автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.04, диссертация на тему:Фрикционные и электрические характеристики жидкометаллических контактов при граничном трении

ТВЕРСКОЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи ШТКРЕВ Андрей Арсеньевич

ФРИКЦИОННЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВДЩОМЕТАШИЧЕСКИХ КОНТАКТ® ЕРИ ГРАНИЧНОМ ТРЕНИИ

Специальность 05.02.04 - Трение и износ в машинах

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тверь - 1992

Работа выполнена

в Тверском ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте

Научный руководитель - заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Н.Б.ДЕМКИН

Научный консультант - кандидат технических наук, доцент ■ В. В.ИЗМАЙЛОВ

Официальные оппоненты- заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор А.В.ЧИЧИВДЗВ

- кандидат технических наук, доцент М.А.К0Р0ТК0В

Ведущая организация - НПО им.С.А..ЛАВОЧКИНА

Защита состоится декабря 1992 года в 14-00 часов на заседании спеадвлиаированного совета К.063.22.02 по транив и износу в машинах Тверского ордена рудового Красного Знамени политехничас-кого института по адресу: 170026, г.Тверь, наб. Афанасия Никитина, 22

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

ОБЩИ? ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие техники предъявляет возраста»-' щке требования к надошюсги и долговечности электрических контактов. Одним из путей решения этой задачи является применение жидко-• металлических контактов (1Ш). Они обладают калым переходным электрическим сопротивлением, хорошими возможностями охлаждения, не подвержены сваривания при больших токах и температурах, а тага® влиянию вибраций. Малое контактное наяагае позволяет существенно упростить приводные механизмы и снизить износ контакт-деталей.

В настоящее время дМК находят широкое применение в системах электролиза, в шщннх жидкометаллических насосах, электромагнитах, ускорителях элементарных частиц, сверхпроводящих системах, униполярных генераторах, коммутационных аппаратах на десятки и сотни хшюакпор, а также в разнообразных герметизированных контактах релейного диапазона токов.

Однако, несмотря на очевидные преимущества £МК, производство контактных устройств на их основе сдерглвается отсутствием достаточно полных исследований контактирования твердых контакт-деталей при использовании промежуточной гзддковдталлической среды, фрикционных и электрических характеристик 3.®, отсутствием методик определения этих свойств и методик выбора оптимальных компонентов трибологической системы скользящего 2Ж при граничном трении.

На частичное восполнение указанного пробела направлена настоящая работа, в которой получены результаты, необходимые для совершенствования существующих и разработки, нов ых-более эффективных ЕК.

Цель и основные задачи работы. Целью работы является создание инженерных методик расчета фрикционных и электрических характеристик кидкометаллических контактных узлов и выбора оптимальных материалов контакт-деталей и ЕМсред на осново теоретических и экспериментальных исследований фрикционного взаимодействия'в. скользящем МС с промежуточной галлийсодаржаз'эй средой.

Для достижения этой цели были поставлены следующие основные задачи: "

1, Создание спецаальних эхсквршвнталывдх'^Ьтаюво» я иотогкк для комплексного изучения тронзя, износа а электропроводности скользящих ЕЖ.

2. Теоретические и экспериментальные исследования факторов, : определяющих фрикционные и электрические характеристики кбнтактно-го взаимодействия твердометаллических контакт-деталей через проме-

жуточную галлийсодержащую 2лсреду.

3. Разработка научно обоснованных рекомендаций по подбору материалов пар трения к промежуточных сред скользящего

Научная новизна.' В результата теоретического и экспериментального анализа факторов, определяющих йрнкцлошше и электрические свойства единичного и множественного контактного взаимодействия твердошталлических контакт-деталей через промежуточную галлийсо-дерхащуи ЕЛсреду установлено реиаэцве влитие ¿«зико-кеханнческих свойств поверхности твердометаллкческих контакт-деталей на границе с кадкам металлом и инертной рабочей средой.

Влияние контактного давления, гашрогеоыетрки поверхности твердых контакт-деталей и температуры на величины коэйЛициента трения, интенсивности изнашивания и контактн./о сопротивления незначительно.

Показана возможность получения практически нулевого переходного контактного сопротивления на границе жидкий металл / твердый электрод для рада контактных материалов кек в статике, так и в динамике.

Разработана аппаратура душ определения контактного сопротивления галлиЯсодвркада ¡сред при различных температурах, получены уравнения температурите зависимостей удельного электрического сопротивления ИЛоред различного, состава,

.Показана необходимость использования в рекиме граничного трения в качестве контакт-деталей антифрикционной пари материалов, не взаимодействующих с жидким металлом..

Определены параметры адгезионной составляющей удельной силы трения и электрическое сопротивление единицы площади для ряда контактных пар с промежуточной галдкйсодераащей НЛсрэдой.

Показано, что переходное сопротивление в скользящем £МК определяется окисныш пленками и посторонними загрязнениями на границе жидкий металл / твердый электрод.

Обнаружено явление нарушения сплошности Насреда на дорожке трения, находящейся под слоем инертной жидкости. Определены рабочие среды, исключающие нарушение селоешости, Установлено, что в таких средах частицы износа, распределяясь в объеме жидкого металла и инертной рабочей среды, не влияют на проводимость скользящего зшк.

Изучено влияние контактной нагрузки и температуры на электрические и фрикционные характеристики к/шпозишюшшх 3<1К на основе

пористого твердого каркаса, пропитанного ЕЛсродой, разработанных Институтом проблем материаловедения АН Украшш л Московским онер-' гетическим институтом. • "

Практическая полезность. Разработаны методы исследований и экспериментальное оборудование для комшексного изучения триботех-г гшческих, физико-механичеезих, электрических свойств 1'ЗДС о галлий-содержздей промежуточной средой и целенаправленного улучшения их эксплуатационных свойств .

. Предложен критерий выбора оптамальнкх Нюред при мнительно к конкретнш условия:.; работы и путл реализации граничного трения в скольз.чдеи Реализован простой способ гредэкоплуатацпоннои подготовки контактных поверхностей микрорезаннем под слоеи жздкого металла, в т.ч. для композиционных ЕЖ. В соединениях с промежуток-" ной КЛсредоЯ достигнуто сопротивление на 2-3 порядка меньше, чем в традиционных твердометалличаских.

Выполнен расчет силы трения и контактного сопротивления три-босопр.-гаяшй с гаяляйсодвриащеИ промежуточноа средой, что позволяет обоснованно подойти к конструировании токопроводящих контактных узлов с использованием ЛК с заданными' эксплуатационными свойствами.

Б0каэана возможность разумного еннтания требований к качеству обработка поверхностей контакт-деталей, что позволило конструктивно упростить приводные и крепежные узлы токопроводящих трибосоп^я-жений с сохранением качества передаваемого электрического сигнала дшке при наличии вибраций и температурных деформаций узла.

Разработаны рекомендации по защита промежуточной Шсредн скользящих контактов от окисления слоем инертной жидкости, что позволяет расширить области применения 2<¡К и увеличить срок службы существующих негорметизированных конструкций токопроводящих узлов.

Созд.да новае конструкции токопроводящих узлов с ЭЖ для уе-корения сборки-разборки соединений шянопроводов электролизеров /A.C. .К'1525763, й 1674279/, коммутации цепей электролизеров /A.C. !Ь 1588296/, коммутации силовых цопай и цепей управление /A.C. й 1659324/, способные обеспечить надотаую работу энергоустройстп на десятки килоа.щер.

Реализация работы. Рекомендации по повшения'надежности и долговечности контактных соединений наши применение при эксплуатации, ремонте и восстановлении разъемов силовых электроцепей и цепей управления энергооборудования большой мощности. Годовой

экономический эфгдат от внедрения составил 240 тнс.рублей.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсундены на следующих конференциях, совещаниях и семинарах: I. НТК 'Пути повышения качества и надежности скользящих электрических контактов", г. Симферополь, 1988 г.; 2. 1-ой НТК молодых ученых и специалистов КПИ "Перестройке - энтузиазм и творчество молодых", г.Калинин, 1588 г.; 3. Йколэ-секищзо "Электрические контакты, физические явления. Материалы", г. Одесса, 1988 г.; 4. Школе-семинаре "Электрические контакты и электроды. Материалы, физические процессы", г. Одесса, 1990 г.; 5. 2-ой НТК молодых ученых и специалистов ТвеПИ, г. Тверь, 1991 г.; 6. Всесоюзной НТК "Износостойкость машин", г. Брянск, 1991 г.; 7. Юбилейной 20-ой научно-технической конференции-школе "Физика и механика композиционных материалов на основе полимеров", г. Гомель, 1991 г.; 8. 5-ой НТК,"Триботехника -машиностроению", г. Н.Новгород, 1991 г.; 9. Всесоюзном с мевдуиа-роднда участием постоянно действующем семинара "Создание, испытание, диагностика и надежность трибообъекгов", г. Ростов, Ярославской обл., 1991 г.; 10. Межреспубликанской НТК "Качество.и надобность узлов трения", г. Хмельницкий, 1992 г.; II. 21У, ХУ, ХУ1, ХУЛ, ХУЛ!'НТК профессорско-преподавательского состава Тверского лояитсгс-пическ* .'о института.

Публикации. Е0 результатам виполненних исследован;«; опу&шко-вано.12 научных статей, получено 4 авторских свидетельств по за-кзкам на изобретение.

, Структура поботы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов по работе, списка литературы и ириложешш,

СОдаНАИЕ РАБОТЫ

Введение включает обоснование актуальности теаы работы, в,1' л-тическую полес-яость для народного хозяйства и основное задачи исследования.

Первая глава содержит анализ современных взглядов на природу жидкометаллического контакта, специфические особенности трения, износа к механизма алектрической'проводимости СШЖ. Значительный ввдад в развитие теории и исследования физико-механических свойств ак внесли отечественные ученые Б.Л.Алиевскии, А.Д.Еаринберг,

A.И.Беркшов, В.Л.Беляав, О.Б.Брон, В.В.Вйчкио, А.Г.Годолло,

B.Г.Дегтярь, В.-О.С.Зарецкао, А.В.Иванов, Ю.Ю.Каунас, Н.Е.Лнсов, О.Я,Новиков, Г.Н.Перельштейн, Н.Н.Полов, В.В.Танаов и зарубскиые

ученью П.Клауда, Т.^орлса, А.Личев, Т.Цутоя, :'.Ва;'.ян, хЛАолер, в работа:: которых разработаны кетоды расчета ооноишх характеристик контактов ;эд;ай метала / твердый электрод кап на оригинальных моделях, таг, и з реальных конструкциях то ко проводящих контактных узлов.

Обобщенно И8гевш1хсл результатов исследований физкко-кехани-чоских свойств и эксплуатационных характеристик легкоплавких металлов по слодушяы крятерша: рабочий диапазон температур, минимальные ;.:ехакпчоскио потери л контактное сопротивление, стабильность сзолств, безопасность в обслуживании, технологичность в изготовлении и эксплуатации контактных узлов, недефицитность позволило сделать зыьод о наибольшей пригодности ддя скользящего элек-трпчэского контакта галлия к эвгекглн на его основе. Применение гаизайсодврдасцас материалов в качество промежуточной среды основывается па теории п практике триботехники электрических контактов.

Больниц закзад в развитие современных представлений о влиянии различных факторов на работоспособность электрических контактов, связи фрикцпошшк характеристик контактов с их эксплуатационными свойствами внесли работы Г.Н.Ератерской, В.Я.Берента, Н.А.Еуше, Я.Б.демкпна, И.Н.Дзокцэра, В.З.Из;.1а;1чова, Ы.А.Короткова, В.3.Конница, В.Г.Куранова, Н.К.Кьшкина, А.БЛичннэдзв, а так;:е Р.Хольма, К.Мано, Втерла, Х.Хефта.

Анализ литературных данных показывает, что на современном ^ этапе исследований токопроводящих контактных узлов основная проб-лема-обеспечить сочетание требуемых антифрикционных и электрических свойств.

Существенны;! прогресс в области скользящих электрических контактов кокет быть достигнут за счет использования композиционных Н,Ж, разработка и производство которых осуществляется з сотрудничестве институтом»проблем материаловедения АН Украины и .Московским энерге-тичоскЕНинстатутам. Однако отсутствие комплексных исследований 'фрикционных и электрических свойств комнозициокных'"материалов,вли-янио различных факторов на трение.износ я электрическое коптактз-ровашо,окзелвнвв "ядкохо металла про граничном треияа ограничивает использование 7ак:;х маториадоэ в практическом слекгрсаппаратостро-еш;п.

Анализ вь'полнаших работ показал, что недостаточно полно изучены особенности с.мазочшго действия галлийсодержацнх иатериа-■ лов, нет рекомендаи-'п по выбору жидкого металла и контактирующей

твердометаллическои пари для узлов трения токопроводящих устройств, недостаточно исследовано влияние процессов трения и износа на электрические характеристики 71%,- не разработаны научные принципи конструирования и расчета устройств с промежуточной галлийсодер-жащей, средой, работающих в резимс граничного трения, мало исследовано влияние окисления на электрические и сТ-рикцнонные характеристики скользящего Г«К и способы защгы от окисления жидкого металла. '

На основании этого анализа сформулированы цель работы и основные задачи исследований.

Вторая глава посвящена анализу факторов, определяющих фрикционные и электрические характеристики скользящего 2,Ж. Рассмотрен механизм проводимости контактов твердого и :а:дкого металлов и спефицкческие особенности фрикционного'контакта с промежуточной галлийсодер::;ащей средой.

На основании теории контактирования шероховатых поверхностей . получена формула дая определения сопротивления контакта с промежуточной Е,¡средой

ш

где - наибольшая высота микровыступов над средней линией; 4п- номинальная площадь контакта двух контакт-деталей; <£ - относительное сближение; у - относительная площадь контакта;£>хм> ]>гь - соответственно удельное электросопротивление жидкого и твердого металлов.

