Биметаллическая пластина под воздействием тепла изгибается: Страница не найдена — Вместе мастерим

Содержание

Биметаллическая пластина — датчик — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Биметаллическая пластина — датчик

Cтраница 1

Биметаллические пластины датчика и приемника дополнительно нагреваются от окружающего воздуха и двигателя, а биметаллическая пластина датчика — и от нагретого масла, поступающего под диафрагму. Повышение температуры биметаллических пластин вызывает их дополнительную деформацию и могло бы вызвать искажение показания приемника. На рабочее, подвижное плечо пластины намотана обмотка, а второе, компенсационное плечо жестко закреплено. При такой кон-струкции повышение температуры биметаллической пластины при подводе тепла извне, сопровождающееся дополнительной деформацией рабочего плеча, компенсируется аналогичной деформацией другого, компенсационного плеча, а поэтому у приемника не будет изменяться положение стрелки, а у датчика не будет изменяться усилие сжатия контактов.  [1]

Через константановую проволоку обмоток

биметаллических пластин датчика и приемника проходит ток, поступающий от аккумуляторной батареи при включенном зажигании.  [3]

При прохождении тока по обмоткам биметаллических пластин датчика и приемника происходит нагрев пластин, а вследствие различных коэффициентов линейного расширения активного и пассивного слоев биметаллической ленты происходит деформирование пластин, причем они изгибаются в сторону пассивной части пластины, имеющей малый коэффициент линейного расширения.  [4]

Принцип работы прибора основан на свойствах деформации биметаллических пластин датчиков при изменениях температуры, вследствие чего они открывают или закрывают сопла импульсных каналов реле-инвертора. Для включения автоматики необходимо нажать кнопку / и при закрытом кране 9 зажечь запальник. Газ поступает в надмембранную полость 7 реле инвертора, давление в которой возрастает за счет закрытия сопла датчика пламени.  [5]

Когда двигатель не работает и давление масла на диафрагму не передается, контакты биметаллической пластины датчика замкнуты лишь под действием небольшого усилия, создаваемого упругостью самой пластины.  [7]

Биметаллические пластины датчика и приемника дополнительно нагреваются от окружающего воздуха и двигателя, а

биметаллическая пластина датчика — и от нагретого масла, поступающего под диафрагму. Повышение температуры биметаллических пластин вызывает их дополнительную деформацию и могло бы вызвать искажение показания приемника. На рабочее, подвижное плечо пластины намотана обмотка, а второе, компенсационное плечо жестко закреплено. При такой кон-струкции повышение температуры биметаллической пластины при подводе тепла извне, сопровождающееся дополнительной деформацией рабочего плеча, компенсируется аналогичной деформацией другого, компенсационного плеча, а поэтому у приемника не будет изменяться положение стрелки, а у датчика не будет изменяться усилие сжатия контактов.  [8]

При включении указателя в цепь ток, проходящий через обмотки 4 и 6, нагревает биметаллические пластины датчика и приемника. При этом пластина датчика, изгибаясь, свободным концом размыкает контакты и прерывает ток в цепи. Несколько охладившись, она вновь замыкает контакты, и ток снова будет нагревать пластины.  [10]

Датчик ввертывают в блок двигателя или в корпус масляного фильтра так, чтобы надпись вверх на крышке корпуса была расположена выше центра корпуса датчика; в противном случае показания приемника будут неточны, так как нагрев рабочего и компенсационного

плечей биметаллической пластины датчика нагретым воздухом не будет одинаковым.  [11]

К активному слою биметаллической пластины приклепан контакт. Обмотки биметаллических пластин датчика и приемника выполнены из провода марки ПШДК или провода с изоляцией из стеклянного волокна; диаметр провода — 0 12 мм.  [13]

При отсутствии тяги распрямляется биметаллическая пластина датчика и открывает доступ газа из датчика наружу.  [14]

При нормальной тяге в дымоходе ( разрежение не менее 2 0 Па) термопара, нагреваемая пламенем запальной горелки, передает импульс электромагнитному клапану, который автоматически открывает доступ газа к блокировочному крану. Если тяга нарушена или отсутствует,

биметаллическая пластина датчика тяги нагревается уходящими продуктами сгорания газа, открывает сопло датчика тяги и газ, поступающий во время нормальной работы аппарата на запальную горелку, уходит через сопло датчика тяги. Для плавного зажигания основной горелки предусмотрен замедлитель зажигания, работающий при вытекании воды из надмембранной полости как обратный клапан, частично перекрывающий сечение клапана и тем самым замедляющий движение мембраны вверх, а следовательно, и зажигание основной горелки.  [15]

Страницы:      1    2

Тепловые реле с термобиметаллическими пластинами

Подробности
Категория: РЗАиА

Для защиты электрических цепей от длительного протекания токов перегрузки, в 5-7 раз превышающих номинальные токи, широко применяются аппараты тепловой защиты с термобиметаллическими исполнительными механизмами. Термобиметаллический элемент содержит биметаллическую пластину, состоящую из двух материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширения а, жестко скрепленных друг с другом.

Биметаллическая пластина с нагревательным элементом (а) и способы ее подогрева (б)

В некоторых тепловых реле (например, в реле ТРИ-10, ТРН-25 и др.) нагревательные элементы выполняются сменными, что значительно расширяет диапазон рабочих токов.
На рис. 2 представлены упрощенные схемы биметаллических устройств тепловых реле.
При нагреве пластины У (рис. 2,а) она изгибается в направлении усилия Pi и воздействуя на штифт 3 перемещает подвижной пружинный контакт 2 до размыкания с неподвижным контактом 4. Изменяя положение контактов 2 и 4 меняется уставка реле по току срабатывания. После охлаждения биметаллической пластины реле возвращается в исходное положение. Способ подогрева пластины реле может быть непосредственный, либо косвенный. Данное устройство имеет малое быстродействие, что устраняется в конструкции, представленной на рис. 2,6. Биметаллическая пластина 1 служит защелкой, удерживающей контакты в замкнутом состоянии. При нагреве и изгибе пластины она освобождает контакты, которые размыкаются под действием пружины 5. Возврат пластины в исходное состояние осуществляется вручную.


Рис. 2. Схемы биметаллических устройств тепловых реле
Еще большее быстродействие достигается в конструкции рис. 2,а Пластинчатая пружина 6 удерживает контакты реле в замкнутом состоянии до тех пор, пока усилие Р1, развиваемое пластиной, не станет больше усилия Р2, развиваемое пружиной. При нагреве пластины она скачком выгнется с сторону Р1 и разомкнет контакты реле. Возврат системы — автоматический, после остывания пластины.

Разновидностью подобной конструкции является устройство, представленное на рис. 2,г. Здесь одновременно происходят скачкообразные перемещения пластины и контактов. Система имеет самовозврат.
Для исключения влияния температуры окружающей среды на характеристики тепловых реле в них предусмотрена термокомпенсация в виде дополнительной биметаллической пластины. В конструкции реле рис. 2,3 осуществляется компенсация прогиба пластины, а на рис. 2,е дан вариант исполнения пластины с компенсацией усилия.

Рис. 3. Времятоковые характеристики реле ТРН-10А:
1 — зона времятоковых характеристик при срабатывании реле из холодного состояния;
2 — зона времятоковых характеристик при срабатывании реле из горячего состояния (после прогрева номинальным током)
Тепловые реле с термобиметаллическими пластинами нашли широкое применение для защиты статорной обмотки двигателя от длительного протекания токов перегрузки, как в режиме пуска двигателя, так и в режиме технологических перегрузок. Они относятся к аппаратам защиты косвенного действия, так как реагируют не на превышение температуры нагрева защищаемого объекта, а на ток вызывающий это превышение. Отсюда недостатками тепловых реле являются: малая термическая стойкость к протекающим по реле сверхтокам; нерегулируемость защитной характеристики; большое время срабатывания и потери энергии; большой разброс в срабатывании реле; необходимость в остывании. Достоинствами тепловых реле являются: относительно малые размеры, масса и стоимость; простота конструкции и надежность в эксплуатации.
Основной защитной характеристикой реле является времятоковая характеристика — зависимость времени срабатывания реле от кратности тока в цепи по отношению к номинальному току (рис. 3  для теплового реле ТРН-10А). Характеристики приводятся для реле работающего из холодного состояния (область 1), например при пуске двигателя и реле работающего из горячего состояния (область 2), например после прогрева реле номинальным током.
Современные магнитные пускатели комплектуются тепловыми реле нового поколения. Реле серии PTЛ имеет трехполюсное исполнение, механизм для ускорения срабатывания при обрыве фазы статорной обмотки двигателя, регулятор, тока несрабатывания и несменные нагревательные элементы. Реле снабжено термокомпенсацией и имеет высокое быстродействие, рассчитано на номинальные токи до 200 А и предназначено для комплектации пускателей серии ПМЛ. Реле серии РТТ (для магнитных пускателей серии ПМА) имеет аналогичные характеристики и рассчитано на номинальные токи до 630 А.

БИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПЛАСТИНКА — это… Что такое БИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПЛАСТИНКА?

БИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПЛАСТИНКА

БИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПЛАСТИНКА, устройство, используемое в ТЕРМОСТАТАХ и механических термометрах. Состоит из соединенных друг с другом пластинок двух металлов, имеющих разные коэффициенты теплового расширения. При нагреве пластинка изгибается, потому что один металл расширяется сильнее, чем другой. Это обратимое изменение используют для перемещения стрелки по циферблату или для размыкания и замыкания электрической цепи.



В термометре с биметаллической пластиной имеется закрученная по спирали металлическая полоска,которая раскручивается при нагреве и вращает стрелку по калиброванной шкале. Один из металлов (обычно это медь) при нагреве расширяется сильнее, чем другой (обычно инвар), отчего и происходит раскручивание спирали Инвар — это сплав железа и никеля, обладающий низким коэффициентом теплового расширения.

Научно-технический энциклопедический словарь.

  • БИЛИРУБИН
  • БИНАРНАЯ НОМЕНКЛАТУРА

Полезное


Смотреть что такое «БИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПЛАСТИНКА» в других словарях:

  • биметаллическая пластинка — bimetalinė plokštelė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. bimetallic plate; bimetallic strip vok. Bimetallplatte, f rus. биметаллическая пластинка, f pranc. bilame, f; lame bimétallique, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Bimetallic strip — Биметаллическая пластинка …   Краткий толковый словарь по полиграфии

  • Термограф — (от термо (См. Термо…)… и… граф (См. …граф)         прибор для непрерывной регистрации температуры воздуха, воды и др. Чувствительным элементом Т. может служить биметаллическая пластинка, термометр жидкостной (См. Термометр жидкостный)… …   Большая советская энциклопедия

  • Термограф — прибор для непрерывной регистрации температуры воздуха, воды и др. Чувствительным элементом термографа может служить биметаллическая пластинка, термометр жидкостной или термометр сопротивления …   Википедия

  • Метеорограф — (от греч. metéōros поднятый вверх, небесный, metéōra атмосферные и небесные явления и …граф         прибор для одновременной регистрации температуры, давления и влажности воздуха, а иногда и скорости воздушного потока; поэтому М. как бы… …   Большая советская энциклопедия

  • ТЕПЛОВОЙ РЕЛЕЙНЫЙ ЭЛЕМЕНТ — релейный элемент, принцип действия к рого осн. на разл. процессах (электрич. и неэлектрич.), связанных с изменением темп ры, теплового потока и т. п. В механич. Т. р. э. используют линейное или объёмное расширение материалов и веществ, переход в… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Терморегулятор —         устройство для автоматического поддержания температуры на заданном уровне в помещении, сосуде, трубопроводе, печи и др. объектах. Датчик линейного Т. основан на измерении длины чувствительного элемента, которая зависит от температуры (см …   Большая советская энциклопедия

  • Люминесцентная лампа — Различные виды люминесцентных ламп Люминесцентная лампа  газоразрядный источник …   Википедия

  • Дневной свет — Различные виды люминесцентных ламп Люминесцентная лампа газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не… …   Википедия

  • Лампа дневного света — Различные виды люминесцентных ламп Люминесцентная лампа газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не… …   Википедия

Блокировка люка Ардо | «Мах-Сервис»

Все автоматические стиральные машины оснащаются устройствами блокировки люка – сокращённо эти устройства называются не иначе как УБЛ. Для чего нужен УБЛ и какую функцию он выполняет? Данное устройство необходимо для обеспечения безопасности во время стирки – оно блокирует дверцу люка. Если УБЛ сломано, то стирка станет невозможной. Как проверить УБЛ стиральной машины тестером и убедиться в его работоспособности?

Прежде чем начать статью о ремонте УБЛ, нужно рассказать о том, что существует два типа данных замков:

  • Термозамки, работающие на базе биметаллической пластины;
  • Электрозамки, построенные на электромагнитах.

Практически все современные стиральные машины оснащаются первым вариантом. Устройство блокировки люка с термозамком обладает более высокой надёжностью и выносливостью. К тому же, оно проще по своей конструкции и реже ломается. Поэтому в данном обзоре мы уделим внимание термозамкам.

Одновременно с этим замыкается контакт, сигнализирующий управляющему модулю о том, что дверца действительно закрылась – далее стартует выбранная программа стирки. Кстати, указанный контакт является частью системы самодиагностики. Если по каким-то причинам блокировка люка не сработает (неправильно закрыт люк, сломался термоэлемент), то управляющий модуль выдаст на дисплей машины соответствующую ошибку.

Причины задержки разблокировки

Замечали ли вы, что после завершения программы стиральная машинка открывает люк не сразу, а спустя несколько минут? Для чего сделана такая задержка? Всё дело в том, что после остановки программы с термозамка снимается питающее напряжение. За счёт этого происходит постепенное остывание биметаллической пластины. Как только её температура достигнет определённого значения, она примет исходную форму и отодвинет фиксатор загрузочного люка – можно доставать бельё и отправлять его на сушку. Иногда случается так, что просто необходимо отключить стиральную машину во время стирки — как справиться с такой проблемой мы рассказывали в отдельном обзоре.

 

Ещё одно преимущество термозамка

Таким образом, УБЛ стиральной машины обладает предельно простой и долговечной конструкцией. И даже если отключится электроэнергия, спустя несколько минут произойдёт автоматическая разблокировка замка. Если же в стиральной машине будет установлен электромагнитный замок, то блокировка будет снята только после возобновления подачи электроэнергии – это ещё один недостаток замков данного типа.

Эксплуатация электрических цепей в… — IEK GROUP academy

Эксплуатация электрических цепей в жилых, офисных, социальных и во многих других объектах неполноценна и, что самое главное, небезопасна без автоматических выключателей. К тому же, их использование предписано ГОСТ и ПУЭ. Эти устройства позволяют не только организовать ввод и распределение электрической энергии на конечных объектах, но и обеспечить защиту потребителей и электрических цепей от сверхтоков: токов перегрузки и токов короткого замыкания.

Своевременное автоматическое размыкание силовых контактов при возникновении сверхтоков внутри модульных автоматических выключателей происходит благодаря двум расцепителям: расцепителю перегрузки и максимальному расцепителю тока.

Расцепитель перегрузки (тепловой расцепитель) срабатывает при возникновении в цепи тока перегрузки, следствием которого является перегрев электропроводки. Тепловой расцепитель выполнен в виде биметаллической пластины (из двух металлов с различными коэффициентами тепловыми расширениями). Биметалл под воздействием тока перегрузки постепенно нагревается, при этом пластина изгибается и воздействует на механизм свободного расцепления, что приводит к размыканию контактов и отключению электрической цепи. Похожий принцип работы используется в электрических чайниках: при закипании воды биметаллическая пластина под воздействием тепла изгибается, размыкает контакт и отключает прибор от цепи.

Максимальный расцепитель тока (электромагнитный расцепитель) срабатывает при возникновении в цепи тока короткого замыкания (I maх), значительно превышающий номинальный ток (I nom). Расцепитель состоит из катушки электромагнитной и якоря. При протекании через катушку тока I max, якорь втягивается и воздействует на механизм свободного расцепления, размыкая его контакты и отключая силовую цепь.

В ассортименте IEK GROUP более 500 моделей модульных автоматических выключателей с различными характеристическими параметрами. Для подробного ознакомления с ассортиментом и техническими характеристиками этой продуктовой группы приглашаем вас пройти курс «Модульные автоматические выключатели IEK» в нашей СДО! Ссылка на курс:

https://lms.iek.group/catalog/content/info/2095

Учитесь вместе с нами!

