Биметаллическая пластина своими руками

Автоматическое проветривание теплицы: реализация механизма своими руками

Конструкция всех теплиц практически одна и та же: под воздействием солнечных лучей воздух внутри прогревается, что способствует быстрому росту теплолюбивых растений.

Благодаря теплицам растения могут легко пережить температурные перепады, как днем, так и ночью.

Но помимо тепла всем тепличным растениям требуется ежедневное проветривание. Если дачник живет на своей даче весь сезон, то для него не является сложной задачей каждый день проветривать свои теплицы, но для тех, кто посещает свой участок непостоянно, это может оказаться большой проблемой.

Рассмотрим несколько самых эффективных способов реализации автоматического проветривания теплиц своими руками, а также разберемся в том, почему так необходима вентиляция теплиц?

Зачем необходимо проветривать теплицу?

Мечтой любого дачника является «умная» теплица, оснащенная автоматической системой проветривания.

Тепличные растения отличаются своей чрезмерной восприимчивостью к перегреву, который может замедлить рост растений или вообще погубить их.

Кроме всего этого различные губительные для тепличных растений микроорганизмы и грибки будут быстро размножаться в непроветриваемом помещении в горячем застоявшемся воздухе.

Поэтому организовать проветривание в теплице, с целью создания комфортной среды обитания для растений, необходимо обязательно!

Виды автоматической вентиляции

Все современные устройства, предназначенные для создания системы автоматического проветривания теплиц, разделяют на несколько категорий:

  • независимые (автономные) механизмы;
  • автоматизированные энергозависимые системы.

В своем большинстве энергозависимые системы питаются от электричества, но могут получать питание и от солнечных батарей или прочих источников энергии.

Основной элемент такой системы – термореле с заданными параметрами. С его помощью происходит автоматическое включение вентиляторов, работающих на выдувание отработанного воздуха наружу и подачу свежего внутрь теплицы.

Преимущества энергозависимой системы вентиляции:

  • высокая мощность системы позволяет использовать ее в теплицах практически любой площади;
  • благодаря специальным датчикам проветривание теплиц осуществляется в самое оптимальное для этого время;
  • такая система весьма компакта и высокотехнологична.

Тепло, как и свежий воздух, очень важны для качественного выращивания рассады и овощей. Узнайте, как сделать отопление в теплице своими руками.

Недостатки энергозависимых вентиляционных систем:

  • возможный сбой в электросети может стать причиной гибели растений, поэтому возникает необходимость в установке дополнительного (резервного) источника энергии;
  • выход из строя составных частей системы в большинстве случаев требует «блокового» ремонта;
  • такая система требует денежных затрат на электропитание.

Помимо энергозависимых систем принудительной вентиляции теплиц существуют более упрощенные автономные версии, для работы которых не нужен источник питания.

Автоматизированная система проветривания теплиц считается наилучшим вариантом для тех, кто посещает дачу периодически.

Современные устройства данного типа позволяют создать благоприятный микроклимат для растений даже тогда, когда вас нет на даче.

Создаем систему вентиляции собственными руками

Автоматическое проветривание теплицы своими руками возможно реализовать на основе:

  • пневматического привода;
  • гидравлического цилиндра;
  • металлических пластин.

На видео использование термопривода для автоматического проветривания теплицы.

Применение гидравлического цилиндра

Принцип работы такого устройства базируется на расширении жидкости под действием теплых солнечных лучей.

Когда температура увеличивается, воздух вытесняет жидкость из одной емкости в другую (в меньшую). Из-за увеличения веса меньшей емкости фрамуга открывается.

При снижении температуры жидкость втягивается обратно в сосуд, внешняя емкость становится легче, что влечет закрытие фрамуги.

Преимуществом такой системы является ее абсолютная автономность, высокая долговечность и надежность. Для работы системы не нужно электричество.

Среди недостатков можно выделить то, что если температура воздуха резко снижается, то форточки просто не успевают закрыться. Также невозможно использовать данную систему при боковых фрамугах.

Современный рынок гидроцилиндров представлен широким ассортиментом устройств, но принцип работы у всех одинаковый.

Заполненный жидкостью (парафином, маслом) цилиндр имеет на одном своем конце выдвигающийся шток. При расширении масла от высокой температуры внутри теплицы шток вытесняется и толкает форточку.

