Двигательные неврозы

Двигательные неврозы. Под этим названием объединяются такие неврозы (смотрите), которые выражаются исключительно в расстройствах двигательных функций. Они не представляют какой-либо естественно отграниченной группы заболеваний, а составляют ряд болезненных состояний совершенно разнородного порядка, подобранных по случайному признаку нарушения правильности работы отдельных частей двигательного аппарата. В одних случаях дело идет о появлении непроизвольных излишних движений, то в виде длительных стойких сведений (как например, при судорожной кривошее), то в виде более или менее ритмических вздрагиваний или подергиваний в отдельных мышечных группах (лицевые тики, Валаамовы судороги шеи), или в мышцах всего тела, лица, конечностей, туловища (болезнь судорожных подергиваний, пляска св. Витта, миоклония), то в виде судорож-

Объяснения к модели

Двигателя Дизеля.

1. Перила.

2. Площадка.

3. Лестница.

4. Всасывающая воздух труба.

5. Кожух для колес.

6. Охлаждающая цилиндр рубашка.

7. Воздушный насос.

8. Трубопровод высокого давления длявоздушного насоса.

9. Трубопровод для пуска в ход.

10. Вал регулятора.

11. Нефтяные фильтры.

12. Нефтепровод.

13. Подшипник коленчатого вала.

14. Коленчатый вал.

15. Фундамент машины.

16. Крышка цилиндра.

17. Регулятор.

18. Кронштейн для подшипников распре

Делительного вала.

19. Машинная рама.

20. Головка воздушного насоса.

21. Распределительный вал.

22. Винтовая передача к распределительному валу.

23. Винтовое колесо.

24. Червяк.

25. Шатун.

26. Вильчатый балансир.

27. Соединительная серьга.

28. Шатун компрессора.

29. Центральная масленка.

30. Трубопровод распыливающого воздуха.

31. Перепускной соединительный трубопровод.

32. Пусковой резервуар.

33. Резервуар для распыливающого воз

Духа.

34. Запасной пусковой резервуар.

35. Трубопровод охлаждающей воды.

36. Смазочные резервуары.

37. Штопр для чистки.

38. Маховик.

39. Ременный шкив.

40. Трещетка для поворачивания маховика.

41. Рычаг для поворачивания маховика.

42. Собачки.

43. Выхлопной трубопровод.

44. Трубопровод для смазки.

45. Масленный насос.

46. Нефтяной насос.

47. Цилиндр.

48. Поршень.

49. Поршень компрессора.

50. Кривошип.

51. Упорный подшипник.

52. Манометр на пусков. резерв.

53. Манометр на резерв. распыливающаговоздуха.

54. Манометр перепускного трубопровода.

55. Пусковой рычаг.

56. Форсунка.

57. Пусковой клапан.

58. Кулачные распределительные шайбы.

59. Форсуночный распределительн. рычаг.

60. Воздушный регулирующий клапан.

61. Впускной клапан.

62. Рычаг впускного клапана.

63. Пусковой клапан.

64. Рычаг пускового клапана.

65. Выхлопной клапан.

66. Рычаг выхлопного клапана.

Двигатели внутреннего сгорания и двигатели водяные.

История Д. внутреннего сгорапия начинается в 1860г., когда французскому механику Л е и у а р у удалось впер-вые построить практически пригодную машину,мощностью до 12 сил, нашедшую себе впоследствии применение в промышленности (фигура 1). Д. этот работал без сжатии; на половине хода поршень присасывал рабочую смесь, после чего опа воспламенялась и доводила вспышку до 4 атмосфер; в конце расширения она покидала машину с противодавлением в 0,5 атмосферы. Д. этот имел ряд существенных недостатков; ненадежный запал, неравномерный ход, вследствие регулирования вручную и высокой температуры отходящих газов, столь сильно прогревавших выпускпой золотник, что Д. зачастую, особенно при большой погрузке, начинал останавливаться от собственного трения; кроме того он требовал большое количество рабочого газа, смазочного материала и охлаждающей воды. Эти недостатки в связи с малой экономичностью, не превосходящей 4,5%, являются главной причиной, почему этот Д. не нашел впоследствии применения в промышленности. В 1862 году кельнский купец Отто, основываясь па трудах своих предшественников, пришел к тон мысли, что правильное использование работы возможпо при сжатии смеси перед запалом, при зажигании ея в мертвом положении кривошипа и при выполнении всасывания, сжатия и выталкивания в одном рабочем пространстве. Таким образом он пришел к тому принципу работы, который впоследствии лег в основу моторостроения. ИИо большия практические трудности, главным образом стуки во время работы, помешали Отто осуществить в полной мере свои идеи. Забросив на время свой Д., Отто вместе с Лангеном всецело занялся так называемой атмосферной машиной, появившейся в свет в 1864 г. (фигура 2). Работа этой машины заключается в следующем: впущенная в цилиндр и подожженная смесь из газа и воздуха гонит поршень с большой быстротой вверх; вследствие инерции движущихся частей расширение продолжиется ниже атмосферпого, так

Фпг. 1.

