www.wikidata.uk-ua.nina.az

Біметалева пластина Біметале ва пласти на пластина виготовлена з біметалу чи з механічно скріплених пластин двох різних

Біметалева пластина

Біметале́ва пласти́на — пластина, виготовлена з біметалу чи з механічно скріплених пластин двох різних металів. Як правило, використовується як основна частина термомеханічного давача.

Зміна радіуса закручування спіральної біметалевої пластини в залежності від температури

Будова Редагувати

Якщо обидва кінці біметалічної пластини скріплені заклепками, при збільшенні температури пластина згинається

Конструкція являє собою відрізок стрічки з біметалу. Один кінець стрічки, як правило, нерухомо закріплений у корпусі пристрою, а інший — переміщається в залежності від температури пластини.

Зустрічаються пристрої, що складаються з двох пластин різнорідних металів, закріплених одними кінцями і скріплених (заклепуванням, паянням або зварюванням) інших кінців. При зміні температури за рахунок різниці у коефіцієнтах теплового розширення матеріалів скріплений кінець пластин переміщається.

Роботоздатні в широкому діапазоні температур.

Історія Редагувати

Біметалева пластина, ймовірно, винайдена у вісімнадцятому столітті годинникарем Джоном Гаррісоном для його третьої конструкції морського хронометра (H3) у 1759 році для компенсації температурних змін балансування пружини. Перші зразки конструкції винахідник виготовляв шляхом сполучення двох смуг металу заклепками, але пізніше ним була застосована технологія безпосереднього злиття розплавленої латуні із сталевою підкладкою. Пластина цього типу була встановлена у конструкції останнього хронометра H4. За його винахід йому встановлено меморіальну дошку у Вестмінстерському абатстві в Англії.

Застосування Редагувати

Термостати і захисні пристрої Редагувати

Біметалева пластина використовується для керування електричними контактами, що замикають чи розмикають електричний ланцюг нагрівача з метою підтримання температури на заданому рівні. У випадку захисних пристроїв — аварійно відключають електроживлення навантаження.

Використання класичної конструкції забезпечує поступове зведення-розведення контактів, що приводить до іскріння і обгоряння контактів, а конструкція з використанням механічної біфуркації може спрацьовувати стрибкоподібно, відразу переміщаючи контакт на декілька міліметрів (зазвичай, чути клацання від таких перемикань чути при роботі праски чи електричного запобіжника).

Застосовуються як пристрої захисту: від перегрівання (наприклад в електрочайнику) або від перевищення сили струму (запобіжники). Можуть бути як самовідновлювані, так і вимагати втручання обслуговчого персоналу для повернення запобіжника у включений стан.

Генератори імпульсів та реле часу Редагувати

Використовується біметалева пластина з контактом і з підігрівачем (застосовується обмотка з високоомного провідника або сама пластина, по якій пропускають електричний струм).

Застосовується для перемикання режимів роботи пристроїв після їх включення (наприклад, у стартерах люмінесцентних лампах і електродвигунах). У цьому випадку нагрівання пластини триває увесь час, поки пристрій включено.

Термометри Редагувати

Схема термометра на основі біметалевої пластини

У конструкції термометра довга згорнута спіраллю стрічка з біметалу закріплюється в центрі. Інший (зовнішній) кінець спіралі переміщається вздовж шкали, розміченій в градусах температури. Такий термометр, на відміну від рідинного (наприклад, ртутного чи спиртового) абсолютно нечутливий до змін зовнішнього тиску і механічно міцніший та витриваліший.

У термографах біметалева пластина через систему важелів управляє пером самописця, котре малює графік зміни температури у часі (застосовується в метеорології).

Аналогічна конструкція використовується в інжекторних системах двигунів внутрішнього згорання для керування заслінкою подачі повітря в залежності від ступеня прогрівання двигуна.

Електровимірювальні прилади Редагувати

Використовується як різновид біметалічного термометра з підігрівачем. У залежності від схеми включення може бути вольтметром чи амперметром. При роботі споживає енергію, зате зовсім не містить тертьових механічних частин. Прості, вібростійкі, мало чутливі до забруднень та вологості. Досі широко застосовуються в автомобільній електроніці.

Розрахунки Редагувати

Кривина біметалевої балки може бути розрахована за формулою:

Де і модуль Юнга і товщина першого матеріалу і та модуль Юнга і товщина другого матеріалу. різниця деформацій, обчислена за:

де α1 коефіцієнт теплового розширення першого матеріалу і α2 коефіцієнт теплового розширення другого матеріалу. ΔT приріст температури відносно початкової, при якій балка не має вигину.

