Mavzu: Kontaktli payvandlashdagi elektr qarshilik. Reja: Kontaktli payvandlashda issiqlik manbalari. Djoul-Lens konuni. Tegish qarshiliqlari

2. Djoul-Lens konuni. Tegish qarshiliqlari.
Joul — Lens qonuni — oʻtkazgichdan elektr toki oʻtganda unda ajraladigan issiqlik miqdorini ifodalovchi qonun. 1841-yilda Jeyms Joul va undan mustaqil ravishda 1842-yilda Emiliy Lens tomonidan topilgan va tajribada tasdiqlangan.
Joul — Lens qonunining amaliy ahamiyati katta; elektr choʻgʻlanma lampalari, elektr isitgichlar va elektr isitish qurilmalari shu qonunga asoslanib loyihalanadi.

Tegish qarshiliqlari detal-detal va elektrod-detal tegish joylarining tor sohasida to‘plangan qarshiliklardir.

Tegish qarshiliklari mavjudligini P kuch bilan siqilgan metall detallar orqali kichik tok utkazib va tegish joyi sohasida hamda detallarning o‘zida bir xil uzunlikdagi qismlarda kuchlanishning pasayishini o‘lchab aniqlash mumkin.
Bunda ( ) bo‘ladi. Tegish qarshilik-larining mavjudligi detallar va elektrodlarning yuzalari notekisligi tufayli, shuningdek elektr tokini o‘tkazmaydigan har xil sirtqi hosilalar: oksid hamda gidrooksid pardalari, shimilgan namlik, moylar, korroziya mahsullari, chang va shu kabilar tufayli elektr kontakt yuzining cheklanganligi bilan bog‘likdir.

a– sovuq detallar bir-biriga tegadigan joyida tokning taqsimlanishi;
b– jismlar yuzasining tuzilishi:
1 – metall; 2 – oksid va gidroksid pardalari; 3 – korroziya mahsullari; 4 – shimilgan namlik; 5 – moy; 6 – singigan gazlar; 7 – chang;
d – mikrotegish joylarining taйsimlanishi.
Shu sababli detallar kizigunga kadar tegish joyi (kontakt) ning xakikiy yuzi (S_h) tegish joyining kontur yuzi (S_k) dan ancha kichik bo‘ladi. Tegish joyini kontur yuzi elektrodning diametri d_E yoki plastik belbog‘ning diametri d_b ga bog‘liq bo‘ladi. Bunday sharoitda tok ayrim mikrotegish joylari orqali utadi (S_h), bu esa elektr toki chiziqlarining qiyshayishi va muayyan joyda zichlanishiga olib keladi. Detallar yuzasi holatining tegish qarshiligiga ta’siri juda katta bo‘ladi. Masalan, 3 mm qalinlikdagi kam uglerodli po‘latdan yasalib, turlicha ishlov berilgan, elektrodlar d_E=10 mm yordamida 2kN kuch bilan siqilgan ikkita plastinaning tegish qarshiligi (o‘lchash natijalariga ko‘ra) quyidagilarni tashkil qilgan (mk ):
xurushlangan plastinalarniki – 300;
jilvirlash doirasi bilan tozalangan va silliqlangan plastinalarniki – 100;
keskich bilan ishlangan plastinalarniki – 1200;
qasmoq bilan qoplangan plastinalarniki – 80 000;
zang va qasmoq bilan qoplangan plastinalarniki – 300 000.
Siqish quchi F_pay ning ortishi plastik deformatsiyalarga, oksid pardalaring yemirilishi va R_EE ning kamayishiga olib keladi.
Sovuq detallar tegish qarshiligining siqish kuchi F_pay ga bog‘liqligi ayrim hollarda empirik formula yordamida baholanadi:
,
bu erda: R_DD – o‘zgarmas koeffitsient bo‘lib, u po‘lat uchun (5–6)·10^-3 ga va aluminiy qotishmalari uchun (1–2)·10^-3 ga teng; - daraja ko‘rsatkichi bo‘lib, u po‘lat uchun 0,7 ga hamda aluminiy qotishmalari uchun 0,8 ga teng.
Po‘lat namunalar uchun: R_ED ≈0,5R_DD.
Payvandlash joyi qizdirilganda mikrochiqiqlarning plastik deformatsiyalanishi avj oladi, oksid pardalari yemiriladi va tegish qarshiliklari tezda (bir necha millisekund ichida) deyarli nolgacha kamayadi. Po‘latlarni payvandlashda bu hodisa 600°C haroratdayoq, aluminiy qotishmalarini payvandlashda esa chamasi 350°C dayoq, ro‘y beradi.
Qarshilik bilan uchma-uch payvandlashda tegish qarshiligi R_DD nuqtali va chokli payvandlashdagi tegish qarshiligiga o‘xshashdir.
Uchma-uch payvandlashda tegish joyida ajralib chiqadigan issiqlik umumimiy balansda 15 % dan oshmaydi. Ammo tegish qarshiligi tez yo‘qolgandan so‘ng bu joyda qizigan metall zonasi qoladi, u jadal ravishda issiqlik hosil qilishda davom etadi. Rejimning qattiqligi ortishi bilan payvandlash joyida tegish qarshiligining qizishga ta’siri ortadi, chunki tegish qarshiligining mavjud bo‘lish vaqti payvandlash tokining umumiy o‘tish vaqtiga nisbatan ancha ortadi.
Eritib uchma-uch payvandlashda tegish qarshiligi R_DD tirqishdagi ulagichlarning o‘lchami va soniga bog‘lik bo‘lib, bir vaqtda mavjud bo‘ladigan ulagichlar soni va kesimi ortim bilan kamayadi. Payvandlanayotgan detallarning uchlari orasida erigan metallning tegish ulagichlari hosil bo‘lib, aynan ular qarshilikni yuzaga keltiradi. Ularning o‘lchamlari payvandlanayotgan detallarning kesimi kattalashishi hamda erish tezligi ortishi bilan kattalashadi.
Tegish qarshiligi ushbu empirik formula yordamida hisoblab topiladi:
,
bunda: k₁ – po‘latning xossalarini hisobga oluvchi koeffitsient, u uglerodli va kam uglerodli po‘latlar uchun 1 ga, austenitli po‘latlar uchun 1,1 ga teng;
S – payvandalanadigan detallar kesimi, sm²;
v_erish – erish tezligi, sm/s;
j – hamma kesimlarga hisobotlangan tok zichligi, A/mm².
Bu tegish qarshiligining qiymati boshqa usullardagiga qaraganda kattarok bo‘lib, 100 - 2500 mk ni tashkil etadi va deyarli butun payvandlash jarayoni mobaynida mavjud bo‘ladi.