I. Двигатели внутреннего сгорания.

Фпг. 2.

что к концу подъема под поршпем образуется разрежение. Под внешним давлением атмосферы и влиянием собственного веса поршень начинает опускаться и производит внешпюю работу. Передача работы от поршня накоренной вал осуществляется при помощи зубчатой рейки » (фигура 3), соедппепной с поршпем, которая при опускании поршня производит вращение влево зубчатого колеса о, которое помощью шариковой муфты передает давление валу а; при движении же поршня вверх зубчатое колесо вращается вправо, и шариковая муфта выключена. Первоначальная критика неблагоприятно отнеслась к атмосферной машине: большой шум от быстро движущейся рейки производил невыгодпое впечатление. Однако термические исследования показали ея преимущество перед конструированными до нея Д.: она использовала 14 — 15% тепла, вводимого в цилиндр, тогда как прежние двигатели использовали лишь 4 — 5%. Машина не получила распространения вследствие своей громоздкости и дороговпзпы.

В 1875 г. Gilles построил новый Д. (фигура 4), соединив в пфм непосредственность действия с принципом атмосферной машины Отто-Лапгепа. В этом Д. имеется два поршня: один с связанный с кривошипом коренного вала, и другой а — свободный. Между этими поршпями через золотник d вводится горючая смесь. После воспламенения смеси запальником, давление повышается, поршни быстро разгоняются в разные стороны, причем нижний поршень передает непосредственно давление вспышки иа кривошипный вал, аверхний поршень, дойдя до своего крайнего положения, входить своим концом в особую втулку f и удерживается от удара в крышку цилиндра образовавшейся пневматической подушкой, что предохраняет от стуков. При опускании этот поршень схватывается зажимами д и на некоторое время остается в покое. В это время нижний поршень, дойдя до своего мертвого положения, благодаря образовавшемуся между поршнями разрежению, гонится атмосферой вверх, производя полезную работу. В конце его подъема особым приспособлением поршень а освобождается и, падая, выталкивает сгоревшие газы. Оставшаяся часть отработавших газов удерживает поршни от встречи, и Д. готов к повторению того же процесса. Gilles получил в своей машине несколько лучшее теплоиспользовапие, чем Отто и Ланген. Лишь 15 лет спустя, в 1877 г., Отто возвращается к своему четырехтактному Д. непосредственного действия, удачно использовав идей французского инженера Beau de Koches. Этот Д. дает уже более покойный ход и то же теплоиспользование, что и первый Д. Отто, но при меньших размерах рабочого цилиндра, являясь прототипом современных четырехтактных Д. (фигура 5). Выпуск отработавших газов в нем производится уже клапаном, впуск же смеси газа с воздухом—скользящим золотпиком, который впоследствии был тоже замелен клапаном. Оба органа получают свое движение от распределительного вала через посредство кривошипа d и некруглой шайбы в Число оборотов распределительного вала вдвое меньше числа

Фигура 4.

оборотов корепиого вала, так что за дпа об рота последнего получается только один рабочий ход. Когда поршень выходят из мертвого положения, через золотник Ь начинается всасывание одного только воздуха, который оттесняет остаточные газы; затем открывается газовый клапан д, и начинается всасывание газо-воздушпой смеси. В конце всасывающого хода золотник перекрывает впускной канал и, и при обратном ходе поршня рабочая смесь сжимается, открывается запальный канал, и смесь воспламеняется. Получившееся рабочее давление гонит поршень обратно, и расширение газов производит внешнюю работу. За следующий ход поршня выпускной клапан с открывается, и газы выталкиваются из цилиндра. Регулируется Д. тем, чтопри возрастании числа оборотов рычажок I не попадает на кулачок муфты д, связанной с регулятором, и не открывает газовый клапан д; в цилипдр подается лишь один воздух, и вспышка не происходит. Параллельно конструктивному совершенствованию Д. увеличивалась и их мощность. С 4-сильпых Д. тина 1877 г. рыночные модели завода Дептца дошли до 100-сильных в копце 80-х годов и с 1895 г., когда началось приспособление Д. Отто к работе на доменном газе, пошли столь быстрым темпом вперед, что достигли мощностей до 1000 и более сил в одном цилиндре.

