Меню

Как измерить расход кислорода



Норма расхода кислорода на резку металла, как главный вид затрат в рабочем процессе

Содержание:

Нормирование расхода кислорода на резку металла является основополагающей, как при вычислении общих затрат в течение трудового процесса, так и при вычислении себестоимости изготовления детали и производства определённых видов работ. Так как кислород является топливом для резки детали, то норма расхода кислорода на резку металла приобретает ключевое значение, наряду с расходом электроэнергии. Существует несколько способов термического разделения металлов, которые подразделяются в зависимости от способа и вида используемого топлива. Поэтому наряду с кислородной резкой металлов мы в данной статье обратим внимание и на другие способы резки металлических конструкций. Итак, приступим.

Разновидности термической резки металла.

Рассмотрим три основных способа терморезки. Первый по распространению тип – это кислородно-разделительная резка. Область применения – раскрой листового и сортового углеродистого, низколегированного металлопроката, обрезка лишних выступов и кромок, которые образовались во время литья, подготовка деталей под сварку и прочее. Данный способ не применяется для разделения нержавеющих высоколегированных сталей, цветных металлов и чугуна.

Следующий тип – это плазменно-дуговая резка. Область применения – это также раскрой, но в данном случае низко- и высоколегированных сталей, а также алюминия, меди и их сплавов.

И последний тип, который мы рассмотрим в данной статье – это лазерная резка, которая является одним из инновационных методов резки металлов. Этот способ значительно расширяет область применения газовой резки и, благодаря этому, можно эффективно разделять тонколистный прокат, специальный профильный прокат, тонкостенные трубы, как из металлических, так и не из металлических деталей.

Расход газового топлива в различных способах (кислород, ацетилен, газозаменители) на разделение определяется по специализированным таблицам в зависимости от режима резки, а также от толщины разрезаемого металла.

При вышеупомянутых типах резки по видам топлива номинируется расход газов, которые используются для разогрева разрезаемой конструкции, для резки, а также для образования плазмы. Повторим, что к таким относятся: кислород, газы-заменители (пропан- бутан, природный газ и др.), ацетилен, а также азот. Кроме этих газов, используются водород и аргон, но их область и популярность применения не значительна, поэтому включать в содержание статьи мы их не будем.

Во время работы с плазменно-дуговым прибором важно заранее планировать количество сменных специальных электродов (катодов), с циркониевыми или гафниевыми вставками. Нормы расхода данных электродов меняются в зависимости от интенсивности рабочего процесса и в общем, не превышают 4 стержней за одну смену. Более точное нормирование расхода стержней будет указано в инструкции по эксплуатации данного агрегата.

Расход газов на резку металла: нормы.

Расхода кислорода на резку металла, как и расход других газов, рассчитывается по специальной формуле:

И в этом уравнении Н – это нормативы расхода во время рабочего процесса, кубический метр газа на метр реза. L – величина разреза или вырезаемой детали, метр. Kh – это коэффициент, который учитывает множество особенностей рабочего процесса: расход газа на начальном этапе резке, продувка и регулировка, зажигание плазменной дуги, на прогрев металла, и, как правило, он равняется 1.1 при единичном производстве, или 1.05 — при промышленном производстве.

Норма расхода кислорода на резку металла и прочих газов (Н, кубический метр на один метр разреза) во время разделения в зависимости от мощностей оборудования и режима резки, высчитывается по следующей формуле:

Где Р – это допустимый расход газов, который указан в технических характеристиках используемого оборудования, метр кубический на час, а V – это скорость разделения метр на час.

Основные значения газового расхода по различным диапазонам скорости резки для некоторых типов оборудования, которые можно применять для расчётов крупного масштаба в промышленном производстве, приведены в следующей таблице.

