Теплообмен в зоне контакта разъёмных и неразъёмных соединений Попов В.М. (1013700), страница 24
Текст из файла (страница 24)
5-20 — 5-22, покрытие контактных поверхностей металлами с высоким коэффициентом теплонроводности (меднепие) или малой твердостью (саннцевание и кадмирование) следует признать 136 довольно перспективным в производственных условиях. Действительно, как для плосковтно-шероховатых поверхностей, так и для поверхностей с макронеровностями нли волнистостыо даже нри малых усилиях сжатия пабиодастсЯ Уменьшенле гопРотинлепнЯ лси в 2 — 8 Раза. Наблюде77ия за рельефом поверхногтей, подвергшихся гальваническим покрытиям, показывают (Л.
81), что н ряде случаев качество поверхностей остается прежним (лужение, кадмирование, мкааад/М МЕдПСНИС и т. П.), НО ИНОГда ч774Л вЂ” т ' происходит изменение ес исходной формы в сторону увеличения высоты неровностей (сниппенапие), В последнем случае целесоабраз- л но в период свинпевания у(з применять движущиеся рс ~ ' 4 зиновые 7петки нли подвергать освинцованные повсрх- Р ности механической оора- //74~ боткс. Лпаллз экгперименталь- Рас. а-кп.
Зависимость теркиных кривых ~а графикал 'в~к~с~ сопротввлеаакя кввтвк- га от сжатии ара калиева (рис. 5 20) и опытных лащпгх гальванических вокрмевя вв табл. 11-8 (см. приложение овнов иа ксятактируаопгях по- 11) дает основание полагать, верхпостеа. что для уменьшения соп ап.
Мат*реал кары сталь 49 — сталь 49; 'окота оарваоанн новврлностеа тивлспия )с, в первую очс- ч47 на: г„-атв к РЕДЬ СЛЕДУЕТ ОтДатЬ ПРЕДПО- 7 — "' Л н Р М„О- 77,9 ава вегм'7; р — иел ение оо Чтение ПОКЭЫТИЯМ ИЗ МЯГКИХ веркнасен 79 аа мкм металлов (кадчнрованзш, -ж !о' ее/м'> .7 — кааинрсваене спинцсвание, лсжение). Дей- <9 ~7 Ми"' Елн "4Л Ка 7 — сн» ~кена" не 7а-Еа мкм; е, ствительно, из табл. 5-10 видно, что теплопроводпость меди больше тезлопровозности свинца н 11 раз, но в то же время твердость гн7шпа по Брипсллю, наоборот, в 8 — 1О раз мгньпае, а пот7глу термическое сопротивление омедненных образпов па 7гелый по[аядок превышает сопротивление огпнппона 77777х образцов. При тепловоч контакте поверх7пютей с нанесенными па ннх мягкометаллнческими покрытиями проигходнт в огновном плас7ичегкаядеформапня микроиеровногтей, причем происходят иптенгивпый рост фактнчсской пло- у 3.
-у 2« «е «Б «О « ( ° нй ББ Зй "$ Я « х И> ! ! БС. Р~> ! ! Ь «О К ! О; 3 з й й .а О Ь О О О 1!! « .— '$ О,Р .О ! ! !40 О О. й х у у 1 3 О О О ИФ В О О' хл «5 О ~4 «4 ! ! $ Е ХХ хх у $ У у О- а О О \ хуа О С о О «( О:О ЛХ яо со хЯ ! ! О О1 ХЕ « ХО," «ХЫ х««а« Я Рф оху у хх О О О« ЗБв ОЗ О5 Ю ~Ю ОЭ /О ОЭСОФ~ !!! х 8 у х 3 Ц РС'1> 1!! «у Х« .О.ОО .
1И х й 1 Ю «'О « Я у Ф « хх 3 ю у О О х О О ОО О3 |й х Х О~ Х '6' Ю ОК О О ко« ОООО О- ОР х о х у х 6ООО .Ф юохЬ О«О щади контакта и сокращение обьеиной составляющей исжконтакт:юй среды. Это значительно сг~ижает термическое сопротинлспне контакта, так как наблюдается уменьшение величин термического сопротивления фактического контакта гг'„и сопротивления межкоптактной среды )сс. Практика применения металлических покрытий для снижения термического сопротивления контакта показы- «г огни и Р, Б 'х лег ,ег ОО ассы О чти' г Ое г г ь лом бг Рис 6-2гц Зависимость термического сонротипления контакта от сжатии лли гннры с волнистой понг рхггостг.го ири наличии гальваннчегьггх пггг.рытнгг ~аг и поперечные профнлограины поверхностей образцов (б).
