第 2 部 分 综 合 实 践 训 练 2.1 拆 装 家 用 缝 纫 机 一 实 践 训 练 目 的 1. 了 解 家 用 缝 纫 机 ( 以 下 简 称 缝 纫 机 ) 的 结 构 ; 2. 学 习 拆 装 缝 纫 机 ; 3. 掌 握 部 分 常 用 工 具 的 使 用 方 法, 提 高 实 践 动 手 能 力 ; 4. 了 解 物 理 原 理 在 缝 纫 机 中 的 应 用. 二 缝 纫 机 的 结 构 1. 缝 纫 机 的 结 构 缝 纫 机 分 为 机 头 台 板 和 机 架 三 部 分 ( 图 2.1.1). 图 2.1. 1 缝 纫 机 2. 机 头 的 结 构 机 头 分 为 引 线 钩 线 挑 线 送 料 和 绕 线 五 个 机 构. 引 线 机 构 ( 图 2.1.2) 从 前 轴 套 到 针 杆 机 针, 共 有 S 3 O 1 T 2 S 4 L 1 S 6 S 5 R 1 S 7 Z 2 R 2 S 9 R 4 S 8 R 3 和 机 针 16 个 零 件, 各 零 件 的 名 称 和 连 接 顺 序 请 参 考 图 2.1.4. 钩 线 机 构 ( 图 2.1.3) 包 括 上 轴 大 连 杆 下 轴 摆 梭 等 共 33 个 零 件 :Z1 S3 0 R3 2 S3 1 L2 S2 7 T 3 L 4 U 8 1 2 R 3 3 S 3 8 X 6 Z 6 S 3 4 W 8 R 3 9 X 6 S 3 3 W 7 R 3 7 X 7 R 4 0 S 3 5 R 3 5 R 3 6 S 3 2 R 4 5 3 R 4 2 W 1 0 W 9 S 3 6 R 4 4 R 4 3. 钩 线 机 构 是 缝 纫 机 的 心 脏. 102
图 2. 1.2 引 线 机 构 图 2. 1.3 钩 线 机 构 挑 线 机 构 ( 图 2.1.5) 以 挑 线 凸 轮 和 挑 线 杆 为 中 心, 共 有 L 5 W 1 2 R 5 7 R 5 6 R 5 5 X 1 0 S 4 1 W 1 1 R 5 4 R 5 3 S 4 3 S 4 2 R 5 2 R 5 0 S 4 0 R 5 1 X 9 S 2 0 R 2 1 U 1 2 T 2 S 4 O 1 S 3 Z 1 25 个 零 件. 送 料 机 构 ( 图 2.1.6) 由 抬 牙 和 送 布 两 部 分 配 合 压 紧 机 构 组 成, 包 括 Z 1 T 1 S 2 R 2 4 S 2 2 U 4 R 2 2 W 6 S 2 1 X 1 3 S 2 3 R 2 3 S 2 5 S 2 4 R 2 7 S 2 6 L 1 L 2 S 2 7 R 2 6 S 2 8 R 2 8 L 3 S 2 9 R 2 9 T 3 R 3 0 R 3 1 S 2 6 U 5 2 R 1 4 S 4 7 R 1 5 W 4 S 1 6 S 1 7 W 5 Z 5 R 1 6 S 1 8 X 5 S 1 9 R 2 0 S 3 9 R 6 6 3 R 1 7 3 共 46 个 零 件. 绕 线 机 构 ( 图 2.1.7) 以 绕 线 轮 为 核 心, 共 22 个 零 件 :S 1 2 W 1 R 9 R 1 0 S 1 1 S 1 0 R 7 Z 1 4 P 1 R 8 S 4 0 R 6 2 R 5 9 R 6 0 W 1 3 R 6 1 S 1 5 X 1 1 S 1 3 W 2 R 6 X 2. 三 缝 纫 机 的 工 作 原 理 和 使 用 方 法 缝 纫 机 的 动 力 源 自 踏 板. 踏 动 踏 板, 动 力 通 过 摇 杆 传 至 下 带 轮, 再 经 皮 带 传 动, 使 上 轮 转 动 起 来. 上 轴 与 上 轮 相 连, 除 了 绕 线 机 构, 机 头 其 他 4 个 机 构 均 依 靠 上 轴 提 供 动 力. 1. 引 线 机 构 挑 线 凸 轮 固 定 在 上 轴 上, 随 上 轴 一 起 转 动, 并 带 动 与 之 相 连 的 小 连 杆, 通 过 小 连 杆 把 圆 周 运 动 变 成 针 杆 的 上 下 往 复 运 动. 针 杆 运 动 时, 固 定 在 针 杆 上 的 机 针 带 着 线 穿 过 缝 料 形 成 线 环, 为 钩 线 创 造 可 靠 条 件. 103
104
图 2. 1.5 挑 线 机 构 图 2. 1.6 送 料 机 构 图 2. 1.7 绕 线 机 构 105
2. 钩 线 机 构 上 轴 转 动, 带 动 大 连 杆 上 下 运 动, 与 大 连 杆 连 接 的 摆 轴 也 随 之 摆 动. 摆 轴 摆 动 时, 摆 轴 滑 槽 内 的 滑 块 滑 动, 带 动 下 轴 摆 动, 最 终 使 摆 梭 在 梭 床 的 导 轨 槽 内 来 回 摆 动, 完 成 钩 线 工 作. 在 此 过 程 中, 摆 梭 尖 钩 住 机 针 抛 出 的 线 环, 使 面 线 穿 过 装 有 底 线 的 梭 心 套 和 梭 心, 底 面 线 相 互 绞 合, 为 挑 线 杆 挑 线 创 造 可 靠 条 件. 3. 挑 线 机 构 挑 线 凸 轮 随 上 轴 转 动 时, 在 凸 轮 曲 线 槽 内 滑 动 的 挑 线 杆 滚 柱 带 动 挑 线 杆, 使 挑 线 杆 另 一 端 的 穿 线 孔 上 下 运 动, 完 成 输 线 和 收 线 工 作. 4. 送 料 机 构 上 轴 通 过 大 连 杆 使 摆 轴 摆 动 时, 摆 轴 左 端 的 偏 心 凸 轮 使 抬 牙 轴 随 着 摆 动, 通 过 抬 牙 滚 柱 使 牙 架 上 的 送 布 牙 上 下 运 动. 当 送 布 牙 上 升 露 出 针 板 时, 固 定 在 上 轴 上 的 送 布 凸 轮 使 牙 叉 上 升, 带 动 送 布 轴 转 动, 送 布 轴 曲 柄 带 动 牙 架 上 的 送 布 牙 前 后 运 动, 推 送 缝 料 移 动, 达 到 送 料 目 的. 整 个 送 布 过 程 包 括 抬 牙 送 布 降 牙 倒 回. 在 这 个 过 程 中, 送 布 牙 按 照 程 序 逐 次 完 成 上 下 前 后 运 动. 压 脚 机 构 的 作 用 是 给 缝 料 一 定 的 压 力, 配 合 送 料 过 程. 缝 纫 机 工 作 时, 以 上 四 个 机 构 协 调 动 作, 一 起 完 成 任 务. 5. 绕 线 机 构 绕 线 机 构 的 作 用 是 将 底 线 绕 进 梭 心. 工 作 时, 绕 线 轮 靠 紧 上 轮, 依 靠 摩 擦 传 动 使 绕 线 轮 转 动, 完 成 绕 线. 四 拆 装 用 工 具 仪 器 和 材 料 图 2.1.8 冲 头 螺 丝 刀 ( 大 中 小 号 及 小 螺 丝 刀 ) 活 扳 手 梅 花 扳 手 榔 头 钳 子 油 光 锉 ; 冲 头 : 钢 质 冲 头 一 只 大 小 撞 针 各 一 只 ( 图 2.1.8); 缝 纫 机 油,0 号 砂 布. 五 拆 解 缝 纫 机 1. 观 察 机 架 机 架 和 台 板 之 间 是 木 螺 钉 连 接, 多 次 拆 装 会 造 成 滑 丝 松 动, 所 以 一 般 情 况 下 不 必 把 机 架 和 台 板 拆 开. 机 架 的 结 构 如 图 2.1.9, 缓 慢 踏 动 踏 板, 观 察 机 架 各 部 分 的 作 用 和 工 作 情 况, 观 察 动 力 怎 样 从 踏 板 传 至 机 头 上 轮. 2. 拆 解 机 头 慢 慢 踏 动 踏 板, 扳 动 卸 皮 带 扳 手, 卸 下 皮 带. 将 机 头 向 后 推 起, 旋 动 铰 链 螺 钉, 卸 下 机 头. 注 意 : 不 可 把 铰 链 从 台 板 上 卸 下! 拆 解 机 头 的 步 骤 : (1) 拆 卸 机 头 表 面 零 件 : 面 板 ( 全 套 ) 后 盖 防 尘 盖 推 板 针 板 上 轮 离 合 螺 钉 绕 线 器 ( 全 副 ) 过 线 架 ( 全 副 ) 挑 线 杆 ( 全 副 ) 和 梭 床. (2) 拆 卸 压 脚 部 分 零 件 : 先 取 下 压 脚 压 杆 簧. 旋 松 压 杆 导 架 螺 丝, 把 压 紧 杆 向 上 抽 出, 取 出 压 杆 导 架. 106
