Termal kengayish va mexanik stress: kartrijli isitgichlarning jim qotillari

Ultrium isitgichi 400 daraja ishlamay qolganda, sababi ko'pincha yalang'och ko'z bilan tushunilmaydi. Muammo ko'pincha oksidlanish yoki elektr uzilishi emas, balki vaqt o'tishi bilan termal kengayish natijasida mexanik kuchlanish natijasida kelib chiqadigan zarardir. Metalllar qizdirilganda, ular oldindan aytib bo'ladigan tarzda kengayadi. 400 gradusda bu o'sish sezilarli. Agar etarli darajada rejalashtirilmagan va tizimga kiritilmagan bo'lsa, stresslar jim qotillarga o'xshab qolishi mumkin, bu esa ezilgan isitgich qoplamalari, egilgan asboblar, singan ichki qismlar va yomon issiqlik ko'rsatkichlarini o'z ichiga olishi mumkin bo'lgan buzilishlarning zanjirli reaktsiyasini keltirib chiqarishi mumkin.

Kengayish va cheklanishning muqarrar qonunlari
300 mm uzunlikdagi oddiy zanglamaydigan po'latdan yasalgan kartrijli isitgich haqida o'ylab ko'ring. Qotishmaga qarab, atrof-muhit haroratidan (taxminan 20 daraja) ish harorati 400 darajagacha qizdirilganda u 0,7 mm dan 0,9 mm gacha cho'ziladi. Garchi bu kichik boʻlib koʻrinsa ham, aniq ishlov berilgan-teshikga mahkam oʻrnashgan teshikka boradigan joyi yoʻq. Isitgich bo'shliqning uchlariga juda qattiq itarib yuboradi va uning atrofida odatda og'irroq bo'lgan asbob po'lati yoki alyuminiy bir xil kuch bilan orqaga suriladi. Ikkala qism ham ularni bir-biriga itarib yuboradigan juda ko'p stress ostida.


To'g'ridan-to'g'ri mexanik ta'sirlar juda yomon bo'lishi mumkin:

G'ilofning deformatsiyasi: Agar isitgich har ikki uchidan mahkam qisilgan bo'lsa yoki "pastki" ko'r teshikka solingan bo'lsa, bu katta bosim kuchi metall g'ilofning egilishi, shishishi yoki shaklini plastik tarzda o'zgartirishi mumkin. Bu isitgichning tuzilishini zaiflashtiradi va xizmat muddatini sezilarli darajada qisqartiradi.

Ichki qismlarning shikastlanishi: g'ilofning buzilishi bosimni ichkariga itaradi, bu esa ichidagi o'ralgan qarshilik simini siqib chiqaradi. Ushbu siqish lasanning mahalliy balandligini o'zgartiradi, bu uning uzunligi birlik uchun elektr qarshiligini o'zgartiradi. Bu harorat dizayn cheklovlaridan ancha yuqori bo'lishi mumkin bo'lgan issiq joylarni hosil qiladi, bu esa qarshilik elementining tezda yonib ketishiga olib keladi.

Izolyatsiya tizimining ishlamay qolishi: magniy oksidi (MgO) kukuni issiqlik o'tkazuvchanligi va elektr izolyatsiyasi uchun ajoyib granulali vositadir. Cheklangan kengayishdan doimiy yuqori bosim ostida bo'lsa, u ko'proq siljishi yoki kondensatsiyalanishi mumkin, bu esa kichik teshiklarni hosil qiladi. Bu bo'shliqlar issiqlik to'siqlari vazifasini bajaradi va eng muhimi, ular kuchlanish yuqori bo'lganida elektr yoyi boshlanadigan joylarga aylanishi mumkin, bu esa izolyatsiyani to'liq ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.

Differentsial kengayish muammosi: Materiallar bilan bog'liq muammo
Muammo ko'pincha isituvchi g'ilof materiali va unga qo'yilgan asbob yoki qolip qizdirilganda har xil tezlikda kengayishi bilan yomonlashadi. Ushbu nomuvofiqlik ish haroratida moslik va termal aloqani aniqlaydi, bu ko'pincha xona haroratidagi moslashuvdan juda farq qiladi.

Alyuminiy muammosi: alyuminiyning termal kengayish koeffitsienti zanglamaydigan po'latdan ikki baravar ko'p. Atrof-muhit haroratida alyuminiy qolipga mukammal mos keladigan kartrijli isitgich 400 gradusda bo'shashib qoladi, chunki alyuminiy teshik po'lat isitgichga qaraganda ko'proq kengayadi. Bu izolyator vazifasini bajaradigan havo bo'shlig'ini hosil qiladi, bu issiqlik uzatish samaradorligini sezilarli darajada pasaytiradi va isitgichni belgilangan nuqtani ushlab turish uchun juda yuqori haroratda ishlashga majbur qiladi.

Yuqori-cheklanish stsenariysi:​ Boshqa tomondan, agar asosiy material (masalan, ba'zi asbob po'latlari yoki Invar) isitish moslamasi qoplamasidan pastroq kengayish koeffitsientiga ega bo'lsa, mahkamlash yuqori haroratlarda bo'lishi kerak bo'lganidan qattiqroq bo'ladi. Siqish kuchi juda kuchli bo'lishi mumkin, bu esa siqilish bilan bog'liq bo'lgan barcha nosozlik rejimlarini yomonlashtiradi.