Материал пары сталь 4б — сталь 45; чистота обработки ио- 1Ц всрхностеа т7па — - Гаг Т = 373'г(. х78а ' -исхоаиые поверхиост [О„И гве аг/мп г- «еаи ровааве повегх~осггг рг Ф=ав мхм, с,р Еьг га' аг,'анг 3 — свииаеаавае я аа ммм; о„ аа,а гнн ат/мгк наст (Л. 25). чгп наиболее целесообразно наносить металл тгглпгипой, равной 0 3 максимальной высоты мнкропсровностей. Этот метод снижения сопротивления )хг„ н первую очередь перспективен для поверхностей ниже 9 -1О-го класса чистоты обработка, а также прн наличии волнистости выше 11! клнсса илп микроотклопсннй от плоскости с параметром аг,и,/Ь вЂ” 50 ° 10в дли металлов с Е>18.10" и/лгх н хи<40 пт)(лс ° град). Заслуживает внимания применение мягкометаллических прокладок (свинцовые, оловянные, кадмисвые и т.
п.). Так, для контактной пары из твсрдоспланного интервала вольфрамовой группы (для режугцях пластин токарпьгх резцов) марки ВК-8 и стали 45 введспнс 14! легкоплавких металлов или со.чанов, физические характсристикн которых приводятся н табл. 5-11. ((остоииства этого метода снижения термичсского сопротивления сосдипспия очевидны (рис. 5-24). Так, например, при усп- 'тлйл лил 5-!! Физические свойства металлов и сплавов, используемых в качестве прослоек в зоне контакта, прн различных температурах М Нллменееелле летки и.' е. склеет ! мтрк й а ~ Оникса О пмл Спзлз сспекл с зк РЬ !жйтее+ В ба, й;~е (евте сккп) лпнх гжзтия р=-10 !О' ибис ннсдсннс н зону стыки сплава спинка с висмутом в воздушной среде и натрия н ва. кууме снижает сопротивление Кь п 6 7 раз.
Повышение дав.!ения ведет к сп.пешв>гтн теплового контакта, ко~да сопротивление Кх — ь0, Особенно перспективен указан. ный метод прн сопряжении поверхностей со значитсль. ными иакроотклонсниячн, ноз!нистост!,ке или монтажными зазорами. Однако слсдуст отмстить, что использование этого метода гвязаио го сложностью конструктивного оформления зоны контакта. Уменьшение сопротивлепш Кк наблюдается при заполнении контакпеой зоны пирошкообразные!и веществачн (грвфитоный, медик!й илп а.почнниеный порошок и т. п ), как это нийпо из рпс.
5.25 и табл. 11-1О (см. при- 14з ложение !!). Технология введения порошкообразных веществ в контактную зону включает операцшо по прн. тнрке поверхностей в целях заполнения впадин микронеровнос~ей этими веществами. Более ощутимые рсзуль. таты по снижению сопротивления лх и „бьб — - бся Даст ВВЕДЕПНЕ В КОНтахтНУЮ ЗОНУ б вязких веществ (глицерин), особснно в виде композиции с порошкообразными веществами. Так, длп пары из малотсплопроводной стали 1Х18Н9Т введение в коптактпузо зону глицерина с 20ья по весу графитового порошка снижает сопротивление бхя в 4 раза (рнс. 5-25).
Недостатком данного способа снижения сопротивления !гя является малая нч термостойкость вязких компонентов, ялыл что приводит к нх яыгорапию с образованием воздушных включений, в конечном итоге повышающих го. ность терняческого .опрр„„„„„„ „ы, протинление )хя соединений. такта ят сжатия яря Величиной тсрмичсскгбго сопроналичии я отсутствии тивлепня контакта можно сраннн«Рокляля» я золя кря тельно успешно управлять путем рн ВК8 — сталь бя.
заполнения зоны контакта глзачп чистя ояряяяткя яь- (водород, гелий, углекислый газ) . яерхностея хгя — хге с различной тсплопроводпостью, как это видно из рис. 5-26 и данных б — щ л,л,",я'""яя табл. !1-11 (см.приложение !!). Прн яяячяя м-яая лаз: б заполнении вьюокотеплопроводными яяйхлйдяВ из яяиняэ <ь-оз лмь газами (водород, гелий! проводи- мость через ореду приобретает основное значение. в то время как проводимость через пепосредстяечпый конгакт относительно чала. откуда характеР зависимости )хя=((р) выражен менее резко.