图 2.1.9 机 架 的 结 构 1 边 脚 ;2 边 脚 螺 钉 ;3 衣 挡 ;4 衣 挡 螺 钉 ;5 摇 杆 ( 套 );6 摇 杆 接 头 螺 钉 ;7 摇 杆 接 头 螺 母 ;8 方 架 顶 尖 螺 母 ;9 踏 板 ;10 衣 挡 螺 母 垫 圈 ;11 衣 挡 螺 母 ;12 方 架 顶 尖 螺 钉 ;13 边 脚 小 轮 ;14 边 脚 弹 簧 垫 圈 ; 15 方 架 ;16 下 带 轮 ;17 下 带 轮 螺 钉 ;18 皮 带 扳 手 簧 ;19 皮 带 扳 手 ;20 皮 带 扳 手 螺 钉 (3) 拆 卸 针 杆 部 分 零 件 : 取 下 机 针 线 钩. 使 针 杆 处 于 最 低 位 置, 从 车 壳 颈 后 面 的 小 孔 中 旋 松 针 杆 连 接 轴 螺 钉, 把 针 杆 向 上 抽 出, 取 出 针 杆 连 接 轴 和 小 连 杆. (4) 拆 卸 钩 线 机 构 零 件 : 把 下 轴 曲 柄 中 锥 销 冲 出, 旋 松 下 轴 曲 柄 螺 钉, 用 较 细 的 轴 轻 敲 下 轴, 取 出 下 轴. 然 后 取 下 大 摆 轴. 从 车 壳 顶 部 大 连 杆 加 油 孔 中 卸 出 大 连 杆 螺 钉 和 大 连 杆 盖, 从 底 部 取 出 大 连 杆. (5) 拆 卸 送 料 机 构 零 件 : 旋 下 牙 叉 连 接 螺 钉, 从 车 壳 上 轴 后 节 下 部 的 圆 孔 中 旋 下 针 距 座 螺 钉 和 针 距 螺 钉, 取 出 牙 叉 滑 块 和 针 距 座. 旋 下 大 顶 尖 螺 钉, 取 出 送 布 轴 牙 架 和 送 布 牙. 取 出 抬 牙 轴 和 抬 牙 曲 柄. (6) 拆 卸 上 轴 部 分 零 件 : 除 去 上 轮 套 筒 锥 销, 用 平 冲 头 轻 敲 上 轴 后 节, 使 上 轮 套 筒 与 上 轴 脱 离. 旋 松 前 轴 套 紧 定 螺 钉, 把 上 轴 从 车 壳 后 孔 抽 出. 旋 松 送 布 凸 轮 螺 钉, 使 送 布 凸 轮 螺 钉 端 与 上 轴 曲 柄 对 齐, 然 后 紧 定. 将 机 壳 卧 倒 在 桌 面 上, 把 挑 线 凸 轮 拉 出 机 壳 外, 用 直 径 6 mm 长 300 mm 左 右 的 圆 钢 筋, 从 后 盖 处 伸 入 顶 住 前 轴 套, 用 榔 头 敲 击 钢 筋, 使 前 轴 套 与 机 壳 脱 离. 六 装 配 缝 纫 机 装 配 是 拆 解 的 逆 过 程, 后 拆 下 的 要 先 装. 装 配 前 要 把 零 件 清 洗 干 净. 首 先, 按 照 上 轴 挑 线 杆 针 杆 压 紧 杆 送 布 轴 抬 牙 轴 下 轴 牙 叉 大 连 杆 摆 轴 梭 床 面 板 绕 线 器 上 轮 的 顺 序 装 配 机 头. 然 后, 把 机 头 装 在 台 板 上. 套 上 皮 带. 107
装 配 完 成 后, 要 在 配 合 活 动 部 分 加 油, 保 证 润 滑. 检 查 转 动 是 否 轻 滑 灵 活. 主 要 位 置 间 隙 应 满 足 以 下 要 求 : 上 平 面 间 隙 0.04 mm 左 右 ; 送 布 凸 轮 螺 钉 中 心 与 上 轴 曲 柄 中 线 夹 角 28 ~ 30 ; 针 杆 升 至 最 高 位 置 时, 送 布 牙 齿 面 露 出 针 板 平 面 0.4~ 0. 9 mm; 压 脚 抬 起 时, 压 脚 掌 底 距 针 板 平 面 约 6.5 m m; 机 针 与 摆 平 面 间 隙, 最 小 不 能 碰 针, 且 不 超 过 0. 17 m m; 摆 梭 托 与 摆 梭 接 触 间 隙 为 0.35~ 0.55 m m; 机 针 回 升 到 与 摆 梭 尖 相 遇 时, 机 针 过 线 孔 比 摆 梭 尖 低 2~ 2.5 mm; 机 针 在 最 低 点, 与 摆 梭 尖 距 离 2~ 2.8 mm; 下 轴 平 面 间 隙 0.06 m m 以 内 ; 针 距 扳 手 在 最 低, 针 杆 升 至 最 高, 针 板 的 中 间 方 槽 端 面 与 送 布 牙 中 齿 相 距 0.5~ 1 m m. 踏 动 踏 板, 使 机 器 转 动, 应 无 强 烈 噪 音, 无 不 正 常 撞 击 声 ; 试 缝 应 无 断 线 浮 线 跳 针 起 皱 等 现 象, 走 线 应 均 匀. 如 不 能 达 到 要 求, 应 调 整 有 关 部 位, 直 至 合 格. 七 注 意 事 项 1. 缝 纫 机 结 构 复 杂 零 件 多 配 合 精 度 较 高, 拆 装 前 应 认 真 阅 读 说 明 书 及 本 实 践 训 练 项 目 内 容, 认 真 观 察 缝 纫 机 工 作 过 程, 对 照 各 部 分 各 零 件 的 图 和 实 物. 2. 拆 装 调 整 工 作 要 在 实 验 教 师 的 指 导 下 进 行. 要 规 范 操 作, 不 可 硬 拆 硬 装, 以 免 损 坏 机 件. 3. 拆 解 缝 纫 机 时, 不 必 把 所 有 的 零 件 都 拆 散, 以 看 清 结 构 弄 清 原 理 为 度. 4. 拆 下 的 零 件 要 分 类 放 在 纸 上, 防 止 弄 脏 丢 失. 5. 拆 装 时 要 注 意 安 全, 防 止 人 身 设 备 伤 害. 八 思 考 题 1. 简 述 缝 纫 机 的 工 作 原 理. 2. 缝 纫 机 中 有 哪 些 传 动 方 式? 各 用 在 什 么 地 方? 3. 缝 纫 机 中 机 件 有 哪 些 运 动 形 式? 4. 写 一 个 进 行 本 实 践 训 练 项 目 的 工 作 报 告. 2. 2 制 作 水 火 箭 一 实 践 训 练 目 的 1. 制 作 发 射 水 火 箭 ; 2. 了 解 火 箭 发 射 原 理, 验 证 体 会 动 量 守 恒 定 律. 二 水 火 箭 的 结 构 和 工 作 原 理 水 火 箭 的 箭 体 是 一 只 塑 料 瓶, 装 上 水, 盖 上 带 气 门 的 塞 子 即 可. 导 向 管 是 一 节 内 径 比 箭 体 略 大 的 塑 料 管, 固 定 在 铁 架 台 上, 控 制 水 火 箭 的 发 射 方 向. 往 箭 体 内 打 气, 气 压 足 够 大 时, 塞 子 会 被 冲 开, 水 火 箭 向 后 喷 水, 飞 向 空 中. 三 工 具 仪 器 和 材 料 电 钻 钢 锯 铁 皮 剪 刀 打 气 筒 ; 塑 料 瓶 (1.25 L)1 只 橡 皮 瓶 塞 ( 大 小 与 塑 料 瓶 口 相 配 )1 个 自 行 车 内 胎 气 门 1 套 ; 硬 塑 料 管 ( 内 径 比 塑 料 瓶 略 大 ) 薄 铁 皮 细 钢 筋 ( 直 径 6 m m 左 右 ) 螺 栓 (M4, 带 螺 母 )2 套 铁 架 台 及 附 件. 108
四 制 作 水 火 箭 1. 制 作 水 火 箭 在 橡 皮 瓶 塞 中 央 钻 一 个 孔, 孔 的 直 径 与 自 行 车 内 胎 气 门 直 径 相 同. 给 气 门 加 橡 皮 垫, 把 它 装 在 瓶 塞 上, 使 气 门 口 向 外, 拧 紧 螺 母. 然 后 装 上 带 细 橡 皮 管 的 气 门 芯, 拧 紧 气 门 箍. 把 橡 皮 瓶 塞 盖 在 塑 料 瓶 上, 就 制 成 了 水 火 箭. 2. 制 作 导 向 管 把 内 径 比 塑 料 瓶 略 大 的 硬 塑 料 管 锯 下 比 塑 料 瓶 略 短 的 一 段, 即 为 导 向 管. 把 铁 皮 剪 成 约 1 cm 宽 的 窄 条, 窄 条 的 长 度 应 使 其 能 固 定 在 导 向 管 上 为 宜. 在 窄 条 的 两 端 各 钻 一 个 4 m m 的 小 孔. 把 直 径 约 6 m m 的 细 钢 筋 锯 下 约 15 cm 长, 一 端 砸 扁, 钻 一 个 4.5 m m 的 小 孔. 把 铁 皮 窄 条 弯 成 圆 形, 套 在 导 向 管 上, 把 细 钢 筋 带 孔 的 一 端 加 在 中 间, 用 螺 栓 拧 紧, 制 成 导 向 管 箍. 在 导 向 管 的 两 端 各 固 定 一 个 导 向 管 箍. 3. 装 配 把 导 向 管 固 定 在 铁 架 台 上, 根 据 需 要 发 射 的 方 向, 调 整 其 方 位. 在 水 火 箭 内 装 上 适 量 的 水 ( 约 占 其 体 积 的 1 3~ 1 2), 盖 上 瓶 塞, 瓶 口 向 下, 放 进 导 向 管. 4. 发 射 用 打 气 筒 通 过 气 门 向 水 火 箭 内 打 气 ( 图 2.2. 1). 气 压 增 至 一 定 程 度 时, 瓶 内 的 水 会 冲 开 瓶 塞, 向 下 喷 出. 水 火 箭 飞 往 高 处, 一 边 升 空, 一 边 喷 水. 图 2.2. 1 水 火 箭 五 注 意 事 项 1. 使 用 电 钻 钢 锯 铁 皮 剪 刀 要 注 意 安 全. 经 过 钻 锯 剪 加 工 的 零 件 边 缘 要 锉 成 圆 角, 以 免 装 配 使 用 时 造 成 划 伤. 2. 气 门 在 瓶 塞 上 要 固 定 紧, 瓶 塞 要 盖 紧, 以 免 漏 气. 3. 装 水 量 要 恰 当, 瓶 内 水 过 多 过 少, 效 果 都 不 好. 应 按 瓶 内 装 水 多 少 不 同, 做 3~ 5 次 实 验, 选 择 最 佳 装 水 量. 4. 发 射 应 在 开 阔 地 带 进 行. 六 思 考 题 1. 水 火 箭 升 空 的 原 理 是 什 么? 2. 根 据 实 验 结 果, 分 析 装 水 量 多 少 对 水 火 箭 升 空 高 度 的 影 响. 3. 试 把 2 个 塑 料 瓶 用 强 力 胶 结 合 成 1 个 长 的 水 火 箭, 进 行 实 验. 4. 写 一 个 进 行 本 实 践 训 练 项 目 的 工 作 报 告. 2.3 拆 装 家 用 饮 水 机 一 实 践 训 练 目 的 1. 熟 悉 家 用 饮 水 机 的 结 构, 性 能 及 正 确 的 使 用 方 法 ; 109
