ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Скользящие электрические контакты из "Трение износ и смазка Трибология и триботехника " Под действием электрического тока, температуры и давления в условно неподвижном электрическом контакте происходит течение материала, возникновение, рост и разрушение посторонних пленок различного происхождения и др. При этом наблюдаются существенные изменения фазово-структурного состояния и микрогометрии контактных поверхностей, обусловливающие значение переходного сопротивления. Все это следует учитывать при расчете и проектировании замкнутых условно неподвижных электрических контактов. [c.533] В разъемных электрических контактах процессы механического изнашивания играют важную роль. Область их применения охватывает большинство радиоэлектронных и электротехнических устройств. Основной формой конструктивного исполнения являются контакты типа штырь - гнездо. Конструктивное исполнение зависит от множества факторов, подробное описание которых можно найти в работе [1]. [c.533] Расчет характеристик трения и износа является очень важным в проектировании разъемных контактов, так как они определяют силу расчленения контактов и их долговечность. [c.533] Изнашивание контактов определяется в основном только молекулярно-механическими факторами, возникающими при расчленении, и может быгь рассчитано для конкретного случая. [c.533] Режимы эксплуатации скользящего контакта электрических машин требуют, чтобы свойства контактных материалов и характеристики совместной работы контактных элементов изменялись в широких пределах. Выполнение подобных требований осуществляют благодаря варьированию материалов щеток [II]. [c.534] Материалом коллекторов в подавляющем большинстве случаев является электролитическая медь М1 или медь с небольшими добавлениями кадмия, серебра, магния, циркония. Материалами контактных колец являются сплавы меди с цинком, свинцом, алюминием, а в некоторых случаях (очень высокие окружные скорости) - черные металлы и их сплавы. [c.534] Материалами щеток в основном являются многокомпонентные композиции из порошков графита, сажи, меди, кокса. Большинство видов СЭК электромашин работают в атмосфере. В настоящее время имеется ограниченный класс электромашин, в которых узлы токосъема находятся в жидком диэлектрике, водороде, вакууме или в парах воды. [c.534] Эти рабочие характеристики могут быть определены экспериментально при модельных и натурных экспериментах. [c.534] В связи с тем, что аппарат моделирования трения и износа скользящих электрических контактов еще разрабатывается, экспериментальное определение величин л I производят при стендовых испытаниях натурных контактов при номинальных значениях силы тока / , давления Ру и различной скорости скольжения V. [c.534] О для некоторых видов щеточных материалов приведены в табл. 14.2 [11]. [c.534] Графики на рис. 14.7 показывают также влияние направления тока на коэффициент. При прохождении тока от щетки к кольцу (анод-но-поляризованной) коэффициент оказывается меньше, чем у катодно-поляризованной щетки, причем во всех случаях снижается с увеличением. Коэффициент трения катод-но-поляризованной щетки, оставаясь всегда больше коэффициента трения анодно-поляризованной ( /та ) при возрастании 0 5 изменяется для разных материалов по-разному. [c.535] Коэффициент трения зависит также от состояния окружающей среды, определяемого механическими примесями, химическим составом и термодинамическими параметрами. [c.535] Влияние загрязнений атмосферы при трении электрографитированных щеток по медному коллектору видно из табл. 14.3 [11]. Аналогичное влияние оказывают кремнийсодержащие вещества, пары хлора, кислот, красок, ацетона, спирта. [c.535] Термодинамические факторы, такие как парциальное давление кислорода и водяного пара, определяют поведение скользящего контакта на больших высотах. [c.535] Для обычных щеток подъем на высоту от уровня моря 12... 15 км приводит к линейному возрастанию от 0,15 до 0,30. Для нейтрализации действия высотных условий созданы специальные высотные щетки с легирующими легкоплавкими добавками олова и свинца, которые формируют благоприятные условия смазки на высоте. Коэффициент трения для таких щеток имеет следующие значения. [c.535] Механическую составляющую износа вычисляют по формулам расчета контактной пары без тока [7, 8, 9]. Вклад в общий износ от 1/3 до 1/2 в зависимости от полярности щетки. Механический износ колец или коллектора при работе с щетками из рассматриваемых материалов не является определяющим вследствие более благоприятных условий работы кольца (коллектора). [c.536] Зависимость, позволяющая оценить влияние режима разряда при работе щеток с искро-образованием на износ, показана на рис. 14.9. Любая форма самостоятельного разряда в газах сопровождается эрозией электродов. При тлеющем и дуговом разряде преобладает изнашивание катода, искровой разряд приводит к изнашиванию анода. Переход разряда из одной формы в другую всегда сопровождается инверсией электрической составляющей износа электродов. [c.536] Кроме упомянутых составляющих износа, следует обратить внимание на химический фактор изнашивания. Есть основания предполагать, что различный характер изнашивания катода и анода может быть объяснен влиянием окислительного фактора. Так, трение щеток по благородным металлам при отсутствии окисления дает практически одинаковые скорости изнащивания катода и анода (табл. 14.4). [c.536] В работе [11] приведены экспериментальные данные, описывающие влияние окружной скорости коллектора и его шероховатости на скорость изнашивания щеток, изготовленных из различных материалов. Однако этот фактор нельзя отождествлять с частотой вращения коллектора. Установлено, что при малых скоростях скольжения рост частоты вращения приводит к увеличению износа щеток. [c.536] Вернуться к основной статье