Высокочастотная составляющая

Полиэтилен применяют для изоляции проводов и защитных оболочек кабелей, изготовления деталей высокочастотных установок ра-диоаппаратуры, производства труб, пленок, лент, как химически стойкий материал.

Кабельный полиэтилен используют в качестве электроизоляционного и антикоррозионного прокладочного материала для проводов и кабелей высокочастотных установок и радиоаппаратуры, силовых и подводных кабелей, каркасов контурных катушек, в качестве диэлектрика в конденсаторах.

В 1947 г. в Научно-исследовательском институте промышленного применения токов высокой частоты (НИИ ТВЧ, ныне Институт имени В. П. Вологдина) проводились работы по теории и расчету высокочастотных генераторов для электронагрева. Значение высокочастотных установок с ламповыми генераторами сильно возросло в связи с бурным развитием диэлектрического ме-

Для индукционного нагрева образцов диаметром около 10 мм питание подается от ламповых генераторов токов высокой частоты. Необходимая мощность генератора определяется размерами образца и требуемой температурой нагрева. При исследованиях методами тепловой микроскопии для нагрева могут быть использованы генераторы мощностью около 10 кВт, изготовляемые серийно Ленинградским заводом высокочастотных установок.

ривается отключение в часы максимума нагрузок части насосов, блоков оборотного водоснабжения, трансформаторов и другого1 оборудования. На предприятиях Министерства химической промышленности и Министерства по производству минеральных удобрений пользуются отключением газовых компрессоров большой мощности, газодувок газогенераторных цехов, мототурбонасосов цехов водной очистки, насосов холодной воды, вакуум-насосов, насосов кислородопродувок, аммиачных компрессоров, турбокомпрессоров, циркуляционных насосов и ряда вспомогательных цехов. Кроме того, как и в других министерствах, используется останов оборудования для осмотра и профилактического ремонта на время, в которое проходит суточный максимум нагрузки энергосистемы. На предприятиях Минэлектротехлрома максимум нагрузки за счет регулировочных мероприятий снижается на 5—7% путем отключения электропечей, воздушных компрессоров и другого оборудования. На предприятиях машиностроительных министерств применяется отключение электропечей, машин точечной сварки и других видов сварки, высокочастотных установок для плавки и закалки металлов, оборудования вспомогательных цехов. На предприятиях Минчермета СССР применяется снижение нагрузки за счет сдвига по времени режимов плавки электропечей, исключающее совпадение периодов расплава металлов. На предприятиях Миннефтепро-ма снижение электрической нагрузки в часы максимума нагрузки энергосистемы обеспечивается за счет уменьшения закачки воды в пласт, переноса сроков откачки нефти в резервуары на часы минимума, отключения скважин, работающих периодически, отключения ряда вспомогательных механизмов на газоперерабатывающих заводах и других мероприятий.

Наиболее часто в порядке контроля проводят определение влажности древесины. Стандартный прием определения влажности путем высушивания и взвешивания образцов требует значительной затраты времени. Поэтому весьма рациональным является применение для контрольного определения влажности электровлагомеров или высокочастотных установок.

7. Шамов А. Н., Бодажков В. А. Проектирование и эксплуатация высокочастотных установок. Л., 1974.

48.Шамов А. Н., Бодажков В. А. Проектирование и эксплуатация высокочастотных установок. М.—Л., Машгиз, 1963. 220 с. с ил.

Большое внимание уделено источникам питания высокочастотных установок, эксплуатации мощных заводских установок с ионными и тиристорными преобразователями, даны рекомендации по дальнейшему развитию этих типов преобразователей. Описаны современные средства автоматизации технологических процессов термической обработки, сварки, пайки и т. д.

Технико-экономические исследования, проведенные совместно с заводом «Красный химик», .показали, что использование высокочастотных установок позволяет получить экономический эффект с одной установки 100 тыс. руб.

