Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Концевой вал

Концевые валы соединяются с главным валом жесткими тарельчатыми муфтами. Этот способ соединения необходим, так как главный возбудитель и разгонный двигатель имеют по одному подшипнику. С другой стороны, жесткое соединение главного и концевых вало. [1]

Так как концевой вал под весом якоря возбудителя ( или ротора разгонного двигателя) также испытывает прогиб, то концевая шейка имеет больший наклон ( рис. 10 — 25 а), чем ближайшая шейка вала компенсатора. [3]

Практически бой концевого вала измеряется при подвешивании концевого вала на муфте. При этом концевой подшипник разобран и шейка вала свободна. Конечно, под влиянием веса ротора или якоря концевой вал прогибается и шейка вала оказывается ниже, чем она находится, когда ее поддерживает нижний вкладыш. Если жесткость муфты одна и та же для любого поворота вала, то прогиб вала будет одним и тем же JH не будет заметен для индикатора, который отметит бой вала в чистом виде. Однако муфты с поперечными шпонками обладают несимметричной жесткостью и индикатор даже при полном отсутствии боя покажет не поддающееся регулированию перемещение шейки вверх и вниз. Поэтому для концевых валов, присоединенных муфтой с поперечными шпонками, оказывается необходимым отличать регулируемый бой от нерегулируемого перемещения из-за шпонки муфты. [4]

Практически бой концевого вала измеряется при подвешивании концевого вала на муфте. При этом концевой подшипник разобран и шейка вала свободна. Конечно, под влиянием веса ротора или якоря концевой вал прогибается и шейка вала оказывается ниже, чем она находится, когда ее поддерживает нижний вкладыш. Если жесткость муфты одна и та же для любого поворота вала, то прогиб вала будет одним и тем же JH не будет заметен для индикатора, который отметит бой вала в чистом виде. Однако муфты с поперечными шпонками обладают несимметричной жесткостью и индикатор даже при полном отсутствии боя покажет не поддающееся регулированию перемещение шейки вверх и вниз. Поэтому для концевых валов, присоединенных муфтой с поперечными шпонками, оказывается необходимым отличать регулируемый бой от нерегулируемого перемещения из-за шпонки муфты. [5]

Отметим, что измерение боя на шейке концевого вала не дает возможности судить о том, имеет ли вал постоянный прогиб. [7]

Так как радиус муфты примерно в 10 раз меньше длины концевого вала , то неточность в измерении зазора, равная 0 05 мм, вызовет неточность в установке стойки, равную всего 0 5 мм. Следовательно, указанный способ регулирования положения концевой стойки достаточно точен. [9]

Вторым точным элементом вала являются его тооцы, служащие стыковыми поверхностями с полумуфтами концевых валов и обработанные с точностью до нескольких микрон. [10]

Опыт показывает, что одного ослабления затяжки болтов недостаточно для того, чтобы полумуфта концевого вала соскользнула вниз. [12]

Так как высота стойки неизменна, то при каждом повороте вала будет изменяться прогиб концевого вала и вместе с этим пульсировать нажатие шейки концевого вала на поддерживающий ее подшипник. Если иметь в виду, что при подвеске только на муфте шейка концевого вала опускается при изгибе вала под действием веса концевого ротора более чем на 2 — 3 мм ( у возбудителя), то изменение давления на опору оказывается незначительным и допустимым. [14]

В среднюю секцию вварены центральный стакан 4 и два центрирующих стакана 5 для крепления концевых валов редукторов поворотного механизма экскаватора . К боковым секциям приварены два опорных башмака 6 для прикрепления стрелы, четыре башмака 7 для присоединения надстройки и две тумбы 9 для укрепления подкосов настройки. Два подхвата 8 служат для подъема края базы при шагании экскаватора. [15]

Система верхнего привода

Система Верхнего Привода (СВП) — важный элемент буровой установки, который представляет собой подвижный вращатель, совмещающий функции вертлюга и ротора, оснащённый комплексом средств для работы с бурильными трубами при выполнении спуско-подъёмных операций. СВП предназначена для быстрой и безаварийной проводки вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин при бурении.

Содержание

  • 1 Устройство
  • 2 Функции
  • 3 Преимущества СВП
  • 4 Производители
  • 5 История СВП
  • 6 Типы СВП по способу питания
    • 6.1 Электрический
      • 6.1.1 Постоянный ток
      • 6.1.2 Переменный ток
    • 6.2 Гидравлический
  • 7 Типы СВП по способу применения
    • 7.1 Морские
    • 7.2 Сухопутные
      • 7.2.1 Стационарные
      • 7.2.2 Мобильные
  • 8 См. также
  • 9 Ссылки

Устройство [ править | править код ]

Подвижная часть системы верхнего привода состоит из вертлюга-редуктора, подвешенного на штропах на траверсе талевого блока.