2. 掌 握 家 用 饮 水 机 的 工 作 原 理 ; 3. 学 会 正 确 的 拆 装 方 法. 二 家 用 饮 水 机 的 结 构 饮 水 机 是 一 种 用 以 对 水 加 热 ( 有 些 还 能 制 冷 ) 的 新 型 饮 水 电 器, 具 有 无 污 染 饮 水 卫 生 及 美 观 耐 用 等 特 点. 注 入 纯 净 水 矿 泉 水 或 蒸 馏 水 后, 接 通 电 源 可 获 得 85 ~ 95 的 热 水 或 10 以 下 的 冷 水, 供 人 们 直 接 饮 用. 饮 水 机 种 类 很 多, 制 式 各 异, 按 出 水 温 度 可 分 为 温 热 型 饮 水 机 冷 热 饮 水 机 和 冷 热 温 三 温 型 饮 水 机 ; 按 制 冷 方 式 可 分 为 半 导 体 制 冷 ( 电 子 制 冷 ) 和 压 缩 式 制 冷 饮 水 机 ; 按 外 形 可 分 为 台 式 饮 水 机 和 立 式 饮 水 机 ; 按 是 否 可 以 直 接 注 入 自 来 水 可 分 为 单 水 源 饮 水 机 和 双 水 源 饮 水 机 等. 本 实 践 训 练 项 目 介 绍 台 式 温 热 饮 水 机 的 拆 装. 温 热 饮 水 机 是 一 种 提 供 常 温 水 和 热 水 的 饮 水 机. 常 温 水 直 接 由 水 箱 流 下, 由 常 温 水 龙 头 提 供, 而 热 水 则 由 热 罐 制 热 后 由 热 水 龙 头 提 供, 热 水 温 度 为 85 ~ 95. 台 式 温 热 饮 水 机 主 要 由 箱 体 常 温 水 龙 头 热 水 龙 头 接 水 盘 和 加 热 器 等 部 件 构 成, 如 图 2. 3.1 所 示. 其 中 加 热 部 件 的 结 构 如 图 2.3.2 所 示, 主 要 由 热 罐 电 热 管 保 温 壳 温 控 器 和 进 出 水 管 等 组 成. 热 罐 一 般 由 薄 不 锈 钢 板 制 成, 内 装 卧 式 500 W 左 右 的 不 锈 钢 电 热 管, 热 罐 外 壁 装 有 自 动 复 位 和 手 动 复 位 温 控 器. 饮 水 机 的 加 热 部 件 一 般 均 安 装 在 其 左 方 底 板 上. 图 2.3. 1 台 式 温 热 饮 水 机 结 构 图 三 家 用 饮 水 机 的 工 作 原 理 家 用 饮 水 机 接 通 电 源 后, 按 下 加 热 开 关, 红 色 指 示 灯 亮 ( 表 明 正 在 加 热 ), 电 热 管 通 电 加 热 使 水 升 温. 当 热 罐 中 的 水 被 加 热 至 设 定 温 度 (95 ) 时, 温 控 器 85 触 点 断 开, 切 断 加 热 器 及 加 热 指 示 灯 的 电 源, 电 热 管 停 止 加 热, 红 色 指 示 灯 熄 灭, 同 时 绿 色 指 示 灯 亮 ( 表 明 水 已 烧 开, 处 于 保 温 状 态 ). 当 水 温 下 降 到 设 定 温 度 (85 ) 时, 温 控 器 95 触 点 接 通 电 热 管, 重 新 加 热, 绿 灯 熄, 红 灯 亮. 当 水 再 度 加 热 至 95 时, 温 控 器 85 触 点 又 一 次 断 开, 切 断 加 热 回 路 电 源, 温 控 器 如 此 反 复 地 使 加 热 电 路 接 通 或 断 开, 使 热 罐 中 水 温 保 持 在 85 ~ 95 之 间. 110
图 2.3.2 台 式 温 热 饮 水 机 加 热 部 件 结 构 图 四 拆 装 用 工 具 和 仪 器 电 烙 铁, 多 用 表, 尖 嘴 钳, 组 合 螺 丝 刀, 活 动 扳 手, 绝 缘 胶 带, 焊 锡 等. 五 拆 解 饮 水 机 1. 将 饮 水 机 置 于 工 作 台 上, 用 手 取 下 P C 瓶 聪 明 座 和 接 水 盘. 2. 用 尖 嘴 钳 取 下 底 座 下 面 的 排 水 管 上 的 不 锈 钢 卡 环, 取 下 胶 塞, 放 净 热 罐 中 的 存 水. 3. 用 十 字 螺 丝 刀 旋 出 后 盖 板 的 紧 固 螺 钉, 取 下 后 盖 板. 4. 用 尖 嘴 钳 除 去 水 箱 下 端 两 排 水 管 和 热 罐 排 气 管 的 扎 线, 拔 下 两 只 排 水 管 和 排 气 管. 5. 用 十 字 螺 丝 刀 旋 出 饮 水 机 上 盖 与 箱 体 紧 固 螺 钉, 用 电 烙 铁 焊 开 加 热 开 关 的 电 源 线, 取 下 上 盖 和 水 箱, 再 用 一 字 螺 丝 刀 轻 轻 拨 开 加 热 开 关 的 内 卡, 取 下 加 热 开 关. 6. 用 十 字 螺 丝 刀 旋 出 螺 钉, 取 下 两 侧 盖 板. 7. 用 尖 嘴 钳 除 去 热 罐 热 水 出 水 管 上 的 扎 线, 拔 出 热 管, 分 开 与 热 水 龙 头 的 连 接. 8. 用 扳 手 旋 出 热 水 龙 头 和 常 温 水 龙 头 紧 固 在 箱 体 内 侧 的 紧 固 塑 料 螺 母, 取 下 热 水 龙 头 和 常 温 水 龙 头. 9. 用 烙 铁 焊 开 两 只 温 控 器 上 的 电 源 连 线, 在 连 线 上 做 上 标 记, 以 免 安 装 时 接 错 ; 再 用 十 字 螺 丝 刀 旋 出 紧 固 螺 钉, 取 下 两 只 温 控 器. 10. 用 十 字 螺 丝 刀 旋 出 热 罐 固 定 在 底 座 上 的 紧 固 螺 钉, 用 电 烙 铁 焊 开 电 热 管 上 的 电 源 连 线, 取 下 热 罐, 再 除 去 热 罐 外 层 保 温 套 上 的 扎 线, 拆 下 保 温 套. 11. 用 电 烙 铁 焊 开 电 源 指 示 板 上 的 电 源 连 线, 用 十 字 螺 丝 刀 旋 出 紧 固 螺 钉, 取 下 电 源 指 示 板. 六 装 配 饮 水 机 装 配 饮 水 机 的 步 骤 与 拆 解 饮 水 机 的 步 骤 相 反. 七 注 意 事 项 1. 进 行 家 用 饮 水 机 拆 装 时, 必 须 断 开 电 源, 以 免 出 现 事 故. 2. 装 配 饮 水 机 时, 使 用 的 扎 线 必 须 全 部 更 新, 且 在 热 水 管 常 温 水 管 的 接 头 处 一 定 要 扎 紧, 防 止 漏 水. 111
3. 用 烙 铁 焊 开 相 关 电 源 连 线 时, 一 定 要 做 好 标 记, 以 防 在 安 装 时 接 错. 4. 装 配 饮 水 机 时, 要 注 意 焊 接 质 量, 防 止 虚 焊 漏 焊. 注 意 各 接 线 处 的 绝 缘 保 护. 八 思 考 题 1. 台 式 家 用 饮 水 机 主 要 由 哪 些 部 件 构 成? 其 主 要 部 件 的 作 用 是 什 么? 2. 温 热 饮 水 机 中 的 两 个 温 控 器 分 别 起 何 作 用? 试 说 明 其 工 作 原 理. 3. 写 一 个 进 行 本 实 践 训 练 项 目 的 工 作 报 告. 2.4 拆 装 电 动 剃 须 刀 一 实 践 训 练 目 的 1. 了 解 电 动 剃 须 刀 的 结 构 工 作 原 理 及 正 确 的 使 用 方 法 ; 2. 学 习 和 掌 握 电 动 剃 须 刀 的 拆 装 方 法. 二 电 动 剃 须 刀 的 结 构 电 动 剃 须 刀 主 要 用 来 修 剃 男 子 的 胡 须 和 鬓 角, 此 外, 也 可 以 用 来 修 整 女 子 的 发 脚 和 汗 毛. 使 用 电 动 剃 须 刀 免 去 了 传 统 剃 须 前 涂 刷 皂 液 用 毛 巾 热 敷 等 一 系 列 前 期 准 备 工 作, 具 有 操 作 简 便 使 用 安 全 的 特 点. 电 动 剃 须 刀 的 种 类 规 格 很 多. 按 使 用 电 源 的 不 同 分, 有 交 流 式 充 电 式 干 电 池 式 和 组 合 式 等 ; 按 驱 动 方 式 的 不 同 分, 有 电 机 式 和 电 磁 振 动 式 ; 按 刀 片 动 作 方 式 的 不 同 分, 有 旋 转 式 和 往 复 式 等. 各 种 电 动 剃 须 刀 的 结 构 基 本 相 同, 主 要 由 网 罩 ( 也 称 固 定 刃 或 外 刀 片 ) 动 刀 片 ( 又 称 可 动 刃 或 内 刀 片 ) 电 动 机 开 关 和 外 壳 等 组 成. 1. 旋 转 式 电 动 剃 须 刀 旋 转 式 电 动 剃 须 刀 的 结 构 如 图 2.4.1 所 示. (1) 网 罩 : 呈 圆 形, 由 厚 约 0.07~ 0.08 m m 的 碳 钢 或 不 锈 钢 冲 制 而 成, 端 面 上 开 有 直 径 约 为 0.5~ 0.6 m m 的 小 孔 800 余 个, 其 表 面 经 过 研 磨 和 热 处 理. 由 于 钢 片 很 薄, 因 此 起 静 刀 片 作 用, 是 电 动 剃 须 刀 最 精 密 最 关 键 的 零 件 之 一. (2) 动 刀 片 : 也 叫 内 刀 片, 由 薄 钢 片 制 成, 一 般 为 3 片 ( 高 档 剃 须 刀 为 36 片 左 右 ), 刃 口 向 上, 呈 星 形 安 装 在 一 圆 盘 形 塑 料 刀 盘 上, 直 接 由 电 动 机 带 动 旋 转. 由 于 刀 片 末 端 弹 簧 丝 ( 片 ) 的 弹 力 作 用, 动 刀 片 刀 刃 与 网 罩 刃 口 保 持 无 间 隙 接 触. 旋 转 式 电 动 剃 须 刀 的 工 作 性 能 主 要 取 决 于 网 罩 和 动 刀 片 刃 口 的 锋 利 度 动 刀 片 刃 口 与 网 罩 内 表 面 吻 合 程 度 及 贴 合 的 松 紧 程 度. 如 果 动 刀 片 刃 口 过 分 贴 紧 网 罩 内 表 面, 则 摩 擦 阻 力 过 大, 电 机 会 因 负 荷 增 加 而 减 小 转 速, 甚 至 停 转, 刃 口 的 磨 损 也 会 加 快. 反 之, 如 果 二 者 贴 合 偏 松, 则 不 易 剃 去 胡 须, 还 有 可 能 发 生 拔 须 现 象. 通 常, 可 通 过 调 节 刀 盘 中 心 的 调 节 螺 钉 来 改 变 动 刀 片 与 网 罩 内 表 面 的 距 离, 以 取 得 最 佳 的 配 合. (3) 电 机 : 一 般 为 永 磁 直 流 式 电 机, 额 定 电 压 为 1.5 V 或 3 V. 电 机 转 轴 轴 端 穿 入 刀 盘 中 心 的 方 孔 内. 启 动 开 关 后, 电 机 便 带 动 刀 盘 高 速 旋 转 ( 转 速 为 6 000~ 8 000 r min), 使 动 刀 片 刃 口 与 网 罩 刃 口 做 高 速 无 间 隙 相 对 运 动, 犹 如 数 百 把 剪 刀 做 连 续 快 速 的 剪 切, 从 而 将 伸 入 网 罩 孔 内 的 胡 须 切 断 刮 净. 112
