Электричество и автомобилестроение

Электричество и автомобилестроение

Содержание

1. Открытие электричества и развитие электротехники.

- Особенности развития энергетики.

- Создание электрического освещения

- Разрешение проблемы передачи электроэнергии на расстояние

2. История развития автомобилестроения в Запорожье.

Список использованной литературы

Особенности развития энергетики

Характерной особенностью техники рассматриваемого периода явилось повышение роли электричества. В энергетике были сдела-ны крупнейшие изобретения, обеспечившие колоссальный техни-ческий прогресс XX в. Новый вид энергии - электричество - и новый тип универсального теплового двигателя - паровая турбина -вот главнейшие достижения энергетики, оказавшее революциони-зирующее влияние на всю технику этой эпохи.

В 70-80-е годы XIX в. были сделаны крупные научные обобще-ния в области изучения электричества и магнетизма. Эксперимен-тальные данные, накопленные при исследовании электричества и магнетизма в первой половине XIX в. (опыты Фарадея и др.), дали материал для создания электромагнитной теории Максвелла, ко-торая и стала основой развития электротехники в конце XIX - на-чале XX в. В это время начинается интенсивная разработка теоре-тических вопросов электротехники, связанных с практическим применением электроэнергии в самых различных областях капи-талистического производства.

В первую очередь инженерная мысль обратилась к вопросу об источниках электроэнергии - генераторах, так как без рациональ-ного источника электрического тока, способного вырабатывать токи необходимой мощности и частоты, было невозможно осуще-ствить внедрение электроэнергии в промышленное производство. Наиболее существенным достижением являлось изобретение ин-женерами Граммом, Гефнер-Альтенеком Фонтенем и др. электро-магнитного генератора с самовозбуждением и кольцевым якорем.

В ходе работ над усовершенствованием электрического освещения были сделаны многие важные открытия и изобретения. Была разработана схема дробления “электрического света”, изобретен трансформатор, был впервые применен переменный ток и т.д. эти новшества способствовали практическому разрешению вопроса о централизованном производстве электроэнергии и передаче ее к отдаленным местам потребления.

Проблема передачи электроэнергии на дальние расстояния раз-рабатывалась в основном в 80-х годах XIX в. В ходе многочислен-ных экспериментов русский ученый Лачинов и француз Депре, повысив напряжения тока в линии передач, наметили правильный путь к разрешению этой проблемы

В конце XIX в. проблема передачи электроэнергии на большие расстояния была в основном решена. Техническим средством, по-зволившим решить ее, явилось применение переменного тока, сначала однофазного, затем двухфазного и, наконец, трехфазного, передача которого оказалась наиболее выгодной и удобной. Сис-тема трехфазного тока была предложена русским инженером М.О. Доливо-Добровольским.

Решение проблемы передач электроэнергии на большие рас-стояния освободило промышленность от сковывавших ее местных энергетических условий. Электрическая энергия с начала XX в. прочно вошла в промышленное производство, сначала в виде группового, а затем индивидуального электропривода, который и осуществил реконструкцию всего силового хозяйства машинной индустрии начала XX в.

Создание электрического освещения

С 70-х годов XIX в. весьма быстро развивается техника элек-трического освещения. После изобретения электромагнитного те-леграфа создание электрического освещения было вторым шагом по пути практического применения электричества. Первые попытки применения электроэнергии для освещения относятся еще к началу XIX в.. В.В. Петров, наблюдавший в 1802 г. явления электрической дуги, впервые указал на возможность ее широкого использования для освещения. Явление светящейся электрической дуги исследовал в 1812г. английский ученый Дэви, который также высказал мысль о возможности электрического освещения. Создание источника света, действующего по принципу накали-вания проводника током, т.е. лампы накаливания, явилось первым шагом по пути практического применения электричества для нужд освещения. Самая ранняя по времени лампа накаливания была создана французским ученым Деларю в 1820 г. Она представляла собой цилиндрическую трубку с двумя концевыми зажимами для подвода тока, в ней накаливалась платиновая спираль. Однако лампа Деларю не получила практического применения. Но попыт-ки создания ламп накаливания не прекращались.