#IEKGROUP_academy
#IEKGROUP #IEK #ONI #ITK #какэтоработает #автоматическийвыключатель #ВА47

Какое пусковое реле можно поставить на холодильник стинол вместо р408р?

Дата: 18 июня 2021

Конструкция пускозащитного реле

Реле стартера напоминает таблетку или неопределенной формы. Это такой маленький компонент, который располагается прямо рядом с черным бочкообразным корпусом компрессора. Вы когда-нибудь задумывались, почему именно такой цвет сажи был выбран в качестве цвета сердца холодильника? Ответ прост: черный цвет поглощает тепло, но и хорошо его излучает. То, в какую сторону движется процесс, определяет направление разницы температур между компрессором и окружающей средой. Когда двигатель нагревается, черный корпус отдает тепло воздуху. Кроме того, рядом находится вентилятор, который создает принудительное охлаждение компрессора. Обычно по цвету проводов можно определить, что и куда подключено. Проще узнать заземление компрессора, если соскоблить немного краски с корпуса и проверить три контакта, но мы оставим этот способ напоследок, когда все остальные не помогли. Индуктивные пусковые реле DXR устанавливаются на неподвижной раме и работают с компрессорами DXM. За обозначением может следовать номер, который одинаков для обоих агрегатов. Разница в конструкции заключается в рабочем напряжении и токах переключения и расцепления. За биметаллической пластиной находится магнит, который ускоряет разрыв цепи в случае перегрева. Если в поле находится металл, срабатывание ускоряется. Магнит также служит для удержания биметаллической пластины с разомкнутым контактом немного дольше, чем это необходимо для нормализации температуры. Это дополнительная мера защиты. Индуктивное реле компрессора холодильника RTP отличается тем, что оно может быть и на проводе. Его не нужно крепить к раме. Эксплуатация осуществляется с компрессорами DXM 3 и 5. Разница с DXR заключается в немного меньшем рабочем токе. Это обеспечит более надежную защиту компрессора. Ток освобождения одинаков. Квалифицированные мастера используют холодильные компрессоры, изготавливают аппараты высокого давления, ресиверы. Они накачивают шины и используют пневматическое оборудование. Прежде чем купить реле для холодильника, убедитесь, что изделие соответствует типу компрессора. Тогда элемент должен быть установлен правильно. Лучше взять именно ту марку, которая была в наличии до ремонта. Если реле холодильника “Бирюса” типа РТК, то лучше взять его, хотя для двигателя ДХМ подойдут и РТП, и ДХР. Справочные таблицы помогут в определении совместимости оборудования. Они предоставляют необходимую техническую информацию. “Зачем это искать?” – спросит кто-то, прочитав заголовок. И вы должны проверить его в случае, если в вашем холодильнике начнутся помехи. Или не сразу. Или периодически. Или он вообще не заводится. За эту функцию отвечает реле запуска холодильника. И если оно выйдет из строя, вам придется купить новое пусковое реле для вашей модели холодильника https://expluataciya-holodilnika.ru/holodilniki/marki/atlant/zamena-datchika-isparitelya-holodilnika-atlant-svoimi-rukami/. Поэтому, прежде чем тратиться на обновление своего “пищевого хранилища”, стоит посмотреть, все ли так плохо со старым. Специалисты компании ALM-zapchasti подробно описывают последовательность диагностики пускового реле. Принцип работы этого реле заключается в следующем. Когда температура опускается ниже требуемого значения, контакты терморегулятора замыкаются, и реле получает команду на запуск двигателя-компрессора. Обычно это занимает две секунды. Если двигатель не запускается в течение двух секунд, срабатывает защита, и ротор остается неподвижным. Сначала проверьте, не ослаблено ли крепление. Реле должно быть закреплено строго вертикально – в соответствии с маркировкой. В противном случае сердечник не сможет быстро втянуться за те же несколько секунд и замкнуть контакт. Все в порядке? Затем необходимо продиагностировать пусковое реле https://expluataciya-holodilnika.ru/holodilniki/marki/bosch/zamena-puskovogo-rele-holodilnika-bosch-svoimi-rukami/.

Как снять реле с холодильника

Перед началом ремонтных работ убедитесь, что холодильник отключен от электросети и вилка вынута из розетки. Невыполнение этого требования может привести к серьезному поражению электрическим током. Реле типа RTP снимаются простым разъединением контактов. Если холодильник не новый, контакты могут окислиться и “прихватиться”, в этом случае подденьте их в разъеме тонкой плоской отверткой, покачайте и затем постепенно двигайте разъем, пока контактная пластина не выйдет полностью. Чтобы снять деталь с холодильника, необходимо сначала определить, как ее установить. Используются следующие методы: Сначала отсоединяются разъемы. Затем выкрутите винты, крепящие реле. Если устройство прикреплено заклепками, аккуратно высверлите их на низкой скорости дрелью или отверткой. Эксперты рекомендуют прикреплять новое устройство к винтам.

Важно: Сразу же после отсоединения контактов пометьте провода. Это особенно важно для старых холодильников, где провода со временем могут потемнеть или изменить цвет.

С помощью плоской отвертки отодвиньте штифты, пока реле не освободится. Будьте осторожны при этом, особенно на старых холодильниках, так как пластик защелок со временем становится хрупким.

Защита токового типа реле

Асинхронный двигатель – это сложное электрическое устройство, подверженное сбоям. При возникновении короткого замыкания сработает автоматический выключатель, установленный в распределительном щите. Если вентилятор, охлаждающий обмотку и механические движущиеся части, выходит из строя, срабатывает встроенная тепловая защита компрессора. Однако может возникнуть ситуация, когда двигатель начинает потреблять ток в 2-5 раз больше номинального в течение длительного периода времени (более 1 секунды). Обычно это происходит при незапланированной нагрузке на вал в результате заклинивания двигателя. Ток увеличивается, но не достигает значения короткого замыкания, поэтому автоматический выключатель, согласованный с нагрузкой, не срабатывает. Тепловая защита также не имеет причин для срабатывания, поскольку температура не изменится за такое короткое время. Единственным способом оперативно отреагировать на ситуацию и избежать расплавления рабочей обмотки является срабатывание устройства токовой защиты, которое может быть установлено в разных местах: Устройство, сочетающее в себе функции защиты пусковой обмотки и токовой защиты двигателя, называется реле пусковой защиты. Большинство компрессоров холодильников оснащены таким механизмом. Работа реле токовой защиты основана на трех принципах:

  • При увеличении силы тока сопротивление увеличивается, что приводит к нагреву проводящего материала;
  • Коэффициент теплового расширения различен для разных металлов.
  • Металл расширяется под воздействием температуры;

Поэтому используется биметаллическая пластина, которая сваривается из пластин с разными коэффициентами расширения. Такая пластина изгибается под воздействием тепла. Один конец пластины неподвижен, а другой, отклоняясь, размыкает контакт. Пластина сконструирована таким образом, что она реагирует на температуру при протекании определенного тока. Поэтому при замене пускового реле проверьте его совместимость с установленной моделью компрессора.

Реализация защиты токового типа

Асинхронный двигатель – это сложное электрическое устройство, подверженное сбоям. При возникновении короткого замыкания срабатывает автоматический выключатель, установленный в распределительном устройстве. В случае отказа вентилятора, который охлаждает обмотку и механические движущиеся части, срабатывает внутренняя тепловая защита компрессора. Внутренняя тепловая защита двигателя основана на позисторах. Он реагирует на общее изменение температуры внутри устройства, которое может иметь как внутренние, так и внешние причины. Однако может возникнуть ситуация, когда двигатель начинает потреблять ток, в 2-5 раз превышающий номинальный, в течение длительного времени (более 1 секунды). Обычно это происходит при незапланированной нагрузке на вал, в результате заклинивания двигателя. Ток увеличивается, но не достигает значения короткого замыкания, поэтому автоматический выключатель не срабатывает. Тепловая защита также не имеет причин для срабатывания, поскольку температура не изменится за такое короткое время. Единственный способ быстро отреагировать на ситуацию и избежать расплавления рабочей обмотки – это срабатывание устройства токовой защиты, которое может быть установлено в разных местах: Устройство, сочетающее в себе функции защиты пусковой обмотки и токовой защиты двигателя, называется реле пусковой защиты. Большинство компрессоров холодильников оснащены таким механизмом. Работа реле токовой защиты основана на трех принципах:

  • При увеличении силы тока сопротивление увеличивается, что приводит к нагреву проводящего материала;
  • Коэффициент теплового расширения различен для разных металлов.
  • Металл расширяется под воздействием температуры;

Поэтому используется биметаллическая пластина, которая сваривается из пластин с разными коэффициентами расширения. Такая пластина изгибается под воздействием тепла. Один его конец неподвижен, а другой, отклоняясь, размыкает контакт. Чтобы нагреть биметаллический открыватель, рядом обычно размещают катушку, через которую пропускают электрический ток. “Прямой” вариант иногда реализуется в виде проводящей пластины. Пластина сконструирована таким образом, чтобы реагировать на температуру при пропускании через нее определенного количества тока. Поэтому при замене пускового реле проверьте его совместимость с установленной моделью компрессора.