IV.3. Вопросы автоматизации высокочастотных установок, применяемых в полупроводниковой промышленности

через рычаг 3 внутренних цилиндров 4 т 5 упругого i реобразова-теля, расположенного в корпусе 6 на опорах 7 и 8. Многослойная диафрагма 9, обладающая возможностью свободного осевого смещения, воспринимает на себя создаваемый крутящий момент и обусловливает тем самым продольное перемещение активного захвата 10. Для создания низкочастотной циклической нагрузки использован ручной привод статического нагружения, обеспечивающий проведение усталостных испытаний при асимметричных циклах нагружения [3], который через червячный редуктор 11 (с встроенным в него кривошипным механизмом) и рычаг 12 закручивает внешний цилиндр 13, создавая на образце статическую нагрузку. Для этого он оснащен электродвигателем постоянного тока 14 и дополнительным червячным редуктором 15, которые размещены на специальном каркасе внутри станины установки 16 на ее основании 17. При этом узлы опорных подшипников редуктора 11 были существенно переработаны из-за повышения режима их эксплуатации при циклическом нагружении по сравнению с нагружением статической нагрузкой. Кроме того, разработана система управления электродвигателем низкочастотного привода, позволяющая осуществлять режимы мягкого и жесткого малоциклового программного нагружения образца с наложением на них высокочастотной нагрузки. По своему принципу данная система аналогична использованной на программной установке для малоцикловых испытаний [4]. Основным регистрирующим и управляющим прибором при этом является расположенный на пульте управления (см. рис. 1) двухкоординатный потенциометр ПДС-021, на который с тензодат-чиков динамометра и деформометра через электрические фильтры, предназначенные для отделения высокочастотной составляющей, поступают сигналы, пропорциональные низкочастотным, усилию и деформации, по которым и осуществляется процесс управления низкочастотным приводом. Высокочастотная составляющая действующей нагрузки автоматически регулируется стабилизирующим электронным устройством [1]. Кроме этого, с помощью разработанных полупроводниковых усилителей на интегральных микросхемах возможна регистрация на экране катодного осциллографа полных диаграмм циклического деформирования и характера изменения усилий и деформаций во времени в процессе сложных программных режимов нагружения, обеспечиваемых модернизированной установкой, которые приведены на рис. 3. При отсутствии низкочастотного изменения нагрузки установка позволяет осуществлять как симметричное, так и асимметричное высокочастотное нагруже-ние с регистрацией петли упругого гистерезиса (рис. 3, а), а при отсутствии высокочастотной нагрузки — мягкий или жесткий режимы малоциклового деформирования (рис. 3, б). В последнем случае включением в работу командного управляющего прибора, КЭП-12 треугольный цикл изменения нагрузки может быть заменен на трапецеидальный (рис. 3, в) с широким варьированием времени выдержки и поддержанием при этом величины действу-

эксплуатации (низкочастотный цикл с выдержкой) и сопутствующее им наложение вибраций от работы других механизмов (высокочастотная составляющая). Максимальная нагрузка, развиваемая силовозбудителями испытательной установки составляет от 0 до ±5000 кгс и может быть перераспределена между высокочастотной и низкочастотной составляющими в любых пропорциях по указанному диапазону, а их частоты — соответственно 30 ГЦ и ОД-Н,0 цикл/мин. При режимах нагружения с временными выдержками время низкочастотного цикла зависит от их продолжительности. Для обеспечения возможности проведения испытаний по указанным режимам в области высоких температур разработана система радиационного нагрева образца (рис. 4), а также изменена конструкция захватов, которые выполнены из жаропрочного сплава ЭИ-437Б с системой охлаждения и предусматривают возможность компенсации температурного удлинения системы «захваты — образец» в процессе нагрева последнего до заданной температуры. Форма испытываемого образца принята трубчатой, что повышает его устойчивость и позволяет расположить внутри него стержневой нагреватель 2, изготовленный из дисилицида молибдена, который сохраняет свою работоспособность на воздухе при температуре на его поверхности до 1700° С [5], обеспечивая тем самым диапазон рабочих температур на образце от 20 до 1200° С. Активный 3 и пассивный 4 захваты с целью предотвра-

вии указанных нагрузок, указано на -to, что высокочастотная составляющая оказывает повреждающее действие, которое, впрочем, не удается достаточно точно связать с соотношением юз: <»i. Одни авторы полагают, что это повреждающее действие сопоставимо с эффектом повышения амплитуды низкочастотной составляющей на величину амплитуды высокочастотной составляющей, т. е. что эквивалентным следует принимать напряжение с амплитудой а\ + 02 (рис. 76, ж) при долговечности, соответствующей низкочастотной составляющей [II, 14]. Другие отмечают, что подобное предположение может привести к значительным погрешностям [16V 22].