Особое место в области усовершенствования ламп накаливания занимают работы русского изобретателя А.Н.Лодыгина (1847-1923). В 1873 г. А.Н. Лодыгин применил электричество для осве-щения улицы в Петербурге. От всех предшествующих ламп нака-ливания лампы Лодыгина отличались тем, что в них в качестве тела накала применялись тонкие стерженьки из ретортного угля, помещенные в стеклянный шар или в цилиндр. В начале Лодыгин не удалял воздух из внутреннего пространства колбы, но затем, в процессе совершенствования своих ламп, он стал выкачивать воз-дух из них. В течение 1873-1875 гг. Лодыгиным и его помощника-ми было создано несколько конструкций ламп накаливания. Лам-пы Лодыгина были самыми ранними по времени осветительным установками, вполне пригодными для освещения улиц, помеще-ний общественного пользования, кораблей и т.п.Выдающийся американский техник-изобретатель Т. Эдисон (1847-1931), ознакомившись с устройством ламп Лодыгина, также занялся их усовершенствованием. После нескольких лет напря-женной работы в 1879 г. Эдисону удалось получить достаточно хорошую конструкцию лампы накаливания вакуумного типа с угольной нитью. В 1876 г. русский изобретатель П.Н.Яблочков (1847-1896) предложил так называемую "электрическую свечу" -дуговой источник света без применявшегося ранее регулятора. Яблочков во время одного из опытов установил, что дуговая лампа может действовать и без регулятора, если угли поставить параллельно, а не на одной прямой линии, как это ранее делалось. На этом принципе и была основана "свеча" Яблочкова, представляющая собой два угольных стержня, разделенных прослойкой какого-нибудь огнеупорного изолирующего материала, например каолина, гипса и т.п., испаряющегося под действием электрической дуги. Угли в “свече” Яблочкова присоединялись к зажимам источника тока, в результате между ними образовывалась дуга “Свеча” Яблочкова горела всего около двух часов. Но для своего времени она была самым удобным и доступным для широкого круга потребителей источником света.

Одновременно с электрическим освещением была решена про-блема применения электроэнергии в силовом аппарате промышлен-ности. В 1869 г. 3. Грамм (1826-1901), бельгиец по происхождению, работавший во Франции, получил патент на генератор нового типа, в котором изобретатель успешно применил принцип самовозбуж-дения вместе с весьма удачным конструктивным решением коль-цевого якоря.

Развитие генераторов и электродвигателей

Этот недостаток был устранен изобретением немецкого элек-тротехника Гефнер-Альтенека (1872 г.), который поместил обмот-ку генератора на наружной поверхности железного цилиндра, в результате чего было достигнуто максимальное использование движущихся в магнитном поле проводников. Изобретение Гефнер-Альтенека представляет собой один из важнейших этапов в исто-рии генераторов. С созданием электромагнитного генератора была решена проблема генерирования, или производства электрической энергии. Это было величайшим достижением электротехники.

В течение 70-80-х годов электрическая машина постоянного то-ка приобрела все основные черты современной машины. Даль-нейшие усовершенствования были направлены главным образом на повышение качества и улучшение использования динамо ма-шин.

Разрешение проблемы передачи электроэнергии на расстояние

Электрические станции соединяются с обслуживаемыми ими потребителями системой проводов, по которым После появления мощных электромагнитных генераторов воз-никла проблема централизованного производства электроэнергии, которое позволило бы использовать ее для обслуживания мощных промышленных предприятий. В конце XIX в. электродвигатели начинают играть важную роль в тяжелой промышленности. Элек-трические генераторы вырабатывают электричество не только для превращения его в световую или тепловую энергию, но главным образом для превращения его в энергию механическую.

Применение электродвигателей позволяло концентрировать производство электрической энергии на крупных электростанци-ях, что вело к значительному удешевлению электроэнергии.

С конца 80-х годов начинают создаваться первые электростан-ции, т.е. технические сооружения, предназначенные для производ-ства электрической происходит распределение и передача электрической энергии. Первая электростанция была создана в США Эдисоном. Чтобы обеспечить массовое использование электрического осве-щения, Эдисон реализовал в 1882 г. мысль о создании централизо-ванной электрической станции.

