Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [12] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76

Высота So/iHM(Hg} Шаг SoMHbifL)

Рис. 2-5. Зависимость износа от высоты Яв и шага L волны.

металлических поверхностей и вырывание неоольших кусочков неровностей. Процесс приварки и прилипания все время развивается, резко увеличивая износ.

Продукты износа в зоне контактирования ускоряют разрушение поверхностей (абразивный износ). Физическая сущность абразивного износа обычно не отличается от физической сущности износа при взаимном скольжении металлических тел [Л. 18]. В случае, когда частички продуктов износа настолько велики, что сохраняют свойства основного металла, закономерности абразивного износа те же, что в процессе резания (Л. 23].

Рассмотрим влияние основных конструктивных и технологических характеристик контактов на износ в период приработки.

Г. Д. Полосаткиным и П. Е. Дьяченко {Л. 21-22] было исследовано влияние механической нагрузки и параметров шероховатости контактных поверхностей на величину износа металлов (рис. 2-5-2-7). На основании этих исследований можно сформулировать требования к основным конструктивным и технологическим характеристикам разъемных контактов: контактное давление должно быть малым; высоты выступов и волн на контактных поверхностях должны быть малыми; шаг волны должен быть наибольшим; штрихи обработки контактных поверхностей должны быть направлены параллельно движению трения. 38

Высота ми/фоыстутб

Рис. 2-6. Зависимость износа от высоты микровыступов при обработке, направленной перпендикулярно (/) и параллельно (2) движению при трении.

Указанные требования входят в противоречие с требованием обеспечения наибольшей величины эффек-тивной контактной поверх- д, ности. Поэтому необходимо искать компромиссное реше- § ние, выбирая оптимальный b2?iQ вариант в каждом конкрет- ном случае.

2-3. ПЕРЕХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОНТАКТА ;з

Механизмы проводимо-

	Латунь 1= 60 см I SCM 1 V== 35 см/сек/

12 /& 24 30 36 Нагрузка. кг

Рис. 2-7. Зависимость износа от нагрузки.

сти электрического контакта. Эффективную контактную поверхность с точки зрения электропроводности можно представить в виде трех групп участков:

1) участков, покрытых органическими пленками и плержами потускнения, практически не проводящих электрический ток; 2) участков, покрытых электропроводными, адгезионными и пассивирующими пленками. Они называются участками квазиметаллического контакта; 3) участков с металлическим контактом, образованных за счет высоких контактных давлений, разрывающих пленку и обнажающих чистые металлические поверхности, или за счет фрит-тинга.

Фриттингом, как известно, называется процесс пробоя диэлектрика под влиянием электрического поля, приводящий к образованию канала через пленку.

Если напряжение при пробое пленки примерно соответствует плавлению хотя бы одного контакта, то говорят о так называемом Л-фриттинге. В этом случае начальное напряжение должно превышать напряжение плавления.

Ток, протекающий по каналу (мостику), поддерживает температуру в нем, близкую к температуре плавления материала мостика.

Если напряжение пробоя недостаточно для расплавления одного или обоих контактов, то говорят о 5-фрит-тинге. Однако в этом случае величина напряженности поля фриттинга та же, что при Л-фриттинге. 5-фритгинг между металлическими контактами происходит при очень

тонких пленках, толщиной примерно 30 А.

Для фриттинга требуется напряженность электрического поля около 10-10 в 1см.

Основным механизмом проводимости квазиметаллического контакта, как показали исследования, выполненные Хольмом и Мейснером (Л. 24-26], является проводимость посредством туннельного эффекта. Кроме того, некоторая часть электронов, обладающих соответствующей энергией, может преодолеть потенциальный барьер. Ток, протекающий при этом от одной контактной поверхности к другой, приблизительно равен [Л. 27]:

11 600 / V 10

Ф ---

где S-ширина зазора. А;

Бг - относительная диэлектрическая проницаемость; Т - температура по шкале Кельвина; Ф - работа выхода, эв;

V - разность потенциалов между контактными поверхностями, в.

При работе выхода Ф порядка 3-5 эв термоионная эмиссия ничтожна по сравнению с туннельным током и ее не следует учитывать. Исключение составляют области температур ,{Т > I 000° К [Л. 28]).

Удельное сопротивление пленки в случае квазиметаллического контакта обусловлено в основном удельным туннельным сопротивлением, которое является функцией V, S и Ф:

< = -j [ом-с.н%

в случае, когда падение напряжения по сечению пленки ничтожно мало, удельное туннельное сопротивление можно определить из выражения [Л. 28] при V-yQ

H , = ltaf=!5i:!-rf3 -, (2.19)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [12] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76