На верхней крышке вертлюга-редуктора предусмотрен взрывозащищённый электродвигатель постоянного тока. Один конец вала электродвигателя посредством эластичной муфты присоединён к быстроходному валу редуктора. На противоположном конце — диско-колодочный тормоз. К корпусу вертлюга-редуктора крепится рама, через неё блоком роликов передаётся крутящий момент на направляющие и с них — на вышку. Между талевым блоком и вертлюгом-редуктором установлена система разгрузки резьбы, она обеспечивает автоматический вывод резьбовой части ниппеля замка бурильной трубы из муфты при развинчивании и ход ниппеля при свинчивании замка. Повреждение резьбы при этом исключается.

Трубный манипулятор под действием зубчатой пары с приводом от гидромотора может поворачивать элеватор в любую необходимую сторону: на мостки, на шурф для наращивания и т. д.

Трубный зажим нужен для захвата и удержания от вращения верхней муфты трубы во время свинчивания/развинчивания с ней ствола вертлюга.

Между ниппелем и стволом вертлюга навернут ручной шаровой кран для неоперативного перекрытия внутреннего отверстия ствола вертлюга. Для оперативного перекрытия отверстия ствола вертлюга перед отводом установлен внутренний превентор (двойной шаровой кран), который также служит для удержания остатков промывочной жидкости после отвинчивания бурильной колонны.

Вертлюжная головка служит для передачи рабочей жидкости с невращающейся части СВП на вращающуюся часть и позволяет не отсоединять гидравлические линии, когда трубный манипулятор вращается с бурильной колонной при бурении, при проработке скважины или позиционировании механизма отклонения штропов элеватора.

Система отклонения штропов предназначена для отвода/подвода элеватора к центру скважины. Система отклонения штропов представляет собой штропы, подвешенные на боковых рогах траверсы. К штропам крепятся гидроцилиндры отклонения штропов.

Функции [ править | править код ]

  • Вращение бурильной колонны с регулированием частоты при бурении, проработке и расширении ствола скважины, при подъёме/спуске бурильной колонны.
  • Торможение бурильной колонны и её удержание в заданном положении.
  • Обеспечение проведения спуско-подъёмных операций в том числе:
    • наращивание/разборка бурильной колонны свечами и одиночными трубами;
    • свинчивание/развинчивание бурильных труб, докрепление/раскрепление резьбовых соединений переводников и шаровых кранов;
    • подача бурильных труб к стволу/удаление от ствола вертлюга.
  • Проведение операций по спуску обсадных колонн в скважину.
  • Промывка скважины и одновременное проворачивание бурильной колонны.
  • Задание и обеспечение величин крутящего момента и частоты вращения, их измерение и вывод показаний на дисплей шкафа управления, выносной дисплей, пульт управления и на станцию геолого-технических исследований.
  • Дистанционное управление.
  • Герметизация внутритрубного пространства шаровыми кранами.

Преимущества СВП [ править | править код ]

  • экономия времени в процессе наращивания труб при бурении;
  • уменьшение вероятности прихватов бурового инструмента;
  • расширение/проработка ствола скважины при спуске и подъёме инструмента;
  • повышение точности проводки скважин при направленном бурении;
  • повышение безопасности буровой бригады;
  • снижение вероятности выброса флюида из скважины через бурильную колонну;
  • облегчение спуска обсадных труб в зонах осложнений за счёт вращения и промывки;
  • повышение качества керна.

Производители [ править | править код ]

  • National Oilwell Varco
  • STREICHER
  • TESCO
  • Canrig
  • Bentec
  • GDS
  • JH-Цзинхун
  • ПромТехИнвест
  • Уралмаш
  • Электромеханика
  • Herrenknecht
  • Warrior

История СВП [ править | править код ]

Первый верхний привод был разработан и произведён компанией Varco International (ныне National Oilwell Varco). Модель TDS-1 была пущена в эксплуатацию 1 апреля 1982 года на буровой установке Sedco 201 в Арабском заливе.

К 1996 году способ бурения верхним приводом стал основным методом бурения морских скважин. Также очевидно, что значительная часть скважин на суше сейчас бурится с применением СВП.

Для продвижения СВП на новые рынки по всему миру компанией Maritime Hydraulics была разработана портативная СВП. Для малогабаритных скважин («slim-hole») разработана портативная СВП, обеспечивающий высокоскоростное (600 об./мин.) бурение.

