Страница 150

— создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования;

—— переработку отходов производства и потребления с получением товарной продукции или любое полезное их использование без нарушения экологического равновесия;

— использование замкнутых систем промышленного водоснабже-

— создание безотходных комплексов. В машиностроении разработка малоотходных технологических процессов связана прежде всего с необходимостью увеличения коэффициента использования металла. Увеличение его не только дает технико-экономические выгоды, но и позволяет уменьшить отходы и вредные выбросы в окружающую среду.

В прокатном производстве в последние годы получили широкое распространение так называемые деталепрокатные станы (зубопрокат-ные, винтовой прокатки в винтовых камерах, поперечно-винтовой клиновой и др.). В ряде случаев они позволяют отказаться от дальней^ шей металлообработки и сэкономить на 10...35 % больше металла по сравнению с резанием. Так, внедрение стана винтовой прокатки по способу ВНИИметмаша для получения пустотелой спиральной буровой стали ПБС позволило не только получить значительную экономию металла (до 1000 т в год), но и улучшить условия труда шахтеров в результате снижения запыленности воздуха в шахтах, уменьшения вибрации и повышения скорости бурения на 10...15 %.

Порошковая металлургия позволяет создавать материалы и изделия с особыми, часто уникальными составами, структурой и свойствами, а иногда вообще недостижимыми при других технологических процессах. Это обеспечивает значительный экономический эффект (I...4 млн. руб. на 1000 т спеченных изделий) за счет снижения потерь материалов до 5...7 % и увеличения коэффициента использования металла в 2...3 раза (при металлообработке отливок и проката часто теряется в стружках до 60...70 % металла).

6.6. Защита от энергетических воздействий

6.6.1. Обобщенное защитное устройство и

методы защиты

При решении задач защиты выделяют источник, приемник энергии и защитное устройство, которое уменьшает до допустимых уровней поток энергии к приемнику [6.10].

В общем случае защитное устройство (ЗУ) обладает способностями: отражать, поглощать, быть прозрачным по отношению к потоку энергии. Пусть из общего потока энергии W+, поступающего к ЗУ (рис. 6.26), часть Wa, поглощается, часть W ̄ отражается и часть W~ проходит сквозь ЗУ. Тогда ЗУ можно охарактеризовать следующими энергетическими коэффициентами: коэффициентом поглощения a= Wā /W+ , коэффициентом отражения r = W ̄ /W+ ,коэффициентом передачи τ = W ̄ /W+ . Очевидно, что выполняется равенство r + a + τ = 1. Сумма a + τ = 1— r = v (где v = Wv̄ /W+) характеризует неотраженный поток энергии Wv, прошедший в ЗУ. Если a = 1, то ЗУ поглощает всю энергию, поступающую от источника, при r = 1 ЗУ обладает 100 %-ной отражающей способностью, а равенство τ = 1 означает абсолютную прозрачность ЗУ: энергия проходит через устройство без потерь.

рис. 6.26. Энергетический баланс защитного устройства

В соответствии с изложенным можно выделить следующие принципы защиты:

1) принцип, при котором r ® 1; защита осуществляется за счет отражательной способности ЗУ;

2) принцип, при котором a ® 1; защита осуществляется за счет поглощательной способности ЗУ;

3) принцип, при котором τ ® 1; защита осуществляется с учетом свойств прозрачности ЗУ.

На практике принципы обычно комбинируют, получая различные методы защиты. Наибольшее распространение получили методы защиты изоляцией и поглощением.

Методы изоляции используют тогда, когда источник и приемник энергии, являющийся одновременно объектом защиты, располагаются с разных сторон от ЗУ. В основе этих методов лежит уменьшение прозрачности среды между источником и приемником, т. е. выполнение условия τ ® 0. При этом можно выделить два основных метода изоляции: метод, при котором уменьшение прозрачности среды достигается за счет поглощения энергии ЗУ [т. е. условие τ ® 0 обеспечивается условием a ® 1 (рис. 6.27, а)], и метод, при котором уменьшение прозрачности среды достигается за счет высокой отражательной способности ЗУ [т. е. условие τ ® 0 обеспечивается условием r ® 1 (рис. 6.27. б)].

Рис. 6.27. Методы изоляции при расположении источника

и приемника с разных cторон отЗУ:

а - энергия поглощается; б — энергия отражается

В основе методов поглощения лежит принцип увеличения потока энергии, прошедшего в ЗУ, т. е. достижение условия v ® 1. Принципиально можно различать как бы два вида поглощения энергии ЗУ: поглощение энергии самим ЗУ за счет ее отбора от источника в той или иной форме, в том числе в виде необратимых потерь (характеризуется коэффициентом a, рис. 6.28, a) и поглощение энергии в связи с большой прозрачностью ЗУ (характеризуется коэффициентом τ, рис. 6.28. б). Так как при v ® 1 коэффициент r® 0, то методы поглощения используют для уменьшения отраженного потока энергии; при этом источник и приемник энергии обычно находятся с одной стороны от ЗУ.

Рис. 6.28. Методы поглощения при расположении источника

и приемника с одной стороны от ЗУ: