70-80-х роках XIX століття економічних генераторів постійного струму і розробки в 1889 році російським інженером-іелектротехніком М. О. Доліво-Добровольським синхронних генераторів трифазного струму починають швидко розвиватися такі енергоємні електротехнологічні процеси, як виробництво алюмінію, освоюються методи отримання карборунда (абразивного матеріалу, що застосовується для шліфування) і карбіду кальцію для хімічної промисловості. Електротехнологічний методи починають застосовуватися для виплавки високоякісних сталей.

Як бачимо, великий внесок в розвиток електротехнології внесли російські і радянські вчені. Серед них слід відзначити В. П. Іжевського, який створив «російську електричну піч» для плавки кольорових металів, В. П. Вологдина - розробника технології індукційної плавки металів і індукційної поверхневого гарту і ін.

Електротехнології постійно розвиваються, вдосконалюються і широко впроваджуються в усі галузі виробництва, сільське господарство, побут, медицину. Розглянемо приклади різних електротехнічних процесів, широко використовуються в промисловості та побуті.

Електронно-іонна, або аерозольна, технологія заснована на впливі електричних полів на заряджені частинки матеріалів, зважених в газоподібному або рідкому середовищі. В електростатичних установках електричне поле електродів впливає на макрочастки оброблюваного речовини, певним чином впорядковуючи їх рух.

У побутових пристроях на цій технології заснована дія різноманітних фільтрів, що очищають повітря від тютюнового диму або пилу. Заряджені частинки пилу осідають у фільтрах на спеціальних пластинах, які періодично очищаються або промиваються. На багатьох виробництвах електростатичні установки використовуються для фарбування складних деталей, наприклад кузовів автомобілів. В цьому випадку заряджають крапельки фарби, і вони притягуються до металевого корпусу, на який подається відповідний електричний потенціал. Під впливом електричного поля крапельки фарби рівномірно покривають навіть самі сложноізогнутие поверхні.

Методи магнітного очищення знайшли широке застосування на теплових електростанціях, де з їх допомогою очищає мастильно - охолоджувальні рідини.

Установки для магнітної обробки води сприяє зниженню кількості накипу на стінках теплообмінних апаратів. З їх допомогою змінюються фізичні властивості води: натяг, в'язкість, щільність, електропровідність. В результаті магнітної обробки знаходяться у воді солі кальцію і магнію втрачають міцність своєї кристалічної структури, легко відокремлюються від стінок судин і труб і виносяться потоком води у вигляді зважених часток - шламу.

Вельми прогресивною технологією обробки металевих деталей є метод магнітоїмпульсной обробкикороткими імпульсами сильного магнітного поля. Магнітоїмпульсной установки застосовуються для штампування, обтиску і роздачі труб, пробивання отворів у заготовках з струмопровідних матеріалів. Принцип їх роботи заснований на взаємодії потужних імпульсів магнітних полів і виникаючих в заготовках вихрових струмів.

Метод прямого нагріву провідних матеріалів електричним струмом використовується в даний час не тільки для виплавки металів, в стекловарении, але і в харчовій промисловості, наприклад для розморожування продукції на рибопереробних підприємствах або для обробки плодів при промисловому консервуванні.

У пекарнях при випічці так званим електроконтакта способом отримують хліб високої якості, з гладкою необсмаженої поверхнею, без надривів, тріщин і зморшок, з еластичним м'якушем (надалі він використовується для приготування сухарів і бісквітів). Час випічки скорочується в кілька разів: при напрузі живлення 127 В становить 10 хв. Питома витрата електроенергії при цьому в 2,0 - 2,5 рази нижче, ніж при традиційному способі випічки.

електричне зварювання - Технологічний процес отримання нероз'ємних з'єднань деталей в результаті їх електричного нагріву до плавлення або пластичного стану. Найбільш широке застосування в промисловості і будівництві знайшли такі способи електричного зварювання, як дугова і контактне зварювання.

Початок промислового використання дугового зварювання слід пов'язати з винаходами російських інженерів Н. Н. Бенардоса і Н. Г. Славянова, які в 1881 і одна тисяча вісімсот вісімдесят-вісім роках, відповідно, використовували для зварювання електричну дугу, палаючу між електродом і металевим виробом.

Н. Н. Бенардос використовував вугільний (не плавляться) електрод, а Н. Г. Славянов - металевий (плавиться).

дугове зварювання відноситься до зварювання плавленням, так як деталі зварюються за рахунок розплавлення матеріалу з'єднуються крайок і подальшого його затвердіння. Теплоту, необхідну для розплавлення металу, виділяє електрична дуга, що горить між заготовками і електродом (рис. 11, а). Крім деталі при дугового зварювання розплавляється або електрод (якщо він плавиться), або присадний пруток (якщо електрод не плавляться). При русі електрода уздовж з'єднуються крайок разом з ним зміщується і електрична дуга. У міру віддалення дуги рідкий метал кристалізується і утворюється зварний шов.

 Контактна зварювання є різновидом зварювання тиском. Вона здійснюється з застосуванням тиску і нагріву місця зварювання проходить через заготовки електричним струмом / Теплова енергія при контактному зварюванні концентрується безпосередньо в місцях зіткнення елементів.

Сутність контактного зварювання розглянемо на прикладі контактного точкового зварювання (рис. 11,6). Точкове зварювання застосовують переважно при з'єднанні листових заготовок. Зварюються деталі збирають внахлест, стискають між двома мідними електродами і пропускають електричний струм, який викликає інтенсивне розігрівання матеріалу заготовок між електродами. Найбільша кількість теплоти виділиться в місці максимального електричного опору - між поверхнями зварювальних листів. У цьому місці метал розплавляється і утворюється рідке ядро. Після виключення електричного струму розплавлений метал кристалізується при зберігається тиску електродів, що покращує якість утворюється зварний точки.

