Теплообмен в зоне контакта разъёмных и неразъёмных соединений Попов В.М. (1013700), страница 20
Текст из файла (страница 20)
с. которых измерялись потспциометром марли ПМС-48. Погрешность измерений температуры лежит в пределах Лг= 0,3'С. Расстояние между тсрмопарамн изме;>ялось микроскопом с точностью «-0,05 л»м. Графическая экстраполяция прч пзличии чсгырсх термопар на каждом образце (на расстоянии 5 жм одна от другой) вносит погрешность, равную 20»>» отклонения темпсрат)ры за счет погрешности эксперимента, т. с.
0,06 С. Коэффициент тсплопроводности Х>» (нз таблиц] имеет >н>грешность в пределах 2»>ю С)тс>ода имеем: Л1«= (1О 0,6)'С; Л1=(10ч-0,6)'С; Е=(5 0,05) мм; —" 100=-, ' 100+; — „'' 10)) -'- В ряде случаен при малых тепловых потоках и малых градиентах температур по длине образцов относительная погрепшость доходит до о)«» — 25»>». а-т, опиеделсннс темпеелтквы в зоне контакта мгтодом «естествгнноп тсРМОПАРьь Кроме определения термического сопротивления контакта, нс меньший интерес вызывает пепогредствепнос опредхшсние температуры > и в зоне контакта.
11! Как известно из литературы по контактному тсплообмспу, приводятся лишь косвенные методы определения температуры контактной зоны, при которых определяет. ся температура до зоны контакта и к лей прибавляется половина величины температурного перепада ЛТ>а>2. Несовершенство зтого метода лс лызывает сомнений. ТрудНО СОГЛаСИтЬСЯ С тСМ, ЧтО ОПРЕДЕЛЯЕМаЯ ВЕЛИЧИла Теор является температурой непосредственно мест контакта неровностей обеих поверхностей. Нижс рассмаоривается метод непо- средственного определения температу- 3 ры в местах контакта поверхностей, который называется методом «есте- 5 ственной термопары». Этот метод и о>венца 2 в основном пригоден для сл>е>шанпых . ° а>ар контактных пар (а>одь — алюминий, сталь — модь и др.), хоти предлярительное гальнапичсское нанесение слоя металла на одну из поверхностей одно- 4 родной пары или введение прокладки — в виде фольги позноляст создать ис- 4 В Призор кУсстнеипУю РазноРоДИУю паРУ, дяя определенен Сушность метода заключается температуры в»оно в следу>ошсм.
К образлам (рис. 4-9) нонтян а (чс>о.! яз разнородных Металлов прнвариня«естественной тер- ется по одному копну пронодпика 1 из > —.ае „„„, ~аа, Метадпа, НДЕИтнЧНОГО Метаппу ДВНЛОГО аа; а — «а»: - образна, 1)рп контакте однородной па- «та«а«» те»«а»а. ао 3 — аа-а«ааааа.; ры прОВодннки ОтВОдЯтсЯ От 0>п>ого лз обрязион и гальва н>чески нанесенного оава « слоя металла или прокладки. Спаем термоппры является место контакта 2 ОГ>радлов. >для устранения дополнительных спаса в местях стыка ОбразцОВ с лагрсзяте>дс»! т и холодины>иком 4 последние изолированы прокладками Б.
Метод требует лредваритсльной градуировки в ноздупп>ом или жидкостном ультратсрмостате. В табл. 4-! приведены значения температур В зоне контакта, Определенных методом «естественной термопары» и обычным !косвенным) методом,члн пар образцов из различных материалов и г различной обработкой понерхностсй. Сравнение табличных данных подтверждают лысказанныс предположения о позможной равнине по- казаний тсльпсратуры, определенной разььььльи методалсы. Наибольшие различия имегог место при контактс пар со значитслыьыми расхождениями по чистоте обработки по- верхностей. Т з б л и из 4-1 Значения температур в зоне контакта, определенных методом „естественной термопары" н косвенным метадон для различных иар (ио данным автора) Срзпнпп тты.