Исследовано влияние контактного нагруаения,контактной ползучести и температурных деформаций узла на контактное сопротивление. Экспериментальная проверка полученных результатов показала, что в реальном трибосопртаении с промежуточной ЗЛсредой сопротивление контакта больше теоретического в 1,5-4 раза..

Проанализированы причины данного расхождения.

Изучение а,Ж как токопроводяадах трибосопряхений потребовало создания оборудования и методики исследования сохраняемости устойчивой жидкометаялической пленки галлия или его эвтектики на поверхности твердой контакт-детали при фрикционном взаимодействии.

Для предварительной оценки качества кидкометалличаского покрытия на твердой контакт-детали, удовлетворяющего требованиям нормального функционирования трайоскстеаи, использованы критерии: I) обеспечнние минимального электросопротивления контакта .-гадкий •

метам / твердая поверхность при получении П.йокрития; 2) обеспечение. сохраняемости ^Лпокрнтия ври фрикционном контакте. Практическая проверка данных критериев осуществлялась измерением контактного сопротивления мезду эталонным зондом и исследуемо;; контакт-деталью, проводимое в статика и со сдвигом зонда. Б связи с высокой химической активностью галлия и его эвтектнк зонд бш изготовлен из вольфрамовой проволоки диаметром 2 им со сферическим концом, смоченным перед измерен:!ем яидким металлом.

Для реализация метода был использован прибор для измерения пик-ротвердости ЕМГ-3, в котором алмазная пирамида бша заменена дерка-телем зонда. Применение БМГ-З позволило обеспечить с высокой точностью заданное усилие наглткл на зонд в диапазоне 5-200 г с помощью набора гирь из комплекта прибора и контролируемый сдвиг зонда при контакте с образцом с помощью механизма горизонтального перемещения стола прибора, микроскоп прибора позволял наблюдать состояние поверхности образца с покрытием после сдвига. Держатель образца был снайкен нагревателем, что позволяло проводить испытания при температуре до 250°С. Измерения Я« осуществлялись методом вольтметра-амперметра при постоявши измерительном тоне. 10, 100, 1000 мА и компенсации термо-с^С при испытаниях при повышенных температурах путем изменения полярности зонда.

Исследовались следующие методы получения жидкометачлическогр покрытия: I) гальваническое нанесение галлия на твердую контакт-деталь, 2) использование материале-посреднике (например, олова, цинка), хорош взаимодействующего с галлием, 3) смачивание жидким металлом очищенной поверхности, 4) механическая обраоотка под слоем лгэдкого металла (например,скребком, скальпелем л др.).

Полученные значения для образцов из меди М1 при 25-ти- ' кратных измерениях в диапазоне температур 20-250°С при контактном нагруяешпР N = 20 г и качественная оценка сохраняемости покрытия приведены в табл. I.

Высокое контактное сопротивление при гальваническом метода М0.-7Л0 объяснить попаданием з НЛпокрвтиэ электролита ¿13 раствора; большо;: диапазон значений 8к при лужении объясняется присутствием, остатков флюса в сокрытии, которое удается частично уменьппть нагро-вом и выдержкой при температуре вше Тм олова; при смачивании средни;! диапазон Р*. и удовлетворительная сохраняемость объясняются том, что при очистке поверхности абразивами и промьшю растворителями часть поверхности неизбежно окисляется, что сказывается на однород-

ности яэкркгия. Вывод о хорошей пригодности г£жипсодорна'чего покрытия, полученного при механической обработке контактной поверхности под слоем жидкого металла, был в дальней!©« подтверждай при исследованиях фрикционных характеристик скольт.ения ZZSi, а сам метод усовераепстьован.

Таблица I

Сравнительный анализ шллийсодвряащах покрытий

Метод получения покрытия Диапазон RK , ыОм Оценка сохраняемости Пригодность в СП,К

Гальваническое покрытие Предварительное лужение Смачиваний Механическая обработка 195-973 0,343-18,13 0,359-0,771 0,293-0,331 хор. хор. удовл. хор. плохая удовл. . удовл. хор.

Важной характеристикой любого узла с 11,К являотся удельное влектросопротявленяекндкоыеталлической среды. Недостатком км8«ашхся в литераторе значений ржм автектик гшяя является то, что они определялись на моделях реальных контактных узаов, в которых на регистрируемое значение контактного падения напряжения ¿¡У оказывали влияние конструкция узла и проводимость контакта жидкий металл / контактная поверхность твордометаллпческой детали. Для измерения удельного сопротивления !;,;сред и кзучва.'я температуркой зависимости рм били созданы две установки, основанные на регистрации контактного падения напряжения 4 и при постоянном токе на вольфрамовых зондах по четырехпповодной схеме по методу вольтметра-амперметра, свободные от указанных недостатков. В установке УЭС-1 в стеклянной трубке формировался аэдкоиеталлический проводник фиксированной длины и сечения. Удельное электросопротивление □.„определялось по формуле

Ржн-р/У/ла//;, (2)

где 3 - сечение Е<! проводника, I - длина 2,1 проводника, контролируемая микрометрическим винтом, I - сила тока.

- В установке У2С-2ЛЧ постоя!п;ов количество жидкого металла наливалось в дна цилиндрических изоляционных сосуда, -на дне которых расположены четыре зонда, в.одном случае по линейной схеме, в другом- в ввда четырехугольника. Удодьное сопротивлениерЖм определялось по формуле

ржм ~ К ¿и/Г , (3)

- э -

гдо К - шсгатобяьО коэффициент, зависшШ от взаиишго расположения зондов. Для линейной схемы К = 0,022 м, для четырехугольной -К = 0,049 и. Контактное падение'напряжения измерялось.а диапазоне температур 30-180°а

Б указагаго.м диапазоне температур наблгэдается линейная температурная зависимостьр&н~}(тК которая описывается выражением .

рт ~£зо(, ш

гдеръо - значе.пю удельного сопротивления при Т = 30°С (7па = 29,78°С) бС - температурили шэйшциент сопротивления, Т - температура в °С. Значения ко о Клиентов /¡о и для галлия я наиболее часто применяемых на практике овтектпк приведены в табл. 2 (в скобках - содержание & , , $п , Zn в массовых процентах).