图 2.4.1 旋 转 式 电 动 剃 须 刀 结 构 图 旋 转 式 电 动 剃 须 刀 适 用 于 胡 须 不 浓 密 的 人. 它 的 结 构 简 单, 价 格 便 宜, 噪 音 小, 剃 须 效 果 好. 2. 往 复 式 电 动 剃 须 刀 往 复 式 电 动 剃 须 刀 是 通 过 动 刀 片 组 的 来 回 往 复 平 动 及 与 网 罩 无 间 隙 的 相 对 运 动 来 产 生 剪 切 作 用, 从 而 将 伸 入 网 罩 孔 内 胡 须 切 断 刮 净 的, 其 结 构 如 图 2.4.2 所 示. 往 复 式 电 动 剃 须 刀 按 驱 动 方 式 不 同, 可 分 为 电 机 驱 动 式 和 电 磁 振 动 驱 动 式 2 种. 电 机 驱 动 往 复 式 电 动 剃 须 刀 的 结 构 如 图 2. 4. 3(a) 所 示. 它 主 要 由 网 罩 动 刀 片 动 刀 片 支 架 侧 轧 剪 轧 剪 按 钮 电 源 开 关 外 壳 电 机 充 电 插 头 充 电 器 和 镍 - 镉 电 池 等 零 部 件 组 成. (1) 网 罩 : 用 极 薄 的 长 方 形 不 锈 钢 片 制 成. 它 极 富 弹 性, 可 弯 曲 成 圆 罩 形 使 用. (2) 动 刀 片 : 一 般 为 32 片 左 右. 它 们 互 相 平 行 并 以 均 匀 的 间 隔 固 定 在 塑 制 动 刀 片 支 架 上 ( 刀 刃 朝 上 与 网 罩 内 表 面 吻 合 ). 有 些 往 复 式 电 动 剃 须 刀 侧 部 装 有 轧 剪, 当 推 上 轧 剪 开 关, 轧 剪 即 弹 出. 轧 剪 结 构 类 似 于 电 推 剪, 可 用 来 修 整 鬓 角 和 剪 短 太 长 的 胡 须. 剃 须 刀 和 轧 剪 这 2 种 功 能 的 转 换 依 靠 离 合 器 来 完 成. 电 磁 振 动 驱 动 往 复 式 电 动 剃 须 刀 的 结 构 如 图 2.4.3(b) 所 示. 其 电 动 机 由 铁 心 线 圈 和 弹 簧 等 组 成. 铁 心 分 为 静 铁 心 和 动 铁 心 两 部 分. 静 铁 心 呈 马 蹄 形, 上 套 有 两 只 线 圈. 动 铁 心 与 弹 簧 相 连. 往 复 式 电 动 剃 须 刀 具 有 剃 须 肤 感 好 的 优 点, 但 是 它 的 噪 声 较 大, 价 格 也 较 旋 转 式 高. 三 电 动 剃 须 刀 的 工 作 原 理 电 动 剃 须 刀 是 以 剪 切 动 作 进 行 剃 须 的, 对 于 旋 转 式 电 动 剃 须 刀, 当 接 通 电 源 开 关 后, 电 动 机 高 速 旋 转, 带 动 刀 架 上 的 内 刀 片 与 网 罩 的 刃 口 做 无 间 隙 的 相 对 运 动, 将 伸 入 到 网 孔 内 的 胡 须 切 断, 以 达 到 剃 须 的 目 的. 电 机 驱 动 往 复 式 电 动 剃 须 刀 工 作 时, 电 机 转 动 并 带 动 与 转 轴 相 连 的 偏 心 113
图 2.4.2 往 复 式 电 动 剃 须 刀 结 构 图 机 构, 偏 心 机 构 推 动 刀 架 做 往 复 运 动 ( 位 移 的 大 小 在 ± 1.5 m m 左 右 ), 使 动 刀 片 组 与 网 罩 形 成 相 对 运 动 而 产 生 剪 切 作 用. 电 磁 振 动 驱 动 往 复 式 电 动 剃 须 刀 工 作 时, 套 在 铁 心 上 的 线 圈 通 入 220 V 50 Hz 交 流 电, 铁 心 间 便 产 生 交 变 磁 场, 动 铁 心 被 静 铁 心 周 期 性 地 吸 引 释 放, 再 通 过 弹 簧 的 弹 力 作 用, 使 动 铁 心 做 快 速 振 动, 从 而 通 过 相 连 杠 杆 机 构 使 动 刀 片 支 架 做 往 复 平 动, 动 刀 片 与 网 罩 形 成 相 对 运 动 而 产 生 剪 切 作 用. 四 拆 装 用 工 具 和 仪 器 组 合 螺 丝 刀, 尖 嘴 钳. 五 拆 解 电 动 剃 须 刀 1. 取 下 保 护 罩, 旋 下 网 罩, 拔 出 刀 盘 ( 内 刀 片 与 刀 盘 是 连 在 一 起 的, 最 好 不 要 将 内 刀 片 从 刀 盘 上 拆 下 ). 2. 拧 下 上 盖 内 的 两 个 紧 固 螺 钉, 卸 下 上 盖. 3. 旋 下 底 盖, 取 出 壳 体 中 的 电 池, 再 取 出 电 动 机. 4. 拆 卸 电 动 机 (1) 拧 下 底 盖 上 的 三 个 紧 固 螺 钉, 取 下 电 动 机 的 底 盖 垫 片 ; (2) 用 手 推 动 电 动 机 轴, 使 下 轴 承 内 的 小 滚 珠 退 出 来, 妥 善 放 置 小 滚 珠 ; (3) 撬 开 电 动 机 压 盖 上 的 3 个 压 爪, 取 出 电 动 机 压 盖 ; (4) 把 碳 刷 向 两 旁 拨 离 换 向 器, 然 后 轻 轻 取 出 电 枢. 114
图 2.4.3 往 复 式 电 动 剃 须 刀 的 分 类 六 装 配 电 动 剃 须 刀 1. 安 装 电 动 机 (1) 用 尖 嘴 钳 扳 动 碳 刷 的 弹 簧 片, 使 它 具 有 一 定 的 弹 力, 再 把 碳 刷 向 两 边 拨 开. (2) 把 电 枢 放 入 定 子 中, 并 使 换 向 器 伸 入 两 个 碳 刷 之 间. (3) 放 好 电 动 机 压 盖, 使 电 动 机 轴 伸 入 轴 承 孔, 扳 动 3 个 压 爪, 压 紧 压 盖, 再 把 小 滚 珠 压 入 轴 承 中. (4) 垫 片 放 在 电 动 机 底 盖 中 央, 用 3 个 紧 固 螺 钉 把 电 动 机 底 盖 固 定 在 压 盖 下 面. 2. 把 电 动 机 放 入 壳 体 内, 用 食 指 顶 住 电 动 机 底 盖. 套 上 盖 时, 注 意 使 电 动 机 上 的 电 源 开 关 静 触 点 对 着 上 盖 里 的 电 源 开 关 动 触 点. 3. 压 紧 上 盖, 用 紧 固 螺 钉 把 上 盖 与 电 动 机 固 定 在 壳 体 内, 放 入 电 池, 旋 紧 底 盖. 4. 装 上 内 刀 片, 再 旋 上 网 罩, 盖 上 保 护 罩. 七 注 意 事 项 1. 拆 装 电 动 剃 须 刀 时, 务 需 断 开 电 源, 以 防 割 伤 皮 肤. 2. 网 罩 容 易 损 坏, 应 防 止 挤 压 或 碰 撞. 3. 拆 装 电 动 机 时 应 特 别 小 心, 以 防 小 螺 钉 小 滚 珠 等 丢 失. 八 思 考 题 1. 使 用 电 动 剃 须 刀 时, 应 如 何 保 护 电 动 剃 须 刀? 2. 从 运 动 学 的 角 度 比 较 旋 转 式 电 动 剃 须 刀 和 往 复 式 电 动 剃 须 刀 之 间 的 区 别. 3. 电 磁 振 动 驱 动 往 复 式 电 动 剃 须 刀 能 否 不 直 接 接 交 流 电, 而 采 用 充 电 的 方 式? 为 什 么? 115
4. 写 一 个 进 行 本 实 践 训 练 项 目 的 工 作 报 告. 2.5 制 作 数 字 显 示 器 数 字 显 示 器 是 自 动 显 示 阿 拉 伯 数 字 的 装 置. 几 块 数 字 显 示 器 一 起 使 用, 可 在 体 育 比 赛 知 识 竞 赛 等 各 类 比 赛 项 目 中 作 为 计 分 器 显 示 各 方 得 分, 也 可 用 作 某 项 工 程 天 数 的 倒 计 时 牌. 一 实 践 训 练 目 的 1. 制 作 数 字 显 示 器 ; 2. 了 解 数 字 显 示 器 工 作 原 理 ; 3. 了 解 简 单 的 电 子 线 路 设 计, 熟 悉 电 路 图 ; 熟 悉 二 极 管 工 作 原 理, 熟 悉 串 并 联 电 路 的 作 用. 4. 学 会 使 用 常 用 的 电 子 线 路 装 配 工 具, 增 强 动 手 能 力. 二 数 字 显 示 器 的 结 构 和 工 作 原 理 数 字 显 示 器 由 电 源 控 制 电 路 显 示 器 三 部 分 组 成 ( 图 2.5.1). 图 2.5.1 数 字 显 示 器 结 构 图 1. 电 源 电 源 电 路 通 过 降 压 整 流, 把 220 V 交 流 电 变 为 适 合 显 示 器 需 要 的 低 压 直 流 电. 2. 控 制 电 路 控 制 电 路 由 若 干 个 二 极 管 按 一 定 的 规 律 连 接 而 成. 它 的 作 用, 是 利 用 二 极 管 的 单 向 导 电 特 性, 控 制 所 要 显 示 的 数 字 在 显 示 器 上 对 应 的 笔 画, 以 保 证 操 作 按 键 时, 在 显 示 器 上 显 示 需 要 的 数 字. 3. 显 示 器 显 示 器 由 a b c d e f g 7 个 笔 画 组 成 数 字 8 ( 图 2.5. 2). 每 个 笔 画 上 装 有 若 干 个 发 光 二 极 管, 电 路 接 通 时, 该 笔 画 发 光, 显 示 数 字. 显 示 原 理 见 表 2.5-1. 显 示 器 的 大 小, 要 根 据 实 际 需 要 确 定. 表 2.5.1 数 字 显 示 器 原 理 图 2. 5.2 显 示 器 要 显 示 的 数 字 应 接 通 发 光 的 笔 画 显 示 效 果 1 b,c 2 a,b,d,e,g 116
