Литература -->  Производство газовых тканей 

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 ] 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

совокупность накладываюндихся друг на друга деформаций всех четырех типов. При этом мгновенность и Д- б. получаема как протекание процесса в промежуток времени, практически неуловимо малый. Г. обусловлен двумя последними видами деформации. Как последейственный, так и вязкий Г. весьма распространены в природе в самых различных областях, и м. б. высказано общее положение о подчиненности Г. всех природных процессов. В частности д. б. отмечены механич. деформации твердых тел, электрические и магнитные смещения в твердых же средах, явления ионной проводимости в газах (неоновые лампы, вольтова дуга), в жидкостях (электролиты) и твердых телах, фотоэлектрический эффект селена и клеток со щелочными и щелочноземельными металлами, набухание коллорвдов, иротекание химических реакций, особенно под каталитич. воздействиями, и т. д. Тем не менее Г. изучен плохо, и причиной тому было отсутствие методов, позволяющих подвергнуть эти явления математич. анализу. Лишь применение в 1900 г. интегральных и интегро-дифференциальных уравнений, а в дальнейшем также и уравнений линий дало орудие к овладению этими явлениями с наследственностью .

Явления Г. выступают особенно выпукло, когда сила меняется периодически и запаздывание деформации повторяется, притом весьма часто. В то время как упругая деформация запасает энергию при своем возникновении, а при уменьшении силы отдает ее обратно, вязкая деформация требует при новом направлении силы новой затраты работы, а деформация последейственная, хотя и отдает энергию, но уже противодействующую смыслу новой деформации. Таким образом при периодически меняющейся силе Г. ведет к потерям энергии; отношение этих потерь на Г. tv к затраченной мощности W (иногда выражаемое в %) называется коэффициентом мощности Р; Р = . Если вычертить кривые, связьгеающие деформацию с вызывающей ее силою, которая меняется периодически, то ветви кривой при прямом и при обратном движении не будут сливаться между собою, когда имеется Г. Таким образом, кривая Г. будет ограничивать некоторую площадь, величина к-рой есть мера работы, затраченной на Г. Чем совершеннее упругость среды, тем гистерезисная нетля уже и в пределе обращается в кривую, симметричную относительно начала координат. Напротив, при полной вязкости среды петля располагается всецело над осью усилий. Бу-зон выводит следующие законы Г. I. Всякий раз как упругая сила среды достаточна, чтобы установить равновесие с наибольшим напряжением деформирующего усилия, к-рое наложено на нее циклически, площадь полученной петли Г. постоянна, какова бы ни была частота, а рассеянная Г. энергия в единицу времени-пропорциональна частоте. II. Всякий раз как упругая сила среды недостаточна, чтобы дать равновесие с наибольшим напряжением деформирующего усилия, к-рое на среду наложено циклически, площадь поленной кривой гистерезиса

меняется с частотою, а рассеянная в единицу времени гистерезисом энергия-не пропорциональна частоте.

Электрический Г. Таблица дает классификацию случаев диэлектрического Г.

Классификация диэлектрического гистерезиса.

Характер изменения электрич. поля

Внезапное

Непрерывное

Периодическое

Изменение электрического поля во времени

Резкое наложение или снятие эдс

Интенсивность поля есть непрерывная функция времени

Интенсивность поля есть периодическая функция времени (в частном случае синусоидная)

Изменение электрич. поля в пространстве

Резкий сдвиг диэлектрика в силовом поле или силового поля относительно диэлектрика

Диэлектрик движется в поле или поле движется в диэлектрике

Диэлектрик периодически дви?кется в поле или поле периодически движется в диэлектрике (в части, случае-вращается).

Практика встречается чаще всего с периодическим изменением поля во времени. Если на конденсатор с твердым диэлектриком наложена некоторая эдс V, то упругая электрич. деформация выражается емкостным током 1, хрупкая электрич. деформация-током пробоя Jg, последейственная-аномальным обратимым током и, наконец, вязкая-током проводимости li. Ток /з пропорционален емкостному 1, но убывает со временем г:

/з = .С. F-(r), где -постоянная вещества, С-емкость конденсатора, а убывающая функция времени (р(г) одинакова для всех веществ. Различными соображениями вид этой функции устанавливается так: (т) = 6г-

(р (т) = ае ь-

(Кольрауш, Гопкинсон, Гизе,Ж. Кюри, Швейдлер, Иордан, Гранье и др.), (Ж. Кюри), (Ж. Кюри, Швейдлер, Вильсон),

(Троутон и Ресс);

а, Ъ, с, т, п означают характерные.постоянные вещества. Эти соотношения в пределах точности измерений приблизительно одинаково оправдываются наблюдениями. Аномальный ток Jg подчиняется закону суперпозиции, или наложения (Дж. Гопкинсон и Ж. Кюри). Этот закон состоит в независимости друг от друга действий разных причин, вызывающих аномальные токи. Иначе говоря, если па рассматриваемый конденсатор наложено последовательно несколько эдс в разные времена, то суммарный аномальный ток будет в каждый момент времени алгебраич. суммою токов, вызываемых каждою из эдс порознь и протекающих так, как если бы других эдс не было. Диаграмма (фиг. 1) поясняет этот закон: кргшая / показывает течение аномального тока у-, кривая II-тока 2/2, если бы он возник самостоятельно, в момент rj, а кривая III показывает течение совокупного аномального тока, который в каждый момент равен у + у2.