Таблица 2

Коэффициенты температуркой зависимости удельного электросопротивления

Материал Са 01 (77,5/22,5) &ГЗ (о2/25/13) виг (64/12/13/11)

оС , 10"1 град 1 Р»в, ю~8 О.м-м 11,6 25,78 9,3 -30,37 8,6 33,56 .8,7 34,0 о

Как видно из табл. 2, усложнение структуры Злсреды приводит к увеличению ее удельного сопротивления и понижению температурного

коэффициента сопротивления, что согласуется с теориями электропроводности кандексированных сред. ' :

Особенности проводимости скользящего НЖ исследовали на двух -физических моделях: I) на классической модели НдК Б.Клауди, представляете;» собой два разделенные щкш металлом твердометалличе-ских цилиндра с (Фиксированными размерами твердого и лидкого провод-киков,изучался контакт лшдкий металл / твердый электрод, 2) на специально разработанной модели сфера - плоскость в статике и при сдвиге изучался контакт единичной микронеровности и множественный контакт реальных поверхностей через промежуточную Е.!среду. ,

На .6-ти позиционной стсндо ЭХ-5КМ из контактов П.Клауди при исследовании временной зависимости удельного переходного сопротивления (т.е. переходного сопротивления единицы площади контакта жидкий металл / твердый электрод) установлено, что фриттинг повер-

хностнкх пленок с течением врекэнк сопрокшается уменьшением (практически к нулевому значению), которое ко:::ко объяснит тс;,:, что при i'piiTTKiire гшдаки галди!! чорез 'мостпи' проводимости попадает на границу тасрдьп: кетах« - шишка, отслаивает п разрушает шапку. На-бкядапя з точение t = 1100 суток контакта Hi - &<* - М'1 , помх-нашю£ тоэзддю An - 5>ICTJ tip при шетояшш токо I - о к при Т » 30°С, (усдовяя, асглгяащив образовинзо кптеркетоллкчооких с,ое~ дкнок:-ь;) позволкга получить врокензу» &авксааос?ь удельного переходного сопротивления вида

■ (5)

где t - вре:,;н в сек.

Формула позволяет прогнозировать уознъжзнло переходного сопротивления со временем.

Кз ^ораудк (о) слодует, что «мшгла-шюе даотизвэо значение удельного переходного сопротивления в данном контакта порядка -;М0~10 О

Ухш&швде переходной) сопроткияешя Зв при наао^аенял сгрнт-тлкта за счет увеличения сечения шгаш'.ческого ;.:ост:ка проводи'.а-сти установлено к для контакта cjopa - плоскость ш установке

Влияние на проводимость интармзталличееккх соединении исследовалось на 4-х позиционной установке cil-iZ для контакта схора -плоскость при даз."леншх температурах. Уста позлено, что наличке этих соединений на основных конструкццошхих материалах скользящего ЗЗС (шдь, шошь, молибден, иерякшеяедя сталь) при эксплуатационных температурах 4~180°С воздействия на переходное сопротивление практически не оказывает. В элементах конструкции узла следует избегать алюминия и его сплавов из-за их хрупкого разрушения и резкого роста переходного сопротивления при взаимодействии галлия и алюминия, Два возл;э::сных предельных случая изменения переходного ■ сопротивления ьо времени изображены на рис. 1.

• На установках ПКТ-З 5л л ПКД-5 М2л проводились эксперккэнтоль--ные исследования влияния нормального давления, температуры, способа механической обработки контактной поверхности под слоем жидкого металла, кикрогеометрки контактной поверхности на эксплуатационные характеристики контакта модели единичной мзкронеровноста с шероховатой плоскостью, композиционным ЕЛматериалоы, а также множественного контакта шероховатых поверхностей через промежуточную Л'среду.

А'Л МОГ*

но

80

т ■ т Рз;с. I. Зависимость эдоктро-сопроткалоппя от времени контакта при Т = 50°С ./V = 20 г,

1 = 0,1 Л: Г - Си-&о-Са-<

2 -Ае-Ор-ле

Установлено» что переходное оо-•гротинлешю контакта Дк и ого отношение и омичоекому сопротивлению коктакт-доталеп практически но зависит от номинального контактного давленая ра и мпкро-гсометрил контактно;; поверхности, незначительно зависит от температуры л существенно зависит от спо-^суток с0<за мзхгишческо'л обработки (см.

рпс.2,3,4). Моделирование изменения нормального давления в трпбо-сопряг.енпн при топловоГ; деформации узла и вибрациях, ноизбетшнх при эксплуатации, т&гсхе показало

высокую стабильность электрических характеристик контакта с промаху-точнои породой (см. рис,5).

. Предложен орнганашкй: ¡.:етод подготовки 7Ж мякророзанием под ряоем яидхого »»таяла, осуществляемый кардощоткой. Сравш'лелъны;; анализ способов механической обработки поверхности композиционного материала приведен в табл. 3.

Таблица 3 °

Переходное сопротивление контакта сфзркческип зонд - композиционный ПН при температуре 323°К (числитель - бзз сдвига зонда, знаменатель - со сдвигом на 0,05 мм)

Нагрузка, грамм Рпер » мОм при подготовке поверхности

без очистки скальпелем напильником кардощеткой

10 103/15 7,1/5,8 4,8/2,8 1,4/1,1

20 75/17 0,9/5,7 4,4/2,7 1,2/1,1

50 71/15 5,9/4,6 4,1/2,6 1,3/1,2

100 53/17 5,6/4,5 3,7/2,5 1ДЗ/1Д

200 ■ 23/13 5,3/4,1 3,3/2,5 X > 3/1,2

Б результата обработки мякророзанием контактных поверхностей номинальной плошда 4л = 2,8-10~ь >■■? на моделях ак П.Клауда при-температуре Т = 30 °С в течение I = 270 суток га ряде материалов наблюдалось практически полное отсутствие переходного сопротивления (см. табл. 4).

Я*,

нкОм

0.75

S К 1 ш »oaq- ■ 4-

■ о ^ i *Hnin 'Sro^

—Д-А ■ а- -Я

4.

—+v-==a~ и —A——— — —-A— -+ —

-■Í =£==| ===!=-

" t 4 Рч НПа

~ Рис.- 2. Зависимость контактного сопротивления от номинального давления при Т - canst : * - Си _ Си (Т=20°С); • -Си/ но~ крктие^г) (Т=20°С); + -Си{1 = Ю0°С); о - Си- G-T- Со (Т=20°С) с -Cli - CIS - tu (Т=100°С);

A

—*—— \

0 -a-

Л

*

о

Л> 90 -iso т *С

Рис. 3. Зависимость контактного сопротивления Р* и отношения <?«/&> от температурп Т при Ро =const: • - JIC-59/I(ft»= 0,8 Lila); а - 10-59/1(2 Mía); + - 1С-5 9/1 (о :.¡Ia); и - ЛС-Ю/J покрытие (0,3 ¡.Га); - ЛС-5Э/1 покрытие •5л (3 Mia);о - ЛС-59/1 - £/5 -.1С-59/1 СО,8 Mía); Л - 1С-59/1 -G-IS- ЛС -5 у/К К.Ша)

" <3 16 к9АМКИ

Рис. 4. Зависимость контактного сопротивления от среднего арифметического отклонения профиля от средней лиши Йо : <?,~Са- си-Си <т=65°с); ...4 -Си-Ш - Си <Т=150°С); :а Си - &1 -Си (Т=150°С); 'Л-Ш-Ш- N1 (Т=20°С);0-ЛС-5е/1- £1-ЛС-59/1 (Т=55°С).' *

0 I * Я,

Рис.5. Влияние разгрузки тряоо-сопряженая при тепловой деформации узла, первичного и вторичного нагружения при Т = 20°С):

в -/у< Л- Ы1(похр. Згу)-

а ~ы1

Таблица 4

Результаты изшрошя контактного сопротивления после обработки микрорезанием

Материал Си-&а-Си -12X18/НОТ

Теоретич.омическое сопротивление Ргс<р, ккОм о 42,10+5,47 57,41+5,17 58,63+5,27 .