Применение различных газов в качестве топлива для разделительных машин по металлу обусловлено требованиями к применяемому оборудованию и в зависимости от технологического процесса. Зависимость толщины и скорости резки от допустимого расхода газа является прямо пропорциональной и данное значение можно легко и просто определить интерполированием. И поэтому можно укрупнено, оценочно совершить вычисление расхода различных газов независимо от вида термической резки металлов, исходя из размеров разреза, толщины металла, а также мощности оборудования.

В конце важно отметить, что нормирование расхода газов – это одна из важных особенностей, от которых зависит эффективность и скорость рабочего процесса, поэтому не стоит забывать про нормативы расхода, особенно во время разделения металла в огромных масштабах.

Источник

Максимальное потребление кислорода (МПК): от чего зависит и как влияет на результаты в беге

Показатель максимального потребления кислорода (МПК) волнует тех, кто хочет улучшать результаты и показывать свой спортивный максимум. Если вы регулярно бегаете больше 5 км и участвуете в различных стартах, то аббревиатура МПК вам точно знакома.

Читайте также:  Измерение сердечного ритма спорт

Каким должен быть МПК (VO2max) у бегуна, можно ли его увеличить и как это правильно делать, рассказывает МСМК по лёгкой атлетике и тренер по бегу Елена Соколова.

Что такое МПК и чем он важен для спортсмена

МПК или максимальное потребление кислорода – это то, сколько кислорода из вдыхаемого воздуха ваш организм может потребить и переработать на критической, предельной скорости или мощности. То есть из вдыхаемого воздуха ваш организм может взять определённое количество миллилитров кислорода для того, чтобы впоследствии донести его с током крови до работающих мышц и там каскадом биохимических процессов превратить его в энергию, которую вы реализуете в виде той же самой предельной скорости.

Способность организма поглощать кислород определяется нашими физическими и физиологическими параметрами. Сюда входят объём лёгких (или жизненная ёмкость лёгких), размер сердца и его способность проталкивать большое количество крови за одно сокращение, эластичность сосудов, качество крови (уровень эритроцитов, гемоглобина, железа, несущие этот кислород к мышцам), митохондрии (энергетические станции клеток), а также сильная ЦНС, которая способна выдерживать критические скорости. Пол, возраст и наличие лишнего веса также определяют уровень МПК.

Парадоксальность этого показателя в том, что измеряется он в условиях предельной работы организма, а отражает наши аэробные способности или выносливость, в том числе общую, то есть совсем не предельные возможности. В свою очередь количество тренировок на уровне МПК обратно пропорционально продолжительности дистанции. То есть в марафонском и сверхмарафонском беге тренировки на МПК не имеют такого значения, как в беге на средние дистанции (800 м, 1500 м).

Вообще, теоретическая логика этого показателя такова, что чем он выше у конкретного человека, тем более высокую скорость он может показать на дистанции. Кроме того, чем выше максимальное потребление кислорода, тем лучше выносливость, тем легче даются длительные аэробные работы.

Можно ли развить свой уровень МПК

МПК среднестатистического здорового тренированного человека может достигать 60-65 мл/кг/мин. Но считается, что показатель МПК – величина, данная конкретному человеку от природы, хотя до определённого уровня её всё-таки можно развить. А можно довольно долго и успешно развивать сам организм на определённом уровне МПК и расти в результатах.

В наших работающих мышцах далеко не все мышечные волокна задействованы в работе. Организм же не враг себе, чтобы на низкоинтенсивный, по его меркам, образ жизни тратить 100-процентный пул мышечных волокон да ещё и «кормить» их энергией.

Тренировочные планы к марафону и полумарафону. Скачайте и начните подготовку сегодня.

Так вот если периодически «дёргать» организм предельными нагрузками (а также силовыми тренировками), то количество работающих мышечных волокон будет увеличиваться, а, следовательно, будет увеличиваться и их питание. То есть организм будет вынужден адаптироваться и расширять свои границы скорости и выносливости при неизменном МПК, тем более, если вы достигли его природного предела.