Muhim zaifliklar va ishlab chiqarish chidamlilikka qanday ta'sir qiladi
Terminalning oxiri: Stress kontsentratsiyasining Nexus: Qattiq isitgich niqobi ostida egiluvchan simlar bilan uchrashadigan joy mashinada juda zaif joy. Nikel qo'rg'oshin simlari, agar ular to'g'ri o'rnatilmagan bo'lsa, tebranish imkonini beradigan yoki isitgichning eksenel o'sishini hisobga olmasdan o'rnatilgan bo'lsa, sinishi mumkin. Bu simlarning egilishi va tugatish nuqtasida charchashiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, agar simlar yetarlicha yuqori haroratga ega bo'lmagan-issiq sirtlarga juda yaqin o'tkazilsa, izolyatsiya buzilishi mumkin, bu esa zarba va qisqa tutashuvlarga olib kelishi mumkin.

Swaging qalqoni: tebranish (sovuq{0}}chizish) texnikasi patron isitgichini bu kuchlarga bardosh bera oladigan darajada kuchli qiladi. Boshqariladigan radial siqish yuqori sifatli-isitgichlarda qo'llaniladi. Bu nafaqat MgO izolyatsiyasining zichligi va issiqlik o'tkazuvchanligini oshiradi, balki g'ilofni qattiqlashtiradi va yig'ilishni mustahkam va mustahkam qiladi. To'g'ri o'rnatilgan isitgich, yomon siqilgan isitgichga qaraganda, harorat o'zgarganda uning qismlari egilishi yoki harakatlanishi ehtimoli kamroq.

Yumshatish uchun muhandislik strategiyalari: uni to'xtatishga urinish o'rniga o'sishni rejalashtirish
Ushbu jim qotillarni to'xtatish uchun kengayish aqlli tizim dizayni bilan ehtiyotkorlik bilan nazorat qilinishi kerak:

Eksenel bo'shliqni ta'minlang: ko'r teshikda relefni ishlov berish yoki teshikning pastki qismida ataylab bo'sh joy qoldirish muhimdir. Ushbu "kengaytirish to'lovi" (odatda kutilgan kengayish uzunligidan 1,5 baravar ko'p) isitgichning uchlariga ortiqcha stress qo'ymasdan uzunligi bo'ylab uzaytirilishiga imkon beradi.

Eng yaxshi moslamani toping: eng yaxshi o'rnatish har doim ham eng qattiq emas. Hisoblangan o'tish moslamasi yoki kichik bo'shliqdan foydalanish, ko'pincha yuqori-haroratli termal birikma yoki o'tkazuvchan plyonka bilan yaxshi issiqlik aloqasini saqlab, stressni kamaytiradi. Murakkab kichik bo'shliqlarni to'ldiradi va kichik harakatlarni bajara oladi.

"Suzuvchi" o'rnatish dizaynini qo'llang: Ba'zi muhim hollarda, dizaynerlar isitgichning bir uchi erkin harakatlanishini ta'minlaydigan moslamalardan foydalanadilar yoki ular kengayishi va bosimni barqaror ushlab turishi uchun isitgich orqasiga buloqlarni qo'yadilar.

Birgalikda yaxshi ishlaydigan materiallarni tanlang: Agar sizga yuqori aniqlik yoki juda ko'p tsikl kerak bo'lsa, issiqlik kengayish koeffitsienti asosiy asbobnikiga yaqinroq bo'lgan isitgich qoplamasi materialini tanlash mantiqiy bo'lishi mumkin. Odamlar ko'pincha 304/304L yoki 321 zanglamaydigan po'latni tanlaydilar, lekin ular Incoloy 840 kabi qotishmalarni ham tanlashlari mumkin, chunki ular oksidlanishga chidamliroq va ba'zi po'latlarga yaqinroq bo'lgan CTEga ega.

Termal velosiped charchoqlari uchun dizayn: Takroriy yoqish / o'chirish davrlarini talab qiladigan ilovalar, masalan, inyeksion kalıplama va quyma, mexanik stressni bartaraf eta oladigan isitgichlarga muhtoj. Bunga yuqori{1}}sifatli, egiluvchanlikka chidamli metallar (masalan, FeCrAl), kuchli, chayqaladigan klemenslar va ko'p egilishi mumkin bo'lgan qo'rg'oshin simlarini belgilash kiradi.

Xulosa: Dushmandan boshqariladigan parametrgacha
Yuqori{0}}harorat dizayni issiqlik kengayish va mexanik cheklov o'rtasidagi bog'liqlikni hisobga olishi kerak. Har qanday narsani ishonchli qilish uchun birinchi qadam, 400 graduslik kartrijli isitgich bilan 20 darajali bir xil emasligini tushunishdir. Yaxshi muhandislik fizikaga qarshi kurashishga urinmaydi; o'rniga, uni bashorat qilishga, moslashishga va nazorat qilishga harakat qiladi. Muhandislar issiqlik kengayishini mumkin bo'lgan nosozlik holatidan puxta o'ylangan dizayn parametriga-o'tkazish orqali isitish tizimlarining eng yaxshi ishlashi va iloji boricha uzoq davom etishiga ishonch hosil qilishlari mumkin. Buni to'g'ri tozalash, optimallashtirilgan moslamalar, materiallarni moslashtirish va kuchli mahsulotni tanlash orqali amalga oshirish mumkin. Agar siz tinch qotillarga e'tibor bermasangiz, ular sizni o'ldirishi mumkin; Agar shunday qilsangiz, ular qila olmaydi.