Подробнее Про пусковое реле для холодильника: принцип работы и схемы подключения https://expluataciya-holodilnika.ru/holodilniki/princip-raboty-puskozashhitnogo-rele-dlja-bytovogo-holodilnika/.

Устройство теплового реле

Дата публикации: .
Категория: Статьи.

Основной частью теплового реле является биметаллическая пластина. Слово «биметаллическая» означает, что пластина состоит из двух металлов.

Если взять две пластины из одного и того же металла и нагреть их, то они будут удлиняться одинаково (рисунок 1, а). Если же взять пластины из разных металлов и нагреть их, то вследствие различного теплового расширения они будут удлиняться по-разному (рисунок 1, б). Две пластины из разных металлов, склепанные или сваренные, образуют одну биметаллическую пластину. Обычно биметаллическая пластина выполняется из инвара (сплава железа с никелем) и латуни. При нагреве пластина изгибается в сторону металла с меньшим тепловым расширением (рисунок 1, в).

Рисунок 1. Тепловое расширение металлических пластин при нагревании

На рисунке 2 схематически показано устройство теплового реле магнитного пускателя. Разберем подробнее принцип действия теплового реле.

Включение электрического двигателя производится кнопкой «пуск». При нажатии кнопки «пуск» магнитная катушка 5 включает (соединяет) линейные контакты 6 в главной цепи двигателя и последний начинает работать.

Рисунок 2. Схема теплового реле

Нагревательная спираль 1 теплового реле нагревается током двигателя. Биметаллическая пластина 2, расположенная рядом со спиралью, также нагревается, но тепловое реле подбирается таким образом, что при нормальном режиме количество тепла, выделяемое нагревательной спиралью, не в состоянии изогнуть биметаллическую пластину.

Как только наступает перегрузка двигателя, он начинает забирать из сети ток больше нормального, обмотка двигателя перегревается и может сгореть. Тогда начинает работать тепловое реле. При длительных и опасных перегрузках двигателя количество тепла, выделяемое спиралью 1, увеличивается. Биметаллическая пластина 2, усиленно нагреваясь, будет изгибаться и, прогнувшись вверх, освободит рычажок 3, который ранее был защелкнут пластиной. Постоянно оттягиваемый пружиной 4 рычажок, повернувшись, разомкнет контакты 7 и тем самым разорвет цепь магнитной катушки 5, которая под действием пружины 8 разъединит главные линейные контакты 6 в цепи двигателя. Двигатель остановится. Таким образом, тепловое реле защищает двигатель от перегрузки.

Рисунок 3. Фото реле тепловой защиты двигателя

Чтобы вновь включить двигатель, нужно сначала замкнуть контакты 7, поворачивая вручную рычажок 3 при помощи особой кнопки «возврат» 9. Однако рычажок 3 встанет на место только после того, как биметаллическая пластина 2 остынет, вернется в свое первоначальное положение (через 0,5 – 3 минуты после выключения) и защелкнет рычажок. Только после этого замыкание кнопки «пуск» вызовет включение двигателя. Остановка двигателя по желанию осуществляется выключением кнопки «стоп».

Видео о тепловых реле:

Источник: Кузнецов М. И., «Основы электротехники» — 9-е издание, исправленное — Москва: Высшая школа, 1964 — 560с.

Наблюдать и объяснять влияние нагрева на биметаллическую полосу

Наблюдать и объяснять влияние нагрева на биметаллическую полосу

Цель
Наблюдать и объяснять влияние нагрева на биметаллическую полосу.

Аппарат
Биметаллическая полоса (из железа и латунных стержней), доска с зажимным винтом на одной стороне и вертикальной шкалой на другой стороне, электрическое нагревательное устройство или термометр горелки.
Краткое описание биметаллической ленты
Это полоса, состоящая из двух стержней из разных металлов, но одинаковых размеров, соединенных вдоль и скрепленных на концах. Полоска прямая при комнатной температуре.

При нагревании биметаллической полосы обе планки расширяются по-разному. Поскольку они разорваны на концах, их концы остаются вместе. Биметаллическая полоса изгибается, удерживая более расширяющуюся планку на ее выпуклой стороне. Больше нагрев, больше изгиб.
В случае биметаллической полосы железо-латунь, изогнутая полоса будет иметь латунный стержень на своей выпуклой стороне.

Теория

Если два стержня из разных металлов имеют одинаковую длину L 1 при температуре t 1 ° C, их длина при более высокой температуре t 2 ° C будет различной. Стержень из металла, имеющего большее значение коэффициента линейного расширения, будет иметь большую длину, чем другой стержень.

Схема

Процедура

  1. Зажмите один конец биметаллической полосы латунно-железо, удерживая латунный стержень на нижней стороне.
  2. Держите полосу горизонтально на вертикальной опоре.
  3. Установите вертикальную шкалу возле свободного конца биметаллической полосы.
  4. Подвесьте термометр так, чтобы его колба касалась полоски посередине.
  5. Отметьте начальную температуру полосы.
  6. Обратите внимание на вертикальное деление шкалы, совпадающее с верхним краем полосы.
  7. Нагрейте ленту, пропустив через нее электрический ток или используя горелку. Термометр покажет повышение температуры.
  8. Наблюдайте за движением свободного конца полосы. Полоса загибается вверх (в сторону стального прутка), и положение верхнего края полосы изменяется.
  9. Отметьте температуру после каждого повышения температуры на 2 ° C, а также положение верхнего края при этой температуре.
  10. Запишите свои наблюдения, как указано ниже.

Наблюдения
Температура в помещении = 30 ° C (допустим)
Наименьшее количество вертикальной шкалы = 1 мм.
Таблица для показаний температуры и вертикальной шкалы

Расчеты

  1. Найдите величину изгиба, взяв разницу положения с исходным положением.
  2. Обнаружено, что величина изгиба увеличивается с повышением температуры.

Результат

  1. Биметаллическая лента все больше изгибается при повышении температуры.
  2. Поскольку латунный стержень находится на выпуклой стороне, а железный стержень — на вогнутой стороне изогнутой биметаллической полосы, латунный стержень расширяется больше, чем железный стержень. Следовательно, латунь имеет большее линейное расширение.

Меры предосторожности

  1. Две планки должны быть плотно прижаты к концам.
  2. Латунный стержень должен оставаться на нижней стороне.
  3. Один конец биметаллической полосы следует закрепить винтами.
  4. Нагрев всей биметаллической полосы должен быть равномерным.

Источники ошибок

  1. Заклепки могут быть неплотными.
  2. Нагрев полосы может быть неравномерным.

Руководство по физической лаборатории NCERT Solutions Class 11 Physics Образцы документов

Биметалл: определение, свойства и применение

Многие бытовые, коммерческие и промышленные процессы полагаются на термостатические биметаллы для электрических или механических приводов.Их можно найти во многих управляющих переключателях, таких как ранние термостаты, часы, автоматические выключатели и электрические приборы.

Что такое биметалл?

Биметалл или термостатический металл — это лист или полоса из двух или более композиционных материалов с разными коэффициентами линейного теплового расширения, соединенных клепкой, пайкой или сваркой. Материал с большим коэффициентом теплового расширения (CTE) считается активным компонентом, а материал с меньшим CTE — пассивным компонентом.Активный компонент обычно состоит из сплавов, содержащих в различных количествах железо, марганец, никель или хром. В то время как с пассивной стороны часто выбирают инвар, железо-никелевый сплав, содержащий 36% никеля. Некоторые биметаллы включают третий слой меди или никеля между активной и пассивной сторонами, чтобы увеличить теплопроводность и снизить удельное электрическое сопротивление материала [1, 2].