В начале 2000-х годов в России стали предприниматься попытки создания СВП. В 2003 году петербургская промышленная группа в составе ПромТехИнвест и ОАО «Электромеханика» выпустила первый в России верхний привод, также выпускаются СВП компанией ООО «Уралмаш НГО Холдинг».ООО «Снежинский завод специальных электрических машин» производит низковольтные асинхронные электродвигатели серии ТD250 для систем СВП.

Концевой эффект

Концево́й эффе́кт в РБМК — явление, заключающееся в кратковременном увеличении реактивности ядерного реактора (вместо ожидаемого снижения), наблюдавшееся на реакторах РБМК-1000 до их модернизации, при опускании стержней системы управления и защиты (СУЗ) из крайнего верхнего (или близкого к нему) положения. Эффект был вызван неудачной конструкцией стержней. Возможно, явился одним из факторов, способствовавших катастрофическому развитию Чернобыльской аварии. После аварии на Чернобыльской АЭС конструкция стержней была изменена и концевой эффект устранён.

Читать еще:  Что такое двигатель longlife

Сущность явления [ | ]

Стержни СУЗ в РБМК находятся в каналах, охлаждаемых своим, независимым контуром охлаждения. Основная часть стержня, содержащая поглотитель нейтронов из карбида бора имеет длину 7 метров (высота активной зоны реактора). Под поглотителем располагается графитовый вытеснитель, соединённый с ним телескопической штангой. Длина вытеснителя около 5 метров. При извлечении (перемещении в верхнее положение) стержня из зоны, графитовый вытеснитель замещает воду канала СУЗ, что позволяет избежать ненужного поглощения нейтронов водой (графит обладает существенно меньшей способностью поглощать нейтроны по сравнению с лёгкой водой) и, таким образом, «экономить» нейтроны, что, в свою очередь, повышает экономичность реактора.

Высота активной зоны РБМК — 7 м и, вероятно, было бы лучше сделать вытеснитель такой же длины, однако, высота канала, которая находится ниже активной зоны спроектирована меньшей, и не превышает 5 м (

4.5). Таким образом, если стержень находится в крайнем нижнем положении, на размещение семиметрового вытеснителя не остаётся места.

При полностью извлечённом поглотителе 4.5-метровый вытеснитель находится в активной зоне, а оставшееся пространство ниже него (1,25 метра) заполняется водой канала СУЗ. Таким образом, слабо поглощающий нейтроны графит находится в центральной части активной зоны, там, где количество тепловых нейтронов максимально, а вода, заметно сильнее графита поглощающая нейтроны, находится на периферии активной зоны (в верхней и нижней её частях), характеризующейся существенно меньшими потоками тепловых нейтронов, где её способность поглощать нейтроны отчасти нивелируется «малым количеством» последних.

Развитие эффекта происходит при движении стержня в активную зону из крайнего верхнего положения, когда графит, слабо поглощающий нейтроны, в первый момент времени замещает воду в нижней области каналов СУЗ, имеющую бо́льшую поглощающую способность. В результате в нижней части активной зоны создаются условия для образования положительной реактивности и роста локальной мощности. Необходимо повторить, что описываемая область находится внизу активной зоны (около 1 м), характеризующейся низким значением потока нейтронов (существенно ниже среднего по реактору значения). В то же время поглотитель замещает графит в самой верхней части активной зоны, где плотность потока нейтронов может быть еще ниже, и отрицательная реактивность, вносимая сверху, может не компенсировать положительную реактивность, вносимую снизу.

Соотношение этих реактивностей зависит от нескольких факторов. Объем вносимого сверху карбида бора равен объему вытесняемой снизу воды, но сечение захвата бора относится к сечению захвата легкого водорода примерно как 755:0.33 [1] , то есть примерно в

2265 раз выше. Локальная реактивность, вносимая за счет концевого эффекта, пропорциональна квадрату нейтронного потока (теория возмущения), поэтому, для появления концевого эффекта нейтронный поток сверху должен быть примерно в

50 раз ниже. При номинальных режимах работы реактора этого практически не происходит, и по этой причине долгое время эффект не обнаруживался.

Однако существует еще фактор выгорания как топлива (что может изменить профиль нейтронного поля не в лучшую сторону), так и самого регулирующего стержня, особенно на его нижнем конце, который дольше всего остается в реакторе и продолжает оставаться в нейтронном поле даже в крайнем верхнем положении.

Концевой эффект был обнаружен в 1983 году при физическом пуске реакторов 1-го блока Игналинской, а также 4-го блока Чернобыльской АЭС. [2] [3] Проведённые исследования показали, что концевой эффект наблюдается при погружении в активную зону одиночных стержней с верхних концевиков. Экспериментально было показано, что массовый ввод стержней (более 15-18 стержней РР) исключал концевой эффект [2] (тем не менее смотри [2] п 3.4).

