Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная --> Промиздат -->  Абразионные материалы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 ( 58 ) 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143

Благодаря эластичности воздуха вся установка работает спокойнее, чем установки гидравлические. Употребляется в установ-


Фиг. 4.

ках средней величины (напр. в кузнечном, литейном и текстильном деле) -там, где требуется плавная работа (без толчков). Менее выгоден, чем А. г.

Лит.: Гавриленко А. П., Механич. технология металлов, ч. Ill, М., 1915. 3. Саттель. АККУМУЛЯТОРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ,

источники тока, способные возобновлять после истощения свободную энергию посредством работы внешней эдс и т. о. возвращаться к начальному физ .-хим. состоянию. С точки зрения хим. динамики А. представляет обратимую систему, и именно обратимый гидроэлектрич. элемент. Восстановление свободной энергии такого элемента выражается накоплением на электродах продуктов электролитического распада. В теории гальваничестх элементов (см.) такое накопление, вторичный эффект эл.-хим. процесса, носит название поляризации. Вредное в обычных элементах, это побочное явление положено в основу службы А., называемых поэтому вторичными, или поляризационными, элементами. В принципе, всякий А. состоит из одного э-те-ктролита, содержащегося в некотором баке, и двух электродов с клеммами. Согласно франц. терминологии, проводимой в настоящей статье, положительный электрод называется анодом, отрицательный - катодом (в американской литературе катод - положительная пластина, анод - отрицательная). Аккумуляторы различаются между собою химической природой электролита и электродов, формой и строением электродов, устройством бака и т. д.

I. Теория аккумуляторов. I. Основные характеристики А. Всякий А. характеризуется рядом электрических постоянных, определяющих его ценность: эдс Е, разность потенциалов, или напряжение, и, среднее напряжение при зарядке

Г7с5 среднее напряжение при разрядке - все в вольтах; внутреннее сопротивление г в омах; емкость Q в ампер-часах или в кулонах; мощность Р в ваттах; энергия W в ватт-часах; койфф, отдачи (электрическая, количественная отдача) j/; кпд, или энергетическая отдача, tj; наконец.

коэфф. понижения - Я. Эдс есть разность потенциалов на клеммах незамкнутого А. и называется также незамкнутым напряжением. Напряжение U при прохождении тока силы I через замкнутую с А. цепь связано с Е соотношениями: при зарядке

1Т =Е + 1,г (J)

при разрядке

иа=Е-1Га, (2)

где г - сопротивление А. Среднее напряжение за промежуток времени т от О до Т дается соотношением: при зарядке

У П

при разрядке

1

Ua=~f и dr.

Елшость А.-количество электричества, которое поглощается при зарядке А., а емкость - количество электричества, отдаваемое им при разрядке:

Q,C4,dx (5)

Qdrhdr (fi)

Мощность Р на клеммах при данном режиме разрядки:

Рс= ад- ()

Энергия ТГр, поглощаемая при зарядке:

W,=Jlvj,ir. (8)

При зарядке или при разрядке постоянным током эти выражения [по ф-лам (3) и (4)] дают соответственно:

W,= Uj,T (9)

WUahT. (10)

Коэфф. отдачи электричества yjq есть отношение между количеством электричества, отданным при разрядке, и количеством электричества, поглощенным при зарядке:

/Т , ..... /

(11)

Коэффиц. отдачи энергии >7 есть отношение энергии отданной к энергии поглощенной:

и. h

. (12)

Коэфф. попижеиия X есть отношение среднего напряжения при разрядке к среднему напряжению при зарядке:

и, r/u,dr

(13)

Принимая во внимание ф-лы (11), (12) и (13), находим соотношение между тремя коэфф.

V, =VqK (14)

справедливое при постоянном токе, одина-i ковом для разрядки и зарядки.



2. Общие для всех А. технические условия.

Ко всякому А. с помощью характеристик п. 1 могут быть предъявлены следующие принципиальные требования, вытекающие из самого понятия о его технической функции (см. табл. 1):

ным и группируя вместе разрядки с значительными промежутками, можно дать непрерывное распределение по двум путям, идущим от нулевой интенсивности разрядки к некоторой максимальной (фиг. 1, А). Наглядной оказывается секторальная диа-

Табл. 1. - Схема общих технических условий, предъявляемых к А.

Удельная унергия большая

Отдача энергии высокая (

Эдс высокая

Удельная емкость большая

I Хим. реакции весьма экзотермичпы

< Катоды из материала, весьма электроположи-

[ тельного

/ Эл.-хим. эквиваленты малые

( Коэфф. использования активной массы высокий

I (проЕОдимость. пористость)

V Вес неактивных поддержек малый

Разность потенциалов при / Обратимость сколь возможно совершенная зарядке и разрядке воз- I Внутреннее сопротивление г малое

