Теплообмен в зоне контакта разъёмных и неразъёмных соединений Попов В.М. (1013700), страница 21
Текст из файла (страница 21)
2--Леан ( <нстатв обработан нонермностев о 9е-; 9е: т„а<З' К: Е,,„С 92,1 ° 10' ау<Ми Ч рт 77 ° 10* Вт(лтя Лн „г (а«Свет ЛЛН УСЛО- «на. соответствующим ц. от нагрузки .при первоначальном нагруженнн по сравнс. нию с последующими в диапазоне малых давлений р= = 110ть50) ° 115 и!гмт имеет общую тенденцию к более интенсивной скорости вырождении )табл. 5-3]. 5. Наличие волнистости ин одной из контактирующих по. верхиостсй не изменяет теплооочена в зоне контакта при псрвоначальпом и последу!ощих пагружспияч,,который сг грнрурм гбе го 1.мир в аы е В г г у * бс юа гю ч! чгмг и Ргс.
5-5. Знннснмость терчнчсского сопротнолсчня контакта от ка. трубки лля пары на стали !Х)ВН9Т (а) и попсрсчпыс профплограммы понсрлностса обрнпточ (б) Г -прч нал.нм вон . г : à — нрн отгтт аж военною т н а , пер аннммгоннгру и ч.т — .» нал:м ылшмтестн дтн погленумнтего нагружен!н !Гв -бтб'Хи г-н„,„!ПМН!та Обуесотве ЧЕНРМВСт а .,Геб: Ею,-аб,ех и! н евю! чво гй! ! — ° -.на)-ойа- Е„р м!'!Г!.!О" ен 'м'Х Е вЂ” !Г„„„!ранет лл ! ловит. гоответстеумшнк у! ерин ~ Ме ерова!а обратюв опм-о С жже!же тор пненого совр! . нажав» ноатанта, 'б Угнане ежа!на р-!о .
и'м Класс обрнбо! н 38 33,5 26 27,3 т'14 — т77а \78 а — !796 т78а — т79в 574 — тхуб т79в — т79н 111 — — ',796 Х786 Д)Т вЂ” Л!Т Л)Т вЂ” Л)Т Л)Т вЂ” стань 4 ! С!аль 45 - сталь 45 Сгпп 4" — сю.!ь 45 !О !О 10 10 10 4 !Х)ВН9Т вЂ” 1Х!811ЧТ 10 1!В Табл нпа 5-2 Снижение величины термического сопротивления контакта при пощороых иагружеииях по сравнению с перлояачальиыи практически соответствует теплообмену при контакте с плоскостно-шероховзтыми поверхностями (рнс. 5.5). 4.
Как по характеру зависимостей )тк=)(р), так и по абсолютной нсличипс термического сопротивления коя- Т в бл из!в 5-3 Скорость вырожлвння термического совротнвлвиив контакта на основание сравнения зависимостей й,= ! (Р) при начальном н лослекушщен ивгруисвинал См;. ь»юв леви» еоие окого сои»о» .влеки» 7!и »ели тели»В сюеекв и,!оюь см м еивв алые» Клесс ози»во» и Ма*ели»ли свл»»иов и»еле. и ююее жссп лелле ее»вове ю»ьв вееру. юекие бо 4К.5 33,5 33 В! д1т — л17 Л1Т вЂ” 111 Т )ПТ вЂ” стиль 45 Стиль 45 — стель 46 Стиль 43 — смль 43 с'74 — сути т76» — зузб т78и — с;79» т74 — с776 тувв — с79» П! —. — »700 субб 10 -50 10 — 30 10 — 50 1Π— 60 10 — 50 57 40 30,8 3Ь 19,0 1Π— 50 1Х18Н97 — ! Х!8119Т такта расчетные значения,!ля случаев первоначального н последующих нагружсний достаточно удовлетворительно согласуются с опытными даппымн.
Определенный интерес вызывает вопрос физической сущности теплообменз в зоне контакта при первоначальном нагружении. В этом отношении заслуживает внимания график на рис. 5-6, где приводятся зкспсрнмснтально-теоретические данные термического сопзотнвлепия фактического контакта )(, (в вакууме порядка 2Х М)0 ' мм рт.
ст,), а также ревун!паты расчета сопротивления мсжкоптактпой среды )(с в зависимости ог нагрузки для пары из стали 45 при начальном и последующих нагружсниях. Характер расположения кривых гово. рнт о том, что при пернопачальпом иагружспии изменение общего термического сопротивления )г, в зависимости от нагрузки обусловлено формированием в основном сопротивления фактического контакта )(,. В то жс время заметное влияние, особенно для малотсплопронодпых материалов, охазываст и вторан составляющая общего термического сопротивления, т.
е. сопротивление Межконтактиой среды )т,. 1!9 Таблица Н-ч Изменение алогцали"контакта в зависимости от нагрузка Скочосгь рпсея бюн-нческов пложалн ноп аякса, % класс Лнанааоп ОбР»бпжн УСНЛНВ Сжала р1пе. ко Магер»ел первОначальное на- гружепае последую. пене нагру. женка Алюминий с74 дп — во 34 14с1 Природу процесса теплового контакта при первоначальном пагружснии следует, искать в особенностях дс- мггржуам формирования неровностей но*и л„' 1 верхностсй. Так, величины ско- рости роста фактическон пло! ( щади контакта при первона- чальном и последующих на+ ' гружепнях, приведенные и табл.