续 表 要 显 示 的 数 字 应 接 通 发 光 的 笔 画 显 示 效 果 3 a,b,c,d,g 4 b,c,f,g 5 a,c,d,f,g 6 a,c,d,e,f,g 7 a,b,c 8 a,b,c,d,e,f,g 9 a,b,c,d,f,g 0 a,b,c,d,e,f 三 工 具 仪 器 和 材 料 电 烙 铁 电 钻 多 用 电 表 螺 丝 刀 ; 变 压 器 ( 次 级 18 V,2 A,40 W) 双 连 开 关 保 险 管 (0.5 A) 二 极 管 ( 整 流 用,1N5408)4 只 发 光 二 极 管 ( 电 源 显 示 灯,L ED) 电 阻 (1.5 kω) 按 键 开 关 (10 键 ) 单 相 插 头 ; 二 极 管 (1N4004)33 只 印 刷 电 路 板 三 合 板 8 芯 连 接 器 2 只 ; 发 光 二 极 管 (5, 红 色 )140 只 电 阻 (91~ 100 Ω,3 W)7 只 ; 8 芯 线 导 线 控 制 盒 玻 璃 塑 料 边 框 螺 钉 焊 锡 焊 药. 四 制 作 数 字 显 示 器 1. 安 装 电 源 电 路 按 图 2.5.3 安 装 电 源 电 路. 变 压 器 的 输 入 端 通 过 双 连 开 关 接 单 相 插 头, 输 出 端 接 整 流 电 路. 电 源 电 路 工 作 时, 从 插 头 输 入 220 V 交 流 电, 经 变 压 器 降 压 整 流 电 路 整 流, 向 外 输 出 低 压 直 流 电. 电 源 电 路 的 输 出 端 正 极 与 10 键 控 制 开 关 相 连, 输 出 端 负 极 接 8 芯 连 接 器 插 座 1. 117
图 2. 5.3 电 源 电 路 2. 安 装 控 制 电 路 按 图 2.5.4 组 装 控 制 电 路. 图 2.5.5 是 按 图 2.5.4 线 路 设 计 的 印 刷 电 路, 图 2.5.6 是 该 线 路 板 非 铜 箔 面 的 元 件 分 布 图. 用 印 刷 电 路 板 组 装 控 制 电 路 更 为 方 便. 图 2. 5.4 控 制 电 路 118 图 2.5.5 控 制 电 路 的 印 刷 电 路
把 端 点 1,2,,9,0 与 10 键 控 制 开 关 的 对 应 按 键 相 连, 端 点 a,b,,g 接 8 芯 连 接 器 插 座 1. 图 2. 5.6 印 刷 线 路 板 非 铜 箔 面 的 元 件 分 布 图 3. 安 装 显 示 器 在 三 合 板 上 按 图 2.5.2 画 出 8 的 各 个 笔 画, 8 字 以 外 的 区 域 涂 黑. 在 a,b,,g 各 个 笔 画 上 分 别 扎 两 排 小 孔, 每 1 个 笔 画 上 安 装 20 只 左 右 发 光 二 极 管, 每 个 发 光 二 极 管 串 联 一 个 分 压 电 阻. 在 板 的 背 面 把 同 一 个 笔 画 上 的 发 光 二 极 管 并 联 起 来. 把 各 个 笔 画 的 负 极 连 在 一 起, 和 a,b,,g 7 个 正 极 一 起 接 入 8 芯 连 接 器 插 座 2. 4. 组 装 把 电 源 部 分 控 制 部 分 组 装 在 一 个 合 适 的 控 制 盒 内. 电 源 开 关 和 10 键 控 制 开 关 固 定 在 盒 子 外 表 面 便 于 操 作 的 地 方 ; 电 源 指 示 灯 安 装 在 盒 外 便 于 观 察 的 地 方 ; 接 单 相 插 头 的 电 源 线 引 出 盒 外 ; 插 座 1 固 定 在 盒 子 的 外 壳 上. 给 显 示 器 部 分 配 上 玻 璃 和 边 框, 并 把 插 座 2 固 定 在 三 合 板 后 面. 在 一 根 8 芯 线 的 两 端 都 接 上 8 芯 连 接 器 插 头. 制 成 连 接 线, 把 两 个 插 头 分 别 插 入 插 座 1 和 2. 数 字 显 示 器 组 装 完 成. 5. 运 行 接 通 电 源 前, 应 用 连 接 线 先 接 通 插 座 1 和 2, 并 使 电 源 开 关 处 于 断 开 状 态. 用 单 相 插 头 接 通 电 源, 然 后 接 通 电 源 开 关, 电 源 指 示 灯 亮. 根 据 要 显 示 的 数 字, 按 下 控 制 开 关 的 对 应 按 键, 显 示 器 显 示 相 应 的 数 字. 停 止 数 字 显 示 器 工 作 时, 应 先 断 开 电 源, 然 后 再 断 开 控 制 部 分 和 显 示 器 的 连 接 线. 五 注 意 事 项 1. 使 用 电 烙 铁 电 钻 要 注 意 安 全, 防 止 触 电, 防 止 烫 伤. 停 止 工 作 时, 要 立 即 切 断 220 V 电 源. 2. 变 压 器 的 初 级 电 压 为 220 V, 这 一 部 线 路 连 接 应 做 可 靠 绝 缘 处 理, 接 头 不 应 外 露. 数 字 显 119
示 器 工 作 时, 不 得 接 触 控 制 盒 内 的 电 路 元 件. 3. 变 压 器 的 功 率 变 压 比, 显 示 器 笔 画 电 路 中 的 分 压 电 阻, 要 根 据 显 示 器 所 使 用 的 发 光 二 极 管 的 特 性 和 数 目 计 算. 可 在 教 师 的 指 导 下 进 行. 4. 显 示 器 的 发 光 部 分 可 改 用 小 灯 泡. 使 用 小 灯 泡 显 示 时, 各 笔 画 的 分 界 处 应 固 定 竖 立 一 块 与 灯 泡 等 高 的 遮 光 板, 以 免 串 光 影 响 显 示 效 果. 5. 连 接 二 极 管, 要 注 意 方 向. 6. 连 接 控 制 开 关 8 芯 连 接 器 插 座 和 连 接 线 插 头, 要 注 意 对 应 关 系. 7. 数 字 显 示 器 在 低 电 压 下 工 作, 但 仍 注 意 安 全 用 电. 停 止 工 作 时, 应 及 时 切 断 电 源. 六 思 考 题 1. 本 实 践 训 练 项 目 中 使 用 了 许 多 二 极 管, 它 们 的 用 途 有 哪 几 种? 2. 显 示 器 电 路 中 的 发 光 二 极 管 为 什 么 采 用 并 联 连 接? 3. 显 示 器 电 路 中 的 电 阻 R 有 什 么 作 用? 4. 写 一 个 进 行 本 实 践 训 练 项 目 的 工 作 报 告. 2.6 组 装 使 用 望 远 镜 和 显 微 镜 一 实 践 训 练 目 的 1. 组 装 望 远 镜 或 显 微 镜 ( 二 者 选 一, 以 下 同 ); 2. 理 解 望 远 镜 显 微 镜 的 光 学 原 理 ; 3. 学 习 使 用 望 远 镜 显 微 镜. 二 望 远 镜 显 微 镜 的 结 构 1. 望 远 镜 的 结 构 图 2.6.1 是 最 简 单 的 望 远 镜 的 结 构 图. 望 远 镜 由 物 镜 和 目 镜 组 成. 物 镜 固 定 在 外 筒 上, 目 境 固 定 在 内 筒 上. 目 镜 与 内 筒 之 间 是 螺 纹 连 接, 内 筒 的 另 一 端 设 有 十 字 形 准 线. 内 筒 和 外 筒 之 间 是 滑 动 配 合, 根 据 观 察 的 需 要, 可 以 调 整 内 筒 外 筒 的 相 对 位 置, 改 变 镜 筒 的 长 度. 外 筒 上 装 有 固 定 内 筒 螺 丝, 在 镜 筒 长 度 调 好 后, 拧 紧 螺 丝, 可 以 防 止 内 筒 外 筒 的 相 对 移 动. 按 照 图 2.6.1 组 装 望 远 镜. 2. 显 微 镜 的 结 构 图 2. 6.1 望 远 镜 结 构 图 120
图 2.6.2 是 显 微 镜 的 结 构 图. 显 微 镜 由 物 镜 和 目 镜 组 成, 物 镜 和 目 镜 都 是 复 合 透 镜 组. 在 目 镜 中, 固 定 有 十 字 形 准 线 或 标 尺 的 分 划 板. 物 镜 和 目 镜 装 配 在 镜 筒 的 两 端, 镜 筒 长 度 是 固 定 的. 根 据 测 量 需 要, 可 以 更 换 物 镜 或 目 镜. 图 2.6. 2 显 微 镜 根 据 需 要, 选 定 物 镜 和 目 镜 的 放 大 倍 数, 按 照 图 2.6.2 组 装 显 微 镜. 三 望 远 镜 显 微 镜 的 原 理 和 使 用 方 法 1. 望 远 镜 图 2.6.3 是 望 远 镜 的 光 路 图. 物 镜 L o 和 目 镜 L e 都 是 凸 透 镜, 但 物 镜 焦 距 f o 比 目 镜 焦 距 f e 大 得 多 :f o > f e. 物 体 和 目 镜 同 轴 放 置. 图 2. 6.3 望 远 镜 光 路 图 在 图 2.6.3(a) 中, 物 A B 位 于 无 限 远 处, 这 时 应 使 物 镜 的 像 方 焦 点 F o 与 目 镜 的 物 方 焦 点 F e 重 合. 无 穷 远 处 的 物 通 过 物 镜 L o 成 的 像 A B 位 于 焦 点 Fo 处, 这 是 一 个 倒 立 缩 小 的 实 像. A B 作 为 目 镜 L e 的 物, 通 过 目 镜 成 一 正 立 放 大 的 虚 像 A B. 像 对 于 物 AB 是 倒 立 的, 像 的 位 置 位 于 无 限 远 处. 通 过 望 远 镜, 观 察 到 一 个 倒 立 的 虚 像, 而 且 感 觉 到 物 体 向 我 们 靠 近 了. 望 远 镜 的 放 大 率 M = f o f e 121