Экспериментальное сопротивлеииейэксп., мкОм 42,9349,19 53,88+6,75 481,00+87,00

Удельное переходное сопротивление эе, — 0 — 0 59,1+8,9

В связи с наличием в моделях двух контактов мидкий квтаяд / твердая контактная поверхность среднее удельное переходне в сопротивление определялось по формуле ^е ^'/¿¡(Яэксо ~Ятео/о)Лл.

Третья глава посвядена исследованию удельной силы трения и проводимости скользящего ЕЛК при граничного трении.

Анализ литературных данных показал, что для силы трения скользящих электрических контактов ощ>едолдав2 является адтези-огатя составляющая, а деформационной составлящей «окно нренеброчь. Для расчета адгезионной состеьлякщей сиди трения часто пользуются з?1ачением удельной силы трепня Т , экспериментально определяемой характеристикой, связанной с фрикционными свойствами единицы площади контактирующих поверхностей. Согласно люлекулярно-механи-ческоп теории трения, адгезионная составляющая ЕЫрамг^тся в виде

Г = « То , <б)

с Аг .

где ггр - сила трения, А г - фактическая площадь контакта, пг = М/рг,

N - нагрузка на контакт,рг - фактическое давление, - удельная сдвиговая прочность молекулярных связей в отсутствии нормальных нагрузок, /ь -.пьезокоэффициент, характеризуюадаи увеличение прочности молекулярных'связей с нагрузкой. Практически единственным способом определения параметров £о иуЗ пока является экспериментальный. ' . .

Исследования проводили на трибометре конусном ТК-45Н, предназначенном для определения сдвиговой прочности адгезионных связей в контакте полированной поверхности конического образца

0,02-0,05 мш) с углом при вершине 90° и поверхности смятия края отверстия контробразца. Измеряла момент трения при сдвиге с одновременной регистрацией контактного падения напряжения по четн-рехпрозодной схеме при пропускании постоянного тока. Предварительную нагрузку на образцы Мл^выбирали так, чтобы обеспо';ить в контактной зоне пластическую деформацию. 3 результате натрумения конуса и образца с отверстием образуется поверхность контакта в виде узкого конца боковой поверхности усеченного конуса. Для измерения момента трения при различном давлении нагрузку уменьшают доМ«/у Удельную силу трения ? и фактическое давление/?/- рассчитывали по формулам , ,

l~ S(J)+<tJ*(J>-*0 ' {7>

где F - регистрируемая усилителем 8АНЧ-4 и самопишущим вольтметром Н327/3 величина сдвигающей силы, пропорциональная силе трения, - плечо силы F , M - момент трения г подишшишвой опоре трп-бометра; 2>, d - диаметры усеченного конуса, определяемые под микроскопом; сС - половина угла при вершине конуса.. '

.Точность определения удельной силы трения на конусном трибо-метре ÎK-452 составляет 10-20/ь, сХактического давления - 5%.

На приборе TK-45S исследовались адгезионные характеристики контактннх пар с промежуточной галлийсодормащой средой, широко используемые в практике конструирования у. изготовления электрических аппаратов с 2Ж.

В табл. 5 представлена часть экспериментально определенных фрикционных и электрических параметров.

■ Таблица 5

Фрикционные и электрические характеристики контактирующих -пар (числитель - без жидкого металла, знаменатель - с эвтектикой QIS)

J Материал ÏO, ППсг j> cofx &ТЯ /Дж"

[Затунь ЛБЗ-латунь Л63 ;.:одь Îûl-Медь ГЯ ■ 577ÏÏ 11,5 ■24,9 " '0,0ГБ aloô'i 0,03,1 0,128 0 ,UU 0 Obi 0,011 0,024 1,23 1,14

молибден ЭТВП-Молибден 210,8 45,В 0,005. (7ДЙ7 0,087 O,0lb» 1,20

Никель НП 2-Никель НП2 Сталь 12XI8HIОТ-Сталь 12Х18И10Т 47,4 "SltU m 0,022 (Т707Т 0.047 0,024 ' CTtUTH" О.ОЦ 0,04o 1.27 I,8&

Исследования показали (табл. 5), что использование эвтектики галлия в качестве промежуточной среды приводка как правило, к уменьаенпэ сопротивления контакта по сравнению с тпердометаллн-ческим контактом Рп за счет ¡¿риттпнга, механического разруаения окисных пленок и химической активности галлия, сопротивление Лжм при э.том не зависит от фактического давления Рг . Очистка поверхности при сдвиге увеличивает тангенциальную прочность молокуляр-1шх связей на срез для материалов, взашодо1;ствуших с галлиом, пропорционально степени этого взаимодействия (латунь ЛьЗ, медь ;я и др.), а для материалов, фрикционные я электрические свойства которых определяются наличием прочных, неразрукаомкх окпстгх пленок, уменьшает показатель ¿о (молибден, никель и др.). С ростом фактического даздекая Рг прочность молекулярных связей З.К возрастает в основном в больной степени, чем для чиотих металлов. Имеющая место для чкстих металлов корреляция ме.'эду удельной сдвиговой прочностью галекулярних связей То и твердость;} материала И для контактных пар с "Передои нарушается.

Полученные значения параметров , У5 иозволякт рпосчпти-вать по Формуле молекулярно-мсханичесной теории коалиции:» троншг

' У---^-^- 1 ' се)

Четвертая глада досвяжена гсследовпнил емдззчнкх окЖств и механизма смазочного действия промежуточной Гйсредс ш взаимосвязи с электричоспамл характеристиками скользящего "¡'К.

Зксплуатаппл контактных узлов со скользящим ¿йбэто вида (гидроддкг./.аччаокого пли граничного трения) неразрывно связана с проблемой деградации контакта из-за окисления промежуточной Е/.сре~ ды. Оптимальнни ранением'является герметизация контактного узла, что не всегда конструктивно и технологически-возможно на практике. В качестве альтернативных мер применяется защита иидкого металла газообразной иди жидкой инертной рабочей сродой'или замена Я«сре-ды через определенный рабочий цикл.

Для исследования сказочных свойств ГМсреди при граничном трении, прогнозирования деградации контакта, оценки триботехнлческих и электрических характеристик контактных узлов были разработаны двуотозиидонный микротрибомотр УГП-2 и пятипозяцвошшй стенд РСК-2 для испытания материалов на трение и износ.