Рост моицпости Д. вызвал настоятельпую потребность в дешевом газе, что побудило завод Крос-л е и (в 1889 г.), а затем и Деиитца взяться за кои-

структивную разработку газообразователя. Таким образом Отто совместно с заводом Дфйтца создал ту дешевую двигательную силу, которая и поныне по своей экономичности стоит вне конкуренции. Последователям Отто осталось лишь развить и усовершенствовать его идею. Особый интерес возбудил в 1900 году на Парижской выставке Д. „Simplex1“, построенный обществом Коккериль; Д. этот был соединен с воздуходувной машиной. 1000-сильный Д. был осуществлен в одном цилиндре диаметра 1300 mm и хода 1400 mm; давление на поршневый шток в момент вспышки достигало 350.000 klg, то есть около 22.000 нуд. В самыхь больших паровых машинах конструктору никогда не приходилось иметь дела с такими большими усилиями.

Так как газовия машины вынуждены часто работать на электрическое освещение, где равномерность хода машины является главным и необходимым условием, то попятно стремление перейти от четырехтактного к

Двухтактному процессу, идея которого принадлежит Клерку, а техническое разрешение конструктивных трудностей—заводам Беньф, Охельхейзеру и Кертиигу. Безспорно, этому типу Д. принадлежит будущность, особенно для больших мощностей, для которых важно получить компактный, легкий Д.

Одновременно с газовыми Д. развивались также Д. жидкого топлива; иоследиие имели то преимущество перед первыми, что стоимость их, в виду отсутствия газообразователя, была гораздо меньше. Но, вследствие дороговизны топлива и несколько худшого его тенло-иснользования для оолее дешевых сортов жидкого топлива, как керосин и нефть, Д. эти получили распространение лишь в виде мелких единиц. Лишь с изобретением в 1893 г. Д. Дизеля начинается широкое распространение жидкого топлива в Д. внутреннего сгорания. Правда, надежда Дизеля на осуществление процесса сгорания по изотерме, как того требует цикл Карно, не оправдалась. Практика, наоборот, показала, что экономичность его Д. возрастала с приближением линии сгорания не к изотерме, а к линии постоянного давлепия (изобаре). Также не оправдалась надежда Дизеля на возмолсность достигнуть удовлетворительной работы Д. без применения охлаждения цилиндра, ибо сгорание, как указано выше, происходило не но изотерме, а но изобаре, при которой температура сильно повышается, и охлаждение является неизбежным.

Конструктивная разработка Д. Дизеля происходила па машиностроительном заводе в Аугсбурге и Круппа, иде выяснилась необходимость перейти от изотермы к изобаре. Уже первый 35-тисильиый Д., построенный заводом Круипа в 1898 г., но испытанию профес. Шретера, дал расход керосина на эффективный силочас в 240 грамм, то есть вдвое меньше, чем в Д. быстрого сгорания; в современных же Д. Дизеля эп.т расход доходит до 180 грамм. Для России Д. Дизеля, благодаря обилию дешевого топлива, имеет исключительное значение.

Топливо для Д. виут. сгорапия бывает трех родов: газообразное, жидкое и твердое. Жидкое топливо при введении в Д. перед сгоранием испаряется; твердое топливо предварительно обращается в газ, который и вводится в цилиндр Д. Продуктами сгорапия всякого рода топлива являются также газы. Поэюму все Д. внутреннего сгорания можно рассматривать, как Д., работающие па газообразном топливе. Из газообразных топлив наиболее употребительным является для мелких Д. светильный газ, для Д.средней мощности— силовой (генераторный) газ и для крупных Д. — доменный газ. Из жидких тел—бензин, керосин и нефть. Спирт, благодаря своей дороговизне, мало яс-польиуется. Главными составными частями всякого топлива являются: углерод (0), водород (Я) и углеводо» роднстия соединения. Эти соединения могут быть сведены к трем группам:

1. Бензолистия соединения вида СпПп! 1) ацетилен СиЩ, 2) бензол СВН6. II) Группа вида UnIl:n: 1) фти-иен С% Я4, 2) бутилен С9 Я6, 3) пропилен 0< Я8. III. Метанистын соединения вида СПНШ4-а: 1) метан СНК 2) этан 02Я6, 3) пропан 03//й. Отмеченные курсивом соединения являются наиболее важными и преобладающими углеводородами в газообразном топливе.