Концевой эффект мог способствовать катастрофическому развитию аварии на ЧАЭС 26 апреля 1986 года, поскольку из зарегистрированных данных известно, что непосредственно до катастрофы реактор имел высокий уровень выгорания и недопустимо низкий оперативный запас реактивности, и, таким образом, большинство стержней СУЗ находились на верхних концевиках. В этом случае массовый ввод стержней СУЗ в активную зону мог привести к вводу некомпенсируемой реактивности (по разным оценкам от 0,3 до 1,1 β).

Также имеет значение скорость введения управляющего стержня. При плавном и контролируемом опускании стержня не ожидаемое повышение мощности может быть вовремя замечено и ввод стержня может быть остановлен. При нажатии кнопки аварийной защиты ввод стержней производится максимально быстро и поэтому может быть сразу внесена большая положительная реактивность.

Так или иначе, концевой эффект препятствовал заглушению реактора стержнями СУЗ в течение первых секунд (до 5-6) после формирования соответствующей команды.

После аварии на ЧАЭС была проведена модернизация реакторов РБМК, в том числе внесены изменения в конструкцию стержней СУЗ, исключающие положительный концевой эффект. Модернизированные стержни СУЗ имели семиметровые вытеснитель и поглотитель. Поглотитель состоял из двух частей — 5-метрового старого и 2-метрового ленточного, который при складывании телескопа надевается на вытеснитель [4] .

В настоящее время на всех реакторах РБМК внедряются кластерные регулирующие органы (КРО) с неподвижным вытеснителем (так называемой гильзой), выполненным из слабо поглощающего нейтроны алюминиевого сплава. Этот вытеснитель охлаждается снаружи водой контура СУЗ. Во внутренней части гильзы КРО предусмотрены отверстия, в которых «по сухому» перемещаются поглощающие стержни СУЗ.

Привет студент

Распределительные валы в судовых двигателях

Распределительные валы в судовых двигателях

Конструктивное исполнение распределительных валов и их подшипников

У быстроходных и нереверсивных двигателей распределительный вал часто выполняют заодно с кулачковыми шайбами, у остальных двигателей кулачковые шайбы насаживают на него. Материалом для валов и шайб служат цементируемые стали 15Х, 20Х, 12ХНЗА и стали 45, 50Г, 38ХС, 45Х, 50Х, подвергающиеся поверхностной закалке. Распределительные валы тронковых дизелей с насаженными кулачковыми шайбами должны быть изготовлены из стали с временным сопротивлением разрыву не ниже 568 МПа.

При нижнем расположении распределительный вал заводят в гнезда блок-картера с торца двигателя. Чтобы облегчить эту операцию, вал обычно изготовляют составным по длине. Способы соединение его частей различны. На рис. 85, а изображена половина распределительного вала двигателя 6ЧСП18/22, на которой предусмотрен фланец 2 для соединения его со второй половиной. У двигателей типа НФД48 конец 4 (рис. 85,6) носовой части распределительного вала входит внутрь его расточной кормовой части 7. Соединение фиксируют шпонка 8 и втулка 5, закрепленная винтом 6.

Рис. 85 Способы соединения составных распределительных валов

Для установки распределительного вала вместе с кулачковыми шайбами в гнезда выгородки блок-картера должны быть предусмотрены шейки 3 (см. рис. 85,а), диаметр которых больше диаметра окружностей, описываемых вершинами кулачков шайб 1. Чаще в гнезда блок-картера заводят распределительный вал вместе с надетыми на него подшипниками, которые выполняют из двух половин 1 и 3 (рис. 86, а) с наплавленным антифрикционным сплавом. Надетые на шейку 6 распределительного вала эти половины крепят болтами 2. После заводки распределительного вала в гнезда блок-картера (блока цилиндров) каждый подшипник фиксируют в гнезде 4 винтом 5 (двигатели типа Л275).

Концевой подшипник, изображенный на рис. 86,6, также состоит из двух половин 1 и 3. Его крепят винтами 7 к приливу 8 блока цилиндров. Рассматриваемые подшипники смазываются маслом, подводимым по каналам а с торца или радиальным.

При верхнем, надклапанном расположении распределительные валы 7 и 10 (рис. 87, а, двигатель ЗД6) укладывают в расточки алюминиевых стоек 11, соединенных шпильками с головкой двигателя. Крышку 8 такого объединенного для двух валов подшипника крепят шпильками 9.

