Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Восточно-Сибирский государственный университет технологий

и управления»

(ФГБОУ ВПО «ВСГУТУ»)

Машиностроительный факультет

Кафедра «Металловедение и технология обработки материалов»

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАСЧЕТНАЯ РАБОТА

на тему: Восстановление электрических контактов при помощи холодного газодинамического оборудования

Выполнил: ст-т 440 группы

Цыренов Б. В.

Проверил: Аганаев Ю.П.

Улан-Удэ, 2014

СОДЕРЖАНИЕ: стр.

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………......3

Глава 1 электрические контакты……………………………………4

1.1Порошковый материал, используемый для напыления

электрических контактов………………………………………………………...6

1.2 Установка для газодинамического напыления……………………..10

1.3 Приближенные оценки газового потока на сверхзвуковом

участке сопла, при постоянной скорости, плотности и температуре………...14

Глава 2 оборудование………………………………………………….16

2.1 Установка для газодинамического напыления……………………...16

Глава 3 технологические операции и смета расходов

НА ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОДНОЙ ДЕТАЛИ………..18

3.1 Технологическая карта, для восстановления

электрического контакта………………………………………………………...18

3.2 Смета расходов на восстановление одного

электрического контакта………………………………………………………..19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….24

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………….25

ВВЕДЕНИЕ

Напыление -  нанесение вещества в дисперсном состоянии на поверхность изделий и полуфабрикатов для сообщения им специальных физико-химических, механических, декоративных свойств или для восстановления дефектной поверхности. Напылённое покрытие удерживается на поверхности в основном силами адгезии. В зависимости от исходного состояния напыляемых материалов и конструкции напыляющих устройств различают следующим методы Н.: газопламенный, электродуговой, порошковый, жидкостный, парофазовый, плазменный, лазерный, газодинамический. Указанными методами наносят металлы (Ni, Zn, Al, Ag, Cr, Cu, Au, Pt и др.), сплавы (сталь, бронзу и др.), химические соединения (силициды, бориды, карбиды, окислы и др.), неметаллические материалы (пластмассы). Толщина напыляемого слоя зависит от метода и режима Н. и требуемых свойств. Кроме того, Н. получают тонкие эпитаксиальные плёнки, например полупроводниковых материалов. См. также Металлизация, Напыление полимеров.

Тонкопленочные металлополимерные материалы (металлизированные полимеры, металлические изделия с тонким полимерным покрытием, многослойные системы и др.), характеризуются высокими служебными свойствами и эффективно используются при решении различных технических задач. Их применение во многом определило достижения оптики, электро- и радиотехники, химических технологий и ряда других отраслей промышленности

Основной особенностью формирования данных материалов является протекание сложных физико-химических процессов на границе раздела фаз, их зависимость от условий и режимов осаждения слоев. Именно по этой причине рассмотрение даже самой простой в технологическом отношении двухслойной системы металл-полимер предполагает, в частности, учет состояния граничного полимерного слоя как основного ее элемента. Структура и свойства данного слоя определяются кинетикой протекания диффузионных, контактных химических процессов, имеющих, как правило, релаксационную природу и зависящих от природы взаимодействующих материалов и технологических параметров формирования адгезионного контакта.

Глава 1 электрические контакты

Виды электрических контактов

Стабильное проведение электрического тока, называется электрическим контактом.

Для того чтобы электрический контакт работал без потерь нужно прикладывать сжимающее усилие, которое будет передавать энергию электрического тока поверхности до нужной величины и передавать его от одного аппарата к другому.

Электрические контакты могут работать в самых различных условиях, и пропускать ток от долей микроампера до тысяч и десятков ампер, так как технические характеристики электрических контактов разнообразны.

Электрические контакты подразделяются на три вида по характеру коммутации тока: неподвижные, скользящие и разрывные.

Неподвижные контакты либо вовсе не коммутируют ток, создавая постоянное соединение, либо коммутируют его редко. К неподвижным контактам относят неразъемные (сварные – соединение проводов воздушных линий или жил кабелей, паяные – электро – радиоэлементы в электрических приборах) и разъемные (зажимные – аппаратура токораспределения, штепсельные – соединение электрической цепи отдельных узлов блоков, приборов) контакты. Характерной особенностью неподвижных контактов, является отсутствие заметного износа и длительный срок службы.

Скользящие контакты обеспечивают непрерывную коммутацию тока между подвижной и неподвижной частями электрических машин, аппаратов и приборов. К скользящим контактам относятся, например, коллектор, кольца и щетки в электрических машинах, обмотки и ползунки в реостатах и потенциометрах. Скользящим контактам электрических машин свойственны непрерывное трение и быстрый износ контактирующих поверхностей.

Разрывные контакты периодически коммутируют цепи электрического тока – производят их замыкание, размыкание, переключение. Для разрывных контактов характерна работа в сложных условиях замыкания и разрыва электрической цепи. При этом, как правило, возникает дуговой или искровой процесс, что ведет к постепенному разрушению материала контактных поверхностей. Разрывные контакты могут разрушаться в результате:

• коррозии, возникающей при химической реакции во время появления искры или дуги;

• эрозии, т. е. переноса металла с контакта на контакт при прохождении электрического тока;

• износа, вызываемого своеобразием характера работы разрывных контактов;

Разрывные электрические контакты (контактные элементы, контакт - детали) входят в состав коммутационных электротехнических аппаратов (в том числе, аппаратов НВА – контакторы, магнитные пускатели, автоматические выключатели, реле). Так как контакт – детали изготовляются из серебра и изнашиваются в процессе работы – это означает, что происходит безвозвратная потеря драгоценного металла и сбой электроаппарата, при котором могут быть тяжелые последствия. Поэтому расширяя их номенклатуру и качество, мы сможем предотвратить эти проблемы[1,2].

Основными требованиями к материалам разрывных электроконтактов является комплекс воздействующих на них многочисленных разрушающих факторов, вызывающих износ контактов. Наибольшее отрицательное влияние оказывает электрическая дуга, возникающая при размыкании электрической цепи и вызывающая дуговую эрозию контактов. При небольших значениях тока и продолжительности горения дуги эрозионный износ возникает за счет испарения материала в расплавленных локальных точках – местах привязки катодного пятна дуги. С увеличением тока площадь расплавленных зон повышается, растет интенсивность испарения, наблюдается разбрызгивание и кипение металла в расплавленной ванне катодного пятна. Помимо этого, поверхность контакта подвергается влиянию и других разрушающих факторов, связанных с условиями работы аппарата. Условно их можно подразделить на электрические, механические и химические: проявления механического разрушения и деформации, термические напряжения и удары, химическое взаимодействие с атмосферой[2,3,4].

Материал должен сочетать в себе набор определенных физико-химических и механических свойств, ряд из которых трудно совместить. Это требует длительной трудоемкой оптимизации, как на стадии лабораторных исследований, так и на стадии «доводки» электроконтактов при их работе в

конкретном электроаппарате. Например, с одной стороны, необходима высокая твердость материала для увеличения прочности и стойкости против деформации. Но с другой – высокая твердость вызывает «дребезг» контактов при замыкании, что приводит к многократному (2-5 раз) зажиганию дуги и усиленному износу. Поэтому твердость композита должна иметь некоторое оптимальное значение[2].