Таким образом, если в последовательные моменты {к = 1, 2, 3,..., п) накладываются соответственные эдсА-У, то аномальный ток в момент т будет:

а при непрерывном изменении электродвижущей силы

где и есть тоже время, но не текущее время т, а время, от к-рого зависит изменение эдс. При этих же условиях ток проводи-.мости будет:

/. = - F(r),

а ток емкости:

где X-коэфф-т электропроводности, at- диэлектрический. Что же касается тока пробоя /j, то мы предполагаем его равным нулю. Такова одна из схем поведения диэлектрика в электрическ. поле. Из нее, далее, выводится поведение диэлектрика в поле периодическом, когда F=Fo-sin, где Т-период.

Частный случай-когда считаются с Г. только вязким. Тогда полный ток слагается из тока емкости, выраяенного косинусоидою, и тока проводимости, выраженного синусоидою, при чем периоды их равны Т, а амплитуды различны. Это равносильно смещению к


фазы полного тока в отношении напряжения на угол rf, называемый углом диэлектрических потерь, при чем 1 т

Величина

tg6=-

2л Т

носит название релаксации; tgS равен коэффициенту мощности: tgd=P. Работа сил поля за один цикл

А -

VI- С-

т. е. пропорциональна квадрату максимальной эдс, пропорциональна длительности цикла и обратно пропорциональна релаксации. Амплитуды тока смещения и тока проводимости характеризуются след. величинами:

31=, С Vo (амплитуда Toica смещения) и

N=~~C-Vo (амплитуда тока проводимости). Цикл диэлектрич. вязкого Г. при сину-соидном напряжении представляет эллипс. На фиг. 2 показано семейство таких эллипсов


Фиг. 2.

для различных значений д, при чем на оси абсцисс отложены эдс (изменяющиеся цп-к.лически), а на оси ординат-соответственные заряды конденсатора. См. Диэлектри-mi, Волокнистые изоляционные материалы, Изоляционные материалы.

Лит.: Б я л о б р Ж е с к и й Ч. Ф., Ионизация жидких и твердых дизлектриков, Университетские известия , Киев, 1912, а. 9; Флоренский П. А., Диэлектрики и их техническое применение, ч. I, М., 1924 (здесь же библиография); Lahousse, RGE , 1924, t. 15, 15, p. 62, 16, p. 667 (сводка, библиография); Schweldler E., Aun. d. Physik*, Lpz., 1907, B. 24, p. 711; Wagner K. W., ETZ , 1911, H. VII, p. 172, 1913, H. XLV, p. 1279; Wagner K. W., Ann. d. Physik , Lpz., 1913, B. 40, p. 817; Wagner K.W., Archiv f. Elektrotechnik*, 1914, B. 2, 5, p. 371; В 0 u z 0 n R., RGE , 1919, t. 6, 6, p. 137-148, 6, p. 181-187; Handbuch der Elektrizitat und des Magnetismus, hrsg. v. L. Graetz, B. 1, Lpz., 1918. П. Флоренский.

Гистерезис ферромагнитных тел заключается в том, что магнитная индукция В в данной точке тела зависит не только от одновременного значения напряженности магнитного поля Н в этой точке, но также и от предшествовавших состояний тела, от его истории . Т. о., в ферромагнитных телах индукция В является многозначной и весьма неопределенной функцией напряженности поля Н. В технике особенно часто встречается периодич. перемагничива-ние, когда Н я В периодически изменяются между крайними значениями. На фиг. 3 изображены две кривые, или петли. Г., изображающие зависимость между В я Н, когда В периодич. изменяется между В и Brnin (при чем Bin = -Bmax)- Сплошная кривая соответствует отожженному электролитическому железу, пунктирная кривая-листовой динамной стали. Кагкдому значению Я соответствуют 2 значения В-в восходящей и в нисходящей части петли Г. При периодическом перемагничивании кривая симметрична относительно оси абсцисс.

Когда Я=0, В обладает некоторым конечным значением. Эта ордината начала называется остаточной (реманентной)индукцией. Для того чтобы индукция обратилась в нуль, необходимо наличие некоторого от-рицательн. поля И. -Этот отрезок абсциссы



до встречи с. кривой Г. называется коэрцитивной (задерживающей) силой.