Смазочный материал поступает под давлением внутрь пустотелых валов 7 и 10 через концевой подшипник (рис. 87,6) по каналам б, в и отверстие г, а далее поступает к подшипникам по радиальным сверлениям а (рис. 87,а). Распределительные валы 7, 10 приводятся в движение шестернями 2, 5, 4, 5. Вал 1 приводит в движение шестерню 2.

Кулачковые шайбы. Распределительный вал несет на себе кулачковые шайбы: для открытия впускных и выпускных клапанов, для привода топливных насосов и иногда пусковых золотников или пусковых клапанов. У реверсивных двигателей предусматривают два комплекта кулачковых шайб для переднего и для заднего хода. Если в двигателе установлен блочный топливный насос со своим кулачковым валом, то на распределительном валу кулачковые шайбы топливных насосов не предусмотрены.

Читать еще:  406 двигатель карбюратор упало давление

На распределительном валу двухтактного двигателя с индивидуальными топливными насосами высокого давления устанавливают лишь кулачковые шайбы приводов этих насосов.

Обычно кулачковые шайбы куют из вязкой стали каждую в отдельности или в виде блока из нескольких шайб. Рабочие поверхности их цементируют и закаливают.

На рис. 88, а изображен участок распределительного вала одного цилиндра двигателя 6С275Л. В нем предусмотрены блок 9 кулачковых шайб впускных клапанов и блок 1 кулачковых шайб выпускных клапанов. Каждый блок состоит из шайбы 12 переднего и шайбы 13 заднего хода: при реверсировании распределительный вал передвигается и под толкателями окаэываются шайбы обратного хода.

Шайбы зафиксированы на распределительном валу 5 общей шпонкой 2 и стальными винтами 3, 10, предотвра-щающими осевой сдвиг шайбы. Профиль шайбы, называемый тангенциальным, описан радиусами r и R (см рис 88,а)

Кулачковые шайбы топливных насосов насаживают на распределительный вал так, чтобы их можно было поворачивать относительно вала. Это необходимо для регулирования момента начала подачи топлива В рассматриваемом случае кулачковые шайбы топливного насоса переднего 8 и заднего 7 хода прикреплены к блоку 9 шайб впускных клапанов шпильками 4 Для удобства монтажа у шайб предусмотрена объемная затылочная часть 11 Шайба 8 центрируется выступом на блоке 9, а шайба 7—кольцом 6. Возможность поворота («покатки») шайб обеспечивают специальной

формой отверстий а под шпильки 4: при необходимости «покатить» шайбу ослабляют затяжку шпилек 4 и ту или другую шайбу повертывают на нужный угол.

В двигателях типа НФД48 (рис. 88, б), все четыре шайбы впускных и выпускных клапанов выполнены единым блоком 15, зафиксированном на распределительном валу 7 шпонкой 13 и винтом 1. Кулачковые шайбы переднего 4 и заднего 6 хода топливного насоса в данном случае закреплены на шлицах. На вал 7 насажена ступица 8, зафиксированная той же шпонкой 13 и штифтом 5 На ступицу 8 свободно насажены шайбы 4, 6 топливного насоса и блок 11 кулачковых шайб пусковых золотников, закрепленный штифтом 3 В блоке кулачковых шайб 15 предусмотрены конические переходные поверхности 14.

При реверсировании задержки перемещения распределительного вала не будет. Шайбы топливного насоса изготовлены со шлицевыми поясами 9 и 10 Радиальные шлицы пояса 9 сцеплены со шлицами бурта ступицы 8 В поясе 10 сцеплены между собой шлицы шайб 4 и 6, Сцепление (путем стягивания) шайб 4, 6 и 11 обеспечивает гайка 2, навернутая на ступицу 8 Гайка 2 застопорена замковой шайбой 12 Для «покатки» шайб 4, 6 необходимо отдать гайку 2, сдвинуть вправо шайбу 4 или 6 в зависимости от того, какую из них требуется «покатить», и повернуть шайбу Поскольку в поясах 9 и 10 предусмотрено по 180 шлицев, «покатка» шайбы на один зуб будет означать поворот ее на 2°

У высокооборотных двигателей при верхнем надклапанном расположении распределительные валы 1 и 10 (см рис 87, а) откованы заодно с кулачковыми шайбами 6 выпуклого профиля Такие шайбы быстрее открывают клапаны, чем шайбы с тангенциальным профилем, но сложны в изготовлении Приводы распределительных валов. При нижнем расположении распределительный вал приводят во вращение от коленчатого вала шестерни, выполненные косозубыми для плавного зацепления

В четырехтактном двигателе периодичность работы механизма газораспределения и подачи топлива такова один раз за два вращения коленчатого вала, т е распределительный вал такого двигателя должен вращаться вдвое медленнее коленчатого, а у двухтактного — с той же частотой, что и коленчатый

