5 Определение заnacoв прочности

Основное условие прочности УЭ, испытывающего изгиб, имеет вид:

(49)

При растяжении и изгибе УЭ основное условие прочности записывается в виде:

(50)

Коэффициент запаса прочности УЭ проверяется по условию:

(51)

где — временное сопротивление прочности, или по запасу напря­жения текучести:

(52)

6 Оптимальный угол наклона упругих элементов

Угол наклона УЭ влияет на величину натяжения и контакт­ного усилия, а следовательно, на переходное сопротивление и на его стабильность.

Рисунок 5

Из рисунка 5 видно, что размер а₂ равен

откуда

Размер а₂ определяем из уравнения для высоты h:

(53)

2 Электрический расчет

1Переходное сопротивление гкп

Расчет производим с помощью уравнения:

(54)

или с помощью уравнения

(54а)

2Колебание значений переходного сопротивления

Для установления уравнения предельного разброса значений переходного сопротивления продифференцируем уравнение (54) по переменным первичным параметрам и сложим абсолютные значения дифференциалов:

(55)

Относительная величина колебания переходного сопротивления будет равна

(56)

Определяем предельное колебание кажущейся контактной площади. В уравнение (23а) подставим значения l_к [формула 17] и р_л [формула 21]:

Дифференцируем полученное уравнение по переменным первичным параметрам:

( 57)

Относительная величина колебания размеров кажущейся контактной поверхности будет равна

,

где

;

(58)

Определим возможное колебание переходного сопротивления при расчете по уравнению (54а). Дифференцируем уравнение (54а) по переменным первичным параметрам и суммируем абсолютные значения дифференциалов:

(59)

В относительных единицах это уравнение имеет вид

(60)

3 Наибольший допустимый ток через гкп

При работе ГКП токопроводящие элементы и переходная зона будут выделять джоулево тепло, вызывающее дополнительный нагрев. Наибольшее влияние на надежность работы ГКП оказывает нагрев УЭ, находящихся в напряженном состоянии. Результатом нагрева является снижение модуля упругости I рода и предела пропорциональности, вследствие чего уменьшается контактное уси­лие и увеличивается переходное сопротивление, возрастает остаточ­ная деформация. При значительном нагреве возможны необрати­мые процессы в УЭ, приводящие к отказу ГКП. Поэтому макси­мальная рабочая температура УЭ не должна превышать допустимых значений; для бронзы БрБ2 допустимое значение равно 150°С, для бронзы БрОФ6,5-0,15—125 °С. Температура нагрева УЭ опреде­ляется величиной проходящего через них тока, переходным сопро­тивлением, режимами охлаждения и т. п. Таким образом, в кон­тактной пэре при заданных величинах переходного сопротивления, режимах работы и максимально допустимой рабочей температуре УЭ наибольший рабочий ток вычисляется по эмпирической зависи­мости:

, (61)

где Iд — наибольший допустимый ток через контактную пару; q — максимально допустимая плотность постоянного тока через контакт;

f_нм—площадь наименьшего сечения в контактной паре. В ГКП наименьшее по площади сечение имеет УЭ; принимая, что ток переходной зоны проходит к обоим концам проволок УЭ, величина f_нм будет равна

,

где N — количество проволок в ГКП; К_п — коэффициент, учитывающий влияние частоты тока; при постоянном токе К_п =1,0. С увели­чением частоты тока коэффициент К_п возрастает. Величина измене­ния коэффициента определяется конструкцией контактной пары, переходным сопротивлением и частотой тока и для каждого типо­размера ГКП устанавливается экспериментально. Обычно К_п =1,0ч5,0; К_з —коэффициент запаса, определяемый влиянием температу­ры, токовой перегрузкой и режимами охлаждения, устанавливается экспериментально для каждого типоразмера ГКП; К_Д—коэффици­ент, учитывающий влияние допусков на поперечные размеры наи­меньшего сечения контактной пары, обычно К_Д =1,0ч1,3. Для ГКП

Так как , то для ГКП принимаем К_Д =1,0.

Таким образом, зависимость (61) принимает вид

(62)