在 图 2.6.3(b) 中, 物 体 A B 位 于 有 限 远 处, 在 物 镜 前 p 1 处 (p 1 >2 f), 图 中 p 1 p 1 和 p 2 p 2 分 别 表 示 L o 和 L e 成 像 时 的 物 距 和 像 距,Δ 是 物 镜 像 方 焦 点 F o 与 目 镜 物 方 焦 点 F e 之 间 的 距 离, 称 为 光 学 间 隔. 在 实 用 望 远 镜 中,Δ 是 一 个 不 为 零 的 小 数 量. 物 A B 经 物 镜 L o 成 的 像 A B 位 于 物 镜 焦 点 F o 以 外, 但 在 目 镜 焦 点 F e 以 内 靠 近 F e 处, 这 是 一 个 倒 立 缩 小 的 实 像. A B 经 目 镜 成 一 正 立 放 大 的 虚 像 A B,A B 比 A B 明 显 地 靠 近 了. 通 过 望 远 镜 观 察 到 一 个 倒 立 的 虚 像, 但 像 要 比 物 近 得 多. 望 远 镜 的 放 大 率 M = + l + p1 fe f o p 1 - f o f e 式 中 l = p 1 + p 2, 为 镜 筒 长 度. 当 p 1 f o 时,M f o f e. 使 用 方 法 : 用 望 远 镜 观 察 物 体 时, 先 调 节 目 镜 与 十 字 形 准 线 间 的 距 离, 直 到 看 清 十 字 准 线. 然 后 松 开 固 定 内 筒 螺 丝, 推 或 拉 动 内 筒, 改 变 物 镜 与 目 镜 之 间 的 距 离 ( 也 改 变 着 物 镜 像 方 焦 点 与 目 镜 物 方 焦 点 间 的 距 离 ), 以 看 清 物 体. 调 节 合 适 后, 应 拧 紧 固 定 内 筒 螺 丝. 当 物 体 处 于 无 穷 远 处 时, 应 通 过 调 节, 使 物 镜 像 方 焦 点 与 目 镜 物 方 焦 点 重 合, 这 时 应 看 到 比 较 清 晰 的 倒 立 的 移 近 了 的 虚 像. 在 观 察 有 限 远 处 的 物 体 时, 应 改 变 镜 筒 长 度, 适 当 加 大 物 镜 和 目 镜 间 的 距 离, 直 至 看 清 物 体. 2. 显 微 镜 在 图 2.6.4 是 显 微 镜 的 光 路 图. 物 镜 Lo 和 目 镜 L e 都 是 凸 透 镜, 物 镜 的 焦 距 fo 很 小,f o < f e. 物 镜 和 目 镜 同 轴 放 置,Δ 是 物 镜 像 方 焦 点 F o 与 目 镜 物 方 焦 点 F e 之 间 的 距 离, 称 为 光 学 间 隔. 显 微 镜 的 光 学 间 隔 一 般 是 一 个 确 定 值, 通 常 取 18 cm. 图 2. 6.4 显 微 镜 光 路 图 物 体 A B 位 于 物 镜 的 焦 点 F 0 目 镜 的 焦 点 F e 以 外 靠 近 焦 点 处, 经 物 镜 成 一 放 大 的 倒 立 实 像 A B, 此 实 像 在 以 内. 经 过 目 镜 放 大, 在 明 视 距 离 D 处 得 到 一 个 放 大 的 正 立 虚 像 A B. 像 对 于 A B 是 倒 立 的. 通 过 显 微 镜, 观 察 到 一 个 显 著 放 大 的 倒 立 的 虚 像, 显 微 镜 的 放 大 率. M = D Δ f e f o = M e M o 显 微 镜 通 常 配 有 一 套 不 同 放 大 率 的 物 镜 和 目 镜, 可 供 选 用. 例 如, 使 20 物 镜 和 5 目 镜, 显 122
微 镜 的 放 大 率 M = 20 5 = 100. 一 般 显 微 镜 的 放 大 率 为 几 十 倍 到 几 百 倍. 使 用 方 法 : 用 显 微 镜 观 察 物 体 时, 应 先 微 调 分 划 板 到 目 镜 的 距 离, 使 通 过 目 镜 能 清 晰 地 看 到 十 字 形 准 线 或 标 尺, 然 后 再 调 整 光 学 系 统, 使 经 过 物 镜 成 的 像 与 分 划 板 完 全 重 合, 即 从 目 镜 中 同 时 清 晰 地 看 到 十 字 形 准 线 和 物 的 像. 调 整 时, 先 使 物 镜 靠 近 被 测 物 体, 再 逐 渐 使 物 镜 移 离 物 体, 直 至 物 体 处 于 物 镜 焦 点 以 外 靠 近 焦 点 处, 并 获 得 清 晰 的 像. 四 注 意 事 项 光 学 仪 器 装 配 精 密, 光 学 元 件 极 易 损 坏, 因 此, 组 装 使 用 望 远 镜 显 微 镜 必 须 严 格 遵 守 光 学 实 验 的 操 作 规 则, 安 全 使 用 光 学 元 件 和 仪 器. 1. 必 须 在 了 解 仪 器 的 使 用 方 法 和 操 作 要 求 后 方 可 使 用 仪 器. 2. 仪 器 应 轻 拿 轻 放, 勿 使 仪 器 和 元 件 受 到 冲 击 和 震 动, 特 别 要 防 止 摔 落. 不 使 用 的 光 学 元 件 应 随 时 装 入 专 用 盒 内 并 放 在 桌 子 的 里 侧. 3. 不 准 用 手 触 摸 元 件 的 光 学 表 面. 如 必 须 用 手 拿 光 学 元 件 时, 只 能 接 触 其 磨 砂 面 如 透 镜 的 边 缘 棱 镜 的 上 下 底 面 等 ( 如 图 2.6.5 所 示 ). 图 2.6.5 手 持 光 学 元 件 的 方 式 4. 元 件 的 光 学 表 面 如 有 轻 微 的 污 痕 指 印, 应 用 实 验 室 专 备 的 清 洁 镜 头 纸 轻 轻 拂 去. 但 不 要 加 压 擦 拭, 更 不 准 用 手 手 帕 普 通 纸 片 等 擦 拭. 若 光 学 表 面 有 严 重 的 污 痕 指 印 等, 应 由 实 验 室 管 理 人 员 用 丙 酮 或 酒 精 清 洗. 所 有 的 镀 膜 面 均 不 能 触 碰 或 擦 拭. 5. 光 学 表 面 如 有 灰 尘, 应 用 实 验 室 专 备 的 干 燥 脱 脂 棉 轻 轻 拭 去, 或 用 橡 皮 球 将 灰 尘 吹 去. 6. 除 实 验 室 规 定 的 之 外, 不 允 许 其 他 溶 液 接 触 光 学 表 面. 实 验 中 要 防 止 唾 液 或 其 他 液 体 溅 落 在 光 学 表 面 上. 7. 调 整 光 学 仪 器 要 耐 心 细 致, 边 观 察 边 调 整, 动 作 要 轻 要 慢, 严 禁 盲 目 操 作 粗 鲁 操 作. 严 禁 私 自 拆 卸 仪 器. 8. 仪 器 用 完 后, 应 放 回 仪 器 箱 ( 盒 ) 内, 或 加 罩 保 存, 防 止 灰 尘 污 染. 这 一 实 践 训 练 项 目 也 可 安 排 在 光 具 座 上 进 行. 五 思 考 题 1. 画 出 望 远 镜 ( 或 显 微 镜, 下 同 ) 的 光 路 图. 2. 与 其 他 实 验 相 比, 光 学 实 验 有 哪 些 特 有 的 注 意 事 项? 123
3. 简 述 组 装 望 远 镜 的 主 要 步 骤. 4. 简 述 调 整 望 远 镜 的 主 要 步 骤. 5. 写 一 个 组 装 望 远 镜 的 工 作 报 告. 2.7 参 观 发 电 厂 2. 7.1 参 观 火 力 发 电 厂 火 力 发 电 厂 是 把 燃 料 燃 烧 的 化 学 能 转 换 为 电 能 的 工 厂. 参 观 火 力 发 电 厂 的 目 的, 是 要 了 解 在 发 电 厂 生 产 过 程 中 各 种 能 量 的 转 换 过 程, 以 及 相 关 的 力 学 热 学 电 学 知 识, 充 分 认 识 电 能 在 国 民 经 济 和 人 民 生 活 中 的 重 要 地 位. 图 2.7.1 是 火 力 发 电 厂 的 生 产 过 程. 图 2.7. 1 火 力 发 电 厂 的 生 产 过 程 1 输 煤 皮 带 ;2 原 煤 仓 ;3 钢 球 磨 煤 机 ;4 煤 粉 仓 ;5 排 粉 机 ;6 喷 燃 器 ;7 炉 膛 ;8 送 风 机 ;9 空 气 预 热 器 ;10 引 风 机 ;11 除 氧 器 ;12 给 水 泵 ;13 给 水 管 ;14 省 煤 器 ;15 汽 包 ;16 过 热 器 ;17 过 热 蒸 汽 管 ;18 汽 轮 机 ;19 凝 汽 器 ;20 凝 结 水 泵 ;21 循 环 水 泵 ;22 发 电 机 ;23 变 压 器 一 火 力 发 电 厂 概 况 火 力 发 电 厂 的 四 大 主 要 设 备 是 : 锅 炉 气 轮 机 发 电 机 和 主 变 压 器. 参 观 火 力 发 电 厂, 要 以 这 四 大 设 备 为 中 心 进 行. 以 下 以 300 M W 火 力 发 电 机 组 为 例, 介 绍 火 力 发 电 厂 的 概 况. 1. 锅 炉 锅 炉 及 其 辅 助 设 备, 通 过 燃 烧 把 煤 ( 有 的 电 厂 使 用 燃 料 油 ) 的 化 学 能 转 变 为 水 蒸 气 的 热 力 学 能. 图 2.7.2 是 一 个 锅 炉 系 统 的 示 意 图. 锅 炉 的 燃 料 是 极 细 的 煤 粉. 原 煤 在 磨 煤 机 中 被 热 风 烘 干 并 碾 磨 成 粉, 然 后 由 热 空 气 经 燃 烧 器 喷 入 炉 膛 燃 烧, 燃 烧 器 安 装 在 炉 膛 的 四 角. 热 空 气 来 自 锅 炉 烟 道 中 的 空 气 预 热 器, 还 有 一 部 分 热 空 气 直 接 进 入 锅 炉 强 化 燃 烧 ( 即 图 2.7.2 中 的 二 次 风 ). 外 界 冷 空 气 被 加 热 后 温 度 高 达 368. 124