Свойства биметалла

Биметаллы работают со склонностью металлов расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении.Результирующее изменение кривизны или изгиба в ответ на изменение температуры является фундаментальным свойством всех термостатических биметаллов. Фактически изменение температуры преобразуется в механическое смещение. Поведение биметаллов предсказуемо и повторяемо. Компоненты, используемые для биметаллов, выбираются исходя из их температурных характеристик, а также их теплопроводности, стабильности, прочности, обрабатываемости и электрических свойств.

Гибкость

Основной характеристикой биметалла является гибкость, также известная как удельная кривизна.Это важное свойство биметалла, которое определяется изменением кривизны вдоль его продольной оси. Это выражается как [3]:

где,

F = гибкость (° F -1 ) (SI: ° C -1 ) *

R2, R1 = радиусы кривизны активной и пассивной сторон соответственно (дюймы) (СИ: мм)

T = толщина полосы (дюйм) (SI: мм)

T2, T1 = температура (° F) (SI: ° C)

* Это просто представляет собой единицу СИ после математического преобразования из стандартной системы.Это нестандартная единица. Аналогично следует по всему тексту, если не указано иное. См. Обозначение ASTM B106 .

А для простой балки:

где,

L = расстояние между точками опоры (дюйм) (СИ: мм)

B = перемещение (дюймы) (СИ: мм)

Изображение 1: Схематическая диаграмма теста на гибкость. Получено по ссылке Ref.3

Радиус закругления

Кроме того, приведенное ниже уравнение показывает изгиб или радиус кривизны биметаллической полосы. Здесь мы можем увидеть факторы, влияющие на изгиб биметалла и его соотношение [3]:

где,

ρ = радиус кривизны полосы (дюйм) (СИ: мм)

α1 = коэффициент расширения первой полосы (° F -1 ) (SI: ° C -1 )

α2 = коэффициент расширения второй полосы (° F -1 ) (SI: ° C -1 )

T0, T1 = температура (° F) (SI: ° C)

E1 = модуль упругости первой полосы (фунт / кв. Дюйм) (СИ: Па)

E2 = модуль упругости второй полосы (фунт / кв. Дюйм) (СИ: Па)

t1, t2 = толщина каждого компонента (дюймы) (СИ: мм)

t = толщина склеенной ленты (дюймы) (СИ: мм)

п = E1 / E2

м = t1 / t2

Это уравнение показывает, что термостатический изгиб биметалла прямо пропорционален изменению температуры составляющих полос и разнице КТР, и обратно пропорционален толщине комбинированных полос.На радиус кривизны также влияют соотношение толщины и соотношение модулей упругости двух полос.

Удельное электрическое сопротивление и теплопроводность

Для приложений, в которых тепло генерируется путем пропускания электрического тока через биметалл, важно знать удельное электрическое сопротивление и теплопроводность как параметры изменения температуры. Это верно для многих биметаллов, которые используются в качестве выключателей.Для резистора приведенное ниже уравнение показывает, как можно определить повышение температуры [3]:

где,

ΔT = повышение температуры (° C)

I = ток (A)

ε = удельное электрическое сопротивление (мкОм)

θ = время (с)

c = удельная теплоемкость (Дж / г ° C), оцененная в 0,502 для всех биметаллов

d = плотность (г / см 3 )

w = ширина (мм)

t = общая толщина (мм)

Используя удобные коэффициенты пересчета, можно получить аналогичную формулу в английских единицах измерения.

Применение биметалла

Индикация температуры

Биметаллы используются для индикации температуры, как в спиральных или спиральных стрелочных термометрах. Такие термометры помогают измерять температуру в офисах, холодильниках и даже на крыльях самолетов. Биметаллы этого типа обычно имеют толщину от 0,005 дюйма (0,127 мм) до 0,015 дюйма (0,381 мм), и катушка установлена ​​на шкале указателя, поскольку она создает достаточный крутящий момент для свободного перемещения указателя.Температурный диапазон, охватываемый биметаллами, составляет примерно от -50 ° F до 1000 ° F (от -46 ° C до 538 ° C). Скорость углового отклонения обычно составляет 2,5–3 ° на градус Фаренгейта [4].

Контроль температуры

Биметаллы используются как средство контроля температуры, например, в термостатах комнатной температуры. В таких устройствах биметаллический нож удерживает токопроводящую точку контакта, которая связана со связанной статической точкой контакта. Это позволяет автоматически переключать цепи для управления нагревом и охлаждением электрических устройств, поскольку лопасти изгибаются при достижении определенной температуры [4].

Трубные и трубные муфты

Для криогенных, немагнитных и ядерных применений, где необходимо надежно переключать свойства металла, используются биметаллические муфты для прямого соединения и перехода труб и трубок с различными КТР. Эти фитинги могут также использоваться в других приложениях теплопередачи [4].

Управление функциями

Подводя тепло к биметаллу — или так называемый дополнительный нагрев — можно управлять работой устройства, содержащего биметалл.Автоматические выключатели и устройства задержки времени являются примерами этих устройств. Относительными функциями, такими как ток и время, можно управлять, установив биметаллическую деталь в качестве активного элемента в устройстве [4].

Влияние термической обработки на микроструктуру и свойства пластин из титановой стали, сваренных взрывом изготовление конечного продукта.Согласно недавно опубликованным исследованиям, длина волны и высота пика волны различаются в зависимости от исследуемых участков пластины. Наблюдается постепенное изменение длины волны вдоль направления сварки из-за изменения угла удара. Граница раздела около точки инициирования взрывчатого вещества демонстрирует плоскую морфологию из-за большого угла падения, в то время как волнистая граница раздела наблюдается около противоположного края пластины (ссылки 24-27). Исследование микроструктуры пластин, сваренных взрывом из титано-углеродистой стали, выявило волнообразную морфологию поверхности стыка в части пластины, противоположной точке взрыва (рис.2) со средним расстоянием между вершинами 727 мкм и высотой пика 86 мкм. Расслоений не обнаружено, что подтверждает отлаженность процесса сварки.

Рис.2

Волнистая морфология сустава

На микроструктуре стального листа обнаружены деформированные зерна, вытянутые в направлении, параллельном стыку (рис. 3а), и вдоль направления распространения волны взрыва. Деформированные зерна наблюдались как на пиках волн, так и в области между ними.Было обнаружено, что степень деформации зерна увеличивалась с уменьшением расстояния от стыка. Большая пластическая деформация привела к локальному увеличению твердости. Микроструктура стального листа на расстоянии более 200 мкм от стыка характеризовалась перлитными и ферритовыми областями, вытянутыми параллельно стыку (рис. 3b).

Рис. 3

Микроструктура стали [(а, б) до термообработки; (в, г) после термообработки]. (a, c) взяты в районе стыка, а (b, d) взяты на расстоянии 1 мм от стыка

Микроструктуры на рис.3 (c) и d показывают, что термообработка вызвала рекристаллизацию сильно деформированных зерен и, в свою очередь, снижение твердости. Восстановление и рост зерна наблюдались на стыке и на большем расстоянии от стального листа. Все эти процессы приводят к снижению деформационного упрочнения. Также было обнаружено, что отжиг при температуре 600 ° C в течение 90 мин приводит к обезуглероживанию области, прилегающей к стыку. Это обезуглероживание является результатом диффузии углерода в стык.

Наблюдения за микроструктурой титановой пластины показали, что изменения, вызванные сваркой, распространяются на большее расстояние от стыка, чем в стальной пластине.

Наблюдения за микроструктурой вблизи поверхности соединения выявили полосатость адиабатического сдвига (ASB), которая является механизмом пластической деформации металлов, деформируемых с высокой скоростью деформации (рис. 4b) (см. 28, 29). ASB были наклонены под углом 45 ° относительно направления детонации и имели длину примерно 500 мкм.Они были построены из равноосных зерен размером примерно 100 нм с низкой плотностью дислокаций.

Рис. 4

Микроструктуры титановой пластины [(а, б) до термообработки; (в, г) после термообработки]. (b, d) взяты в районе стыка, а (a, c) взяты на расстоянии 1 мм от стыка

Поскольку гексагональный титан, в отличие от стали, не имеет 12 независимых систем скольжения, он имеет склонность к локализации пластической деформации в ASB.Далее от соединения и рядом с областью ASB микроструктура титана отличается высокой плотностью двойников деформации (рис. 4а), которая уменьшается по мере удаления от стыка.

