Энциклопедия «Техника» (с иллюстрациями)
Шрифт:
Конический дифференциал автомобиля:
1 – карданный вал; 2 – полуось ведущего колеса
ДОБЫЧА ПОЛ'EЗНЫХ ИСКОП'AЕМЫХ, процесс извлечения твёрдых, жидких и газообразных полезных ископаемых из недр Земли с помощью технических средств. В процессе добычи извлекают ценные компоненты в относительно чистом виде, напр. нефть, газ, уголь, драгоценные и поделочные камни и т. п., или в виде горной массы, напр. руды металлов, которые в дальнейшем подвергаются переработке. Добычу ведут на суше – в шахтах, карьерах, из буровых скважин; на морских акваториях – из буровых скважин, драгами и специальными подводными аппаратами, собирающими полезные ископаемые со дна. Некоторые полезные ископаемые, напр. самородную серу, каменную соль, уголь, добывают в шахтах и карьерах, а также скважинным способом, переводя их в газообразное или жидкое состояние. На карьерах добывается до 90 % бурых и 20 % каменных углей, 70 % руд
ДОК, стационарное или плавучее судоподъёмное сооружение, служащее для постройки, ремонта, транспортировки и спуска судов. К стационарным относятся судостроительные сухие и наливные доки, док-камеры, к плавучим – плавучие доки. Судостроительный док (строительный док, сухой док) – строительно-спусковое сооружение, представляющее собой бетонный котлован, дно которого расположено ниже уровня акватории верфи. Примыкающая к акватории часть строительного дока закрыта специальными воротами. Наполнение дока водой осуществляется самотёком, осушение – насосной установкой. Строительные доки используются для постройки крупных судов и оборудуются кранами грузоподъёмностью до 1500 т, оборудованием для заводки и вывода судов.
Наливной док – построечно-спусковое сооружение, имеющее, как и строительный док, ворота со стороны акватории, но дно наливного дока делается двухступенчатым: верхняя его часть находится выше уровня акватории, а в глубоководной части уровень воды при открытом затворе соответствует уровню акватории. Построечные места в наливном доке располагаются в верхней части бассейна или в смежных камерах, находящихся на одной отметке с верхней ступенью и отделённых от неё специальными затворами (для возможности раздельного спуска судов из камер). Наполняется верхняя ступень наливного дока с помощью насосов, а осушается – самотёком. Наливные доки, как и строительные, оснащаются кранами и оборудованием для заводки и вывода судов.
Док-камера отличается от наливного дока наличием двух затворов – верхнего и нижнего. Нижний затвор, как и у наливного дока, служит для вывода судна на акваторию верфи, верхний затвор – для ввода в камеру судов, построенных на горизонтальных стапелях за пределами док-камеры. Верхняя ступень док-камеры оборудована судовозными путями, которые являются продолжением судовозных путей, идущих на территории верфи. Судно вводится в док-камеру на построечно-транспортных тележках. Одна док-камера может обслуживать несколько построечных мест горизонтального стапеля.
Плавучий док – стоечное судно, состоящее из корпуса и продольных башен. Корпус плавучего дока разделён на понтоны, понтоны – на отсеки. Верхние перекрытия понтонов образуют стапель-палубу, на которой устанавливаются стапельные опоры. Плавучие доки разделяются на однобашенные (L-образные) и двухбашенные (U-образные). Башни обычно имеют палубу безопасности, жилую палубу и топ-палубу. На топ-палубе размещены швартовные устройства, рубка управления, пути башенного крана. В башнях располагаются энергетическое оборудование, насосные отделения, мастерские, служебные, бытовые и жилые помещения. Для подъёма судна в балластные отсеки дока принимается вода, и стапель-палуба погружается. Судно с помощью системы заводки вводится в док. По мере откачки балласта док поднимается, и судно садится на опоры. Окончательная ватерлиния дока принимается ниже стапель-палубы для исключения её заливания при волнении.
ДОЛГОВ'EЧНОСТЬ, см. в ст. Надёжность.
ДОЛИВО-ДОБРОВ'OЛЬСКИЙ Михаил Осипович (1861/62—1919), российский инженер-электротехник. Создатель системы трёхфазного переменного тока. Разработал все основные технические элементы трёхфазных цепей: электрогенератор, электродвигатель, трансформаторы, пусковые реостаты, измерительные приборы. На Всемирной электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне в 1891 г. продемонстрировал спроектированную и построенную под его руководством первую в мире трёхфазную систему передачи электроэнергии на расстояние ок. 170 км. Усовершенствовал электромагнитные амперметры и вольтметры для изменения переменного и постоянного тока, создал приборы для устранения
М. О. Доливо-Добровольский
Д'OМЕННАЯ ПЕЧЬ, см. в ст. Доменный процесс.
