低硬度塵土顆粒機(jī)械性能對電接觸可靠性影響的研究.pdf

1、塵土顆粒一直是影響電接觸失效的重要因素。在電接觸中，塵土顆粒對電觸點(diǎn)的磨損和腐蝕等會(huì)造成重大影響。
　　 大氣中莫氏硬度較低的塵土主要包括云母和方解石，本文以小顆粒（100μm以下）的云母和方解石為研究對象，通過研究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，給出了對塵土顆粒的定位標(biāo)定和分析方法。經(jīng)過靜態(tài)和動(dòng)態(tài)接觸電阻實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分的研究，分析了云母和方解石顆粒自身的機(jī)械性能在相應(yīng)外界條件下對接觸性能的影響狀況，得到了影響電接觸性能的塵土顆粒機(jī)械物理參數(shù)的指標(biāo)范圍

2、以及相應(yīng)條件的載荷條件。
　　 靜態(tài)接觸電阻實(shí)驗(yàn)部分首先通過特定的實(shí)驗(yàn)方法，研究云母和方解石單顆粒在受載荷情況下的破壞形式，給出理論分析和原因，并得到了方解石和云母顆粒的抗壓強(qiáng)度值。該部分分析是為了后續(xù)顆粒尺寸和破碎物覆蓋面積以及破碎物輻射面積的相應(yīng)關(guān)系的研究做好準(zhǔn)備，并為后續(xù)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)的分析奠定基礎(chǔ)。本論文研究了單顆粒和顆粒簇兩種情況下接觸載荷、顆粒尺寸、顆粒破碎后的輻射面積等關(guān)系，得出顆粒破碎及其尺寸對接觸電阻的影響，并給合適

3、的接觸載荷值。
　　 動(dòng)態(tài)接觸電阻實(shí)驗(yàn)部分首先測定無塵條件下接觸對的接觸性能。之后，進(jìn)行顆粒進(jìn)入接觸區(qū)域的微動(dòng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括相同載荷下顆粒尺寸不同的動(dòng)態(tài)接觸電阻實(shí)驗(yàn)和相同顆粒下外加載荷不同的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。通過將各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果和無塵時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析，得到了塵土顆粒的尺寸和接觸載荷兩種因素對于觸點(diǎn)接觸性能的影響的結(jié)果，進(jìn)一步給出了理論依據(jù)。通過熒光X射線測厚儀、掃描電子顯微鏡和能譜儀，比較了接觸區(qū)在無塵狀態(tài)和有塵土顆粒存在的情況

4、下，微動(dòng)前后觸頭和樣片的磨損狀況，得出了短周期情況微動(dòng)時(shí)，存在塵土條件下，顆粒對磨損性能的有關(guān)影響。
　　 本論文以低硬度塵土顆粒的尺寸特性、破碎形式為切入點(diǎn)，以低硬度塵土顆粒的尺寸、抗壓強(qiáng)度結(jié)合實(shí)際接觸載荷作為評價(jià)指標(biāo)，最終給出了靜態(tài)接觸時(shí)，單顆粒方解石和云母破碎形式及其規(guī)律，并得到了引起失效的顆粒簇尺寸范圍以及可降低失效發(fā)生的載荷范圍。同時(shí)，得出了在短周期微動(dòng)接觸條件下存在方解石和云母時(shí)的接觸性能曲線以及影響因素，給出了接觸