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2007年10月27日 (土)

溶接機

◆機械「溶接機に関する問題」

文中の空白に適合する答を解答群の中より選びなさい。

抵抗溶接は、溶接すべき母材を合わせ、その接触部に
電流を流し(1)「   」によるジュール熱によって
加熱溶融し、圧力を加えて行う溶接である。
アーク溶接に比べて温度が(2)「   」く、
溶接後の変形が少なく、溶接電流が大きいという
特徴がある。
また、(3)「   」生産に適した高効率溶接が可能である。

アーク溶接は、溶接するべき金属材料(母材)と溶接用電極との
間に発生した(4)「   」熱により、金属を加熱溶融して
接合させるものである。
電源として交流と直流が用いられ、アーク安定化のため、
電源の外部特性は(5)「   」特性を持たせなければ
ならない。

解答群
(ア)誘導抵抗(イ)接触抵抗(ウ)低(エ)電極(溶接棒)
(オ)少な(カ)大き(キ)小量(ク)多量(ケ)アーク
(コ)直流(サ)交流(シ)垂下

解答

(1)-(イ) (2)-(ウ) (3)-(ク)
(4)-(ケ) (5)-(シ)

解説

抵抗溶接
抵抗溶接は、溶接する部材の接触部に電流を流し、
ここに発生する抵抗熱により加熱溶融し、圧力を加えて
行う溶接。
スポット溶接、プロジェクション溶接、シーム溶接、
バット溶接、フラッシュ溶接、高周波抵抗溶接
などがある。

アーク溶接
アーク溶接には、大別して、溶接棒を母材の溶接部に
溶かし込む溶極式と、溶接電極はほとんど溶けず添加棒を
入れて溶かし込む非溶極式がある。
被覆アーク溶接、炭素アーク溶接、炭酸ガスアーク溶接、
MIG溶接、タングステンイナート溶接などがある。

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2007年10月21日 (日)

大気汚染防止

◆電力「大気汚染防止に関する問題」

火力発電所では燃料を燃焼して電力を発生している。
その際、燃焼ガスと共に、いろいろな大気汚染物質も発生する。
これらを防止するため、各種の対策がとられるが、
発生する主な大気汚染物質とその対策を書きなさい。

解答

1.排煙
煙の拡散を良好にするために煙突を高くする。
煙の温度を高くする。
排出の速度を大きくする。
1基の煙突から排出する煙の量を多くする。

2.排ガス中のばい塵
電気集塵器
放電極にに40~60KVの直流電圧をかけると、
ダストは負の帯電粒子になる。
集塵極は正極となっており、負の電荷をもつダストを
吸着する。マルチサイクロンよりもさらに細かい粒子を
捕集できる。

3.排ガス中の窒素酸化物
排煙脱硝装置
窒素酸化物(NOx)を含んだ排ガス中に、
適量のアンモニアを添加し、触媒層で接触させて
窒素と水に分解する。

ボイラの二段燃焼方式、排ガス混合燃焼方式を採用する。

4.排ガス中のイオウ酸化物
低イオウ燃料の採用
ナフサ、低イオウ原・重油、LNG
原油や重油のの中にはイオウ分が含まれており、
これが燃焼してイオウ酸化物(亜硫酸ガスSO2、無水硫酸SO3)
を生ずるので、イオウ分の少ないものを使用する。

排煙脱硫装置(石灰石膏法)の採用

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2007年10月13日 (土)

コンデンサ

◆理論「コンデンサに蓄えられるエネルギー」

静電容量C1=2μF、C2=3μFの2個の導体にそれぞれ電荷
Q1=3μCおよびQ2=2μCを与えて、両者を細い導線で接続
した、電気的つり合いの状態に達したのちの静電エネルギーを、
最初の静電エネルギーと比較せよ。

解答 

最初のエネルギーW1=2.92(μJ)

つり合い後のエネルギーW2=2.5(μJ)

解説

つり合い後の電圧Vは、

V=(Q1+Q2)/(C1+C2)=(3+2)/(2+3)=1(V)

最初のエネルギーW1は、

W1=(1/2)・(Q1^2/C1)+(1/2)・(Q2^2/C2)

=(1/2)・(3^2/2+2^2/3)×10^-6=2.92(μJ)

つり合い後のエネルギーW2は

W2=(1/2)C1・V^2+(1/2)C2・V^2

=(1/2)×(2×1+3×1)×10^ー6=2.5(μJ)

すなわち、

△W=W1-W2=2.29-2.5=0.42(μJ)
減少している。

これは、C1からC2へ電荷(Q1-Q2)=1(μC)が、
はじめのC1の電圧

V1=3/2=1.5(V)
から、C2の電圧

V2=2/3=0.67(V)

の位置へ移動するためのエネルギー△Wに相当している。
すなわち

△W=1/2・(Q1-Q2)(V1-V2)=

(1/2)×1×10^-6×(1.5-0.67)
=0.42(μJ)

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2007年10月 6日 (土)

避雷針

◆法規「避雷針に関する問題」

1.高さ18mの事務所ビルには、避雷針の設置義務がある。

2.指定数量の10倍の危険物を扱う貯蔵倉庫には設置義務がある。

3.停滞量が100kgを超える火薬類一次置き場には設置義務がある。

4.地上式1級火薬庫には、設置義務がある。

5.煙突など、落雷の可能性が多い建築物・工作物には
設置することが望ましい。

解答

解説

建築物の高さ20mを超える部分並びに煙突、広告灯、
高架水槽および昇降機、ウオーターシュート、飛行塔などの
工作物で20mを超える部分。
(建築基準法)
には避雷針の設置義務がある。

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2007年10月 1日 (月)

同期調相機

◆機械「同期調相機に関する問題」

下記の問題の空白に当てはまる答を解答群の中から選びなさい。

調相設備には、(1)「   」および(2)「   」の
(3)「   」と、同期調相機および非同期調相機の(4)「   」
があるが、回転機は次第に使用されなくなった。

同期調相機は無負荷運転の同期電動機で、
界磁電流を増加すれば、(5)「   」、
減少すれば(6)「   」が系統から流れ込む
のを利用して力率を改善する。

解答群
(あ)静止器 (い)電力用コンデンサ (は)回転機
(に)電力用コンデンサ (ほ)進み電流
(へ)遅れ電流 (と)分路リアクトル

解答

(1)-(に)
(2)-(と)
(3)-(あ)
(4)-(は)
(5)-(ほ)
(6)-(へ)

解説

一般の負荷はおおよそ抵抗と誘導リアクタンスの組み合わせ
からなっており、遅れ力率のものが多い。
この反面、超高圧送電や都市のケーブル系統の増大に
伴い対地静電容量が大きくなり、軽負荷時には系統電圧が上昇する。
調相設備はこれらに対して無効電力潮流を適正に
維持することを目的に設置される。

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