Теплообмен в зоне контакта разъёмных и неразъёмных соединений Попов В.М. (1013700), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Ввсдспис в;юпу крепления композиции в впдс г,шцерннн и 1007ь графитового порошка по весу привод(п к спижсч(ню температуры перегрева (нижняя кривая 2). Результаты опытов показывают, что за счет создания хорошего теплового контакта»еждч трансформатором и шасси температура перегрева в центре обмотки может быть спзжспа па 15 — 30чйь В закл(очсппс следует отмстить, что предложенные выше рекомендации по сннжспню тармическага сопротивления соединения прибор — теп.чоотвод в комплексе с другими мсрапрщжиями позволят саздатьантимвльныс тепловые ре кимы рабаты радиоэлектронных 1страйстн. а-3. ОНРеделение ФАктичГскаи плОШАди кОнтАктА ПОВЕРХНОСТЕИ ТВГРДЫХ ТЕЛ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ МЕТОДОМ КОНТАКТНОИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ Решение большого числа технических задач требует изуче(шя процессов, протока(оших в соединениях дега.
лси машин. Определяющим фактором в большинстве зтнх процессов является фактическая площадь контакта между сопрнкаса~ощч(хчися повсрхпостямн дсталси машин. Поэтому определению и изучению этой величины придается особое зпачспнс. В пасто>ицсс время известны четыре группы методов зкгпсримспгачьпого определения фактпчсской площади контакта. В основе этих методов лсжнг следующие принципы: 1. Измсрспнс элсктроправодпасти контакта.
2. Перенос всщсстпа с одной понсрхности на другу(о в местах нспосрсдствепнога контакта. 3. Набч(одоп(че оптических явлений я местах контакта. 4. Измерение величина сближения поверхностей с известными гсомсгрпчсскими характеристиками. Метод определения фактической илоп(ади контакта, основанный па измерении элсктропроподпостя контакта. применялся довольна широко Хольман (Л. 291, Боуденом и Тсйбором (Л. 131 Крагсльским (Л. 201 и другимн учеными. Б основу этого метода пако.
жено представление общего гопратнвлсння контакта (62 равным сумме двух сопротивлений; сопротивлении, обу. словлснного размером контур~он площадки контакта, 1,'2р,й и сопротивления, зависящего от числа и размера пяте~ фактического контакта 1>2рлн„гдс р — радиус контактного онтна; р, радиус контурнои нлощадкв контакта; й удсльнан элскгропронодимостщ л, .число пятен. О~рсдслснис плошали фактического конта>ша в этом случае сводится к измсрснн>о количества ннтен контакта, которос находитсн нрн скольжении контакт.
ной щепе но мелкому кольну. В общем этот метод пе дает точного результата и требует гарировки каки м-либо других> способом. 11анболее широкое нрнмсненнс в инженерной нрактлкс находит метод определенна фактической площади контакта, основанный ра нероносс краски с овнов поверхности ва дру>ую. На одну н> нонсрхногтсй каоогнтгя токиий слои красящего люмллссциру>ощсго вещества, лающего нри ко,»акгс о>початок на другой поверхности. Пл»щад>, контакта за чсрястсн с~сниальным фогонетрнчсскич устройством. Э>тот метод тоти и обсснс >нваст нрнсмлсму>о >очно< > ь определен;щ величины фактической олощадн контакта двух шероховатых непрозрачных поверхностей, но кисет рнд нсдог>атков.
Так, нанримср, прн повтор»ом о>счете нлощадн ллн однг>и н той жс пары поверхностей нрнходнтсн вновь наносить слой краски, чсч затруднягтгн нозможногть кплуч>пь кривун> зависимости площади от нагрузки ллв одних и тех жс шсрохова>ых поверх:>остей. Оптический метод измерении фактической площади контакта требус> определенных условий, прн которых одна и> контактирую>них поверхностен должна бып изготовлена из прозра ншгн материала н анде приз>нх. !1а ко~тактирующук> грань призмы падает пучок саша нод у>лом, превышающим прсдсль~ый. Б этом случае в местах касания шероховатой ш>всрхногп> к прозрачной призме полное огражснке нарушаетсн и точки контакта и стражак>ом снеге видны в виде темных пятен на зеркальном фоне.
Этот метод нознолнст делать лишь общие выводы, >ш ас даст возможности определить фактическун> площадь контакта в реальных госдинс~ннх. Нанболсс трулосмкнм, а также не обеспечивающим окредстсниг фактпчсск<л> нгннцалн контакта для реальных соединений считается метод, основанный на нэмсрс. нии сближения поверхностей с изученными гсомстрнче- 11 ° >бз гкими характсристиками.
Предварительно с шерохова >ой поверхности снима>отса на пр<н)>илографе продольная и поперечная профилограямы, после чего строятся кривые опорных поверхностей. Абсциссы кривых для одного и того же сближсния переиножаются, после чего строится опорная кривая, учитывающая продольную и поперечную шероховатость.
Вторая контактирующая поверхность обычно бывает гладкой, так как только вэтом случае фактическая площадь контакта при данном сближении равна кривой, соответствующей абсциссе. Примененис этого метода связано с трудностями технологического характера, а точность его в каждом частном слу. час зависит от большого числа факторов, влияние которых учесть зачастую ис представляется возможным. Таким образом, при наличии четырех методов определения фактической площади контакта в настоящее время пот универсального метода и в каждои отдельном случае при выборе метода .необходимо исходить из заданных условий. В то жс время пи один из указанных методов нс пазволист определять фактичсскую пло>падь контакта в условиях значительных тепловых нагрузок, что характерно для условий работы деталей подавляющего числа машин.