В основу конструкции УГП-2 положена схема трения: плоскость -пальчиковкк образец. Нагруденио фрикционного контакта осувдзстяля-

. - IS -

ется набором грузов -Ы - 10-100 г; пркводоя слугат дгигатель постоянного тока с регулированием скорости вращения, осуществляющий относительное перемещение плоскости в диапазоне скоростей If -' = 0,6-12 км/с; диапазон рабочих температур Т - 20-160°С; постоянный ток через контакт I = 10 г/А, число циклов наработки до п = = 100000.

Стенд РСК-5 разработан на базе измерительного ксхаш-хзма электромагнитной поляризованной системы с подвижным сердечником быстродействующего самопишущего вольмотра Н 320-5. Схема трения: сфера пальчикового образца - плоскость. Принцип действия основан на возвратно-поворотном перемещении гензобаики с закрепленным пальчиковым образцом при взаимодействии потока лодмагничивания измерительного механизма и «агнктшго потока управления, создаваемого выходным током генератора сигналов специальной (Тормы Г 6-15. Стенд-предназначен дая качественной оценки эксплуатационных параметров материалов контактов, работаидас в условиях граничного трения, различных соотавлянщк "шдкокеталлдчесхой' и :хидкой рабочей сред. Режим испытаний: нормальная нагрузка -Ы = 5-20 г; частота перемещений -0 =0,23 сек-'®-; относительная скорость- перемещений if = 150 ¡ял/с; постоянный ток через контакт - I = 60 мА; число циклов наработки п - 100000.

На установках JTTI-2, РСК-5 в процессе испытаний одновременно фиксировались значения силы .трения FrP и падания напряжения на контактом перехода ь.и , рассчитывался коэффициент треппя J , динамическая нестабильность'силы трения aF / F , переходное сопротивление R и его динамическая нестабильность d R, Интенсивность изнашивания 1т плоского -образца определяется по профило-граммам по глубине h дороякп трения, интенсивность изнашивания Хс<^с$еры -пальчикового образца определяется по диаметру пятна из-кэса d , измеренного под микроскопом.

Методики проведения экспериментов предусматривай исследовании влияния'нормальной нагрузки, температуры, наработки на фрик-К"Оннце и электрические характеристики контактов.

Повторность экспериментов была 4...5-кратной. При доверитель-нок вероятности сИ = 0,95 погрешность опытных данных не превышала для коэффициента трения - 20% контактного сопротивления - 25£, интенсивности изнашивания - 40£.

Исследования деградации НЖ при граничном трении на шяротри-бометрэ У1Т1-2 показали, что процесс окисления незащищенной ЗЛсреды

мо.'шо разяелить на этапа: I) начальный - образованна окислов по границам доролки трения, которые практически не влияют на эксплуатационные характеристики скользящего Н.К; 2) рабочий - вся поверхность кпдкого металла на плоском образце покрыта окислами, которые накапливаются на границах дороякя трения, наружная окисленная поверхность жидкого маталлпви твердокеталлическая поверхность подложки образуют своаго рода капилляр, по которому в зону трения поступает неокисленный хидкип металл, что обеспечивает нормальный решил граничного трения; 3) заключительный (сухое трение) - весь

сопротивление Як (рис. 6). '

Сравнительный анализ рабочего этапа испытания с сухим тре-^г ином традиционных твердых контактных пар или граничным тре- ; нием с применением пластичной смазки показал, что у скользящего ИГЛ контактное сопротивла-

низ ни::-:о на два-три порядка при

практически одинаковых фрикционных характеристиках, а наличие твердых окислов на заключитель-ком этапе препятствует схваты- ■ пашго и садпрам, характерным для сухого трашш пары одинаковых металлов.

Для защиты скользящего НДС

Л*

А л Л X 1

Си-Си ^ / \

.Я

/С • ^ <- ос / /

7. - -си. си] д --/А— У о о X

Як

МП!*

10

„■(ООО той С.»

о. Зависимость коэ^ижш-

Рис.

ентн трения $ («. ° ) и контактного - сопротивления А* (л, л.) от пути трения I-от деградации на стенде РСК-5 проведены испытания контактов под слоем инертной мидкости, часть результатов для контакта Си -¿7,5-/7о представлена в табл. 6.

Обнаружено явление нарушения сплошности 2«ш'крнтш1 на дорожке трения под- слоем рабочей среды при граничном трении, возникающее при некоторых сочетаниях материалов контактных пар, ЯЫсреды и заданой жидкости, которое модно объяснить попаданием рабочей среды при перемешааниа на границу жидкий металл - твердая поверхность и потерей адгезии при фрикционном взаимодействии , что сопровождается резким возрастанием контактного сопротивления, например при использовании кремшшоргашческих жидкостей, вакуумного масла и др. (табл. 6). Многообразие режимов и условий эксплуа-

Таблица 6 '

Эксплуатационное характеристики контакта Cafn*)- GJS-Mo (сфера 0=3 ш) при rJ = 13 г, Т = 20°С, if = 150 мм/с, п = 100000 циклов

Ш пп Рабочая среда &р, 8 Коэффициент ±L Интенсивность изнажЕшшя

нОп трения F гохастини,

1лл, ЛГЧ

I. Без защиты от 0,129*

окнсдешя 0,018 0,56 0,28 0,67 2,36

2. Вакуумное мас- B03K5i

ло БЙ-12 0,15 0,42 0,12 0,18 0,23

3, Глицерин 0,247 0,08 0,42 0,09 0,52 0,89

4. Диоктиловый

эфир себаци- 457х* 0,93

новой кислоты 0,11 0,57 0,07 XX*

5. Дистиллиро- 0,213 0,05 0,94 . 1,55®«*

ванная вода О.ГО О,'48

6. Индустриаль- 529** 0,38 ■ 0,05 0,17 0,21

ное масло И-2С 0,24

7, Касторовое масло 2,383 0,34 0,52 0,08 0,67 0,79

8, Кремниюргани- 522** 0,57 0,14 0,24 0,08

•ческая жид- 0,31

кость

9. Кремнийоргани-ческая жидкость 728** 0,36 0,37 0,12 0,11 0,14

10. Крешийоргани-чэская едкость • 289й* 0,24 G,40 0,03 0,1 зжх

II. Полисениловый эфир 5Ф4Э 165 0,03 0,44 0,05 0,13 0,28 0,11

12, Спирт 281 0,30 0,42 0,05 0,23

13. Трансформаторное масло 313** 0,31 0,50 0,05 0,60 о:!?****

14. Тризтаноламин 0,132 0,2 0,48 0,14 0,44

15. Часовое масло 6S95® 0,40 0,11 0,33 0,08

МЕП-2 0,16

Йнщечание: к - старение контакта после п = 50000 циклои, т - нарушение сплошности Посреди, ккк - интенсивность износ., менее 10" ,

зшж - пара схватывается.'

тации скользящего 2Ж не позволяет теоретически решить проблему ликвидации этого явления. Б работе экспериментально определено несколько рабочих сред (табл. 6), позволдацих исключить нарушение сплошности Ш покрнтия для ионтактннх материалов, рекомендуемых к применению в скользящем (глицерин, триэтаноламкн и др.).