В целях уменьшения размеров шестерен приводы обычно изготовляют с промежуточными шестернями

Так, на рис 89, а изображен привод с одной промежуточной шестерней 2 сцепленной с ведущей шестерней 1 коленчатого и с ведомой 3 распределительного валов Поскольку двигатель четырехтактный (типа Л275), то у шестерни 3 вдвое больше диаметр, чем у шестерни 1. Промежуточная шестерня 2 как известно, на передаточное число влияния не оказывает. От шестерни 3 приводится также вал регулятора 4. Кожух шестерни 3 распределительного вала увеличивает габаритные размеры двигателя

Для уменьшения диаметра шестерни распределительного вала в приводах часто применяют двухступенчатую передачу. В этом случае промежуточных шестерен в приводе предусматривают две, жестко насаженные на общий вал.


Рис. 89 Приводы распределительных валов

Одна из них сцеплена с шестерней коленчатого, а другая — с шестерней распределительного валов. Путем подбора размеров промежуточных шестерен можно получить небольшой диаметр шестерни распределительного вала.

При надклапанном расположении распределительных валов в привод вводят промежуточные валы, которые используют и для привода различных механизмов.

Ведущая коническая шестерня 13 (рис В9, б) коленчатого вала сцеплена с ведомой шестерней 14 наклонного вала 15 С помощью пары конических шестерен 11 и 16 наклонный вал 15 приводит в движение вертикальный вал 6, а шестерни 5 — воздухораспределитель и топливный насос (двигатель ЗД6) Второй наклонный вал 12 служит для привода зарядного генератора.

Вертикальный вал 6 парой конических шестерен 7 и 8 приводит в движение распределительный вал впускных клапанов, а через пару цилиндрических шестерен 9 и 10 — вал выпускных клапанов.

Подобный привод применяется в V-образных двигателях.

Фазы и диаграммы распределения четырехтактного дизеля. Моменты открытия и закрытия клапанов не совпадают с положениями поршня в м т. Выпускной клапан приходится открывать раньше, чем поршень придет в н. м т. в конце такта расширения Если такого опережения открытия клапана не предусматривать, то к началу хода поршня вверх давление в цилиндре не успеет снизиться до давления выпуска и на преодоление этого противодавления газов будет расходоваться лишняя работа.

Закрывать выпускной клапан целесообразно уже после перехода поршня через в м т. Скорость поршня вблизи мертвых точек незначительна, и продолжающееся по инерции движение потока отработавших газов будет способствовать отсосу газов из цилиндра. Отсюда же вытекает и целесообразность открывать впускной клапан до прихода поршня в в. м. т., т. е. поступление свежего заряда одновременно с отсосом из цилиндра продуктов сгорания является продувкой цилиндра.

Вблизи н. м. т. поршень также движется с небольшой скоростью. Поэтому в начале движения поршня вверх при такте сжатия в цилиндре еще будет разрежение, а столб поступающего в него воздуха будет обладать запасом кинетической энергии. Если задержать закрытие впускного клапана, то воздух по инерции будет продолжать поступать в цилиндр: будет происходить дозарядка последнего.

Следовательно, целесообразно открывать клапаны с опережениями, а закрывать их с запаздываниями относительно положений поршня в мертвых точках. Однако эти опережения и запаздывания не должны быть чрезмерными.

Так, если выпускной клапан открыть слишком рано, то будет бесцельно теряться энергия еще работоспособного газа, а при чрезмерно позднем его закрытии может происходить отсос продуктов горения из выпускного коллектора При чрезмерно раннем открытии впускного клапана может быть выброс отработавшх газов во впускной коллектор, а при слишком позднем его закрытии — выталкивание воздуха во впускной коллектор при начавшемся сжатии

Моменты открытия и закрытия клапанов называют фазами газораспределения Их определяют опытным путем и приводят в формулярах двигателей в виде углов опережения и запаздывания (по повороту кривошипа)

Для большей наглядности часто строят диаграмму газораспределения У четырехтактного двигателя она имеет вид спирали (рис. 90) Угол а2 является углом опережения открытия впускного клапана, а угол а4 — углом запаздывания его закрытия.

Рис. 90 Диаграмма газораспределения четырехтактного дизеля

Таким образом, впускной клапан открыт в течение а2+180°+а4° п. к. в., что составляет продолжительность процесса впуска. Угол a1 — угол опережения подачи топлива. Процесс выпуска начинается с опережением на угол а5, когда открывается выпускной клапан, и заканчивается с запаздыванием на угол а3 Общая продолжительность процесса выпуска составляет а5+180°+а3° п. к. в.