МПК важен не сам по себе, а то, как вы используете его в тренировках, то есть какая скорость у вас на уровне этого показателя, и как её увеличивать. В беге этот показатель весьма важен и отражает работоспособность спортсмена и его потенциал на средних дистанциях 1500-5000 метров.

Чем выше уровень спортсмена, тем выше его МПК. Однако при равных значениях МПК совсем не обязательно, что бежать спортсмены будут одинаково. И при неравных значениях МПК совсем не значит, что спортсмен с более высоким показателем будет быстрее другого. Зависеть это может как от мышечной системы, так и от нервной, от сосудистой и других факторов.

Каким должно быть максимальное потребление кислорода

Не стоит зацикливаться на этой пресловутой цифре МПК. Гораздо важнее тренировать определённые качества, которые нужны на той или иной дистанции, а растущий (или не растущий) МПК как определённая точка контроля ваших тренируемых (или не тренируемых) функциональных возможностей будет вам одним из маячков качества.

Качества, предъявляемые организму той или иной дистанцией, – это такие показатели, как экономичность бега, специальная выносливость, силовая выносливость, скоростная выносливость, сама скорость и т.д. Именно из набора тренировок на эти качества (а они все измеримы) складывается ваш результат. Это потрясающе объёмная работа!

То есть в улучшении результата на определённой дистанции многие параметры идут в связке, и настолько одно зависит от другого, что было бы странно слышать от тренера или спортсмена – а это тоже бывает – такую фразу: «Мы сегодня тренируем МПК». Или: «А как вы работаете над улучшением МПК?»

Читайте также:  Чем отличается методика измерения напряжения от измерения электродвижущей силы

Гораздо логичнее была бы постановка: «Мы сегодня делаем отрезки (интервальную тренировку) на уровне МПК для улучшения скоростной выносливости в полумарафоне. А МПК, в свою очередь, мы измерили в лаборатории, и теперь можем опираться на эти данные для того, чтобы развивать свой организм».

А уж если говорить о начинающих бегунах, то показатель МПК для них совсем не объективен и приближается к уровню ПАНО – порогу анаэробного обмена. Развивая организм базовыми тренировками (кроссы на низком пульсе, укрепление целевых мышц, суставов и связок), мы параллельно развиваем все показатели, в том числе и МПК, так что совсем не обязательно проводить специальные интервальные тренировки.

Самые высокие показатели МПК

  • Лошадь – 180 мл/кг/мин
  • Оскар Свендсен (велогонки) – 97,5 мл/кг/мин
  • Бьорн Дели (лыжи) – 96 мл/кг/мин
  • Мэтт Карпентер (бегун) – 92,0 мл/кг/мин
  • Джоан Бенуа (Олимпийская чемпионка 1984 г. в марафоне) – 78,6 мл/кг/мин
  • Бенте Скари (лыжные гонки) – 76,6 мл/кг/мин
  • Флавия Оливейра (велогонки) – 76,0 мл/кг/мин

В чём измеряется МПК

Есть так называемые абсолютные и относительные величины измерения максимального потребления кислорода. Абсолютный показатель выражается в миллилитрах в минуту, то есть это наибольшее количество кислорода в миллилитрах, которое человек способен потребить за 1 минуту. Среднестатистический здоровый человек, не занимающийся спортом, потребляет 3200-3500 мл/мин, у занимающихся спортом МПК достигает 6000 мл/мин.

Абсолютные показатели МПК находятся в прямой зависимости с размерами тела (весом) человека. Поэтому наиболее высокие показатели МПК имеют гребцы, пловцы, велосипедисты, конькобежцы. И именно в этих видах спорта наибольшее значение для физиологической оценки имеют абсолютные показатели МПК.

