Техника - молодёжи 1946-10-11, страница 7

Техника - молодёжи 1946-10-11, страница 7

Лауреат Сталинской премии И. И. Лазаренко.

татой. Медь, железо, никель, вольфрам, молибден и другие металлы тоже не решали задачу. Тогда начали испытывать разные сплавы. И вот однажды контакты, сделанные из сплава серебра, меди и никеля в определенной пропорции, показали рекорд: они почти не были тронуты эрозией, несмотря на довольно продолжительную работу на опытной установке.

Немедленно были изготовлены из этого сплава контакты для реле одного авиационного прибора. И при первом же испытании этого реле в производственных условиях оказалось, что эрозия продолжает действовать как ни в чем не бывало. Новый сплав, показавший блестящие результаты при работе иа опытной установке в лаборатории, на заводе оказался никуда негодным. Это было непонятно.

Лазаренко и их сотрудники продолжали искать. Они пробовали помещать работающие контакты в различные среды: в жидкости, газы, разреженный воздух. Эти опыты показали, что среда тоже влияет на степень эрозии, но нет такой среды, которая позволила бы совсем устранить ее. Кроме того, стало ясно, что эрозией в основном управляет какой-то другой, пока неуловимый фактор.

Уже результаты опытов с металлами и сплавами убедили исследователей, что эрозия — явление более сложное, чем это казалось вначале, и что самая природа его требует более тщательного изучения. Нужны были иные методы исследования. В самом деле, ведь никто, по существу, не знал, что именно и как происходит в этом маленьком миллиметровом промежутке между контактами. Лазаренко решили проникнуть глазами в межконтактное пространство, сделать так, чтобы можно было непосредственно видеть все, что там происходит.

Была создана установка, снабженная необходимыми осветителями, объективами, призмами, фотокамерой, которая позволяла не только наблюдать сильно увеличенное изображение межконтактного промежутка на экране, но и фотографировать любой момент процесса.

ьорьба за долговечность контактов стала привлекать внимание шогих электротехников. Лазаренко удалось установить, что, изменяя электрическую емкость прибора или аппарата, можно, по желанию, вызвать между контактами вольтову дугу или поток искр, к от характера разрядов, возникающих между контактами, зависит срок их службы. Справа изображена схема одной из первых ьлектроэрозионных установок. Один из двух электродов, погружен-ных в ванну, имеет форму стержня. Этот электрод углубляется в электрод-пластин::у, в которой надо проделать отверстие.

Новый метод, как и следовало ожидать, привел к новым, интереснейшим открытиям.

И

ДУГА ГЛОЖЕТ КАТОД, А ИСКРА - АНОД

так; всякое замыкание или размыкание цепи электрического тока всегда сопровождается более или менее сильным разрядом. Давно было замечено, что при размыкании, например при выключении рубильника, вспышка разряда бывает сильнее, ярче — это вольтова дуга; а при замыкании получается едва заметный быстрый разрядник—искра.

Этой разнице никто не придавал особенного значения. Считалось, что искра и дуга — это одно и то же, что искра — это просто маленькая, быстро затухающая дуга.

Борьба с дугой, которая при больших токах бывает та* кой сильной, что может моментально расплавить и сжечь выключатели, ©елась уже давно и привела к успешному результату. Оказалось, что дуговой разряд можно уничтожить: для этого достаточно включить между проводами, подводящими ток к месту, где происходит размыкание, конденсатор определенной емкости.

Не будем подробно объяснять, почему так получается, — это явление довольно сложное. Скажем только, что всякая цепь тока, в которой происходит размыкание и разряд, представляет собой своеобразный «колебательный контур», то есть источник быстропеременных токов и электромагнитных колебаний. И от величины емкости этого контра при прочих равных условиях зависит характер разряда. Если мы введем конденсатор малой емкости, дуговой разряд будет сильным; включим «большой» конденсатор — дуга уменьшится, еще больший — конденсатор совсем уничтожит дугу.

Однако теперь при замыкании электродов нашей цепи появится искра. И чем больше мы будем увеличивать емкость (конденсатор) нашего контура, тем сильнее, ярче будет искра, проскакивающая между смыкающимися электродами. Но все-таки это будет искра, а не дуга.

Чем же по существу отличается искра от дуги?

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые включили в экспериментальную установку с работающими контактами такой конденсатор, емкость которого можно было плавно менять, поворачивая его ручку, и стали наблюдать в свой оптический аппарат, что происходит при этом между контактами во время их работы.

При самой меньшей емкости конденсатора между контактами возникла сильная дуга. При этом было ясно видно, как поверхность контакта, служащего катодом (то есть соединенного с отрицательным полюсом источника тока), быстро покрывалась мелкими выбоинами и как бы изъедалась дуговым разрядом. В то же время на поверхность другого контакта — анода (положительного электрода) — с силой устремился поток мелких и тяжелых капель металла. Так начался перенос материала с катода на анод. Уже через 30 секунд работы контактов, которые - быстро соединялись и размыкались, вибрируя со скоростью 25 раз в секунду, началось явное разрушение катода. А через 2 минуты на аноде появился бугор из нагромоздившихся частиц металла.

Увеличение емкости конденсатора изменило картину. Дуга стала слабеть, скорость перехода металла с катода на анод уменьшилась. И, наконец, наступил момент, когда дуга исчезла, а рост бугра на анодном контакте прекратился.

Контакты перестали «портиться»!

Вот, значит, в чем заключалась Ахиллесова пята эрозии —

ОБААСТЬ ИСКР

| ОбААСТЬ AVr

5