|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы что для повышения износоустойчивости и увеличения срока службы необходилю уменьшить контактное давление. Ыо эю требование вступает в противоречие с требованием сниясения шумов враш,ения и повышения стойкости к меха[П1ческим нагрузкам. Так как одновременно удовлетворить оба эти требования практически невозможно, то необходимо выбирать оптимальное контактное давление и наиболее износо-усюйчивые контактные нары. Количественно износоустойчивость оценивается максимально допустимым числом поворотов (или циклов) подвижной системы, при достижении которого параметры резистора еще остаются в пределах норм. Для прецизионных резисторов, работающих в следящих системах, характерны низкие контактные давления и соотгегственно малые моменты вран1ения. Их износоустойчивость достигает Ю-10 поворотов, но при этом вибрационная и ударная стойкость ниже, чем у резисторов общего применения, Регулировочные резисторы общего применения обладают хорошей механической стойкостью, но их износоустойчивость сравнителыю низкая и лежит в пределах 5000-20 ООО поворотов. Для подс!роечяых резисторов, поскольку они используются для разовых регулировок, высокая износоустойчивость не требуется. Число циклов перемещений подвижной системы для них не превышает 1000, Раздел четвертый ПРИМЕНЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ РЕЗИСТОРОВ 4.1. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ФАКТОРЫ И СТАРЕНИЕ РЕЗИСТОРОВ Резисторы являются наиболее часто используемыми элементами электронных схем и применяются в аппаратуре различного назначения. Условия эксплуатации объектов с установленной па них аппаратурой разнообразны. Аппаратура может находиться и работать в условиях холодрюгс, умеренного, сухою и влажного тропического климата, подвергаться действию радиации и факторов космического пространства. Условия окружающей среды различны при изменении климатических зон и времени года. Кроме того, на аппаратуру и ее элементы воздействуют механические нагрузки, вид и уровень которых определяется конструктивными особенностями аппаратуры и функциональным назначением объекта, на котором она установлена. Сложный комплекс разнообразных факторов, воздействию которых подвергаются при эксплуатации резисторы, по своей природе молено разделить на следующие группы: 1. Климатические воздействия (температура и влажность окружающей среды. атмос!{)ерное давление, примеси в окружающей среде, биологические факторы и т.д.). 2. Механические нагрузки (вибрация, удары, постоянно действующее ускорение, акустические шумы). 3. Радиационные воздействия (поток нейтронов, гамма-лучи, космические частицы, солнечная радиация и т. д.) и факторы космического пространства, Климатические воздействия. Наиболее сущес[веиное влияние на работоспособноег[- резне(оров оКсПываюг [ювышениая тем1 епатура и повышенная влаж)]ость окрулсгнощей среды. Наряду с внеш{1ей температурой на резисторы в составе аппаратуры дополнительно воздействует тепло, выделяемое другими сильно пасреваюихимися при работе аппаратуры изделиями, в частности мощными модулягорными и генераторными лампами, резисторами, трансформаторами и т. и. Повыиюнная температура вьпывает тег!ЛОвое старение проводниковых, контактных и изоляционных материалов, из которых изготовлены детали резисторов. При этом и-;-за изменения структуры изоляционных материалов и их химическою разложении можег снижаться сопротивление изоляции, разрушаться зандитные покрытия, заливочные и опрессовочные материалы, материалы для установочных деталей. При повышении температуры на поверхности проволочного резистивного элемента и подвижного контакта появляются изоляционные пленки, уменьшается упругость пружинящих материалов и снижается контактное давление, понижается износоустойчивость переменных резисторов и увеличивается их усгановлен!!ое сопротивление, повышается вероятность нарушения герметичности резисто)ов герметнчгюй конструкции. Сочетание электрической нагрузки и повышенной температуры усиливает локальные перегревы в дефектных участках проводящего элемента и конгактных узлах резисторов, ускоряет процессы электролиза в 1серампческом основании, содержащем окислы щелочных металлов. При воздействии низких температур ухудшаются механические свойства изоляционных материалов (повышается хрупкость, уменьшается эластичность), увеличивается вязкость смазочных материалов, »iO может вызвать нарушение герметичности и прочности контактных узлов, снижение механической проч110сти и износоустойчивости резисторов. Циклические воздействия температур (смена дневной жары ночными заморозками, чередование нагрева и охлаждения при подъеме и 1юсадке самолеюв и т. п.) приводит к появлению трещин, пор и зазоров в деталях и узлах