Относительные же показатели МПК у высококвалифицированных спортсменов находятся в обратной зависимости от веса тела и выражаются в миллилитрах на килограмм веса тела в минуту (мл/кг/мин). Дело в том, что при беге и ходьбе выполняется вертикальное перемещение массы тела, и, следовательно, при прочих равных условиях, чем больше вес спортсмена, тем больше совершаемая им работа. Поэтому у бегунов на длинные дистанции относительно небольшой вес тела. Так что иногда для повышения МПК и, как следствие, для повышения работоспособности достаточно похудеть, тем более, если вес явно лишний.

Величина МПК у мужчин и женщин

Значения МПК у женщин в среднем ниже, чем у мужчин, из-за более высоких жировых запасов и более низкого уровня гемоглобина. Так как МПК выражается относительно массы тела, то наличие жировых запасов у женщин, связанных с физиологией, ставит их в этом смысле в невыгодное положение. Гемоглобин переносит кислород к тканям. Меньше гемоглобина – меньше кислорода на единицу крови. Уровень МПК у хорошо тренированных женщин в среднем на 10% ниже, чем у хорошо тренированных мужчин.

  • Мужчина 35 лет, ведущий малоподвижный образ жизни – 45 мл/кг/мин
  • Женщина 35 лет, ведущая малоподвижный образ жизни – 38 мл/кг/мин
  • Бегун на 5 км мирового уровня – 79 мл/кг/мин
  • Бегунья на 5 км мирового уровня – 70 мл/кг/мин
  • Марафонец мирового уровня – 73 мл/кг/мин
  • Марафонка мирового уровня – 65 мл/кг/мин

Влияние возраста на МПК

По некоторым данным, лет до 25 МПК растёт, его стабилизация приходится на 25-35 лет, после чего начинается спад. Другие исследования утверждают, что период стабилизации приходится на возраст 30-40 лет, после чего начинается спад. Однако поддерживать определённый уровень всегда можно и нужно.

Как определить свой МПК

Существует несколько способов определения своего МПК. Например, вы можете пробежать на стадионе 1500 м в полную силу. Результат в цифрах и будет показателем ваших функциональных возможностей на уровне МПК. В процессе можно также отследить свой пульс при беге. И дальше отталкиваться от этих данных в тренировках.

Однако этот способ подойдёт далеко не всем. Например, если вы только начинаете бегать, то, скорее всего, показатели будут не совсем адекватные: не так-то просто заставить себя бежать почти 4 круга по стадиону на максимуме. Это не только работа мышц, сердца, лёгких. Главным образом, это работа нервной системы, а если она не приучена по-хорошему терпеть, то через какое-то совсем короткое расстояние вы просто не сможете поддерживать высокий темп, то есть соответствующие усилия.

Другой способ определения МПК относительно прост. Сегодня все «умные» спортивные часы способны выдавать это значение, исходя из расчётов вашего пола, возраста, пульса и выполняемых тренировок. Но вряд ли стоит полностью доверять этим данным без предварительного лабораторного исследования и сопоставления полученного анализа с часов и исследования.

Поэтому лучшим вариантом будет нагрузочное исследование в лаборатории, так называемый функциональный тест с газоанализом «до отказа».

Читайте также:  Измерение мультиметром заряд аккумулятора

Как это происходит? Вам надевают маску на рот и нос, подключают к датчикам компьютера, и вы бежите по беговой дорожке или крутите велотренажёр. Нагрузка увеличивается ступенями по скорости/мощности и наклону или только по скорости с неизменным наклоном. Там, где вы сказали «стоп», и будет ваш показатель МПК, который, в свою очередь, соответствует определённому пульсу и уровню лактата в крови.

Дело в том, что существует определённая корреляция между данными МПК, ПАНО и пульсовыми зонами, а также вашим темпом бега на уровне этих показателей. Например, на уровне МПК ваш темп бега равен 5 мин/км, а сердце ваше на этой скорости бьётся с частотой 180 ударов в минуту. Это значит, что на этой скорости и на этом пульсе вы теоретически можете пробежать те же 1500 м по стадиону. Однако здесь есть масса оговорок: например, готовы ли ваши мышцы и та же нервная система к такой нагрузке, пусть и разовой?