Наоборот, на.чичнс чалотеплопроводных газон приводит к относитсльному росту теплопроводности через реальные места контакта, а поточу и характер зависимости Йя=~(р) более выражен. Не мсныпий интерес вызывает вопрос изменения термического сопротивления неразьеччых соединений. Соединения типа пайки или сварки за счет монолитности. хак правило, пчсн1т псзпа шпальное ~ермическос споро. тизля ппе хонгак~а ()2я — О).
Лругая картина пабляь ьы дается прн теплообыенс через клееные соединения, при которых возникает нгобходнмоггь определения тел»оно» проводимости клеевого шва в зависимости от давления отверждения для ктссп с различной вязкостью. На графиках (рис 5-27) и в табл !!-12 (см. приложение !1) приводятся данные опытов и расче!а зависимости термического сопро- с, д,а„ тнвления клеевого шва от .сбс а ' ! давления отвсрждения !Сьчва=!(есть). Склеиванию подвергаются образцы из сплава д!оралюмнння Д!61 н твердого сплава марки ВК-8 со сталью 45. Изменения термического сопротивления Шпа 1Хжьь ПРИВОДЯТСЯ аЛЯ мвлоаязкого клея ВК-! н бо- г .. Р лес вязкого фсиольно-кауч с с е г з -ьж м Й7»14 кового клея ВК-З. Рис.
5.24. Завнсиьсость терн»- Результаты опытов пока. »секст со»Рот»в»с»ЯЯ контак- та от сжатия при иааичи» а зывают, чго клен, имеющие сгсутст»»и в зоне контакта запалую вязкость до отвер» - зэлиитслср. Материал пары пения (0,14 — 0,8 сек по ко. сгс»ь 45 — ст»аь 45; чистота обнусному вискозиметру) Работ»» воьсрх гьс)са хг4 — хг !, Т„ =5!3' К улучшают тепловую проводиМОСТЬ КЛЕЕВОГО Шаа, В ТО Врс- -Маа КЕ! ьссчь т — спльь сьсжьс мя как более вязкие клен ".
'"'"; е,сс-мз !о,'ж ют себя, кактенлоизоляционный слой, в первую очередь при малых давлениях отверждения. 1хля маловязких клеев увеличение тенловойпроводимости в зависимости от увеличения давления отверждепин почти нс наблюдается. И лишь незначительный рост тепловой проводимости, особенно для высокотеплопроводных склсиваемых металлов (Д!6Т), объясняется увеличением фактической площади контакта прн со»ряженин поверхностей, а отсюда н поилнпепиеч тепловой проводимости соединений. Совершенно по-другому представляется процесс формирования тепловой проводимости соединений на клеях с повышеннои вязкостью. Если малопязкнс клен даже при незначительном давлении заполняют болыпинство воздушных полостсп п зоне склеивания, то высоковязкпе клен образуют соединения г увеличенной клеевой про!и ш!о !45 слойкой и воздушными пключе:гляни. Иптепсивиос вырождсиие зависимости терлчнчсского сопротивления клегв гго шва от даплеппя отверждения при данной тсмПсратуре Отаерждгппя 7)н,за=-)(77ота) дЛя ВЫСОКОвяЗКИХ н зазадтая гвы з е .и ы пм — ыа хгп а пп гвп "гп.
«,л,г «о(г Рге 5-26. Зависимость термического сопротивленнч контакта от сжатия нри заполнении зоны .ы такта гязои Матс. раап пары гтзпь 45— зт: 'нттог' обре боткн поверхиостеа т786 ЧЗ а, гт„,,бз Шл: = 70; Т, . 3« Тьб' Х гтгв и а. ел. Рзг 5-25 Завнгплпгть терчнчг ского гонротнвиеппя контакта ш зи,яхин орп няяи пта п отсутствии в зоне гпнтакгя норожкообрвзныт н пнттнх тзпозпитепед втатерия.т пары сталь 1Х!8Нзт; ~пехота оораоо;кв ~онерхног~ез Т„ =378' К кисее объяспнстся, с г~дпой стороны, умепьшсиисм толщины клеевой связки, а, с другой- — вытссиеиием возлушпых включений клеевой массой, Следовательно, понижения термического сопротивлеиия клеевых соединений можно догтичь либо приысиеиием малопязких клссв, либо доведением давлсиия отверждения дли высоковяткил касса до ллакгихтальпо возмоткного.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