Результаты наблюдения показали, что применяемая термообработка приводит к образованию мелких частиц титана, находящихся в ASB. Кроме того, происходит процесс рекристаллизации, как показано на рис.4 (c), что приводит к исчезновению полос адиабатического сдвига, образованию однородных, равноосных зерен и снижению твердости (рис.4г).

Микроструктура соединения: вихри

Сканирующая электронная микроскопия до и после термообработки выявила наличие оплавленных участков (вихрей) в зоне соединения. В биметаллической пластине оплавленные участки находятся во внутренних частях волнистостей и в их передних частях (рис. 5). Результаты EDX показали присутствие как титана, так и железа (Таблица 3). Отношение железа к титану варьируется в расплавленных областях, как показано на рис. 5 с использованием контраста серой шкалы. Измеренные химические составы указывают на возможное присутствие фаз FeTi и Fe 2 Ti.Однако частицы, изображенные на рис. 6 в ярком контрасте, создают дифракционные картины, которые не соответствуют таковым для FeTi и Fe 2 Ti. Фактически, эти закономерности расходятся с любыми данными для интерметаллических фаз, указывая на присутствие включений. Исследования методом ПЭМ выявили ультрамелкие зерна в микроструктуре вихрей. Кроме того, наблюдались микротрещины.

Рис. 5

СЭМ-изображения вихревой структуры до термообработки

Таблица 3 Химический состав вихря до термической обработки Фиг.6

ПЭМ-изображения и дифракционная картина вихря до термообработки [(а) светлое поле, (б) дифракционная картина]. Положение ламелей ТЭМ на рис.5

Наблюдения с более высоким разрешением выявили характерную зону между стыком и областью ASB с равноосными зернами титана (рис. 7). Толщина этой зоны составляла примерно 35 мкм, а размер зерна — примерно 7 мкм.

Рис. 7

Микроструктура титана около стыка — материал до термообработки

Как и следовало ожидать, термообработка существенно не изменила химический состав вихрей и их морфологию (рис.8). Однако это заметно увеличило их размер из-за диффузии, происходящей во время отжига. Химический и структурный состав вершин не изменился — см. Таблицу 4 и Рис. 8. Полученные дифракционные картины (Рис. 9b) не соответствуют таковым для FeTi и Fe2Ti.

Рис.8

СЭМ изображения вихря после термообработки

Таблица 4 Химический состав вихря после термической обработки Фиг.9

Изображения ПЭМ и дифракционная картина после термообработки [(а) светлое поле, (б) дифракционная картина]. Положение ламелей ТЭМ на рис.8

Локальное плавление соединенных пластин происходит при высокой энергии взрыва, высоком давлении и повышении температуры в адиабатических условиях. После плавления следует быстрое охлаждение (10 5 -10 7 K) и высокоскоростная кристаллизация, в результате чего образуются метастабильные фазы с высокой твердостью> 700 HV.Быстрое охлаждение также приводит к термическим напряжениям, приводящим к образованию пустот и микротрещинам (рис. 5, 8). Зоны плавления окружены зернами рекристаллизованного феррита (рис. 10), которые являются результатом теплообмена между вихрем и пластически деформированным основным материалом.

Рис.10

Микроструктура стали вокруг вихря до термообработки

Микроструктура стыка: переходная зона

Исследования с помощью сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии выявили особенности переходной зоны между стыкованными пластинами.Образец, представляющий зону, показан на рис. 11 (а), а микроструктура проиллюстрирована на рис. 11 (б). Зона состоит из смеси основы и материала флаера. Его характерная особенность — повышенное содержание марганца по сравнению с окружающими материалами (рис. 11в). Это связано с диффузией элементов при образовании связи и доказывает термодинамический характер механизма образования связи.

Рис. 11

ПЭМ-исследования переходной зоны — материал до термообработки [(а) место резки ламели ПЭМ, (б) микроструктура переходного соединения биметалла в состоянии до термообработки, (в) EDX-карта]

Особенности переходной зоны после термообработки показаны на рис.12 (б). Мелкие выделения альфа-железа (α-Fe) и карбида титана (TiC) в матрице титана были идентифицированы на дифрактограммах, показанных на рис. 12 (с). Наблюдался рост переходной зоны в титановом направлении после термообработки.

Рис. 12

Исследование переходной зоны — материал после термообработки с помощью ПЭМ [(а) место резки ламели ПЭМ, (б) микроструктура переходного шва биметалла в состоянии после термообработки, (в) индексированные дифракционные картины]

Механизм образования переходного шва можно описать как термодинамический процесс.Изменения свободной энергии Гиббса Δ G для TiC, Fe 3 C, Fe 2 Ti и FeTi в зависимости от температуры показаны на рис. 13 (ссылки 30, 31). Наименьшее значение Δ G соответствует образованию TiC в диапазоне температур 1000–2000 К, который является температурой, возникающей в точке удара (ссылка 32). Из фазовой диаграммы Ti-C можно сделать вывод, что TiC x существует в виде карбидной фазы со стехиометрией от X = 0.47 до 0,98. Значение X зависит от отношения C / Ti в сырье. Более высокое значение X соответствует более высокому отношению C / Ti. Но в случае соединения Ti-сталь, сваренного взрывом, также существует возможность образования Fe 2 Ti, FeTi и Fe 3 C. Fe 2 Фаза Ti образуется при слишком низком соотношении C / Ti. и содержания углерода недостаточно для реакции с титаном с образованием TiC или TiC x (ссылка 33).

Фиг.13

Изменение свободной энергии Гиббса возможных реакций в системе Fe-Ti-C в зависимости от температуры (ссылки 34-36)

Поведение при усталости

Испытание на изгиб при трехточечном изгибе было проведено для определения влияния микроструктуры на усталостную прочность при изгибных напряжениях. Испытания на усталость проводились при коэффициенте цикла асимметрии нагружения R = 0,1 и частоте 20 Гц. Определением разрушения был полный разрыв титановой пластины.Установлена ​​бесконечная усталостная долговечность 2 × 10 6 циклов. Результаты испытаний представлены в таблице 5.

Таблица 5 Результаты испытаний на усталость при изгибе

На основе результатов был составлен график усталостной долговечности, представленный на рис. 14. Этот график показывает отрицательное влияние термической обработки на усталостные характеристики исследуемых биметаллических пластин. Термическая обработка привела к снижению усталостной прочности (в нашем случае определяемой изгибающим моментом) примерно на 20% во всем диапазоне усталостной долговечности.

Рис.14

Влияние термической обработки на усталостное поведение исследуемого материала

Микротвердость

Микротвердость, измеренная для биметаллической пластины до термообработки, показана на рис. 15. Было обнаружено, что локальное упрочнение происходит в стыке на расстоянии примерно 200 мкм в глубину стали. Максимальная микротвердость была измерена вблизи стыка в стальной пластине (HV 0,1 = 297). Испытание на нанотвердость показало твердость переходной зоны около 13.21 ГПа. На расстоянии более 200 мкм от стыка в стали твердость достигает значения основного материала.

Рис.15

Профиль микротвердости биметалла, сваренного взрывом, в состоянии до и после термообработки

После термообработки наблюдалось снижение твердости в зоне соединения из-за обезуглероживания стали в этой зоне (HV 0,1 = 134). Твердость интерметаллических включений в переходном шве снижена до 6.11 ГПа. В случае титана термообработка также снижает твердость из-за процесса восстановления, рекристаллизации и аннигиляции полос адиабатического сдвига.

Анализ поверхности трещин

Наблюдения за поверхностями трещин проводились для оценки влияния термической обработки на механизм распространения трещин. СЭМ-изображения на рис. 16 показывают поверхность излома титановых пластин в образцах, подвергшихся усталости под действием изгибающего момента 96 Нм до (столбец «а») и после (столбец «б») термообработки.Фронт трещины в образцах до термообработки (рис. 16а) был более регулярным. Трещина остановилась на расстоянии примерно 0,5 мм от стыка до окончательного повреждения. После термообработки (рис. 16b) растрескивание было неравномерным без сдерживающего эффекта вблизи стыка.

Рис.16

СЭМ-изображения поверхностей излома в образцах, испытанных под давлением 96 Нм до (а) и после термообработки (б)

На стадии зарождения трещины (рис.16a-I и b-I) можно заметить бороздки (FS) и полосообразную маркировку (SM). На рис. 16 (a-I) показано блокирование трещин на границах зерен (B) и двойники деформации (T), которые не наблюдаются после HT. На стадиях стабильного роста трещины (рис. 16a-II и b-II) и нестабильного растрескивания (рис. 16a-III и b-III) происходит проскальзывание дислокаций (S) с сопутствующим двойникованием (T). Также наблюдались многочисленные микротрещины на стыке полос скольжения (MC) и вторичных трещин (SC).