Как видно из диаграммы, при угле п. к в а2+а3 оба клапана — впускной и выпускной — открыты одновременно, Этот угол называют углом перекрытия клапанов. У дизелей без наддува он равен 25—70° п. к. в.

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Проводящие ткани

«В природе нет ничего бесполезного» — Мишель де Монтень

Только вдумайтесь в мощь проводящей ткани! Ведь ей приходится поднимать воду и растворенные в ней минеральные вещества от тончайших волосков корня до клеток листа. Самое высокое дерево на нашей планете, вечнозеленая секвойя по имени Гиперион, растет на севере Калифорнии и достигает (на 2017 год) — 117 метров в высоту. И вода по проводящим тканям преодолевает 117 метров высоты у этого растения, от корней к листьям! Она передвигается по структурам проводящих тканей против силы тяжести, и сегодня вы узнаете о секрете, который таит это уникальное явление.

Читать еще:  Алгоритм работы асинхронного двигателя

Запомните, чтобы глубоко изучить любую науку, нужно восхищаться ей, уметь удивляться и проявлять любопытство в этой сфере. В ботанике это можно делать самыми разными путями: вы можете посетить ботанический сад, или, к примеру, приобрести микроскоп и рассматривать ткани и органы растений, самостоятельно приготавливая микропрепараты.

Это действительно важно, поэтому я останавливаюсь на этом. Сам я получаю и всегда призываю своих учеников получать искреннее удовольствие от погружения в науку. Надеюсь, что и вы разделите эту радость новых интересных знаний, я приложу к этому все усилия. Итак, начнем изучать проводящие ткани.

Проводящие ткани можно сравнить с кровеносной системой человека, которая пронизывает весь наш организм, доставляя питательные вещества к клеткам и удаляя продукты обмена веществ из них. Как уже было сказано, эти ткани служат для передвижения по организму растения растворенных питательных веществ. Имеется два направления тока: от корней к листьям (восходящий ток) и от листьев к корням (нисходящий ток).

Логическим путем можно угадать многие научные факты, даже не зная их. К примеру, чем представлен восходящий ток? Что поднимается от корней к листьям? Это конечно же вода и растворенные в ней минеральные вещества, они движутся по сосудам и трахеидам проводящей ткани — ксилемы (древесины). От листьев к корням спускаются органические вещества, образовавшиеся в результате фотосинтеза в листьях, они движутся по ситовидным трубкам проводящей ткани — флоэмы (луба).

Несмотря на то, что настоящие проводящие ткани впервые появились у папоротникообразных, но у мхов в наличии имеются водоносные клетки, благодаря которым они могут накапливать воду, превышающую массу самого сфагнума во 20-25 раз. По этой причине во время Первой мировой войны мох сфагнум использовали в качестве перевозочного материала. Кроме того, он обладает бактерицидными свойствами.

В состав и ксилемы, и флоэмы входят как живые, так и мертвые клетки. Однако отметим, что в ксилеме мертвые клетки преобладают.

Ксилема (древесина)

Обеспечивает восходящий ток (от корней к листьям) воды и растворенных в ней минеральных солей. В толще проводящей ткани находятся отнюдь не только те самые трахеиды и сосуды, ее пронизывают многочисленные механические волокна — древесинные, обеспечивающие каркасность и прочность. В ксилеме содержатся также запасающие структуры, представленные древесинной паренхимой, где накапливаются питательные вещества. Давайте разберемся из каких гистологических элементов состоит ксилема.

    Трахеиды

Эволюционно наиболее древние структуры. Представлены прозенхимными (вытянутые, с заостренными концами), мертвыми клетками. Через них осуществляется передвижение и фильтрация растворов из нижележащей трахеиды в вышележащую. Их одревесневшая утолщенная клеточная стенка имеет разнообразные формы: пористую, спиралевидную, кольчатую.

Длинные трубки, представляющие собой слияние отдельных мертвых клеток «члеников» в единый «сосуд». Ток жидкости идет из нижележащих отделов в вышележащие благодаря отверстиям (перфорациям) между клетками, составляющими сосуд. Так же, как и у трахеид, утолщения клеточных стенок у сосудов бывает самых разных форм.

Во время роста растения проводящие ткани также претерпевают морфологические изменения. Изначальная длина сосуда меняется, благодаря своему строению он растягивается и обеспечивает ток воды и минеральных солей.

Полагают, что эволюционно эти волокна берут начало от трахеид. Они не проводят воду, имеют более узкий просвет и отличаются хорошо выраженной клеточной стенкой, которая придает ксилеме механическую прочность.