Нагрівання струмопровідний матеріал може здійснюватися і без протікання через нього струму - за допомогою установок індукційного нагріву, і яких електрична енергія спочатку перетворюється в енергію електромагнітного поля, а потім передається нагрівається тілу, виділяючись в ньому н вигляді теплоти. При цьому для передачі енергії не потрібні контактні пристрої, що значно спрощує конструкцію нагрівачів і дозволяє автоматизувати технологічний процес. Як правило, при індукційному нагріванні підвищується продуктивність, поліпшуються якість виробів і санітарно-гігієнічні умови виробництва.

У побуті сьогодні застосовуються електроплити з індукційними конфорками. В таких плитах нагрівається металевий посуд, а самі конфорки залишаються холодними.

установки промислової частотизастосовуються для наскрізного нагріву деталей при прокатці, кування, штампування, пресуванні, пайку, для нагріву при відпалі або відпустці деталей в індукційних печах, а також для нагріву деталей під гарячу посадку.

Для нагріву неметалічних матеріалів використовують установки високочастотного діелектричного нагріву. Якщо діелектрик помістити між металевими обкладинками і прикласти до них змінну напругу, то внаслідок процесів зсуву молекул речовини він починає нагріватися. Області застосування і можливості методу високочастотного діелектричного нагрівання дуже широкі. Його використовують для сушки ливарних стрижнів і форм, деревних волокнистих мас, вовни, паперу та інших матеріалів, для склеювання виробів з деревини, фанери, картону, при виготовленні деталей з пластмас (пакувальної пластмасової тари, труб), вулканізації каучуку і ін. Метод застосовують в машинобудуванні, фармацевтичній, хімічній, поліграфічній, швейній та інших галузях промисловості.

У харчовій промисловості установки високочастотного діелектричного нагрівання використовують для стерилізації, пастеризації, консервації і дезінсекції різних харчових продуктів. При цьому продукти зберігають природні смакові якості і вітаміни. Необхідну для технологічного процесу час невелика (у порівнянні з часом при звичайних способах обробки).

Унікальні можливості для обробки деталей з високоміцних сплавів відкриває метод електроіскровий (електроерозійної) обробки, розроблений радянськими вченими Б. Р. Лазаренко і Н. І. Лазаренко в роки Великої Вітчизняної війни. Електроерозійна обробка дозволяє інженерам вирішувати непрості технологічні завдання при виготовленні деталей складної конфігурації з важкооброблюваних матеріалів.

Подружжя Лазаренко запропонували використовувати для технологічних цілей явище руйнування - ерозії електричних контактів радіоапаратури під впливом електричних імпульсів. Вони показали, що при певних умовах процес електричної ерозії управляємо і може викликати переважне руйнування одного з електродів.

Для виконання електроерозійної обробки необхідно підключити спеціальний генератор електричних імпульсів до електрода, що виконує функції інструменту (електрод-інструмент), і до електрода-деталі і розмістити їх в рідкому діелектрику (воді, гасі, маслі). Генератор імпульсів подає на електроди електричні імпульси тривалістю 0,5 ... 200 мкс (мікросекунд) заданого виду і потужності. При зближенні електродів відбувається пробій діелектрика в міжелектродному проміжку і виникає електричний розряд у вигляді вузького провідного каналу з температурою в кілька тисяч градусів (рис. 12). У підстави цього каналу на поверхні електродів спостерігається руйнування - матеріал плавиться або випаровується. У зоні розряду утворюється газовий міхур з парів металу і робочої рідини. Під дією парів і динамічних сил крапля металлавибрасивается і застигає в робочої рідини у вигляді кульки. Після відриву розплавленої краплі на поверхні заготовки залишається чашеобразное поглиблення (лунка).

При повільному зближенні електрода-інструменту і заготовки руйнування її поверхні буде відбуватися безперервно і на заготівлі буде утворюватися поверхню, що збігається з поверхнею електрода інструменту. На цьому ефекті засновані методи електроерозійної прошивки і копіювання.

При прошивці форма електрода-інструменту в поперечному перерізі збігається з формою одержуваного отвори. При копіюванні на деталь переноситься форма нижньої поверхні електрода-інструменту.

Крім електроерозійної прошивки широке поширення одержав такий метод електроерозійної обробки, як вирізка дротом. В цьому випадку електродом-інструментом є рухома тонка латунний дріт. Сучасні електроерозійні верстати, оснащені системами числового програмного керування, дозволяють робити вирізку отворів змінного перерізу криволінійних пазів з точністю до мікрометра. Цікаво, що тонкою м'яким дротом в електроерозійної установці можна розрізати товстий лист танкової броні.

До переваг електроерозійної обробки відносяться:

? можливість обробляти струмопровідні матеріали будь-якої механічної міцності, твердості, в'язкості, крихкості - з твердих сплавів, загартованих сталей, абразивних матеріалів, каменю;

? можливість виготовлення деталей складних форм, криволінійних отворів і отворів некруглого перетину (див. Рис. 13), які не можна отримати іншими способами обробки;

? відсутність необхідності в високоміцному і твердому інструменті, що дозволяє знизити витрати на його виготовлення.

 



Попередня   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   Наступна

Промислові технології і глобальні проблеми людства | Енергетика та енергоресурси | Використання гідроресурсів | Промислові технології і транспорт | Обсяг споживання води різними виробництвами | Сільське господарство в системі природокористування | природоохоронні технології | Застосування екологічно чистих і безвідходних виробництв | Використання альтернативних джерел енергії | Екологічна свідомість й екологічна мораль в техногенному світі |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати