66
67
towych na powierzchniach styków. Maleje równocześnie udział odkształcą sprężystych mikrowystępów, a wzrasta deformacja plastyczna powierzchni Siłę krytyczną, przy której stosunek odkształceń sprężystych do odkształć ceń plastycznych jest 1:1, można oszacować z zależności [5]:
kr
gdzie:
H - twardość materiału styków,
rQ - promień zaokrąglenia powierzchni stykowej,
E - moduł sprężystości Younga.
Frzy siłach dużo mniejszych od F^r mikrowystępy na powierzchniach styków ulegają w głównej mierze odkształceniom sprężystym, a warstwy nalotowe mogą pozostawać nieuszkodzone. drugim przypadku, gdy siła docisku znacznie przekracza Fkr* wpływ warstw nalotowych na wartość rezystancji zestyku jest niewielki, natomiast większość mikrowystępów ulega odkształceniom plastycznym. Prowadzi to do szybszego zużycia mechanicznego styków i dlatego tak duże siły stosowane są w łącznikach przewidzianych na duży prąd i małą częstość przestawień styków.
Zakres ćwiczenia obejmuje obydwa przedstawione zagadnienia, tj. ocenę statycznej niestabilności rezystancji zestyku i wpływ siły docisku styków na rezystancję zestyku. Celem ćwiczenia jest zbadanie zmian wartości oczekiwanej i rozproszenia wartości rezystancji zestyku w zależności od materiału styków, kształtu powierzchni stykowych, siły docisku i natężenia prądu.
2. METODA POMIARÓW
Do badań rezystancji zestyku służy modelowy układ zestykowy (rys. 7.1' złożony z dwóch skrzyżowanych walców 9, mocowanych w uchwytach: stałym 1 i ruchomym 2 osadzonym na przegubie kulistym. Siłę docisku' styków nastawia się za pomocą wodzika 3, który pozwala na przesuwanie ciężarka 4 wzdłuż ramienia dźwigni 5. Dźwignia jest osadzona wahliwie na pryzmacie 7» c0 umożliwia bardzo dokładne nastawianie siły docisku, przy pomijalnie małej
^e tarcia w osi obrotu (jźwigni. Przed rozpoczęciem pomiarów dla każdego 5 styku konieczne jest przeprowadzenie zerowania układu dźwigniowego. Robi gię to ustawiając ciężarek 4 na kresce zerowej i pokręcając nakrętką prze-iwwagi aż do zaobserwowania migotania żarówki kontrolnej. Cały układ jest w tyra stanie bardzo czuły nawet na niewielkie wstrząsy, dlatego po-flimo zastosowania gumowych podkładek amortyzujących należy chronić go od drg3ń. Dźwignia wraz z zestykami umieszczona jest w osłonie przejrzystej Q zrobionej ze szkła organicznego, rf osłonie wykonano wycięcia umożliwiające regulację siły i przestawianie styków bez konieczności jej zdejmowania. Siłę docisku można zmieniać w zakresie od 0 do 5 N, przy czym zakres-ten łatwo jest rozszerzyć przez zastosowanie większych ciężarków.
'./pływ siły docisku powinien być zbadany zarówno w przedziale sił mniejszych od siły krytycznej jak i w przedziale sił większych od Fkr. W tablicy 7.1 zestawiono orientacyjne wartości siły krytycznej wyznaczone dla kilku materiałów stykowych.
Tablica 7.1
'./artości siły krytycznej wyznaczone przy rQ = 0,6»10 ^ £mj
Lp. |
Materiał |
Siła krytyczna [N] |
1 |
złoto |
1,3 |
2 |
pallad |
2,5 |
3 |
srebro |
3,1 |
4 |
miedź |
3,3 |
5 |
aluminium |
4,2 |
6 |
cynk |
5,7 |
7 |
żelazo |
8,4 |
domiary rezystancji zestyku wykonuje się metodą techniczną 2a pomocą amperomierza i woltomierza, którego zaciski są podłączone bezpośrednio do styków w pobliżu miejsca ich zetknięcia. Obwód elektryczny, przedstawiony na
Rys. 7.2. Schemat elektryczny obwodu do badań rezystancji zestyku. Oznaczenia: Prz - przełącznik, BA - bateria akumulatorów, W - wyłącznik, Ź - żarówka kontrolna, ZB - zestyk badany