Див. також Редагувати

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Біметалева пластина

Примітки Редагувати

  1. Біметалева стрічка у рідкому азоті [ 23 червня 2011 у Wayback Machine.](англ.)
  2. Sobel, Dava. «Longitude», London, Fourth Estate, 1995, ISBN 0-00-721446-4, стр. 103 (англ.)
  3. Clyne, TW. «Residual stresses in surface coatings and their effects on interfacial debonding.» Key Engineering Materials (Switzerland). Vol. 116–117, pp. 307–330. 1996
  4. Timoshenko, J. Opt. Soc. Am. 11, 233 (1925)

Джерела Редагувати

  • Кисликов В. Ф., Лущик В. В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник. — К.: Либідь, 1999. — 400 с.
  • Васюра А. С. Елементи та пристрої систем управління і автоматики. — Вінниця: ВДТУ, 1999. — 157 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Bimetale va plasti na plastina vigotovlena z bimetalu chi z mehanichno skriplenih plastin dvoh riznih metaliv Yak pravilo vikoristovuyetsya yak osnovna chastina termomehanichnogo davacha Zmina radiusa zakruchuvannya spiralnoyi bimetalevoyi plastini v zalezhnosti vid temperaturi Zmist 1 Budova 2 Istoriya 3 Zastosuvannya 3 1 Termostati i zahisni pristroyi 3 2 Generatori impulsiv ta rele chasu 3 3 Termometri 3 4 Elektrovimiryuvalni priladi 4 Rozrahunki 5 Div takozh 6 Primitki 7 DzherelaBudova Redaguvati nbsp Yaksho obidva kinci bimetalichnoyi plastini skripleni zaklepkami pri zbilshenni temperaturi plastina zginayetsyaKonstrukciya yavlyaye soboyu vidrizok strichki z bimetalu Odin kinec strichki yak pravilo neruhomo zakriplenij u korpusi pristroyu a inshij peremishayetsya v zalezhnosti vid temperaturi plastini Zustrichayutsya pristroyi sho skladayutsya z dvoh plastin riznoridnih metaliv zakriplenih odnimi kincyami i skriplenih zaklepuvannyam payannyam abo zvaryuvannyam inshih kinciv Pri zmini temperaturi za rahunok riznici u koeficiyentah teplovogo rozshirennya materialiv skriplenij kinec plastin peremishayetsya Robotozdatni v shirokomu diapazoni temperatur 1 Istoriya RedaguvatiBimetaleva plastina jmovirno vinajdena u visimnadcyatomu stolitti godinnikarem Dzhonom Garrisonom dlya jogo tretoyi konstrukciyi morskogo hronometra H3 u 1759 roci dlya kompensaciyi temperaturnih zmin balansuvannya pruzhini 2 Pershi zrazki konstrukciyi vinahidnik vigotovlyav shlyahom spoluchennya dvoh smug metalu zaklepkami ale piznishe nim bula zastosovana tehnologiya bezposerednogo zlittya rozplavlenoyi latuni iz stalevoyu pidkladkoyu Plastina cogo tipu bula vstanovlena u konstrukciyi ostannogo hronometra H4 Za jogo vinahid jomu vstanovleno memorialnu doshku u Vestminsterskomu abatstvi v Angliyi Zastosuvannya RedaguvatiTermostati i zahisni pristroyi Redaguvati Bimetaleva plastina vikoristovuyetsya dlya keruvannya elektrichnimi kontaktami sho zamikayut chi rozmikayut elektrichnij lancyug nagrivacha z metoyu pidtrimannya temperaturi na zadanomu rivni U vipadku zahisnih pristroyiv avarijno vidklyuchayut elektrozhivlennya navantazhennya Vikoristannya klasichnoyi konstrukciyi zabezpechuye postupove zvedennya rozvedennya kontaktiv sho privodit do iskrinnya i obgoryannya kontaktiv a konstrukciya z vikoristannyam mehanichnoyi bifurkaciyi mozhe spracovuvati stribkopodibno vidrazu peremishayuchi kontakt na dekilka milimetriv zazvichaj chuti klacannya vid takih peremikan chuti pri roboti praski chi elektrichnogo zapobizhnika Zastosovuyutsya yak pristroyi zahistu vid peregrivannya napriklad v elektrochajniku abo vid perevishennya