ззрзттрз з зоне ззптззтз, ' К Класс «нтто- Срзлззп ты обрзез;зз зытотз ззьо». пзры ззтттс, мьм з. Прпызтзпзс ЛЬзттрззл пары Когда верхний образец имеет мнкронеровности, по высоте значительно превышаьощне неровности на моверх- ности нижнего образца (йсрт>6 ьо), вполне очевидно, что «остсствепная термопара» будет давать показании температуры плоскости касания неровностей (А— А) (рис.
4-10,а), лежащей ниже плоскости средней температуры, определясмой по косвенному мсто- Лси б, ду ((т — В) Так, лля пары й42 — сталь 45 нмссм Т т з ь 373 К против Тт«п.ыь = 378,6' К. Лттт Лтзт бь Обратная картина набльодается, когда меняется направление топлового потока или, что то же самое, когда образны зьсзякп ся местами (риг.
4-И,б). При одинаковой бт-15 10 Рис 4-10. илиадис расположении иеровпостей иа величииу тсипсрзтуры, опредслпсмой методом «сстсстьеииой термоппрыз или косвенным методом. з прп Лзрь'тл,„;. б — зпп Лзпьмпзтт ,,4.--т~!=- ., ~ =-Ч-' ":=-Й-"'=.Йм====.
~ Ц " -абба ~Г .-гл)л '1)! ! ' .~,ф (ф5 ! н Рис, б-)!. Пргг)шаг!палы)аи схема»стапояки по скоростном» опредслсиим термического соиротиалсоип и тсиперат»ры и )опс костяк а при пестаииопарион режиме. ! — рябо эя к.ввяэ; )- ыкыт с хлв,ыэгэвтэм; г — фэ; ягууияый яэ" с в элгктяоээ. я лгя; Э -лвбйу в ый яа ля эгй гавэг; б-бэла гяэв б — к э и с гэг ая втпы 7 — тсймв врггый вакуумы тр; а -в в меток ггквя лама.; 9 !сияя мету )М тасвяыак )Š— твиаиэигтр ! ага огят.
ый), )г — тэбкяяээ оа. чсского сопротивления прп нгггациопариом рснснмс позволяет считать сто скоростным и универсальным. На рис. 4-11 принедспа прзппипнальная схема уттяпонкн по скоростпочу опредслепгио температуры и гонротивления контакта твс;)дых тел. чистоте обработки контактируя)п)их поверхностей температуры контакта,опредсляемые обоими способами, разлиг)а)ется незначительно. Метод «сстсгтзопной тсрмопары» позволяет производить замеры температуры в котттактвой зоне н лн)бол момент времени, что в комплексе с определением тсрми- !ЛАВА ПЯ'! АН РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ АНАЛИЗ 6-1.
ТЕРМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОНТАКТА ПЛОСКОСТНО-ШЕРОХОВАТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРИ НАЧАЛЬНОМ И ПОСЛЕЛУЮЩЕМ ПРИЛОЖЕНИЯХ НАГРУЗКИ Макаки либо и к еРк- „икао ииоиког ел иа > Н, мкм Ьытер нели обре мои коимк>н иер Го»некиие с74 т77» 46 — 6,8 >78> -т795 а,з — 1,9 Д>Т--Л1Т Д1'! — !17 П.>оскостно-шсро- 4,2 — 1,5 хонитмс иг>нсрхно- ,!1Т вЂ” сталь 45 уаа — туэн с> и 28 — 5,9 Сталь 45 — стиль 45 С>аль 45 — скаль 45 574 — ту 76 173в — '70» 1,8 — 1,6 И1 — — >7 97 Ю85 .Х!ЗН9Т вЂ” 1Х!Н РЛ 4 — 2,! Ольл ио нсрхиостса имеет регул»рот>о цилио»рн.
иескук> волннстогть 5 Сталь 15 — стиль !5 57ГМ 8' т>сн; 10,5- !0,8 И вакууме Расчстныс формулы, выведенные нв основе ряда допущений, как отмечалось ны>пс, требу!О! детальной проверки экспсриментальныл! путем. Эксперименты позволяк>т опснить расчстпыс формулы путем гопоставлепяя реаультатов эксперимента с да!Шыми расчета и каждом отдельном случае, в также вмяв;шь особов»ости физикомсханн !сских ни.>с»ий в зине конг»к> и 55 данной главе приводятся и анализиру!оте:я экспсрнмснтальпыс;! Искоторыс расчетные днппыс по термическому сопротивлению контактов, полученные автором при нсслсдовапн» контактного тсплообмспа.