Процесс горения всякого топлива сводится к окислению его составных частей, и продуктами полного сгорания являются: углекислота СО2 и водяные пары Я20. При этом замечается, что объёмы газообразного топлива до и после сгорания не остаются постоянными. Примерами этого могут служить следующия реакциисгораний:

и mtr3 Я + 0,5 mtr» 0.=1 mtr3 Я20(1)

1 mtr3 СО + 0,5 mtr3 0,=1 mtr 00,(2)

1 mtr3 СНи+ 2 mtr3 0,= 1 mtr3 00s+2 m/r Я30 (3) Бообщф, если имеется углеводородистое соединение вида Ст Ип, то для полного сгорания 1 mtr3 его требуется m-J—mtr3 кислорода, причем реакция происходить по формуле:

1 mtr’ Ст Пп+(т + О,—

~ т. mtr3 00, 4—mtr3 Н,0.(4)

В случае, если в самом топливе содержится кислород (0,) в количестве г атомов, то для полнагосгорания 1 mtr3 подобного топлива будем иметь формулу:

1 mtr3 Ст Яп Лг+ ип+ ~---mtr3 0, —

= т. mtr3 C0t -} mtr3 Я,0(5)

Зпая количество теоретически необходимого кислорода, легко вычислить и теоретически необходимое количество воздуха (Л);

Разницу в объёмах газов (А) до и после сгорапия легко получить, вычитая из объёма газов до сгорания объём их после сгорания.

Итак, из формулы (4)

А — £l -f- mtr3 =

= (и - —) mtr’(7)

Отсюда видно, что измепспиф объёмов не зависит от количества атомов углерода (т), входящих в состав данного соединения, а за и и сит лишь от числа атомов водорода (п). Все полученные формулы действительны при однех и тьх же температурах и давлениях до и после сгорапия.

Теплотворная способность топлива. Теплотворной способностью называется свойство топлива выделять при полном сгорапии единицы (объёмной или весовой) определенное количество тепловых единиц (Саиог). Теплотворная способность единицы топлива (Я), будет ли это 1 klg, или 1 mtr3, зависит от того, сгорает ли опо при постоянном давлении (Нр) или при постоянном объёме (Яв).

При сгорапии газов, дающих увеличение объёма, Нр < Пв для газов же, не изменяющих своего объёма (например, метан—0Я«), Нр—Нв. Разппца между Пр и Нв получается как результат внешней работы AL, производимой газом при изменспин объёма после сгорания:

Qp — Qv “Ь AL

(знак при АL следует попнмать в алгебранч. смысле). Но в виду малой разницы между величинами Нр и Нв, не превосходящей 1,5%, ей обычно пренебрегаю гь

Количество необходимого воздуха для горения одного klg жидкого топлива, состоящого из С klg углерода, Я klg водорода, S klg серы и 0 klg кислорода, может быть определено из формулы;

% 0+8 Я+iST- 0 0,23

klg воздуха. (8)

Характеристическую постоянную после сгорания можно было бы определить из характеристического уравнения, зная конечное состояние газон (Р, V и Т), проще же можно найти еф из изменения объёмов после сгорапия.

В Д. внутреннего сгорания нельзя использовать всего тепла, выделяемого топливом, ибо часть его теряется в видь скрытой теплоты парообразования, затраченной па испарение воды, образующейся при горении. В зависимости от этого отличают высшую теплотворную способность—без вычета этой затраты тепла— и низшую, или рабочую, учитыиающую эту потерю. В виду того, что температуры отходящих газон в Д. внутреннего сгорапия высоки и, следовательно, вода, находящаяся в продуктах сгорания, уходит в виде пара, унося с собой скрытую теплоту парообразования, на практике преходится считаться только с низшей теплотворной способностью. Для тех родов топлива, которые ие содержат водорода, разницы нежду высшей и низшей теплотворными способностями не существует; для тоилнвь же, содержащих водород, эта разница растет вместе с. валентностью топлива.

Теплотворная способность рабочих смесей. Практически интересна пе теплотворная способность составных частей топлива, а теплотворная способность смеси газа с воздухом, и’.слн на 1 mtr3 газа для его сгорания тратится L mtr3 воздуха, то теплотворная способность смеси будет:

Hg — -j jpу.- ИЙ (тепл. единиц) (9), так как тепло 1 mtr3 газа теперь будет заключатьсяуже в (1 + //) mtr3 смеси. Например, для нефти, 1 klg которой требует (при 0° С и 760 mm) для своего сгорания 11,6 mtr3 воздуха, теплотворная способность 1 klg смеси будет:

77в=_е»_= 102°1-= 880 ТЕ.

О 1+A 0+11,6

(О в зааменателе мы берем потому, что объём жидкого топлива по сравнению с примешиваемым к нему объёмом воздуха так незначителен, что ям можно пренебречь). Ниже приводим средния величины низших тенлотворпых способностей некоторых смесей при 0° и 760 mm давления.

НефтьНд —

90° спирт.. Ну =

Светильный газ. Ну =

Силовой газ.. Ну =.