В связи со строительством электрических станций проблема передачи электроэнергии на расстоянии приобрела большое эко-номическое значение. Передача электричества на расстоянии от-крывала возможность создания крупных электростанций в районах низкосортного топлива, резко удешевляла стоимость электроэнер-гии, что способствовало более глубокому проникновению элек-тричества в промышленность. Первая электропередача, рассчитанная на нормальную эксплуа-тацию, была осуществлена для электрического освещения в 1879 г. П.Н. Яблочковым. Однако дальнейшее развитие передачи электрической энергии на большие расстояния задерживалось ввиду отсутствия теоретического анализа происходящих при этом явлений. И вот русский электротехник Лачинов (1842-1902 гг.) в 1880 г. опубликовал свой труд "Электромеханическая работа", где исследовал работу электрических машин и математически доказал возможность путем увеличения напряжения передачи любых ко-личеств электроэнергии на значительные расстояния без больших потерь. Эти исследования имели огромное значение для разреше-ния проблемы передачи электроэнергии и для всего последующего развития электротехники.

Подобные же теоретические выводы были сформулированы французским физиком М. Депре, который подтвердил их также и опытным путем. В 1881 г. на Первом Международном конгрессе электриков в Париже Депре сделал сообщение о передаче и рас-пределении электроэнергии. Первую опытную линию электропе-редачи длиной в 57 км Депре построил на Мюнхенской выставке в 1882 г. На этой линии передавался по телеграфной проволоке по-стоянный ток напряжением 1500-2000 вольт от генератора, приво-димого в движение паровой машиной, к электродвигателю, соеди-ненному с насосом. Однако эта электропередача работала с пере-боями и обладала еще очень низким коэффициентом полезного действия (22%).

Внедрение передачи электроэнергии на расстояние долгое вре-мя тормозилось самой природой постоянного тока. Дело в том, что постоянный ток вследствие низкого напряжения оказался мало пригодным для передачи. Большие возможности в этом смысле представлял собой переменный ток. Важнейшим этапом развития техники передачи электроэнергии был переход от постоянного тока к переменному. Однако известные в то время электродвига-тели переменного тока отличались существенными недостатками, которые часто делали их непригодными для эксплуатации. Перед изобретателями встала задача найти возможность использовать переменный ток и трансформаторы переменного тока для передачи электроэнергии на дальние расстояния и питания электродвига-телей.

Первый шаг в этом направлении был сделан итальянским физи-ком и электротехником Г. Феррарисом (1847-1897) в 1885-1888 гг., предложившим применить систему двух переменных токов, разнящихся по фазе на 90°С, названную впоследствии "двухфазным" током. Феррарис показал, что при помощи двухфазных токов можно получить внутри железного кольца так называемое "вра-щающееся магнитное поле".

В дальнейшем эту идею разработал и внедрил в практику из-вестный сербский ученый, электротехник Н. Тесла (1856-1943), который создал различные конструкции многофазных, главным образом двухфазных, электродвигателей. Наиболее целесообраз-ной в практическом отношении Тесла считал двухфазную систему. По этой системе в 1896 г. была построена первая крупная электри-ческая станция двухфазного тока - Ниагарская гидроэлектростан-ция в США. Однако и двухфазный ток не получил широкого распространения.

Изобретение, которое позволило более рационально решить проблему передачи энергии на дольние расстояния, было сделано русским инженером М.О. Доливо-Добровольским (1862-1919), который предложил принять для электрической передачи энергии не двухфазный переменный ток, а трехфазный.

Как опытным путем, так и теоретически Доливо-Добровольский доказал, что при помощи трехфазного тока можно получить такое же вращающееся магнитное поле, какое получали Феррарис и Тесла при помощи двухфазного. Основываясь на этом, Доливо-Добровольский и построил свой двигатель трехфазного тока, полу-чивший в дальнейшем в электротехнике название "асинхронного".

Асинхронные двигатели в отличие от синхронных приходят во вращение самостоятельно при включении тока. Их скорость в оп-ределенных пределах может быть регулируемая. Для

питания асинхронные двигатели требуют, как было уже сказано, всего трех проводов, присоединенных к трем концам трех обмоток статора, вторые концы которых соединяются определенным образом меж-ду собой. Генераторы трехфазного тока по конструкции ничем не отличаются от генераторов обычного однофазного переменного тока, за исключением того, что обмотка, в которой индуктируется электродвижущаяся сила, разбивается не на две, а на три группы -фазы. .

