Основные понятия. Электрические аппараты состоят из отдельных деталей и проводников, электрически соединенных между собой

Электрические аппараты состоят из отдельных деталей и проводников, электрически соединенных между собой. Место перехода тока из одной токоведущей детали в другую называют электрическим контактом (контакт).

Деталь, осуществляющую контакт, называют контактом-деталью. Наличие электрического контакта (само явление) называют контактированием.

Из самого определения «электрический контакт» следует, что контакт, по крайней мере, состоит из двух частей. По возможному перемещению этих частей относительно друг друга при заданном действии устройства контакты электрических цепей могут быть разделены на три группы: разборные, коммутирующие и скользящие.

Разборные контакты – это те, у которых в процессе работы детали не перемещаются относительно друг друга, а остаются надежно скрепленными. Например, болтовое соединение шин, присоединение проводников к зажимам и т.д.

Коммутирующие контакты – это те, которые в процессе работы замыкают, размыкают или переключают цепь, в которой течет или может протекать ток. Например, контакты выключателей, контакторов, рубильников и т.п.

Скользящие контакты – разновидность коммутирующих контактов, у которых одна из деталей перемещается (скользит) относительно другой, но электрический контакт при этом не нарушается. Например, контакты реостатов, щеточный контакт электрических коллекторных машин, шарнирный контакт.

Говоря об электрическом контакте, следует различать условную и эффективную площади контактирования. Как бы тщательно ни были отшлифованы контактные поверхности, они все же будут иметь микроскопические бугорки и шероховатости. Поэтому физически две поверхности будут контактировать не всей условной площадью рабочей поверхности контакта-детали (рис. 4-1, в), а лишь отдельными микроскопическими площадками (рис. 4-1, д). Число площадок контактирования и их расположение зависят от геометрических форм контактирующих деталей.

По форме контактирования различают три типа контактов: точечный, линейный, поверхностный.

Точечный – контактирование обеспечено только в одной площадке – точке (рис. 4-1, а и г). Например, сфера – сфера, сфера – плоскость, конус – плоскость и х. д. Здесь условная и физическая картины контактирования совпадают.

Линейный – условное контактирование деталей происходит по линии (рис. 4-1, б и д). Например, цилиндр – цилиндр (по образующей), цилиндр – плоскость, виток – виток и т.д. Физическая картина контактирования будет представлена рядом площадок (минимум две), расположенными на линии.

Поверхностный – условное контактирование происходит по поверхности (рис. 4-1, в), физическое – в ряде площадок (минимум три), расположенных на этой поверхности.

Рис. 4-1. Типы контактов, условия и физическая картины контактирования

Размеры площадок контактирования пропорциональны силе, сжимающей детали, и зависят от сопротивления смятию материала деталей. Если две детали контактируют в одной площадке, то ее размер в первом приближении

(4-1)

где Р – сила, сжимающая детали; σ – временное сопротивление материала смятию. Если детали контактируют в т площадках, то размер каждой определится тем же уравнением, а размер общей площади будет равен сумме размеров отдельных площадок. В первом приближении силу сжатия для каждой площадки можно считать равной

(4-2)

Соотношение (4-1) с достаточным приближением справедливо до некоторого значения силы Р. С ростом силы сжатия рост размеров площадок соприкос­новения замедляется, начинается усадка всей площади контакта. Отсюда следует, что увеличение силы нажатия контактов выше определенного предела нецелесообразно.

Тип контакта определяется его назначением, значениями тока и контактного нажатия, конструкцией контактного узла и всего аппарата. При этом следует всегда иметь в виду, что многоточечное контактирование обеспечивает более надежный контакт.

Дата добавления: 2014-10-15