Инерционный принцип силовозбуждения, примененный в указанной выше машине для испытаний при неоднородном напряженном состоянии, был использован также для нагружения образцов осевыми усилиями (растяжение—сжатие) [15]. Так как при испытаниях на растяжение—сжатие необходимо воспроизведение значительных усилий (в рассматриваемой установке до 4000 дан), скорость вращения неуравновешенных масс была выбрана значительной — 2500—3600 об/мин для основной гармоники и 6100—7500 об/мин для высокочастотной ((о2: coi = 2 : 1 и 3: 1). При этом высокочастотная составляющая оказалась в резонансной области, так как частота собственных колебаний упругой системы машины составляла 6050—6100 циклов в минуту. Такое явление неблагоприятно сказывается на стабильности режима нагружения образца -как в процессе испытаний, так и в особенности при переходе через резонанс. В связи с этим большое внимание авторы вынуждены <были уделить вопросам исследования динамических характеристик машины и стабилизации амплитуды напряжений.

При высоких частотах (40—100 гц) высокочастотная составляющая возбуждается вращением неуравновешенных грузов, а низкочастотная, создается кривошипным возбудителем [14] или же статической изгибающей нагрузкой на конце вращающегося образца [11]. Чтобы полнее охарактеризовать возможности рассмотренных машин, укажем, что испытания при изгибе с вращением IB одной плоскости образцов диаметром 29 мм проводились с частотой 2 = 5000 ч- 5200 циклов в минуту [11]. ,

В некоторых машинах выполнить это условие затруднитель-' но из-за того, что высокочастотная составляющая может приближаться к частоте собственных колебаний нагружаемой системы, быть равной ей или превышать ее. Если при этом машина выполнена по схеме с кинематически неограниченным возбуждением, например при инерционном возбуждении [1, 3, 11, 14, 15], то по мере изменения упругих свойств системы при развитии трещины в образце будет изменяться также коэффициент динамического усиления. Это отразится в первую очередь на высокочастотной составляющей, т. е. и форма цикла и максимальные напряжения станут отличными от заданных в начале испытаний.

где юо — круговая частота собственных колебаний системы. Из (выражения (VI. 3) видно, что при настройке формы кривой цикла путем плавного регулирования частоты возбуждения высокочастотная (составляющая изменяется значительно быстрее низкочастотной. Следовательно, такая настройка может осуществляться только в ограниченном диапазоне частот. Основное варьирование формы цикла и максимальных нагрузок должно производиться -изменением степени неуравновешенности вращающихся грузов, т. е. дискретно.

При сложении двух синусоидальных нагрузок с соотношением частот 3: 1 высокочастотная составляющая может приблизиться по частоте к резонансу упругой системы машины, особенно тогда, когда необходимо увеличить скорость вращения неуравновешенных грузов путем соответствующего изменения диаметров шкивов 2 и 7, .например, при испытании гладких образцов из материала с большим пределом выносливости. Появляющиеся при этом динамические погрешности могут достигать значительной (величины, в 'связи с чем их учет обязателен. Эти погрешности относятся в основном к высокочастотной составляющей, поэтому и поправка должна' относиться к моменту MZ, развиваемому высокочастотным возбудителем. Таким образом, после установления режима испытаний необходимо наблюдаемую сложную форму «цикла изменения напряжений разложить на составляющие, затем внести динамическую поправку в высокочастотную синусоиду, после чего произвести графическое или аналитическое суммирование гармоник.

ских нагрузок при большом ходе (до 800 мм). Нагружают образец либо одним приводом, либо обоими приводами. При этом на низкочастотную составляющую, возбужденную цилиндрами траверсы, накладывается высокочастотная составляющая нагрузки.

На рис. 4 приведены результаты экспериментов для пары зубчатых колес. Частота собственных .колебаний испытуемой пары колес была равна 1320 щ. На графике (рис. 4) по оси абсцисс отложены частота зацепления зубьев, а по оси ординат — высокочастотная составляющая W шума передачи. Рассмотрение рис. 4 показывает, что почти все области, соответствующие параметрическому возбуждению, экспериментально подтверждены (РО/М = 1/2, 1; 3/2; 2; 5/2; 3 и т. д.).

целые числа, причем число Ь целесообразно выбирать в пределах от 9 до 16. Тогда в графике накопленной ошибки пробного колеса высокочастотная составляющая ошибки цепи с числом периодов за оборот стола гс (ошибка червяка делительной пары станка) будет определяться как гармоническая составляющая 6-й частоты ** (Ь волн на оборот колеса). Эта составляющая будет наложена на ранее определенную плавную ошибку цепи. Так как величина Ь выбрана достаточно большой (9—16), то практически маловероятно искажение плавной части ошибки цепи высокочастотной составляющей.