Паренхимные клетки (древесинная паренхима)

Эти клетки составляет обкладку вокруг сосуда, имеют одревесневшие оболочки с порами, которым соответствуют окаймленная пора со стороны сосуда. То есть сюда из сосуда могут поступать органические вещества и формировать запасы, которые в дальнейшем пригодятся растению.

Флоэма (луб)

Образовавшиеся в результате фотосинтеза в листьях продукты необходимо доставить в те части растения, где есть потребность в питательных веществах: конусы нарастания, подземные части, или «складировать» на будущее в семенах и плодах. Флоэма обеспечивает нисходящий ток органических веществ в растении, доставляя их по месту назначения. До 90% всех перемещаемых веществ по флоэме составляет углевод — дисахарид сахароза.

Эта ткань представлена ситовидными трубками, генез (от греч. genesis — происхождение) которых различается: первичная флоэма дифференцируется из прокамбия, вторичная флоэма — из камбия. Несмотря на различия генеза, клеточный состав описанных тканей идентичен.

Разберемся с компонентами, которые входят в состав флоэмы:

    Ситовидные элементы

Это живые клетки, обеспечивающие основной транспорт. Особо стоит выделить ситовидные трубки, образованные множеством безъядерных клеток — «члеников», соединенных в единую цепь. Между «члениками» имеются поперечные перегородки с порами, благодаря которым содержимое из вышележащих клеток поступает в нижележащие. Эти перегородки похожи на сито — вот откуда берется название ситовидных трубок 🙂

Клетки-спутницы (сопровождающие клетки) также заслуживают нашего особого внимания. Они примыкают к боковым стенкам ситовидных трубок, из этих клеток через перфорации (поры) АТФ и нуклеиновые кислоты попадают в ситовидные трубки, создавая нисходящий ток. Таким образом, клетки-спутницы контролируют деятельность ситовидных трубок.

Пронизывают флоэму, придавая ей опору. Часть клеток отмирает, что характерно для данной группы тканей.

Паренхимные элементы (лубяная паренхима)

Обеспечивают радиальный транспорт веществ из проводящих тканей в рядом расположенные живые клетки других прилежащих тканей.

По мере старения ситовидные трубки закупориваются каллозой (образующей так называемое мозолистое тело) и затем отмирают. Отмершие ситовидные трубки постепенно сплющиваются давящими на них соседними живыми клетками.

Ниже вы найдете продольный срез тканей растения, изучите его.

Жилка

Это сосудисто-волокнистый пучок, образованный ксилемой и флоэмой. Ксилема располагается сверху, флоэма — снизу. Над пучком и под ним располагаются уголковая или пластинчатая колленхима, прилежащая к эпидерме и выполняющая опорную функцию. Склеренхима может располагаться участками или вокруг этих жилок. Жилки развиваются из прокамбия, располагаются в центральном осевом цилиндре. Существует два вида жилок:

    Открытые

Ключевой момент: между ксилемой и флоэмой располагается прослойка камбия. Этот факт обуславливает возможность образования дополнительного объема ксилемы и флоэмы в будущем, для дальнейшего роста и увеличения в объеме пучка. Без камбия невозможно было бы утолщения органа. Такие пучки можно обнаружить во всех органах двудольных растений.

Основное отличие в том, что между ксилемой и флоэмой отсутствует камбий. Невозможно образования новых элементов проводящих тканей, ксилемы и флоэмы. Закрытые сосудисто-волокнистые пучки встречаются в стеблях однодольных растений.

Верхняя часть жилки представлена ксилемой, нижняя флоэмой. Вокруг пучка в виде кольца располагается механическая ткань – склеренхима. Над пучком и под ним механическая ткань – колленхима – выполняет опорную функцию.

Как вода поднимается от корней к листьям, против силы тяжести?

Запомните, что вода и растворенные в ней минеральные соли поступают в растение благодаря слаженной работе двух концевых двигателей: нагнетающего корневого и присасывающего листового.

Силу, поднимающую воду вверх по сосудам, называют корневым давлением. Величина его обычно составляет от 30 до 150 кПа. В основе этого явления лежит осмос: клетки корня выделяют минеральные и органические вещества в сосуды, что создает более высокое давление, чем в почвенном растворе, и последний начинает притягиваться в сосуды.

Работа верхнего концевого двигателя заключается в транспирации — испарении воды с поверхности листа. Представим себе длинный сосуд с жидкостью от корневых волосков до клеток листа. Далее проведите следующий мысленный эксперимент: из верхнего конца трубки жидкость все время удаляется путем испарения, то есть место освобождается и это создает притягивающую силу для жидкости расположенной ниже, она поднимается наверх, на место испарившейся жидкости. Присасывающее действие транспирации передается корням в форме гидродинамического натяжения, которое связывает между собой работу обоих двигателей.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector