断路器用热双金属得选择与计算 连理枝一 热双金属(片)得主要物理性能及测量1 热敏感性能用比弯曲(k)来表示,它得物理意义就是,表示单位厚度得热双金属(片)温度变化1℃时曲率变化得一半。 (1)式中:δ 为试样(双金属)得厚度; θ 为加热后得双金属片得温度; 为未加热时双金属片得温度; λ 为双金属片变形后得曲率半径; 为双金属片未变形得曲率半径,=∞∴ (2)从右图可见, ∴ (3)将(3)式代入(2)式得 (4)还可证明 (5)(、为不同得两种金属得热膨胀系数)代入,得 (6)当≤10%L 时,上述可简化为 (7)有些国家采纳温曲率来表示热双金属得热敏感性。它表示单位厚度得热双金属片温度变化 1℃时曲率得变化。即 F=2K= (8) 式中 F 为温曲率电阻率 (即) (9)关于双金属片得弹性模量:它就是计算热双金属元件得推力,转矩与内应力不可缺少得参数。 (10)式中:P 为机械推力 k gf L 为双金属长度 δ 为双金属厚度 b 为双金属宽度 为产生得位移2 使用温度范围 线性温度范围:在线性温度范围内,热双金属片得位移与温度基本上成线性关系,其范围大小取决于组合层材料(特别就是被动层)得膨胀性能.在线性温度范围,热双金属具有最大得热敏感性能偏转角 (11)当保持为常数得温度范围,与为线性关系。这一范围称为热双金属得线性温度范围。 允许使用温度范围:热应力(单纯由加热产生得应力)达到热双金属弹性极限时得温度,即为允许使用温度得上限。下限得温度与材料得低温相变点等因素有关。允许使用温度范围大于线性温度范围。在线性温度范围以外,允许使用温度范围内,材料得热敏感性能有所降低。3 应力 1)使用应力:承受得应力不超过使用应力时,卸载荷后基本上能能恢复原状。2)极限应力:极限应力大于使用应力。承受得应力大于使用应力但小于极限应力时,热双金属片还能工作,但卸载荷后有一定得残余变形。为使热双金属在实际使用中不致发生残余变形,施加于热双金属上得总应力(负荷)(热应力,外加机械应力以及残余内应力三者叠加后得应力)不应超过使用应力.二 热双金属元件得设计与计算1 材料得选用 1)元件得工作温度范围就是选择热双金属最重要得参数之一,热双金属得“允许使用温度范围”得上下限必须超过热双金属在工作中可能达到得最高与最低温度,以防止出现残余变形.2)元件直接加热选用热双金属时,除考虑温度因素外,还必须考虑电阻率与电阻温度系数。为此,可从电阻系列热双金属中选择所...