Предлагаемь>й ниже метод определения фактичсской площади контакта, основанный на спепифичсских особенностях прохождения теплового потока через зону контакта, указанных в гл. 3, позволяет получать результаты в условиях значительных тепловых, нагрузок. В гл. 3 работы приводятся расчетныс формулы (3-25) н (3-26), в которых выражены общая тепловая проводимость или общее термическое сопротивление контакта еы нли Р» н определенной зависимости от геометрии контактирующих поверхностей, нагрузки, физико-механических свойств материалов контактных иар и физических свойств межкоптактпой срсды. В нервом приближении можно считать, что входящие в первые слагаемые правых частей выражений (3-26) и (3-26) хв.в члены ~ — В ) представляют собой отношение фактиче- (,Е ской площади контакта Яй к номинальной Я,ь т. е. относительную фактичсскую площадь контакта цв.
С учетом этого допущения путем элементарных преобразований (3-26>) и (3-26) получас>> форл>улы для расчета фактичсской площади контакта для различных условий при- 1Я ложения нагрузки, чистоты обработки поверхностей н термических условий в зоне контакта. 1!ри повторных приложениях нагрузки, а также псрвопачальном нагруженнп поверхностей выше 1!.го класса чистоты обработки фактическая площадь контакта опрсделястся выражением 5ф —— -0,47-10 ' .—" ~ — — !„+„)1, ) ~ ° (6-1) При первоначальном приложении нагрузки на кон!нктнрующне поверхности 6 .11-го классов чистоты фактическая площадь контакта опредсляетгя формулой Для определения фактической площади контакта прн повторных приложсниях нагрузки н условиях вакуума примеияетсн выраженно 5ф 0 47.10-а (6-3) Х„//„ полученное путем преобразования формулы (3-9). Для опредслсннн фактической площади контакта по прнвсдсиным зависимостям (6-1) — (6-3) необходимо па профилографе замерить,а значение высоты неровно- е 7 отей Ьср н А»а«с у коптаК- l тируюп1их новсрхпостсй н найти величину коэффицнепта за'полнения профиля мнкронеронностей Ф, и.
Остальнь!с величины, кроме значений сопротисРнс. 6-11. Заккснмость фактике. "акай плошади контакта от касруз. определить, пользуясь кк дяя кары Д1Т вЂ” Д/Т с доаерхтабличнымн данными нлн постам« обработка точением до графическими зависимо. 4-го класса н абразивной шкуркой до то класса чнстотм. стями )гл 3 / -клок!ада «о;пакта определяется »с.
Зпа'!ения полного тор- тода» коктакпма теолоерокодкоспк 2 — тс ма етод» ко«осек«я ток«ад МИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛСННя утоляя»к олекок гл. аа!. контакта /722 или сопротивления мест фактического, контакта )с/м определяются опытным путем на установке по методике, описанной в гл. 4. 1ВВ 17 †15 Погрешность измерений фактической площади контакта лежит п пределах 8 — 10е>е при стационарном тепловом режиме и 10 — 15'/е — при пегтапианарпам. На рис.
Г>-11 приведены результаты опытов по апреле.вению предлагаемым методом фактпчесиой плошади контакта для образцов из сплава дюралюминий х1П при различных термических условиях и нагрузках. Сравнение резуль>атал опы>ов, выполненных по методу нанесения топких угольных пленок 1)1. 84), с результатаь>и, полученными методом кап>ак>пой тсплопровадности, показынает удовлетворительную их согласованность. Предлагаемый метод определения фактичссиой п,>ащади контакта при различных термических условиях и дапленннх в его зоне расширяет возможности измерительной техники.
Этип методом с достаточно высокой степенью тпчногги можно определять фактическую пло. щадь контакта шероховатых поверхностей и изменение се в зависпмогти от темпера>уры и давлении в зоне кон>акти. Все эта позполяст рекомендовать указанный метод для широкого применения я ипжгпгрпой практике. В-ч. ВОПРОСЫ ПОВЫШЕНИЯ ТЕПЛОВОИ ПРОВОДИМОСТИ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНГНИИ Бурное развитие в погледние годы хиппи полимерои псмволила значительно расширить границы применения клеев, Г: помощью клесвдостига>отса падежные соединения разнообразных магералов, повышение прочности конструкций (за счет отсутствия отверстий, ослабляющих соединяемый материал и высокой усталостной прочности клеевых госдицгпнй), снижение веса каис>- рукций, возможность одновременной герметизации швов в аропессе соединения и экономическая выгода в углоВиях магсапага производства кз>сев>зх изделий, 1Г, основ иым недостаткам клеевь>х соединений следует отнести и- высокую прочность при неравномерном отрыве и плохую теплапроводность по сравнен>по со скленвасмыми металлами.
Недостаточно высокая тсплопроподпость клссв являстсв обычно прпчниой,пеудовлетвор>псльнои рябогы склеенной конструкции. Б связи с этим попросы повыпения тепловой проводимости клеевых соединений прнобрета>от особое значение. >ее Ниже приводятся некоторые рекомендации по повыпгспию тепловой проводимости клеевых соединений в уч. .щх различных машин, основанные па зкспсрнмептальпьж исследованиях термического сопротивления этих соединений. 1. Повышение тепловой проводимости клеевых соединений при восстановлении корпусов гидронасосов.