Изобретения Доливо-Добровольского знаменовали начало но-вого периода в электротехнике. Только после создания экономиче-ски выгодной и технически несложной системы трехфазного тока, решившей проблему передачи электроэнергии на большие рас-стояния, началось широкое внедрение электричества в промыш-ленность.

Решение проблемы передачи электроэнергии на расстояние, создание работоспособных электрических двигателей, успеха ма-шиностроительной промышленности позволили в конце XIX в. приступить к переводу городского транспорта на электротягу. В 1879 г. фирма

"Сименс и Гальске" на промышленной выставке в Берлине построила первую опытную электрическую железную дорогу. Электроэнергия для двигателя подавалась по третьему рельсу, а отводилась по ездовому рельсу. Однако этот трамвай не был пригоден в городских условиях.

Дальнейшее развитие городского хозяйства все больше и боль-ше требовало коренных изменений в способах передвижения в крупных городах. В результате стали постепенно строиться трам-вайные линии. В 1881 г. вблизи Берлина была пущена первая трамвайная линия протяженностью около 2,5 км. Уже в 1895 г. в крупнейших городах Европы и США конки заменяются трамваем.

Благодаря электрической энергии стало возможным более ра-циональное использование природных источников энергии. Элек-трическая передача дала возможность использовать дешевую гид-равлическую энергию рек, применять малоценное топливо - мало-калорийные сорта каменного угля, угольную пыль, торф и т.д. Электрическая энергия в полном смысле слова совершила рево-люцию в энергетике и этим самым создала условия для нового колоссального технического прогресса.

 История развития автомобилестроения в Запорожье

История автомобилестроения в городе Запорожье ярко представленная историей развития запорожского автомобилестроительного завода “Коммунар”

Запорожский завод «Коммунар» -- старейшее машиностроительное предприятие нашей страны, имеющее более чем вековую историю. Он прошел путь от мелкокустарной

мастерской по производству сельскохо-зяйственных машин и орудий до первого в стране завода комбайнов, а затем -- первого завода легковых автомобилей на Украине.

В ноябре 1958 г. cqbbt Министров СССР принял постановление об организации на Запорожском заводе «Коммунар» производства микро-литражных легковых автомобилей. При этом реконструкцию завода сле-довало осуществить без остановки производства, не прекращая выпуска сельскохозяйственных машин.

18 июня 1959 г. из экспериментального цеха завода вышел первый советский микролитражный автомобиль.

В сентябре 1960 г. с конвейера завода сошел первый серийный авто-мобиль «Запорожец» ЗАЗ-965. Это был четырехместный безрамный ав-томобиль с несущим двухдверным цельнометаллическим кузовом и зад-ним расположением двигателя; сухой вес автомобиля 600 кг. Четырех-цилиндровый V-образный карбюраторный двигатель воздушного охлаж-дения, изготовленный Мелитопольским моторным заводом, развивал мощность 23 л. с., что обеспечивало автомобилю наибольшую скорость 80 км/ч. Независимая подвеска передних и задних колес в сочетании с гидравлическими амортизаторами и применение шин низкого давления гарантировали автомобилю достаточные плавность хода и проходимость. С октября 1962 г. на заводе был начат выпуск модернизированного автомобиля «Запорожец» ЗАЗ-965А. Благодаря увеличению мощности двигателя до 27 л. с., изменению передаточных чисел в коробке передач и в главной передаче значительно улучшились динамические качества автомобиля, его наибольшая скорость повысилась до 90 км/ч. Была из-менена конструкция отопительной установки. С изменением конструкции моторного отсека и внедрением автоматического регулятора температу-ры улучшились условия для поддержания нормального теплового режи-ма двигателя. Проведенные конструктивные изменения, направленные на улучшение качества, надежности и долговечности работы агрегатов и механизмов, позволили увеличить пробег автомобиля до первого ка-питального ремонта с 30 до 50 тыс. км, а затем до 75 тыс. км.

В настоящее время мощность двигателя повышена до 30 л.с., до-полнительно улучшило динамические качества автомобиля и повысило наибольшую скорость до 100 км/ч.

На базе основной модели автомобиля «Запорожец» завод выпускает автомобиль для инвалидов ЗАЗ-965АБ с ручным управлением. Разра-ботан также автомобиль ЗАЗ-965АР специально для инвалидов с одной рукой и одной ногой.