5-4 и полученные путем обработки кривых на рис. 2-9, по своему значению аналогич- в- ны величинам скорости выро- 4 ждепня зависимости термиче- 4:=. '.:", ского сопротивления контакта от нагрузки, приведенным в р ем» гав *м табл. 5-3. Приведенные сн:обенносгн Рнс. В-б. Зависимость первоначального нагружепия гермяческого совротввле- контакта позволяют сделать ппя фвкгвческого кон- практически ценные рекомснтакта от нвгрувкв лля пары сталь 45 — сталь 4в даш1н. Так, напРимеР, прикоппрв первоначальном (1) струироввнии и эксплуатации и послеауюшвх 12) на- тепловых разъемных соединегружевввх (мемковтпкт- пий, которые лишь гудпажды испытывают нагрузку, нсобхо- 1,'н, ",Д;б'„„"„,""„"„;"„* ДИЛ1О УЧНтЫВатЬ, КРОМЕ ОСНОВ- насиВ ое» вЂ” обач т„ного, и дополнитслы10с сопро- -ЗГ'К1: З-Лк ° ~ 1рам тИВЛЕНИЕ. ЭТО В ПВРВуЮ ОЧС- чае пае услоене. ООО пеесюуюпч »1; е — йс „, „, — )зсдь Относится к е Осдингнинм рагчегпос черккчесскоае со.
с поверх ности ми ниже 7-ГО "Р"н "'"„'„"„, ~1ВЯ '" "' КЛаССа ЧнстОтЫ ПРН ПаЛИЧИИ волиистости выше 111 класса и макроотклонсний длч усилий сжатия до р=50 ° 1О' н/вгв. 6-2. термическое сопротиВление кОИТАктА ПОВЕРХНОСТЕН С ВОЛНИСТОСТЬЮ И МАКРОНЕРОВНОСТЯМИ Таблица 6-6 Характеристики опытньш обрввцон контактных пяр с волнпстымп и плоскнмн поверхпостяцп Средняя мссаса васк н ннкране. ровностей, нсм Пряна|авве 1Х181 ШТ вЂ” сс !х161юг г76г — '79в !4 — — 1,6! 2,2 Окна нв поверхностей имеет регулярную сфермческую нолпнстость Плоскостно-шероховатые понерхноств Одна нт поверхностей вмсст регулярную цялянлрячсскую валнястость Плоскостно-шероховатые поверхнастп Олнв вв поверхностей ямегт регулярную цялянлрвчсскую нолппстость Плоскостно-шероховатые поверхности Олнв пй поверхностей ямест нерегулярную сфсряческую волеястость В вакууме 1Х18Н9Т— 1Х18Н9Т 1Х181 !9Т— 1Х18Н9Т 13,6 — 0,9 суй †с7 ,'1, 2 '2,4 П! — — 179б 1766 3,4 — 1,64 1Х!8Н9Т— 1Х!8Н9Т Л16Т вЂ” стал 46 177в — 47 96 46 79 'сг!! — т166 — с, 66 Д16Т вЂ” стал 45 Д1.
стаю 45 с73 — ауссб 11 —., — Х78в 17!в 12 — — 1,9 б 1Х18Н9Т вЂ” Ч 1Х18мвт,~„„— с76н 14 —.,— 1, 04 121 йхеханическнй контакт поверхностей с .волпистостью и макронеровностями по сравнению с контактом плоскостно-шероховатых поверхностей имеет ряд особенностей, которые вносят свои коррективы в контактный теплообмеп, а следовательно, и характер формирования термического сопротивления. Опытная программа исследования теплового обмена при коитактировании поверхностей, имссощих волнистость, включала пять серий опытов с образцами, характеристики которых приводятся в табл. 5-5. 11а графиках (рнг.
5-7 и 5-5) приведены дагггггзе опытов и некоторых расчетов в виде зависимостей гтв= =1(р) в воздухс для контактных пар, имеющих плоско. стпо-шсроховатую н волнистуку поверхности нли плоскостно-шероховатыс поверхности, в одной из которых высота выступов неровностей равна ныготс волн. Анализ полученных результатов показывает, что на. .гнчие воли хотя бы па одной из двух вступающих в тс- 'гз лег 5( .т гоП лг лловой контакт поверхностей поиышает термическое сопротивление контакта по сравнению с плоскостно-шероховатыми поверхностями.
При атом паиболсс интенсивный Рост сопРотивленин )7гс ггмест место н диапазоне начальных значений нагрузки (до оО ° 10' н(ла). Кроме того, определенное влняпнс на формирование сопротнвлс- НИЯ Ди Охаамаагст ПаРаМЕтРЫ ВОЛННСтОСти И В ПСРВУЮ очередь нысота волны Н,. Дсйствительт~о, как видно из графиков па рис. б-5 и 5-7, при одинаковых термических условиях и почти одинаковых классах ~истоты обрабогки поверхностей контактная пара из стали марки 1Х15!195 с параметрами волнистости: шагом ).,=л25у( Х 1О-в лг,и высотой Н„=-О,)4 10-' м имеет термическое 122 Рлс.
5-7. Зааигммоегь термического сопротивления контакта от иагрууки Кли оаРы ит стали 1Х1Н11ВТ (а) и поперечные профилограм. ыы поиерхиостеа образное (б). à — врв влвгтгы в у лов тсутсты~и сллктсствг 1 — яв в, (вггстотэ сервбсты всы,ов и — оса~та=их' к, р„- тв.е!ы в )лв); т — Я )о оса: и в.в вв т„=лл.г' к. с, =.аа,аоы и Х л — Яв , „1гвс «т ллв Условвв.
овтае.стати ывв 51. сопротивление пи пглый порядок ныше, чем пара из этой жс стали с волнистой поверхностью, у которой Еа=й)ОХ )(10 "' и и П,=,О,ОЗ2 (О-т л). результаты опытов в вакууме (рис. 5-9) подтвсрждз)от, что формирование тгрмического сопротивления кон- мт«алнсды а ) 2 а 4 Егм а) а аа се Ста гяйаа с«с Р)сс.