基于机械传动及电流点火的打火装置的研究

李　庆,童　志,罗　强,武　玲,胡铁毅（武汉科技大学　理学院,　武汉430081）

基于机械传动及电流点火的打火装置的研究

李庆,童志,罗强,武玲,胡铁毅
（武汉科技大学理学院,武汉430081）

本文阐述了这款基于机械传动及电流点火的新型打火装置的具体实施办法，为了探究本款装置的可行性及实用性，设计实验探究了电压及燃质尺寸对该打火装置燃烧成功率及燃烧时间的影响。根据实验结果得出了本装置的最优配置，使得本打火装置取代现有的打火装置成为可能。

机械传动; 电流点火; 新型打火装置; 燃烧成功率; 燃烧时间

0　引言

笔者曾设计出一款基于机械传动及电流点火的打火装置，为探究该款新型的点火装置的可行性及实用性，本文通过两个定量验证性实验讨论了铝箔纸尺寸及电源电压对装置燃烧成功率及燃烧时间的影响。这一开创性的工作将会对以后优化装置产生指导性的作用。

1　实验原理

铝箔纸是由铝箔衬纸与铝箔裱糊粘合而成的纸。当铝箔纸连入电路后，上层铝箔与电池形成闭合回路，由于铝箔电阻较低，整个电路电流较大，在铝箔纸中间折痕处热量堆积点燃下方衬纸，以此达到点火的目的。本装置利用此原理进行打火。并通过下列传动关系来实现纸带的运送。

用实验探究此装置的燃烧成功率及燃烧时间，主要考虑两个方面：

第一是铝箔纸的尺寸，第二是电压对其影响。

可得，当增大电压时，电路积聚热量增加使其燃烧成功率显著提高。

2　具体实施方法

2.1装置材料及方法

本装置选用5号电池一对作为能源，铝箔纸作为燃料。打火装置的整体结构采用AS料，打火槽用钢来加固。具体结构在下面进行说明：

如图1所示，5中引出的铝箔纸经过1，2与3的引导，通过人力使2转动，在转动2的时候，根据齿轮转动将活动门7打开。同时，2的转动带动铝箔纸使其从活动门7中引出，当锡纸条的一端接触到电池的负极壁4，停止转动2，7随即关闭切断铝箔纸，铝箔纸的另一端接触活动门7上的导体从而形成回路，点燃铝箔纸。

2.2具体实验方法及结果

对于本装置的点火端，首先采用一节五号电池（1.5V）作为电源，并对不同尺寸且中部有一条折痕的锡纸进行测试，以此得出最佳点火尺寸的铝箔纸。随后，将不同范围的电压加到该铝箔纸两端，以此探究电压对点火成功率的影响。

将不同尺寸的铝箔纸接入上述电路进行测试，测试范围包括5S内点燃成功率，平均式样燃烧时间，每组实验数据是基于50次实验统计。实验数据如下表1：

表1　电压为1.5V时，不同尺寸的铝箔纸的5S内燃烧成功率及燃烧时间

根据实验结果观察，采用长5cm，宽2mm的铝箔纸不论在一次燃烧成功率还是燃烧时间上都能满足使用需求，故本装置采用的燃料是长5cm，宽2mm的锡纸带。

现探究电压对燃烧成功率的影响，为保证整个电路的安全性，接入电压最高为4.5V。实验数据如下表2，每组实验数据基于50次实验统计。

表2　电压为不同电压时，长35mm宽2mm的铝箔纸的燃烧成功率的探究

3　结论

根据上述实验发现，当时用长35mm，宽2mm的铝箔纸，4.5V电源时，本打火装置的燃烧成功率及燃烧时间都能满足人们的需要，将本装置运用到一些需要明火点火的方面，如灶台生火。

[1]冯岩.短路电流产生的热效应及力效应[Z].2014(05).

[2]苏猛.机械工程基础[M].徐州:中国矿业大学出版社,2010.

[3]郭仁生.机械设计基础[S].清华大学出版社出版,2006.