Предложена методика выбора^ оптимального сочетания защитной рабочей! среды, компонентов промежуточной- Череды и материалов контактной пары с помощью обработки экспериментальных данных методами математической статистики. Б качестве обобщенного критерия принимается обобщенная функция желательности, паранэтраш оптимизации выбраны Рср, у ,1с<ръ1пл (табл. 6).

При ресурсных испытаниях оптимизированных скользящих ЗЖ установлено, что рабочая среда поыило защитной Функции и стабилизации контактного сопротивления Ик , которое практически не зависит от наработки и нормальной нагрузки /V , уменьшает по сравнению с незащищенным контактом динамическую нестабильность силы трения /Р и коэффициент , трендя у па рабочем этапе и интенсивность изнашивания 1 в целок. Повышение Зрикциояных характеристик молено объяснить тем, что незначительная доля защитной жидкости все-таки попадает в зону трения, не нарушал при этом сплошности Посреди. Продукты износа, распределяясь в объеме шщко металла чес кой и рабочей сред, не влияют на проводимость контакта.

Исследования изнашивания в процессе длительной наработки показали, что больное значешю для работоспособности имеет износостойкость шт-лриалов твердых контакт-деталей. При значительно;-« износе продукты износа, смешиваясь с здцкшл моталлои,' образумт плохо проводящий слой на контактной поверхности. Поэтому необходимо в качестве контакт-деталей использовать антифрикционную пару, к тому яе не взаимодействующую с жидким металлом.

Температурные и временные зависимости эксплуатационных характеристик композиционных 2М материалов, подготовленных к эксплуатации микророзанием, определялись на микротрибометре УГП-2 в режиме: контактные нагрузки ¥ = 20-100 Г, относительная скорость перемещения-^ = 6 мм/с, ток I = 10 мА, диапазон температур Т=20-Ю0°С, число циклов наработка п = 10000, часть экспериментальных данных представлена в табл. 7,

Контактное сопротивление скользящих композиционных 2МК практичесм! не зависит от контактного погружения N , пути трения (табл. 7) и возрастает пропорционально росту температуры.

Таблица 7

Характеристики пари трения fCL'U (вольерам, пористость 30%, пропитанб/) - хим.никель на подложке ХЗЗ при Т = 20°С (числитель - нагрузки 20 г, знаменатель - 100 г)

Характеристика Путь трения, м

0 30 . 60 150 300

Rk,MÜM л R /Я aF/F 0,176/0,13 0,3/0,31 0,23/0,26 0,45/0,45 0,08/0,10 0,63/0,45 0,28/0,37 0,51/0,35 0,05/0,12 0,59/0,40 0,33/0,36 0,43/0,34 0,11/0,13 0,49/0,23 0,45/0,34 0,43/0,53 0,15/0,14 0,31/0,49 0,47/0,40 0,33/0,41

Некоторый рост динамического коэффициента трения/^при наработке (табл. 7) можно объяснить накоплением продуктов износа. При возрастании температуры/?"" не изменяется, износа контртела (пластины) не наблюдается.

Пятая глава посвящена практическому применению результатов работы.

Выполненные теоретические и экспериментальные исследог:ашш позволили создать простое по конструкции дидкометаллические коммутационные аппараты со скользящим композиционным З.К (Л.с.Я669324) для коммутации силовых цепей и цепей управления, электрические соединители (A.cJ; 1525735, JS IS74279) для упрощения сборки-разборки соединений аинопроводов электролизеров, нидкометаллическои коммутационный узел (A.c. И 1688293) для коммутации силовых цепей электролизеров.

Одним из перспективных направлений использования скользящего ESC шляется аппаратура для геофизических исследований.Проведена модернизация контактного узла устройства вращения и контроля за спуском приборов в сверхглубоких скважинах БКС-СГ. Лабораторные испытания показали снкяекие контактного сопротивления в 8 раз. Б настоящее время рззработанныи узел внедряется в ВНИГИК.

На основании комплексных исследований трошя и износа сколь-аягкл'о шс разработана методика выборе; и испытания материалов контакт-деталей, компонентов промежуточной -идконеталлпческой и инертной рабочей сред. Методика вкяычает оиредолоние коэ^шицион-та трения, контактного сопротивлешьч, а также оценку качества контакта по величине динамической нестабильности силы трения и контактного сопротивления.

Б работа приведены своднио таблицы, позволяющие коНструкто-рай электрических аппаратов получить данные для расчета параметров контактных групп и приводных механизмов.

Рекомендации до повышению надежности контактов разъемов и снижению по.'хароопасности разборных соединений нашли применение ври разработке технической -документации контактных узлов двигателей насосов, систем управления в СКТБ НПЦ "Иш-ран" и алектроцеха Калининской АХ.

В Санкт-Петербургском проектно-эксперименгальном отделении НПО "Злектроглонтах" проведены производственные испытания и получана положительное заключение по использовании галлийсодэржащих промежуточных сред в контактных соединениях медных шин.

Общи;; экономический эффект от внедрения результатов работы составил 240 тис.рублей.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Впервые проведены систематические комплексные исследования физико-механических, фрикционных и электрических харгктерис-тик скользящих контактов с ;шдког,;еталлической промежуточной средой, позволяющие наметить пути совершенствования судастукщих и разработать принципы конструирования новых апдкометаллачесзотх то-копроводяда узлов, что позволяет экономить эле» грическун энергию в системах коммутаций больших мощностей, позволит в ряда случаев отказаться от благородных металлов в скользящих контактах, устрашив гальванические процессы нанесения покрытий, чем улучшить экологические -условия электротехнических производств..

2. Разработана методика и специальная аппаратура (установки ПМТ-ЗЭд, УЗО-1, 73С-21Ч, ЭХ-6КМ, Ж-Ч1, 1ВД-5МЗЯ, ТК-451, УГП-2, РСК-5) для экспериментального исследования скользящего ЕМК при гранично« трении, позволяющие проводить комплексную оценку фрикционных и электрических характеристик (силы трения, износа, электропроводности, временной стабильности). Предложена методика выбора и испытания материалов контакт-деталей, компонентов Ш и инертной рабочей сред.-

3. На основании изучения Физико-механических свойств легкоплавких металлов и эксплуатационных характеристик скользящих ШК по критерия.! рабочей температуры, минимальным механическим потерям и контактному сопротивлении, стабильности свойств, простоте

в обслуживании, экологической безопасности, технологичности в изготовлении и эксплуатации контактных узлов, недейкцитности для

электротехники доказана наибольшая пригодность галлия и эвтектлк на ого основе в качестве промой/точкой береди для скользящего электрического конгакта в родима граничного тронкя.

4. Применение промежуточных Д,!сред ка основе галлия и -его эв-тектик обеспечивает п зоне контакта полояптсльный градиент механических овопсть, что дает возможность осуществить ремим граничного ■ трения в ГЖ и повысить износостойкость то ков едущих фрикционных

• узлов. Для повшенкя эксплуатационных характеристик следует применять антифрикционную пару, химически стопку» к взаимодействию с жидким металлом.