Форма пет.ти Г, зависит от обработки тела, от его t° и даже от толщины (скин-эффект). Можно однозначно определить кривую

20000

W000

20000


Фпг. 3.

намагничивания, если перемагничи-вать тело, постепенно уве.тичивая предельные ординаты циклов Г. Геометрическое место вершин отдельных циклов Г. и образует однозначную кривую намагничивания.

Каждое изменение магнитного состояния тела вызывает выделение теплоты, как бы медленно ни происходило это перемагничи-вание. При замкнутом цикле перемагничи-вания теплота Уц , выделяющаяся в единице объема, определяется по ф-ле =jHdB.

Если измерять Н в А/см, аВв вольт-ск./сл* = = 10 гаусс, то Vh будет измерено в джоулях на см. Так. обр. площадь петли Г. служит мерой затраты энергии, теряемой при одном цикле перемагничивания. На практике бьшо бы слишком сложно для определения потерь каждый раз п.11аниметрировать петлю Г., и потому пользуются приближенными ф-лами. Штейнмец дал эмпирич. ф-лу:

Vh = V-f-B эрт/см в ск.,

где /-частота, т/-постоянная, зависящая от материала. .Эмпирич. коэфф. Г. tj зависит от выбора предельной индукции. При В , = = 10 000 гаусс, коэфф-т Г. tj для динамной стали = 0,0013-0,0015, а для трансформаторной стали 0,0006-0,00075. В настоящее время применяются значительно ббль-шие индукции, при которых потери иа Г. возрастают пропорционально 2-й или даже 2,2-й степенрг индукщш, так что ф-ла Штейн-меца становится неприменимой.

Рихтер предложил для jS до 16 ООО гаусс формулу:

- 1 + Гоо I fmo) Дг.

Д.71я листовой динамной стали, то.чщиной 0,5 мм, а и вычисленные по этой формуле, имеют следующие значения:

Для обычной динамной стали..... 0,9 3,5

Для стали с больш. примесью кремния 0,4 2,6 То же для толщины листов в 0,35 мм. о,3 2,1

Для больших индукций можно с достаточной точностью пользоваться более простой формулой:

Здесь для обыкновен. динами, стали f =4,4, а для стали с большой примесью кремния € =2,4-3,0, в зависимости от толщины листа.

Возможность применения этих ф-л для очень больших индукций, порядка 23 000 гаусс, сомнительна, так как для таких индукций потери на Г. еще мало исследованы. Мало исследован также Г. вращения, когда вектор индукции, сохраняя свою абсолютную величину, меняет свое направление. Чистый Г. вращения весьма трудно наблюдать, так как в большинстве случаев (напр., в якорях динамомашин) меняются и абсолютная величина и направление вектора В. Произведенные исследования заставляют предполагать, что потери на Г. вращения сначала возрастают вместе с индукцией (приблизительно до 16 ООО гаусс), а затем, при дальнейшем увеличении индукции, сильно уменьшаются и унее при Б=24 ООО гаусс достигают ничтожно малой величины.

Лит.: Ш р а м к о в Е. Г., Производство электро-технич. листового железа в России, Техн.-экон. вестник , Москва, 1921, 2, стр. 169; Епифанов Н. О., Производство электротехнического железа на Верхне-Исетском яаводе, Электричество , Москва, 1926, 7, стр. 318; Richter R., Elektrische Maschinen, Berlin, 1924; Gumlich E., Leitfaden der magneti-sclien Messungen. Braunschweig, 1918; Spoone.г Т., Properties and Testing оГ Magnetic Materials, New York, 1927. Я. Шпильрейн.

ГИЧКА, СМ. Судостроение.

ГЛАДИЛЬНАЯ МАШИНА заменяет ручное утюжение в механич. прачечных, швейных мастерских, красильнях и заведениях для химическ. чистки платья. Д.71я механич. глажения салфеток, простынь, полотенец и т. п.


Фиг. 1.

белья наиболее употребительной является цилиндрическ. сушильно-гладильиая паровая машина (фиг. 1). Отжатое на центрифуге белье раскладывается на движущемся бесконечном полотне А и проходит по поверхности вращающегося стального цилиндра В, обогреваемого изнутри наром. В верхней части машины ткань выглаживается упруго прижатыми к цилиндру валиками 1,2,3,4,5, обернутыми сукном и полотном. В нижней части машины товар прижимается к цилиндру бесконечным сукном С, что позволяет в лучших конструкциях использовать до 95% нагревающей поверхности цилиндра. Товар выводится из машины бесконечным полотном В. Менее употребительны Г. м. типа мульден-прессов (см.), в которых ткань проходит между нагретым цилиндром и соприкасающейся С ним полой, обогреваемо!! паром поверхностью. Существуют специальные машины и прессы для глажения воротничков, сорочек, манишек и прочего фасок-



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 ] 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152