Одновременно с модернизацией серийного автомобиля ЗАЗ-965А конструкторами завода в 1961 г. была начата разработка автомобиля новой модели ЗАЗ-966В. Этот автомобиль отличается от автомобиля ЗАЗ-965А более совершенной 'Конструкцией и современными формами кузова, большими размерами пассажирского салона и багажника, повы-шенными комфортабельностью, устойчивостью и плавностью хода, а так-же улучшенными динамическими и экономическими качествами. Сухой вес его составляет 680 кг.

Выпуск автомобиля ЗАЗ-966В был начат в конце 1966 г. До освое-ния производства нового двигателя мощностью 40--45 л. с., на авто-мобиль устанавливается прежний двигатель мощностью 30 л. с. В на-стоящее время на заводе ведутся работы по дальнейшему повышению комфортабельности, долговечности, надежности и улучшению динами-ческих качеств этого автомобиля.

Разработан также грузо-пассажирский автомобиль ЗАЗ-969 высо-кой проходимости (колесная формула 4X4), предназначенный для ра-боты в сельской местности. Грузоподъемность его 250 кг + 2 человека (включая водителя), сухой вес 800 кг. Производство, грузо-пассажирско-го автомобиля будет организовано на Луцком машиностроительном за-воде.

Одновременно с разработкой новых конструкций автомобилей и ос-воением их производства проводилась широкая реконструкция завода. За годы семилетки производственные площади цехов увеличилась в два с половиной раза. В этот период были введены в эксплуатацию новые производственные площади прессово-кузовного корпуса?«гучаст-ков бондеризации и главного конвейера, цеха 'металлопокрытий, штам-пово-механического корпуса. Кроме того, были увеличены производ-ственные площади механосборочного, ковкого чугуна и других цехов. Улучшились оснащенность завода производственным оборудованием и его качественный состав. Количество автоматов и полуавтоматов возросло с 5 до 68, специализированных м агрегатных станков - с 6 до 188. кроме того , на протяжении 1963-1965 гг. было введено в эксплуатацию 5 автоматических линий.

В связи с переходом завода на производство автомобилей с 1960 г. во всех цехах была проделана большая работа по освоению точной ме-ханической обработки сложных деталей и технологических процессов, таких как штамповка и сварка кузовных деталей, отделка и окраска, на-несение декоративных гальванических покрытий и др. Широкое приме-нение нашла технология механической обработки деталей способом на-ружного и внутреннего протягивания, обработка на многорезцовых и гидрокопировальных станках.

На заводе широко используется передовой производственно-тех-нический опыт других предприятий страны. Так, например, внедрена ал-мазная заточка и доводка инструмента, имеющего режущие кромки из твердых сплавов. В цехе металлопокрытий освоены автоматическая ли-ния для нанесения трехслойного блестящего декоративного покрытия (медь --никель -- хром), автоматы цинкования, фосфатирования и ано-дирования с программным управлением. В прессовом цехе внедрены устройства для автоматической подачи листа и заготовок, механические руки для загрузки штучных заготовок в рабочую зону штампа, восьми-позиционный пресс-автомат и другое новейшее оборудование. В механо-сборочном цехе смонтирована линия приспособлений для приклеивания и сушки накладок тормозных колодок. Впервые в практике отечествен-ного автомобилестроения применено поперечное расположение кузовов на главном сборочном конвейере, что позволило сократить его длину и обеспечило большое удобство рабочим при сборке.

До начала реконструкции в литейном цехе ковкого чугуна приме-нялся ручной труд. В процессе реконструкции имеющиеся участки были переоборудованы и созданы новые. Конвейеры формовочного участка оборудованы формовочными машинами, выбивными полуавтоматами, оснащены ск7Єлїой снабжения формовочной смесью и ее уборки. Литье от разливочных конвейеров передается линией мощных конвейеров на участок очистки.

Создан новый комплексно-механизированный плавильный участок, состоящий из шихтового и ваграночного отделений. Шихтовое отделение оборудовано бункерами и ленточными питателями мосто-вым магнитно-грейферным краном, самоходными (с электроприводом) весами и скиповым подъемником. Освоен непрерывный выпуск металла из вагранки с одновременной грануляцией шлака. Участок обслужива-ется тележками с электроприводам для транспортировки жидкого ме-талла.

Полностью реконструирован томильный участок. Установлено 6 элек-трических толкательных агрегатов