5. Разработана физическая модель ;:шдкометалдичеокого контактирования при граничном трени::. Установлены факторы, определяющие эксплуатационные характеристики скользящего ^.ПС. Решающее влияние на величины коэффициента трения, интенсивности изнашивания, контактного сопротивления оказывают материм и физико-механичоские свойства поверхности твердых контакт-деталей на границе с жидким металлом и инертгоп рабочей средой. Влияние контактного давления, микрогеометрии поверхности твердых контакт-деталей к температуры нозна-

- чительно.

6. Показано, что явление нарушения сплоыности Череды на дорожке трения под слоем рабочей среды при граничном трении возникает при смешшашш жидкого металла с рабочей средой и замощении в зоне трения атомов жидкого металла на контактной поверхности атомами (молекулами) рабочей среды. Определено несколько рабочих сред, позволяющих исключить это явлонке для контактных материалов, рекомендуемых к применению в скользящем Е&К.

7. Определены параметры адгезионной составляющей удельной силы трения и электрическое сопротивление единицы площади для рада контактных пар с промежуточной ЗШсрецой, позволяющие рассчитывать коэффициент трения и переходное сопротивление скользящего ИКС.

8. Предложена обработка контактных поверхностей микрорезанием под слоем жидкого металла для удаления с них сторонних слоев, при '¿•¿он достигнуто уменьшение контактного сопротивления ЕЖ на 2-3 порядка по сравнению с традиционным контактом без промежуточной Н.!сро-ди.

9. Созданы оригинальные конструкции контактных•узлов с ЭЯС (А.с.й 1525736, й 1669324, Л 1674279, № 1688296) с низким сопротивлением и весьма малым износом, предназначенные.для килоамперных цепей электролизеров.

10. Результаты исследовании нашли применение в ВШГИК при мо~ дер?шзащш контактного узла устройства вращения п контроля за спуском приборов в сверхглубоких скватанах ВХО-СГ и на Калининской АЗС и в СКТБ ШЦ "Пнтрр.н" для лроводэнил мероприятий по повышению надежности контактных соединений, а также при проектнронаюга контактных узлов вновь разрабатываемыхконструкций. Экономический эффект от внедргашя результатов работы составил 240 тис.рублей в год.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Измайлов В.В. .¡¿итюрев A.A. Влияние контактной ползучести на усилие затякхв болтовых соединений гокозедущих шин //Контактное взаидадействие твердых тел: Сб.науч.тр.-Калинин,1935.-С.30-34.

2. Измайлов 3.3., Г.'лтюрев A.A. Влияние температурных деформаций на работу контактных соединений токовадуидах шин. //Теоретические и прикладные вопроси контактного взаимодействия: Сб.науч.тр.-Калинин, 1987.-С.63-53.

3. Иитарев A.A. Модель комбинированного электрического контакта сое-дииет1й гоковедучднх шин //Тез.докл. I науч.-техн.конференции молодых ученых и специалистов ЫШ, Калинин, 7-0 arip.ISiiS г.-С.70-71.

4. Измайлов В.В., Митгорев A.A. Влияние температурных деформаций и' ползучести на надежность контактных соединений токосъемнкх устройств //Скользящие электрические контакты: Сб.науч.тр., 4.1. Расчет и диагностирование.-1.1., Радио и связь, I9öi3.-C.25-;28.

5. Митюров A.A. Изучение переходного контактного электросопротивления яидкокеталлических контактов //Фрикционный контакт деталей машин: Сб.науч.тр.- Калинин, 1939.-С.69-75.

S. A.c.S; I52576G СССР, Ш^ПОШгЭ/ОО, Н01Й13/00. ацентрический соединитель /В.В.Измайлов, А.А.Ыитюрев //Б.И.-1989.-.'f- 44.- C.I4I. 7. Измайлов В.В., Митюрев A.A. О температурной зависимости электросопротивления галлийсодеряащих сред контактах узлов //Тез.докл. П науч.-техн.конф. молодых ученых и специалистов ТвеПИ. Тверь, 13-14 мая IS9I г.- Тверь, 1991.- С.39-40. В. Измайлов B.C., Мигирев A.A., Лисина Л.П. Влияние промежуточной аидкометалдическОй среды на Фрикционные и элсктричоские характе- ' ристики контактных узлов //Тез.дохи. П науч.-техн.кон'Кмолодых ученых и специалистов ТвеИИ. Тверь, 13-14 мая ПШ г.-Тверь, 1991.- С.45-43.

9. Измайлов В.В., Митюрев A.A. Промежуточные среды в хошфоводо-дх

триботехничесгарс узлах //Триботехника - машиностроении: Тез. докл. У науч.-техн.конф. Н.Новгород, сент. 1991г.- Москва, 1991.- С. 205.

10. Измайлов Б.В., Митюрев A.A. Исследование элекгрококтактннх . свойств композиционных жидкометаллических материалов //Физика и механика композиционных материалов на основе полимеров: Тез. докл. XX юбилейной науч.-техн.конй,.- иколы, Гомель, 14-16 мая 1991 Г.- Гомель, 1991.- С. 56-57.

11. Измайлов В.Б., Митюрев A.A. Токопроводящие триботехнические • узлы с. промежуточными средами //Теоретические и прикладные разработки молодых трибологов: Расширенное тез.докл.семинара-смотра "Триболог-8м" с международным участием. Ростов, 25-29 ноября 1991 г.- Ярославль, 1991.- С. 79-80.

12. A.c. Ун 1669324 СССР, 1ЖИ4Н01Н29/00. 2идкометаллическиц коммутационный аппарат/В.В.Измайлов, А.А.Митюрев //Б.И.-1291.- Jf 27. - С. 228.

13. Измайлов В.В., Ыигюрев A.A. Фрикционные и электрические характеристики контактных узлов с промежуточными жидкометаллически-ми средами //Износостойкость машин: Тез.докл." Всес.науч.-техн. конф. Ч. 2, Брянск, окт.1991 г.- Брянск, I99I.-C.3I-32.

14. A.c. Л 1688296 СССР, МКИ%01Н29/00. Еидкоыеталлический коммутационный,узел /В.В.Измаилов, А.А.Митюрав //Б.И.-1991.- > 40.-

15. A.c. № 1674279 СССР, Ш^КОШЭ/ОО, H0I 13/00. Электрический соединитель /В .В.Измайлов, A.A.Митюрев //Б.И.-1991.-й 32.-С. 202.

15. Де.мкин U.E.» Измайлов Б.В., Митюрев A.A. Применение композици-оняшс кидкометатлических материалов для повышения надежности скользящих электрических контактов //Качество и надежность узлов трения: Тез.докл.Межресп.науч.-техн.конф. Хмельницкий, 23-25 сентября 1992 г.- Хмельницкий, 1992.-,С.106-108.

С. 187.