Д'OМЕННЫЙ ПРОЦ'EСС, основной способ переработки природного железорудного сырья с получением чугуна (иногда ферросплавов и лигатур). Доменная плавка была освоена ещё в 14 в., и с тех пор уже в течение более 500 лет её технология практически не менялась. Сущность доменного процесса состоит в восстановлении железа из оксидов и получении расплавленного науглероженного металла (чугуна) и шлака, которые легко отделяются друг от друга вследствие различия в плотностях (плотность чугуна примерно в 2.5 раза превышает плотность шлака).
Выплавка чугуна из железорудных материалов производится в доменных печах. В любой момент времени доменная печь заполнена железосодержащими материалами: твёрдыми (в шахте, распаре и на колошнике), размягчёнными (в заплечиках, распаре и нижней части шахты), жидкими (в горне и металлоприёмнике) и коксом, который остаётся твёрдым во всём объёме печи. В нижней части печи кокс формирует своеобразную насадку, которая обеспечивает необходимый газодинамический режим плавки, полноту протекания процессов восстановления железа и науглероживания металла. В горне печи имеются отверстия для выпуска жидких продуктов плавки (лётки) и для ввода во внутреннее пространство печи дутья (фурмы). Доменное дутьё представляет собой воздух (иногда обогащённый кислородом), нагретый до 1000–1350 °C, с топливно-восстановительными добавками (природный газ, угольная пыль, мазут и т. п.). В горне печи формируется окислительная зона, где горят кокс и топливно-восстановительные добавки, в результате чего получается газ, состоящий из азота, оксида углерода и водорода. В окислительной зоне самый высокий уровень температуры (2000–2500 °C) в печи. Образовавшийся в окислительной зоне газ поднимается вверх; по мере продвижения его температура, количество и состав изменяются. Больше всего к нему добавляется оксида углерода, образующегося в результате реакций восстановления оксидов железа, кремния, фосфора, марганца и других элементов углеродом коксовой насадки. Состав газа меняется прежде всего вследствие протекания реакций восстановления – оксид углерода превращается в углекислый газ, а водород – в воду. Нагревая шихту, газ охлаждается до температуры 100–300 °C. Шихтовые материалы загружают в печь периодически, и время их пребывания в печи составляет 5–8 ч. По мере освобождения пространства в нижней части печи в результате сгорания кокса и плавления железной руды шихтовые материалы опускаются вниз, постепенно нагреваясь от поднимающихся вверх газов. При этом из них испаряется влага, происходит разложение карбонатов и восстановление оксидов железа оксидом углерода и водородом. При температуре ок. 1200 °C начинается размягчение, а затем плавление материалов с образованием чугуна и шлака. Шлак получается из пустой породы железорудных материалов, золы кокса и флюса (если он используется при плавке); шлак является главным регулятором химического состава чугуна. Состав чугуна формируется в процессе стекания капель металлического расплава по коксовой насадке и взаимодействия со шлаком. Температура чугуна на выпуске составляет обычно 1380–1420 °C, шлака – 1450–1500 °C. Жидкие продукты плавки выпускают из печи периодически (по мере накопления).
Схема доменной печи:
1 – загрузочная воронка; 2 – загрузочный конвейер; 3 – шахта; 4 – шлаковая лётка; 5 – фурма; 6 – шлаковоз; 7 – чугунная лётка; 8 – чугуновоз; 9 – отходящий газ; 10 – газоочистка; 11 – воздухонагреватели
Доменная печь является одним из наиболее эффективных материалосберегающих агрегатов; коэффициент извлечения железа для чугуна составляет 99.5—99.8 %. Доменная печь занимает головное положение в структуре металлургического предприятия. Качество производимого в доменной печи чугуна определяет параметры последующего сталеплавильного передела, доменный газ служит основой энергетического хозяйства предприятия, в доменной печи утилизируется (через агломерационное производство) большая часть собственных отходов металлургического производства. Доменное производство является практически безотходным, т. к. доменный шлак представляет собой самостоятельную готовую продукцию, пользующуюся спросом не меньшим, чем чугун, а доменные шламы и пыли являются постоянными компонентами шихты агломерационного процесса.
ДОМКР'AТ, механизм для подъёма тяжёлых штучных грузов на небольшую высоту (обычно не более 2 м). Грузоподъёмность домкратов – от нескольких килограммов до сотен тонн. Различают механические домкраты с реечным и винтовым механизмами и гидравлические периодического и непрерывного действия с ручным и электрическим приводом. Домкраты применяются при строительно-монтажных и ремонтных работах; они обеспечивают плавный подъём грузов, точную их фиксацию и удержание на заданной высоте.