Материалы для скользящих контактов

Материалы для подвижных контактов

Все контактные материалы при работе подвергаются износу (раз­рушению). Принято различать механический, химический и элект­рический износы.

Механический износ связан с истиранием и деформированием материалов контактирующих поверхностей вследствие приложения определенной силы при ударе контактов и последующего контакт­ного нажатия. Он зависит от свойств материала и конструкции кон­тактного устройства.

Химический износ (коррозия) обусловлен химическим взаимо­действием контактных материалов с окружающей средой, т. е. с по­явлением на их поверхности оксидных, сульфидных, карбонатных и других пленок с плохой электропроводностью. Все металличес­кие изделия в процессе эксплуатации подвержены действию корро­зии, однако коррозия контактных материалов протекает значитель­но активнее по причине разогрева контактов до высоких темпера­тур. Для повышения стойкости к коррозии в контактном устрой­стве создается вакуум или среда инертного газа, а контактные по­верхности покрываются более стойкими к коррозии металлами.

Электрический износ (электрическая эрозия или обгорание) на­блюдается только в разрывных и частично скользящих контактах. Это связано с полярностью контактов и сводится к испарению и переносу из-за воздействия электрической дуги в случае разрыва контакта частиц контактного материала. В результате на одной кон­тактной поверхности образуются наросты, а на другой - углубле­ния (кратеры). При переносе металла с анода на катод между ними могут возникать иглы, которые препятствуют размыканию контакта и нарушают его работу. При относительно больших плотностях тока может произойти сваривание контактных поверхностей. Особо ос­тро эрозия проявляется в цепях постоянного тока.

К контактным материалам предъявляются следующие требова­ния:

- низкое переходное электрическое сопротивление (сопротивление в месте соприкосновения контактных поверхностей);

- стойкость к износу;

- постоянство переходного сопротивления в процессе работы.

Наиболее ответственными контактами, применяемыми в элект­ротехнике, являются контакты, служащие для периодического за­мыкания и размыкания электрических цепей (скользящие и размы­кающие).

Скользящие контакты обеспечивают переход электрического тока от неподвижной части устройства к подвижной.

При работе скользящих контактов их поверхности подвергают­ся механическому износу и коррозии.

К скользящим контактам относят пружинные металлические и электротехнические угольные.

Материалы для пружинных скользящих контактов дол­жны обладать следующими свойствами: высокая прочность и твер­дость, высокая упругость, низкое удельное электрическое сопротив­ление, малое падение напряжения на контакте, высокая стойкость к истиранию, выдерживают работу на больших скоростях, стойкость к окислению.

В качестве пружинных металлических контактных матери­алов применяют твердотянутую электролитическую медь, специаль­ные сорта бронз (кадмиевые, кадмиево-оловянистые, бериллиевые), а также материалы соединения серебро - окись кадмия.

Основное применение пружинные контактные материалы нахо­дят в проволочных потенциометрах, реостатах, переключателях.

Электротехнические угольные материалы широко используют для изготовления щеток электрических машин, уголь­ных электродов для гальванических элементов, дуговых печей и т. п.

Материалы для электротехнических щеток выбираются в зави­симости от конструкции машины и режима ее работы. Промыш­ленность выпускает щетки различных марок: графитные (Г); уголь­но-графитные (УГ); металлографитные, т.е. содержащие металли­ческий порошок (М и МГ); электрографитированные, т.е. подверг­нутые графитированию (ЭГ). Для этих целей используются прессо­ванные композиции из угля, графита, бронз и некоторых металлов, подвергнутых специальной термической обработке.

Основные свойства электротехнических угольных материалов см. в таблице 2.9.

Дата добавления: 2015-05-26