图 2.7.2 锅 炉 系 统 示 意 图 经 过 净 化 处 理 除 氧 的 水 经 锅 炉 烟 道 中 的 省 煤 器 加 热, 然 后 进 入 锅 炉, 被 加 热 成 为 饱 和 蒸 汽 后, 再 通 过 设 在 烟 道 中 的 过 热 器, 气 压 高 达 17.54 MPa, 气 温 为 540, 被 称 为 过 热 饱 和 蒸 汽. 锅 炉 排 出 的 烟 气 经 空 气 预 热 器 省 煤 器 等 进 行 热 交 换 后, 温 度 显 著 降 低. 经 静 电 除 尘 器 除 尘 后 通 过 烟 囱 排 入 大 气. 烟 囱 高 240 m, 出 口 内 径 7 m. 静 电 除 尘 器 除 尘 效 率 达 99 % 以 上, 每 台 每 小 时 可 处 理 烟 气 10 6 m 3. 一 台 300 M W 机 组 设 有 两 台 除 尘 器. 燃 烧 产 生 的 炉 渣 经 碎 渣 机 破 碎 后 连 同 除 尘 器 下 部 的 细 灰 由 冲 灰 水 送 至 灰 渣 泵 排 出. 灰 渣 可 综 合 利 用, 如 制 造 水 泥 等. 300 MW 机 组 的 锅 炉 直 径 约 为 15 m, 高 约 60 m( 相 当 于 20 层 楼 高 ), 炉 重 3 200 t. 每 小 时 耗 煤 量 125 t, 蒸 发 量 约 1 000 t, 热 效 率 大 于 90 %. 2. 汽 轮 机 锅 炉 产 生 的 高 温 高 压 蒸 汽 由 管 道 送 至 汽 轮 机, 在 汽 轮 机 喷 嘴 中 蒸 汽 的 热 力 学 能 转 变 为 动 能, 高 速 气 流 推 动 汽 轮 机 转 子 转 动, 把 汽 流 的 动 能 转 变 为 汽 轮 机 的 转 动 动 能. 图 2.7.3 是 300 M W 机 组 的 汽 轮 机 平 面 布 置 图. 锅 炉 来 的 蒸 汽 管 通 到 两 只 主 汽 门, 通 过 调 节 气 门 分 成 4 根 导 管 进 入 高 压 缸, 做 功 后 排 汽 至 再 热 器 ( 设 在 锅 炉 烟 道 中 ) 进 行 中 间 加 热, 再 热 后 的 蒸 汽 经 过 4 只 联 合 汽 门 进 入 中 压 缸 做 功. 中 压 缸 125
图 2.7.3 汽 轮 机 平 面 布 置 图 1 高 压 缸 ;2 中 压 缸 ;3 低 压 缸 Ⅰ;4 低 压 缸 Ⅱ ;5 连 通 管 ( 两 根 );6 安 全 门 ( 四 只 ); 7 高 压 主 气 门 ( 两 只 );8 高 压 调 节 气 门 ( 两 排 );9 联 合 气 门 ( 四 只 ) 排 出 的 蒸 汽 经 过 两 根 连 接 管, 再 进 入 低 压 缸 做 功.300 M W 汽 轮 机 全 长 18 m, 低 压 缸 横 向 宽 度 7.5 m, 高 6.4 m, 总 重 695 t. 在 汽 轮 机 中, 能 量 转 换 的 主 要 部 件 是 喷 嘴 和 动 叶 片. 高 温 高 压 蒸 汽 流 过 喷 嘴, 体 积 膨 胀, 压 力 和 温 度 降 低, 流 速 增 大. 高 速 蒸 汽 冲 击 转 子 叶 片, 带 动 转 子 转 动, 向 外 输 出 机 械 能. 300 M W 汽 轮 机 进 汽 压 力 为 16.7 MPa, 温 度 为 537. 乏 汽 从 低 压 缸 排 出 时, 压 力 约 为 5.24 kpa, 温 度 为 20 左 右. 汽 轮 机 转 速 为 3 000 r min. 汽 轮 机 产 生 的 乏 汽 进 入 凝 汽 管, 被 冷 却 水 冷 凝 为 水. 冷 凝 水 由 冷 凝 泵 加 压 送 至 低 压 加 热 器 加 热 后, 进 入 除 氧 器 脱 氧. 水 中 含 氧 和 其 他 气 体 会 腐 蚀 金 属 降 低 传 热 效 果. 除 氧 器 主 要 通 过 加 热 来 除 去 水 中 的 气 体. 脱 氧 后 的 水 由 给 水 泵 加 压 送 至 高 压 加 热 器 加 热 后, 经 省 煤 器 进 入 锅 炉, 参 加 下 一 阶 段 循 环. 在 省 煤 器 出 口, 水 温 为 263, 压 强 为 23.5 MPa. 图 2.7.4 是 300 MW 机 组 汽 水 循 环 流 程. 由 于 汽 水 运 行 过 程 中 各 种 原 因 会 发 生 损 失, 需 要 补 给. 补 给 水 经 过 化 学 处 理 后 由 除 氧 器 进 入 系 统. 低 压 加 热 器 和 高 压 加 热 器 的 热 源 是 从 汽 轮 机 的 某 些 中 间 级 抽 出 的 部 分 做 过 功 的 蒸 汽, 这 样 可 以 减 少 冷 却 损 失, 提 高 热 效 率. 图 2.7. 4 汽 轮 机 汽 水 循 环 流 程 图 126
进 入 发 电 厂, 都 会 看 到 它 的 标 志 性 建 筑 冷 却 塔 ( 图 2.7.5).300 M W 机 组 的 冷 却 塔 高 123 m, 底 径 97 m. 冷 却 塔 的 作 用 是 使 凝 汽 器 的 冷 却 水 经 过 冷 却 再 循 环 使 用, 冷 源 使 用 自 然 水. 3. 汽 轮 发 电 机 汽 轮 机 输 出 机 械 能, 带 动 发 电 机, 把 机 械 能 转 变 为 电 能. 发 电 机 与 汽 轮 机 同 轴 联 接. 汽 轮 发 电 机 的 主 要 结 构 是 定 子 和 转 子. 定 子 由 机 座 定 子 铁 心 定 子 绕 组 端 盖 轴 承 等 组 成. 定 子 铁 心 由 导 磁 性 较 好 的 硅 钢 片 叠 装 组 成, 上 面 缠 有 定 子 线 圈. 转 子 由 转 子 铁 心 和 转 子 图 2.7.5 电 厂 冷 却 塔 线 圈 组 成, 转 子 铁 心 由 整 块 的 优 质 合 金 钢 锻 成, 有 良 好 的 导 磁 特 性. 当 缠 在 转 子 上 的 转 子 线 圈 通 过 励 磁 电 流 时, 转 子 铁 心 就 成 为 电 磁 铁, 形 成 发 电 机 的 磁 场. 汽 轮 机 旋 转, 带 动 发 电 机 转 子 旋 转, 上 述 磁 场 也 随 之 旋 转, 从 而 使 导 体 ( 定 子 线 圈 ) 和 磁 场 ( 转 子 ) 做 相 对 运 动, 发 生 电 磁 感 应, 在 定 子 线 圈 上 产 生 感 应 电 动 势. 定 子 线 圈 分 为 三 组, 三 组 绕 组 互 差 120, 三 组 定 子 线 圈 的 末 端 连 接 在 一 起, 为 中 性 点, 三 个 始 端 引 出 线 为 A B C 三 相, 向 外 输 出 三 相 交 流 电. 转 子 线 圈 的 励 磁 电 流 是 励 磁 ( 发 电 ) 机 提 供 的, 励 磁 机 与 发 电 机 同 轴 连 接. 大 型 发 电 机 有 主 副 两 个 励 磁 机, 副 励 磁 机 向 主 励 磁 机 提 供 励 磁 电 流, 主 励 磁 机 向 发 电 机 提 供 励 磁 电 流. 汽 轮 发 电 机 工 作 过 程 中, 线 圈 铁 心 轴 承 等 处 会 发 热, 因 而 需 要 冷 却, 以 保 证 发 电 机 正 常 安 全 地 工 作. 通 常 采 用 空 气 氢 气 水 油 等 冷 却 介 质. 大 型 发 电 机, 其 冷 却 系 统 也 很 复 杂. 图 2.7.6 是 双 水 内 冷 汽 轮 发 电 机 的 冷 却 水 循 环 示 意 图. 图 2.7.6 冷 却 水 循 环 示 意 图 127
300 M W 汽 轮 发 电 机, 额 定 有 功 功 率 300 M W, 额 定 电 压 20 kv, 额 定 电 流 10.19 ka, 额 定 频 率 50 Hz, 额 定 功 率 因 数 0.85, 效 率 大 于 98. 8 %. 发 电 机 长 10.6 m, 总 长 约 15 m, 宽 4.3 m, 高 3.1 m. 4. 主 变 压 器 汽 轮 发 电 机 发 出 的 电, 通 过 母 线 接 至 主 变 压 器, 升 压 后 通 过 高 压 线 路 送 往 用 户.300 MW 机 组 主 变 压 器 额 定 容 量 370 000 k VA, 高 压 侧 电 压 330 k V, 低 压 侧 电 压 20 kv. 如 果 需 要 输 出 其 他 等 级 的 电 压, 还 可 以 设 置 其 他 变 压 器. 变 压 器 工 作 时, 由 于 线 圈 铁 心 发 热, 还 需 要 强 制 散 热. 图 2.7.7 是 油 循 环 吹 风 冷 却 变 压 器 示 意 图. 图 2.7. 7 油 循 环 吹 风 冷 却 变 压 器 1 变 压 器 ;2 绕 组 ;3 绝 缘 油 ;4 蒸 发 器 ;5 送 汽 管 ;6 蒸 汽 ;7 风 扇 ;8 冷 凝 器 ;9 送 液 管 ;10 接 液 槽 ;11 液 体 F - 113;12 潜 油 泵 火 力 发 电 厂 还 设 有 厂 用 变 压 器, 以 供 应 发 电 生 产 过 程 中 各 种 设 备 ( 如 粉 煤 机 水 泵 汽 泵 等 ) 用 电 及 照 明 用 电. 厂 高 变 高 压 侧 电 压 20 kv, 低 压 侧 电 压 6.3 kv, 额 定 容 量 40 000 kva. 在 变 电 站 可 以 看 到 高 高 的 避 雷 针, 它 们 保 卫 变 电 站 免 受 雷 击. 二 参 观 路 线 ( 参 考 ) 三 注 意 事 项 1. 发 电 厂 技 术 含 量 高 设 备 多 工 艺 复 杂, 生 产 过 程 温 度 高 压 力 大 电 压 高, 进 入 电 厂 必 须 十 分 注 意 安 全, 绝 对 听 从 带 队 老 师 和 电 厂 技 术 人 员 指 挥, 遵 守 工 厂 安 全 生 产 规 则. 2. 进 入 现 场 必 须 戴 安 全 帽. 3. 应 按 指 定 区 域 沿 指 定 路 线 进 行 参 观, 不 得 进 入 其 他 区 域. 4. 非 经 许 可, 不 得 接 近 接 触 设 备 和 管 道. 5. 文 明 参 观, 不 随 地 抛 掷 杂 物, 不 高 声 喧 哗, 不 影 响 工 作 人 员 正 常 工 作. 128