\ Коэфф. понижения а близкий к единице

зарядке и разряд можно постоянная

Себестоимость эксплоатации небольшая

Длительное сохранение за- отсутствие местных действий ряда I

Стоимость обзаведения небольшая

Содержание недорогое

Стоимость исходного сырья мала г Выработка простая Рабочий труд небольшой

Составные части долговечны Замена изношенных частей легкая

3. Функциональная классификация А. устанавливается в зависимости от различных типов разрядного режима их и учитывает электрич. характеристики, наиболее рационально обеспечивающие службу аккумуляторов при данном режиме, при чем известные пункты принципиальных технических условий (п. 2) утрачивают свою жесткость. Процесс разрядки А. характеризуется приложенною к цепи разностью потенциалов количеством прошедшего через цепь за все время разрядки электричества и силой тока 1а. Отсюда основное деление А. на три группы: на А. напряжения (группа г;), А. емкости (группа q) и А. тока (группа г). Группы v п г могут рассматриваться как крайние типы, а группа q - как лежащая между ними. Батарея Планте, дававшая шаровую молнию, и батарея Капицы, позволившая получить магнитные поля огромной напряженности,- таковы крайние пределы, достигнутые типами V и i. Процесс разрядки А. сопрово-лодается попутными медленными накоплениями и перемещениями электрических масс. Поэтому, разделение всего процесса разрядки на отдельные, отстоящие друг от друга во времени промежутки значительно изменяет характер разряда и служит основанием для дальнейшего подразделения функциональных типов. Тут вводится в каждом типе группа постоянного действия и группа перемежающегося действия, с дальнейшим подразделением последней на подгруппы с промежутками работы длительными и подгруппы с промежутками работы кратковременными. Т.о. устанавливаются д е-вять принципиальных типов (см. табл. 2). Практически эту классификацию можно несколько упростить, т. к. общая продолжительность разрядки обычно невелика, а кратковременные перерывы имеют малое значение и отражаются лишь на средней силе тока. Относя такие разрядки к постоян-

грамма (фиг. 1, В,В,Г),тем более, что в некоторых случаях применения от А. требуется соединение функций двух смежных секторов.

т а б .л. 2.-Ф ункциональная классификация типов А.

Типы аккумуляторов

Действие

напряжения

емкости

тока

Постоянное .........

с промежутками кратковре-Перемежа-1 менными . . . ющееся ч

с промежутками длите.льны-ми.......

*iii

4. Химическая классификация А. В табл. 4 перечислены лишь те обратимые нары, к-рые хотя и не усвоены промышленностью, но могут притязать на практическое значение.

5. Описание физ.-хии. процессов в А. Разрядка и зарядка свинцового А. характеризуются графиком (фиг. 2), при чем как разрядная, так и зарядная кривые претерпевают три последовательные стадии (табл. 3).

Этим трем стадиям соответствуют характерные видимые явления: в заряженном А. катод имеет серо-металлический вид и состоит из губчатого свинца,тогда как анод покрыт перекисью свинца PbgOg интенсивного черного цвета, нестойким, сильно окисляющим веществом с значительной электропроводностью. Внезапное понижение стадии I разрядки происходит от уменьшения концентрации кислоты в порах активной массы, после чего концентрация выравнивается диффузией. Стадия III разрядки связана со вторичным уменьшением концентрации кислоты. В разряженном А. анод состоит из двуокиси свинца PbOg,



Табл. 3.-Электрическая характеристика свинцового А.

Стадия


Зарядка

Разрядка

Занимает короткое время.

Сперва разность потенциалов очень быстро падает до 1,9 V. Это т. н. coup de fouet.

Сперва разность потенциалов быстро поднимается над значением, соответствующим плотности электролита 2 V, а затем падает до 2,1V.

Занимает наибольшую часть. Разность потенциалов медленно возрастает, 1 Разность потенциалов медленно убывает, при-приблизительно до 2,2 V. I близитепьно до 1,85 V.

Занимает сравнительно небольшое время. Разность потенциалов довольно быстро воара- I Разность потенциалов быстро падает, при чем стает до 2,8 V и затем падает до 2,5-2,6 V. ------------------------- ------------------------

кривая претерпевает изгиб и стремится к нулю

вещества бурого цвета, с уд. сопротивлением в 22 раза ббльшим, чем у перекиси свинца PbgOj. Катод состоит из недокисного сернокислого свинца

до 1,2-1,1V. В стадии III разность потенциалов быстро опускается до 1,2 -0,75 V и, продержавшись короткое время па этой

PbjSOj, вещества тем-носерого, почти черного цвета, обладающего значительною электропроводностью и весьма нестойкого. Уд. в. электролита падает от уменьшения концентрации кислоты как раз в количестве, потребном для образования на катоде недокисной сернокислой соли. Оставленный в бездействии незарялсенный А. гибнет ( сульфируется , сульфатируется ), при чем и катод и анод покрываются окисным сернокислым свинцом PbSOi, веществом белого цвета, электронепроводящим и стойким. При этом концентрация кислоты опять падает. При зарядке А. с пластинами, не подвергшимися побелению, катод вновь принимает серо-металлический цвет, анод чернеет, а кон-центрац. электролита повышается. Зарядные и разрядные кривые свинцового А. не совпадают между собой, и площадь между ними выражает потерю энергии на цикл зарядки и разрядки. Однако совершенное смыкание кривых доказывает, что в А. не происходит побочных реакций и что его можно рассматривать как элемент с почти совершенной обратимостью. Потеря энергии примерно в 20-30% объясняется разностью концентраций на электродах, при чем 60-70% потери падает на анод, а 30-40% на катод.

Разрядка и зарядка щелочного А. представлены графически на фиг. 2. Разрядка проходит три стадии: в стадии I разность потенциалов быстро падает до 1,5-1,4 V. В стадии II происходит медленное падение


Поверхностные электроды

- Пастированные электроды массовые

Пастированные электроды тонко-решетчатые

Область применения, свинцовых А.

Область применения щелочных А.

Фиг. 1. Диаграммы функциональной классификации А.

высоте, резко падает. При разрядке происходит некоторое увеличение концентрации электролита, однако незначительное в виду большого объема жидкости. При зарядке наблюдаются две стадии: I - быстрый подъем разности потенциалов до 1,7V; II - медленный подъем до 1,9V. Кривые зарядки и разрядки хорошо смыкаются, так что щелочной железоникелевый А. обладает хорошей обратимостью. Отдача энергии >7 = 45-55%, а отдача электричек ства *?g = 60-80%.

6. Химическая теория А. Согласно т е-ории Фери, зарялсенпый свинцовый А.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 ( 58 ) 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143