Постановка Опытов с контакт»ми 1шоскост>н>-ш>4к>ховатых поверхностей преследовал» пел> определения тсрТл 6 лица 8-1 Характеристики конта»тик>х иир с илоскостиошвроховатымя поверх иоствмв ы ссрпбьош !О о ог гоо о~ нес О!'Опь ! я„ ОЗ иь 1ООН7 и дуйос 797 Ю' О 1 г 7 4 Осле ш ьум о! Рнс. 5-2, Ззввсимость тсрмн !сового сопротивления контакта от нагрузпн Лля пвры Д1Т вЂ” сталь 45 (л) н поперечные профялограммы поверхностей образцов (5).
1, з — переонечелыше н У, 4-последуюшне натруженны 1. У вЂ” Я в !чпсчачв об!не псе поеерхнссчев ч4-77е: у =4!4'в, О ч.сеанс н ' ср! = !92 1У СШ/МЧ, Осре —— 972.1Ю ЕШ/Мчи К 4 — Ун ресчч' Нс рьсчь(раСЧЕЧ ЛЛН уепавее, СШПСЕШ7ЕУЬЬШМС 1, 71. 116 Рнс. 5-!. Заввсвмосуь термического сопротивления воетактз Ог НЗГРУЗКН ЛЛЯ ПаРЫ Л)т' — Л1Т прп псреоевчаль. НОМ (1, 3, й1 Н ПОСЛЕКУУОП1СМ (2. 4, б) нагруженяях.
обрсбоччс соверхип-.чей члч-чуа! т„-. =Н4' К; средние удельнь~е тепловые потопну„,=!О! !Очсш мви =07,2Х 1179 с-179 О; ух=!Ну" ун чс =*!О.!Х Х 1О' сшьмв 4 =99,1 19' сш м'1: У о срч ланов, с)аосесчсччеуышпх 1,71. мического сопротнвлсн!1н контакта в зависимости ог нагрузки в широком диапазоне физико-механических характеристик материалов, качества обработки поверхностей и тсрмичсских условий.
7(ля кпждой нз пити проведенных серий опытов определялигь термические сопротивления контакта при первоначальном н послсдующих нагруженнях. ()сновпые хярактористнкн контактных пар, исследованных в этих опытах, приведены н тлбл. 5- !. Рсзультзты Опытов и некоторых расчетов для контактных пзр с плоскостпоП1срохойотымн поверхности. ми в воздухе представлены и виде зависимости термического сопротивления от на!грузки усп=((р) на рнс. 5-!— 5-5 и н таблипах приложения 11 (см.
табл. 11-1 и 11-2). и гагмкаг гм В„ ла с зг 4 «сла Л / 2,7 Е 2 си (,рлвпительный анализ харахтера кривых для случаен первоначального и последующих нагружспий дает возможно< ть выяви<ь для каждого вида контакта ряд специфических особенностей течениятеплового процесса в контактной зопс, !. Повторные приложения нагрузки па начальной стадии нагруженпя значительно снижа<от термические сопротивления контактов, сформировавшиеся и момент пачалы(ого пагружения для идентичных значений усилия сжатия, В табл. 5-2 приводятся величины снижения термически« сопротивлений контактов прп повторных нагружспиях по сравнени(о с первоначальными. 2. Зависимость термического сопротивления контакта ме, ма' 2,0 р км ауз «сб му»ге Рис.
5.4. Зависимость термического сопротивления сонтакта от нагрузки пля парю сталь 45 †ста 45 при первоначальном (1) и послелуюшем )з) нагруткеннях. 17«,в»его Ла,авена смрвбаткн памрююстеа си — ттб. 7 —.ЛЛГ К< Ч р —— Зз 2. 10» етгмк Чс За,<.<ем аюу»Е). (!7 н.'иг е) Рве. 5-3. Зависимость термического сопротивления коитзктз от нагрузки пля пары сталь 45-сталь 45 (а) и поперечные профплограммм попсркпостеа образков (5). С 2 — «СРНОЕЕ «ЛМИ. 2.-«.ЮЛЕ»УЮШЕС НВГРУМС:<.ГМ< 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