四 思 考 题 1. 在 火 力 发 电 厂, 经 历 了 哪 些 能 量 转 变 过 程? 2. 火 力 发 电 厂 的 主 要 设 备 是 什 么? 它 们 的 主 要 功 能 是 什 么? 3. 举 三 个 例 子, 说 明 火 力 发 电 厂 是 怎 样 提 高 能 量 利 用 效 率 的. 4. 写 一 个 参 观 火 力 发 电 厂 的 工 作 报 告. 2. 7.2 参 观 水 力 发 电 站 水 力 发 电 站 是 把 水 的 重 力 势 能 转 换 为 电 能 的 工 厂. 参 观 水 力 发 电 站 的 目 的, 是 要 了 解 在 水 电 站 生 产 过 程 中 各 种 能 量 的 转 换 过 程, 以 及 相 关 的 力 学 电 学 知 识, 充 分 认 识 电 能 在 国 民 经 济 和 人 民 生 活 中 的 重 要 地 位. 图 2.7.8 是 水 力 发 电 站 的 生 产 过 程. 图 2.7.8 水 力 发 电 站 示 意 图 一 水 力 发 电 站 概 况 水 力 发 电 站 的 主 要 构 筑 物 和 设 备 是 : 大 坝 引 水 渠 道 水 轮 机 水 轮 发 电 机 和 变 压 器. 参 观 水 力 发 电 站, 要 以 这 些 构 筑 物 和 设 备 为 中 心 进 行. 129
1. 大 坝 和 引 水 渠 道 大 坝 ( 图 2.7.9) 常 建 设 在 河 道 上 游 坡 降 较 大 的 地 方, 作 用 是 抬 高 水 位, 将 河 道 分 散 的 落 差 集 中 起 来 形 成 水 电 站 所 需 的 水 头. 由 于 大 坝 可 以 拦 蓄 大 量 的 水, 形 成 水 库, 所 以 大 坝 还 具 有 调 节 水 电 站 所 需 水 量 的 作 用. 有 的 水 电 站 建 于 坝 下, 有 的 建 于 坝 旁 ( 图 2. 7. 9). 有 的 大 坝 处 不 建 站, 而 是 从 大 坝 处 取 水, 通 过 引 水 渠 道 引 向 下 游, 进 一 步 提 高 水 头, 这 通 常 用 于 坝 上 游 河 段 坡 降 较 缓, 而 下 游 河 段 坡 降 较 陡 的 地 区 [ 图 2.7.8(a)]. 在 坡 降 较 陡 的 河 道 上 游, 也 可 以 不 修 大 坝, 选 择 适 当 图 2.7.9 大 坝 地 点 开 挖 坡 降 平 缓 的 渠 道, 把 河 水 引 向 下 游. 经 过 一 段 距 离 后, 引 水 渠 道 的 水 位 即 比 河 道 水 位 高 出 很 多. 在 适 当 的 地 方 修 一 个 前 池, 前 池 通 过 压 力 水 管 将 水 流 引 向 低 处 的 水 电 站 [ 图 2.7.8(b)], 形 成 水 电 站 所 需 水 头. 前 池 是 引 水 渠 道 末 端 断 面 扩 大 加 深 的 一 个 不 大 的 水 池, 它 可 以 临 时 调 节 水 量 拦 截 清 除 渠 道 漂 浮 物, 防 止 杂 物 空 气 进 入 压 力 水 管. 在 山 区, 有 的 河 道 坡 降 很 陡, 常 用 一 个 水 头 建 设 几 个 梯 级 电 站. 一 级 电 站 发 过 电 的 尾 水 通 过 引 水 渠 道 继 续 引 向 下 游, 成 为 下 一 级 电 站 的 水 头 ( 见 图 2.7.10). 有 的 河 流 上 甚 至 连 续 建 有 五 六 个 梯 级 电 站. 图 2.7.10 梯 级 电 站 2. 水 轮 机 高 处 的 水 ( 或 来 自 大 坝, 或 来 自 引 水 渠 道 ) 经 过 压 力 管 道, 把 水 的 重 力 势 能 转 换 为 水 的 动 能. 水 通 过 引 水 管 进 入 水 轮 机, 推 动 水 轮 机 转 动, 水 的 动 能 转 换 为 水 轮 机 转 子 的 转 动 动 能. 图 2.7.11 和 图 2. 7. 12 分 别 是 横 轴 水 轮 机 和 竖 轴 水 轮 机 示 意 图. 某 电 站 1 250 kw 水 轮 发 电 机 组 水 头 42 m, 流 量 3.77 m 3 s, 水 轮 机 转 速 750 r min. 3. 水 轮 发 电 机 水 轮 机 输 出 机 械 能, 带 动 发 电 机, 把 机 械 能 转 变 为 电 能. 发 电 机 与 水 轮 机 同 轴 连 接. 发 电 机 的 主 要 结 构 是 定 子 和 转 子. 定 子 由 机 座 定 子 铁 心 定 子 绕 组 端 盖 轴 承 等 组 成. 定 子 130
图 2.7. 11 横 轴 水 轮 机 图 2.7.12 竖 轴 水 轮 机 铁 心 由 导 磁 性 较 好 的 硅 钢 片 叠 装 组 成, 上 面 缠 有 定 子 线 圈. 转 子 由 转 子 铁 心 和 转 子 线 圈 组 成, 转 子 铁 心 由 整 块 的 优 质 合 金 钢 锻 成, 有 良 好 的 导 磁 特 性. 当 缠 在 转 子 上 的 线 圈 通 过 励 磁 电 流 时, 转 子 铁 心 就 成 为 电 磁 铁, 形 成 发 电 机 的 磁 场. 水 轮 机 旋 转, 带 动 发 电 机 转 子 旋 转, 上 述 磁 场 也 随 之 旋 转, 从 而 使 导 体 ( 定 子 线 圈 ) 和 磁 场 ( 转 子 ) 做 相 对 运 动, 发 生 电 磁 感 应, 在 定 子 线 圈 上 产 生 感 应 电 动 势. 定 子 线 圈 分 为 三 组, 三 组 绕 组 互 差 120, 三 组 定 子 线 圈 的 末 端 连 接 在 一 起, 为 中 性 点, 三 个 始 端 引 出 线 为 A B C 三 相, 向 外 输 出 三 相 交 流 电. 转 子 线 圈 的 励 磁 电 流 是 励 磁 ( 发 电 ) 机 提 供 的, 励 磁 机 与 发 电 机 同 轴 连 接. 发 电 机 工 作 过 程 中, 线 圈 铁 心 轴 承 等 处 会 发 热, 因 而 需 要 冷 却, 以 保 证 发 电 机 正 常 安 全 地 工 作. 水 轮 发 电 机 的 冷 却 方 式 分 为 空 气 冷 却 式 与 水 冷 却 式. 大 中 型 水 轮 发 电 机 采 用 空 气 自 循 环 式 冷 却 与 双 水 内 冷 式 ( 参 看 图 2.7.6), 冷 却 系 统 比 较 复 杂, 其 原 理 是 使 封 闭 在 管 路 中 的 介 质 ( 空 气 水 ) 通 过 发 电 机 内 部 被 加 热 后, 经 过 发 电 机 外 的 冷 却 器 冷 却, 再 进 入 发 电 机 参 加 下 一 阶 段 循 环. 小 型 水 轮 发 电 机 采 用 开 启 式 空 气 冷 却, 依 靠 发 电 机 两 端 风 扇 直 接 从 大 气 吸 入 冷 空 气, 又 将 空 气 排 入 131
大 气 中. 1 250 kw 水 轮 发 电 机, 额 定 有 功 功 率 1 250 kw, 额 定 电 压 6 kv, 额 定 频 率 50 Hz. 4. 主 变 压 器 水 轮 发 电 机 发 出 的 电, 通 过 母 线 接 至 主 变 压 器, 升 压 后 通 过 高 压 线 路 送 往 用 户.1 250 kw 机 组 主 变 压 器, 高 压 侧 电 压 10.5 kv, 低 压 侧 电 压 6 kv. 如 果 需 要 输 出 其 他 等 级 的 电 压, 还 可 以 设 置 其 他 变 压 器. 变 压 器 工 作 时, 由 于 线 圈 铁 心 发 热, 还 需 要 强 制 散 热. 油 循 环 吹 风 冷 却 变 压 器 参 看 图 2.7.7. 水 力 发 电 厂 还 设 有 站 自 用 变 压 器, 以 供 发 电 生 产 过 程 中 各 种 设 备 用 电 及 照 明 用 电. 变 压 器 高 压 侧 电 压 6 kv, 低 压 侧 电 压 400 V. 在 变 电 站 可 以 看 到 高 高 的 避 雷 针, 它 们 保 护 变 电 站 免 受 雷 击. 二 参 观 路 线 ( 参 考 ) 三 注 意 事 项 1. 水 电 站 技 术 含 量 高 设 备 多 工 艺 复 杂, 电 压 高, 进 入 电 站 必 须 十 分 注 意 安 全, 绝 对 听 从 带 队 老 师 和 电 站 技 术 人 员 指 挥, 遵 守 电 站 安 全 生 产 规 则. 2. 进 入 现 场 必 须 戴 安 全 帽. 3. 应 按 指 定 区 域 沿 指 定 路 线 进 行 参 观, 不 得 进 入 其 他 区 域. 4. 非 经 许 可, 不 得 接 近 接 触 设 备 管 道. 5. 文 明 参 观, 不 随 地 抛 掷 杂 物, 不 高 声 喧 哗, 不 影 响 工 作 人 员 正 常 工 作. 四 思 考 题 1. 在 水 力 发 电 站, 经 历 了 哪 些 能 量 转 变 过 程? 2. 水 力 发 电 站 的 主 要 设 备 是 什 么? 它 们 的 主 要 功 能 是 什 么? 3. 写 一 个 参 观 水 力 发 电 站 的 工 作 报 告. 132