Интересные результаты были получены при исследовании поверхности шва после отслоения (рис.16а-IV и б-IV). На образце до термообработки обнаружена волнистая морфология стыка. После лечения эта особенность также не наблюдалась. Различия в размерах волн на рис. 16 (a-IV и 16 b-IV) обусловлены разным расположением исследуемых образцов.

Для исследования распространения трещин использовалась компьютерная томография. Исследуемые образцы были утомлены до появления магистральной трещины, но до отслоения стыка. Полученные изображения представлены на рис.17.

Рис. 17

Изображения, полученные с помощью рентгеновской компьютерной томографии

Отслоение стыка происходило под действием трещины, которая распространялась от угла титановой стороны к стыку, что согласуется с тем фактом, что максимальные напряжения возникают на некотором расстоянии от фронта распространяющейся трещины.

Металлы | Бесплатный полнотекстовый | Влияние параметров термообработки на рост трещин при циклическом изгибе в плакировке из St-Ti, полученной сваркой взрывом

Хотя сварка взрывом используется в течение многих лет, механизмы, действующие в материалах, полностью не известны [1,2].Исследовательскими центрами, занимающимися анализом этих механизмов во всем мире, являются: Clad Metal Products USA, Российская академия наук, Загребский университет в Хорватии, Университет Сакарья в Турции, Тегеранский университет в Иране. В Китае ведутся очень интенсивные исследования в этой области [3,4]. В Польше его изучают в таких центрах, как: Военный технологический университет, Польская академия наук, Университет науки и технологий UTP в Быдгоще и Технологический университет Ополе [5,6].Такие материалы, как титан, цирконий, тантал и их сплавы [7,8], становятся все более и более часто используемыми в научных исследованиях, учитывая их особые свойства, включая сопротивление и повышенную прочность при высоких температурах, высокую коррозионную стойкость во многих средах, стойкость к внешним воздействиям. различные виды излучения [9] и др. Титан отличается высокой коррозионной стойкостью и хорошей прочностью. Поэтому этот материал часто используется в химической, нефтехимической, энергетической, авиационной или фармацевтической промышленности.Из-за высокой стоимости титан наносится только в виде тонкого слоя на основной материал в процессе сварки взрывом, что позволяет значительно снизить затраты. Характерными особенностями этой технологии являются: высокие скорости пластин порядка 2000–3500 м / с, давление в точке удара, достигающее нескольких гигапаскалей, скорость столкновения до нескольких сотен м / с [1,2]. В результате этого столкновения свариваемые материалы упрочняются, главным образом, в области границы раздела.Этот процесс создает дополнительные напряжения в обоих материалах, изменяет плотность и структуру материала, а также увеличивает микротвердость. Чтобы исключить изменения, возникающие в процессе сварки, т.е. напряжения, сформированный биметалл подвергается термообработке, заключающейся, в том числе, в отжиге для снятия напряжений. Выбор уровня температуры, а также времени нагрева и отжига сформированного биметалла — это аспекты, которые требуют рассмотрения, поскольку они проблематичны из-за различных свойств используемых материалов [10].Обзор литературы показывает, что процессы сварки взрывом были представлены, среди прочего, в ссылках [11,12]. Авторы описали скорость детонации, а также создаваемое высокое давление, которое сопровождает сварку взрывом. В результате столкновения пластин оба материала упрочняются в зоне соединения. Кроме того, в работе [13] представлены результаты испытаний на микротвердость конфигураций оболочки для пластин, расположенных под разными углами. В работе [14] представлены и обсуждаются микроструктурные и химические анализы плакированных листов стали и титана, полученных взрывным методом.Пластины с титаном или его сплавами в качестве облицовочного материала и стали в качестве основного материала могут сочетать в себе превосходную коррозионную стойкость титана и благоприятные механические свойства стали [15], а также могут увеличить срок службы компонентов и значительно снизить общий расход материала. стоимость [16]. В [17] описаны явления усталости сваренных взрывом биметаллических стальных-титановых плакировок, подверженных растяжению и сжатию. Наблюдалось увеличение амплитуд и средних значений деформации в последующих циклах нагружения.В статье [18] представлены результаты улучшения свойств многоцикловой усталости, включая усталостное растрескивание слоистого ламината AA2519 / AA1050 / Ti6A14V. Исследовано влияние применяемой термообработки на механические свойства плакировки. Результаты показали увеличение усталостной долговечности термообработанных образцов. По краю образцов образовались трещины. Целью данной работы было испытание структурных изменений и роста трещин после циклического изгиба стали-титановой плакировки, подвергнутой термообработке с различной температурой и временем отжига.Исследование распространения усталостных трещин и усталостной долговечности, полученных методом сварки взрывом для биметаллов сталь-титан, не является общепринятой областью внимания [19], поскольку исследования в основном сосредоточены на процессе соединения и его параметрах [2,3] . Однако эти исследования особенно актуальны из-за их большого промышленного значения. Облицовки, изготовленные сваркой взрывом, могут быть использованы для изготовления различных конструкций, таких как колонны химических реакторов, теплообменники, конденсаторы, трубопроводы или токоведущие шины.Большинство этих конструкций подвержено усталостным нагрузкам. Дополнительное влияние термической обработки и ее различного времени показывает способы увеличения срока службы этих конструкций.

Почему гнется биметаллическая полоса? — Реабилитацияrobotics.net

Почему гнется биметаллическая полоса?

Биметаллическая полоса состоит из двух склеенных между собой металлических полос. Один из металлов при нагревании расширяется намного больше, чем другой. Это приводит к изгибу полосы. Биметаллическую полосу можно использовать в качестве датчика в термостате.

Почему биметаллическая полоса изгибается при нагревании или охлаждении?

Различное расширение вынуждает плоскую полосу изгибаться в одну сторону при нагревании и в противоположном направлении при охлаждении ниже начальной температуры. Металл с более высоким коэффициентом теплового расширения находится на внешней стороне кривой при нагревании полосы и на внутренней стороне при охлаждении.

При нагревании биметалла полоса изгибается в сторону?

Когда биметаллическая полоса нагревается, металл с более высоким коэффициентом теплового расширения изгибается сильнее, в результате чего он изгибается в сторону металла с более низким коэффициентом теплового расширения.

Как вы думаете, что произойдет, если биметаллическую полосу охладить ниже комнатной температуры?

Биметаллическая полоса управляет термостатом. Однако, поскольку латунь расширяется (или сжимается) больше, чем железо, когда ее температура повышается (или охлаждается), биметаллическая полоса будет изгибаться в ту или иную сторону в зависимости от температуры выше или ниже комнатной.

В каких устройствах используется биметаллическая полоса?

Термометр и термостат являются примерами устройств с биметаллическим наконечником.(i) Термометры: в термометре используется биметаллическая полоса, обычно свернутая в спираль в наиболее часто используемой конструкции. Катушка изменяет линейное движение расширения металла на круговое движение из-за геликоидальной формы, которую она рисует.

Что такое биметаллический полосовой термометр?

Биметаллический термометр — это прибор для измерения температуры. Он преобразует температуру среды в механическое смещение с помощью биметаллической ленты. Биметаллическая полоса состоит из двух разных металлов, имеющих разные коэффициенты теплового расширения.

Какой тип теплового извещателя необходимо заменить после активации?

1. Невосстанавливаемые точечные тепловые извещатели с фиксированной температурой необходимо заменять через 15 лет после первоначальной установки [см. NFPA 72 (10), Таблица 14.4.

Какой компонент дополняет нагрев в пожарной сигнализации и как он работает?

При повышении температуры камера с воздухом расширяется и деформирует диафрагму. Это вызывает набор контактов, которые предупреждают об опасности. Некоторые сигналы тревоги теплового извещателя реагируют на быстрое повышение температуры.Они известны как датчики скорости нарастания (ROR).

Нужен ли мне тепловой извещатель?

На каждом этаже должна быть хотя бы одна дымовая сигнализация. Кроме того, Строительные нормы и правила также требуют, чтобы тепловая сигнализация была установлена ​​в любых кухонных помещениях, где кухня не отделена дверью от циркуляционного пространства или лестницы.