Как повысить МПК

Повысить МПК можно при помощи интервальных тренировок. Интервальные тренировки на уровне МПК, пожалуй, самые сложные, в первую очередь, для нервной системы. Они требуют достаточно хорошей физической формы и времени восстановления после. И несмотря на то, что в марафонской подготовке такие тренировки не очень часты, они всё же присутствуют. Ими мы повышаем способность организма в усвоении кислорода, а также поднимаем показатели на уровне ПАНО.

Определённо, тренировки должны быть персонифицированы и встроены в общий план тренировок, исходя из целей и дистанции, на которой вы планируете выступать.

Например, варьировать тренировку можно от 2 до 8 минут 4-8 повторений на уровне МПК или чуть ниже (90-95 %), в зависимости от длины отрезка, но по скорости это будет отражать ваш бег на 3000-5000 м. Интервал отдыха – 2-4 минуты трусцой.

А вообще, самая лучшая тренировка на повышение МПК, если уж мы так хотим повысить именно его, – это соревнования на средних дистанциях (всё те же 3000-5000 м).

Как влияет МПК на скорость бега

На первый взгляд, зависимость скорости бега от МПК прямая. Вот только вопрос – про какую скорость мы говорим. Например, для развития скорости на марафоне гораздо важнее скорость на уровне анаэробного обмена. А скорость на уровне МПК может проявиться в данном случае в финишном спурте. И наоборот – чем короче дистанция, тем непосредственнее вклад показателя МПК.

Источник

Нормы расхода кислорода при резке листового металла. Расход кислорода на 1 метр реза.

Нормы расхода кислорода при резке листового металла. Расход кислорода на 1 метр реза.

В данной статье приведены средние нормы расхода кислорода для обычных керосинорезов типа резака Бобуха «Вогник». Исходные значение были найдены практическим путем. Использованы средние значения в зависимости от толщины листового металлопроката.

В таблице не указаны значения для листов, толщина металла которых составляет от 1 до 4 мм, так как не практично резать тонкие листы металла, из-за их деформации после резки. О деформации металла при кислородной резке и как её уменьшить можно узнать в этой статье.

Нужно уточнить, что керосинорезом невозможно резать цветные металлы и чугунные изделия, поэтому значения в таблице 1 не подходят для расчетов цветных металлов и чугуна.

Вопрос про расход кислорода является один из самых распространенных и точного ответа Вам никто не сможет дать. Расход зависит от нескольких факторов, а именно:

— качества металла (б/у или новый);

Поэтому в таблице 1 приведены максимально приближенные значения.

Таблица 1.

Расхода кислорода на 1 метр реза керосинорезом.

Толщина металла, мм Расход кислорода, м 3
5 0,146
6 0,189
8 0,216
10 0,262
12 0,309
16 0,405
20 0,52
30 0,74
40 0,985
50 1,23
100 2,44

Расчет керосина в соотношении с кислородом берется 1 к 3. На 10 л керосина необходимо 30 м 3 кислорода.

При работах с резаком обязательно соблюдайте все необходимые нормы и правила безопасности. Используйте всегда исправное оборудование, перед работами обязательно проводите визуальный осмотр оборудования:

Больше информации о технике безопасности и эксплуатации кислородных редукторов можно найти в статье: Эксплуатация кислородного редуктора и техника безопасности.

Информацию о устройстве, хранении и технике безопасности кислородных баллонов читайте в этой статье.

На кислородных баллонах должна быть дата последней проверки, в случае её просрочки нельзя начинать работы. Проверяйте напорные рукава (шланги) на наличие трещин и надежного крепления к редуктору, баллону и резаку.

Газорезчик должен пользоваться защитной спецодеждой, проводить резку в вентилируемых помещениях и обеспечить место резки первичными средствами пожаротушения (огнетушители).

Источник