sili strumu zapobizhniki Mozhut buti yak samovidnovlyuvani tak i vimagati vtruchannya obslugovchogo personalu dlya povernennya zapobizhnika u vklyuchenij stan Generatori impulsiv ta rele chasu Redaguvati Vikoristovuyetsya bimetaleva plastina z kontaktom i z pidigrivachem zastosovuyetsya obmotka z visokoomnogo providnika abo sama plastina po yakij propuskayut elektrichnij strum Zastosovuyetsya dlya peremikannya rezhimiv roboti pristroyiv pislya yih vklyuchennya napriklad u starterah lyuminescentnih lampah i elektrodvigunah U comu vipadku nagrivannya plastini trivaye uves chas poki pristrij vklyucheno Termometri Redaguvati nbsp Shema termometra na osnovi bimetalevoyi plastiniU konstrukciyi termometra dovga zgornuta spirallyu strichka z bimetalu zakriplyuyetsya v centri Inshij zovnishnij kinec spirali peremishayetsya vzdovzh shkali rozmichenij v gradusah temperaturi Takij termometr na vidminu vid ridinnogo napriklad rtutnogo chi spirtovogo absolyutno nechutlivij do zmin zovnishnogo tisku i mehanichno micnishij ta vitrivalishij U termografah bimetaleva plastina cherez sistemu vazheliv upravlyaye perom samopiscya kotre malyuye grafik zmini temperaturi u chasi zastosovuyetsya v meteorologiyi Analogichna konstrukciya vikoristovuyetsya v inzhektornih sistemah dviguniv vnutrishnogo zgorannya dlya keruvannya zaslinkoyu podachi povitrya v zalezhnosti vid stupenya progrivannya dviguna Elektrovimiryuvalni priladi Redaguvati Vikoristovuyetsya yak riznovid bimetalichnogo termometra z pidigrivachem U zalezhnosti vid shemi vklyuchennya mozhe buti voltmetrom chi ampermetrom Pri roboti spozhivaye energiyu zate zovsim ne mistit tertovih mehanichnih chastin Prosti vibrostijki malo chutlivi do zabrudnen ta vologosti Dosi shiroko zastosovuyutsya v avtomobilnij elektronici Rozrahunki RedaguvatiKrivina bimetalevoyi balki mozhe buti rozrahovana za formuloyu k 6 E 1 E 2 h 1 h 2 h 1 h 2 ϵ E 1 2 h 1 4 4 E 1 E 2 h 1 3 h 2 6 E 1 E 2 h 1 2 h 2 2 4 E 1 E 2 h 2 3 h 1 1 E 2 2 h 2 4 displaystyle kappa frac 6E 1 E 2 h 1 h 2 h 1 h 2 epsilon E 1 2 h 1 4 4E 1 E 2 h 1 3 h 2 6E 1 E 2 h 1 2 h 2 2 4E 1 E 2 h 2 3 h 1 1 E 2 2 h 2 4 nbsp De E 1 displaystyle E 1 nbsp i h 1 displaystyle h 1 nbsp modul Yunga i tovshina pershogo materialu i E 2 displaystyle E 2 nbsp ta h 2 displaystyle h 2 nbsp modul Yunga i tovshina drugogo materialu ϵ displaystyle epsilon nbsp riznicya deformacij obchislena za ϵ a 1 a 2 D T displaystyle epsilon alpha 1 alpha 2 Delta T nbsp de a1 koeficiyent teplovogo rozshirennya pershogo materialu i a2 koeficiyent teplovogo rozshirennya drugogo materialu DT pririst temperaturi vidnosno pochatkovoyi pri yakij balka ne maye viginu 3 4 Div takozh RedaguvatiVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Bimetaleva plastinaMono Jetronic Termometr Bimetal TermoparaPrimitki Redaguvati Bimetaleva strichka u ridkomuazoti Arhivovano 23 chervnya 2011 u Wayback Machine angl Sobel Dava Longitude London Fourth Estate 1995 ISBN 0 00 721446 4 str 103 angl Clyne TW Residual stresses in surface coatings and their effects on interfacial debonding Key Engineering Materials Switzerland Vol 116 117 pp 307 330 1996 Timoshenko J Opt Soc Am 11 233 1925 Dzherela RedaguvatiKislikov V F Lushik V V Budova j ekspluataciya avtomobiliv Pidruchnik K Libid 1999 400 s Vasyura A S Elementi ta pristroyi sistem upravlinnya i avtomatiki Vinnicya VDTU 1999 157 s Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Bimetaleva plastina amp oldid 36015558