Что активирует тепловой извещатель?

Электропневматические тепловые извещатели содержат диафрагму, которая перемещается при изменении давления из-за изменения температуры окружающей среды.Когда диафрагма движется, замыкается электрическая цепь, которая активирует сигнализацию.

Где используются тепловые извещатели?

Тепловой извещатель обычно используется в помещениях с чрезмерным содержанием пыли или дыма — например, в гараже или подвале, — которые дымовая сигнализация может принять за пыль, сажу или горючие элементы в атмосфере. Он также используется в помещениях, где хранятся легковоспламеняющиеся химикаты.

Какой датчик дыма лучше или датчик тепла?

Дымовые извещатели обнаруживают дым — установите их во всех помещениях, где может начаться пожар.Но в задымленных или парных помещениях, таких как кухня или ванная комната, больше подходит тепловая сигнализация. Эти сигналы срабатывают, когда в комнате достигается определенная температура.

При какой температуре должен активироваться тепловой извещатель?

около 135 градусов

Каков срок службы тепловых извещателей?

десять лет

Как часто нужно менять тепловые извещатели?

каждые десять лет

Где поставить прибавку к тепловому извещателю?

Тепловые извещатели — скорость нарастания Эти извещатели работают, обнаруживая резкое повышение температуры, и не должны использоваться на кухне или в котельной, где температура может повышаться и падать довольно быстро.Идеальным местом будет гараж, где дымы ограничивают использование детекторов дыма, или запыленная среда.

Как предотвратить срабатывание проводного дымового извещателя?

Сначала попробуйте кнопку сброса на каждой дымовой пожарной сигнализации. Если это не сработает, выключение и повторное включение автоматического выключателя может остановить шум. Если все это не помогает, лучшим решением может быть отключение дымовых извещателей и извлечение их батарей по очереди.

Действительно ли вам нужно заменять детекторы дыма каждые 10 лет?

Дымовые извещатели имеют ограниченный срок службы.Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) рекомендует заменять каждую дымовую сигнализацию через 10 лет, а обычные батареи заменять каждые шесть месяцев.

Почему детекторы дыма работают только 10 лет?

Срок действия дымовых извещателей

истекает Национальная ассоциация противопожарной защиты рекомендует заменять дымовые извещатели каждые десять лет. Это связано с тем, что качество датчиков в конечном итоге ухудшается до такой степени, что они перестают быть эффективными.

Как узнать, требуется ли замена дымового извещателя?

Проверка даты Посмотрите на задней стороне устройства дату изготовления.Помните, что дымовые извещатели необходимо заменять через 10 лет со дня изготовления. Если ему меньше 10 лет, снова установите детектор дыма на потолок или стену.

Как часто следует покупать новые детекторы дыма?

каждые 10 лет

Почему мой детектор дыма продолжает пищать даже после замены батареи?

Новые дымовые извещатели сохраняют некоторые ошибки в процессоре. Дымовая пожарная сигнализация должна сбрасывать ошибки после замены батареи, но она может продолжать подавать сигнал даже после замены батареек.Когда это происходит, способ остановить щебетание — сбросить дымовую сигнализацию, чтобы вручную удалить ошибку из процессора.

Влияние длительной термообработки на структуру и свойства циркониевой стали

E3S Web of Conferences 19 , 03031 (2017)

Влияние длительной термообработки на структуру и свойства циркониевой стали облигация

Мариуш Пражмовски 1 * , Генрик Пауль 2 , Михал Найвер 1 и Анна Почица 1

1 Технологический университет Ополе, факультет машиностроения, ул. Миколайчика, 5, Ополе, Польша
2 Польская академия наук, Институт металлургии и материаловедения, ул. Реймонта 25, Краков, Польша

Автор для переписки: [email protected]

Аннотация

Технология сварки взрывом связана с динамическим воздействием оболочки на основной материал. Это приводит к значительным изменениям микроструктуры связанных материалов, увеличению внутренних напряжений и деформационному упрочнению слоев вблизи границы раздела.Чтобы исключить эти неблагоприятные эффекты, желательно провести правильную термическую обработку. В статье представлены результаты структурных исследований и механических свойств биметалла цирконий — углеродистой стали после длительной термической обработки. Биметаллические образцы были отожжены при 600 o C в течение 1, 10, 100, 500, 1000 часов. Микроскопическое исследование использовалось для анализа изменений микроструктуры, тогда как систематические измерения микротвердости и статическое испытание на растяжение использовались для оценки механических свойств.Было обнаружено, что температура благоприятно влияет на изменения в зоне соединения, и при увеличении времени отжига наблюдалось систематическое снижение прочностных свойств исследуемого биметалла. Однако существенные для плакировки изменения механических свойств наблюдались в листе из углеродистой стали. После короткого отжига (время 1 час и 10 часов) в слоях вблизи границы наблюдались лишь небольшие изменения микроструктуры, вызванные процессами восстановления и рекристаллизации. Увеличение времени отжига способствовало росту зерен и диффузии углерода в межфазном слое от стали к цирконию.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License 4.0, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

зон субдукции

зоны субдукции

Зоны субдукции


Там, где сходятся две тектонические плиты, если одна или обе плиты представляют собой океаническую литосферу, образуется зона субдукции. Океаническая плита снова погрузится в мантию.Помните, что океанические плиты сформированы из мантийного материала на срединно-океанических хребтах. Молодая океаническая литосфера горячая и плавучая (с низкой плотностью), когда она формируется на срединно-океаническом хребте. Но по мере того, как он распространяется от гребня, охлаждается и сжимается (становится более плотным), он может погружаться в более горячую нижележащую мантию. Существует глубокий океанский желоб , где океаническая плита изгибается вниз.

Вулканические дуги: Базальтовая океаническая кора содержит водные минералы, такие как амфиболы, некоторые из которых образовались в результате гидротермальных изменений, когда морская вода просачивалась через горячую, трещиноватую, молодую океаническую кору в срединно-океаническом хребте.По мере того, как океаническая кора погружается глубже в мантию, давление увеличивается (температура пород океанской коры увеличивается медленнее, потому что породы являются плохими проводниками тепла). На глубине около 100 км под поверхностью давление достаточно велико, чтобы водные минералы подверглись метаморфизму. Полученные минералы более плотные и не содержат связанной воды. Этот процесс метаморфического обезвоживания высвобождает воду из нисходящей коры. Вода постепенно просачивается вверх, в лежащий выше клин горячей мантии.Добавление воды к уже горячим породам мантии снижает их температуру плавления, что приводит к частичному плавлению ультраосновных пород мантии с образованием основной магмы. Плавление с добавлением воды или другой жидкости называется плавлением флюса . Это несколько сложнее, но метаморфическое обезвоживание подводящей коры и плавление флюсом мантийного клина, по-видимому, составляет большую часть магмы в зонах субдукции.

Магма, образовавшаяся над погружающейся плитой, медленно поднимается в перекрывающую кору и, наконец, на поверхность, образуя вулканическую дугу , цепь действующих вулканов, которая параллельна глубоководному океанскому желобу.Под действующей вулканической дугой лежат интрузивные магматические породы, образованные из магмы, которая не достигла поверхности до кристаллизации. Вулканические дуги могут быть вулканическими островными дугами (например, Алеутские острова, Марианны), где одна океаническая плита погружается под другую океаническую плиту, или континентальными вулканическими дугами (например, Анды, каскады), где океанические плиты погружаются под воду. континентальная плита. Самая распространенная магматическая порода, образующаяся на вулканических дугах, — андезит (или интрузивный диорит), хотя породы вулканической дуги могут варьироваться по составу от базальта до риолита (от основного до кислого).

Зоны Бениоффа: Землетрясения в глубоких океанских желобах и вокруг них в основном вызываются движением надвигов, указывающих на сжатие (сходящиеся плиты). Плоскость очагов землетрясений спускается из области вокруг траншеи под перекрывающей плитой. Чем дальше от траншеи, тем глубже землетрясения. Эти землетрясения в зоне Benioff (или зоне Wadati-Benioff) происходят около верхней поверхности нисходящей плиты (или плиты).В некоторых зонах субдукции они встречаются до глубин около 670 км. Примечание: вулканическая дуга расположена там, где землетрясения в зоне Бениоффа проходят примерно на 100 км ниже поверхности, но землетрясения в зоне Бениофф продолжаются после этого, вплоть до суши до 60 км; поэтому плита не растаяла!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.