резисторов и способствует их росту при замерзании конденсированной в них влаги. Значение относительной влажности окружающей среды и смачиваемое гь поверхности резисторов определяет количество влаги на ней. Конденсация влаги на резисторах происходит в условиях влажности при понижении телтератур (например, в ночной период, особенно в жарком климате, при подъеме летательных аппаратов и т. п,); в недостаточно герметизирозанных и уплотненных объемах циклическое изменение окружающей температуры приводит к накоплению влаги внутри блоков аппаратуры. Попышенная влажность среди вызывает коррозию металлических деталей и контактной арматуры резисторов, ухудшает электрические свойства изоляции, способствует развитию грибковой плесени. Во влажной среде происходит перемещение и разобщение частиц резистивного элемента, набухание эмалевых защитных покрытий, что может явиться причиной отслаивания резистивиой пленки от изоляционного основания, появляются коррозионные пленки на проволочных резистивных элементах и подвижных контактах. Действие повышенной влажности в сочетании с электрической нагрузкой приводит к электрохимическому разрушению материалов и интенсификации процессов старения резистивного элемента. Если резистор, имеющий температуру ниже температуры окрулсаю-щей среды, поместить в эту среду, то воздух в результате сонрикосно- вения с ним охлаждается, а его влажность вблизи резистора увеличивается и при температуре, равной ючке росы, избыток влаги, содержащейся в воздухе, сконденсируется па поверхности резисюра. При температуре резистора ниже нуля избыток влаги выпадет на его поверхности в виде инея, а с повышением температуры будет происходить оттаивание инея с образованием росы на поверхности ре5истсра, что приводит к снижению электрической прочности и уменьшению сопротив-ле!1ия за счет шунтирующего действия поБерхьостиой влаги, Продол-жнтельность восстановления характеристик резистора nocie нсп£рения влаги с его поверхности зависит от 1абаритов и теплоемкости резистора, ei"0 формы, влажности и температуры окружающей среды. Пониженное атмосферное данле1н;е снижает электрическую прочность воздушною промежутка между металлическими деталями резисторов, находящимися под различным напряжением, создавая благоприятные условия для электрического пробоя воздуха или перекрытия по поверхности резисторов. Возникающая при этом ионизация воздуха способствует ускоренному старению изоляционных и проводниковых материало 3. В воздухе всегда содержится в большей или меньшей степени органическая и н.еорганичсская пыль, песок, различные агрессивные примеси (сернистый газ, хлор, соли и т. д.). Пыль и песок способны проникать в очень малые ог;ерстия и зазоры даже при незначительном движении воздуха. Солнечный свет может оказывать влияние на изделия за счет теплового н фотохимического эффекта. Наиболее интенсивна и продолжительна солнечная радиация в сухой трспической зоне, при этом с увеличением высоты интенсивность излуче[!ия возрастает. Резисторы практически не подвергаются негюсредственному воздействию солнечной радиации, атмосферных осадков, песка и пыли, поэтому эти эксплупт.зционные факторы не оказывают заметного влияния на работоспособность резисторов. Однако пыль и песок способствуют коррозии металлических деталей и развитию плесени, а попадая в зазоры между трущимися цастиып переменных резисторов, ускоряют их износ. iJpnryTCTSHe в атмосфере водных растворов солей приводит к интенсификации коррозионных процессов металлических деталей, процессов электролиза, к снижению сопротивления изоляции. При эксплуатации и хранении резисторов в условиях влажного тропического климата наибольшую опасность представляет разрушительное действие плесени, развитию и росту которой благоприятствует сочетание высокой влажности и высоких температур. Появление пле-се)!И на поверхности резисторов приводит к обесцвечиванию и разрушению защитных покрытий, особсапо органического происхождения, ухудшению изоляционных и механических свойств де1алей, а также способствует образованию пленки влаги на поверхности резисторов, коррозии их металлических частей и химическому разложению материалов. /кханические нагрузки. В процессе эксплуатации резисюры подвергаются воздействию различных гю характеру механических нагрузок- вибрации, одиночным и многократным ударам, линейным (центробежным) нагрузкам и акустическим шумам. Наиболее опасными являются вибрационные и ударные нагрузки. В результате действия циклической нагрузки вибрации в материалах резисторов наблюдаются усталостные явления, приводящие к постепенному снижению механической прочности отдельных деталей изделия и выходу его из строя вследствие обрыва выводов, повреждения 0 1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 |