Чем выше температура в теплице, тем сильнее расширяется масло и тем больше выдвигается шток, шире открывая форточку. При понижении температуры масла в цилиндре форточка закрывается.

На видео один из возможных для реализации своими руками вариантов автоматического проветривания теплицы.

Проветривание с помощью пневмопривода

Основой работы такой системы является энергия расширения нагретого воздуха. Для того чтобы изготовить пневматический привод для системы автоматического проветривания теплиц потребуется подготовить:

  • поршень со штоком из пенопласта;
  • соединительный шланг из резины;
  • старая металлическая канистра или любая другая емкость для воздуха;
  • цилиндр диаметром 20 см с припаянным дном;
  • шарик из пластизоли;
  • шкив;
  • шнур (потребуется для тетивы);
  • коромысло.

Пневматическая установка, применяемая для создания системы проветривания теплиц, работает по такому принципу: в находящийся в канистре воздух нагревается под действием солнечных лучей.

Это вызывает надувание шарика, который поднимает поршень со штоком и тот, воздействуя на коромысло, вызывает натягивание тетивы. Таким образом, форточка распахивается. Обратный процесс закрытия форточки происходит в результате сжатия жидкости из-за снижения температуры.

На фото проветривание теплицы сделанное на основе пневмопривода своими руками

Использование биметаллических пластин

Конструктивно эта система выполняется из металлических пластин, которые обладают разным коэффициентом расширения. Когда пластина нагревается, то она увеличивается в размере и сильно изгибается, что способствует открытию форточки. Обратный процесс происходит при охлаждении пластины.

Для того чтобы изготовить подобное устройство для автоматического проветривания теплиц понадобятся металлические полосы и строганная доска (дюймовая).

Внизу теплицы необходимо прикрепить обе детали, а между металлической пластиной и достой (немного ниже, чем на ½ длины пластины) вставьте брусок и все туго скрепите. Форточки соединяются с металлической полосой с помощью шарниров (болтиков, вставленных в трубку).

Преимущество биметаллических пластин: простота изготовления и дешевизна.

Основной недостаток: небольшая мощность системы, открыть большую форточку таким методом будет невозможно.

Принцип действия биметаллической пластины.

В сухом остатке

С целью поддержания благоприятного микроклимата для тепличных растений необходимо обеспечить проветривание теплиц (лучше автоматическое). Системой вентиляции могут быть как форточки в крыше и стенах конструкций, так и целые фрамуги, открывающиеся в автоматическом режиме.

Для небольших парников, оранжерей и тепличек достаточно и простой вентиляционной системы (состоящей из нескольких форточек, расположенных на разном уровне, и распахнутых дверей).

Такая система будет идеальной для узких и длинных теплиц, в которых затруднена циркуляция воздуха.

Лучше всего установить в теплице сложную систему вентиляции со специальными датчиками температуры и влажности воздуха.

Но для маленького приусадебного участка можно сконструировать систему автоматического проветривания теплицы своими руками с простыми, но надежными механизмами.

Биметаллическая пластина и способ ее изготовления

Изобретение относится к приборостроению , в частности к биметаллическим элементам, деформирующимся при изменении температуры, и может найти применение в элементах конструкций приборов. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей. Биметаллическая пластина (П) состоит из П 1 и 2. П I имеет хомуты 3. Одни концы П 1 и 2 жестко скреплены скобой 4 с зажимным винтом 5. В первом варианте выполнения (фиг.1) один .из свободных концов пластины выполнен в виде скобы 6, с которым взаимодействует при нагревании свободный конец 7 П 1. Способ изготовления биметаллической П, заключающийся , в закреплении между собой двух П 1 и 2 с разными коэффициентами линейного расширения, предусматривает их нагревание перед закреплением до наибольшей заданной температуры и совмещение их одними концами. Закрепление осуществляют жестким соединением других концов П 2 с. п. ф-лы, 2 нп. о $ (Л

А1 (1% (11) (5D 4 G 12 В 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3717038/24-21 (22) 23.03.84 (46) 23.05.86. Бюл. № 19 (72) Я.С.Гринберг (53) 621 396.67.7(088.8) (56) Патент Франции ¹ 2481837, кл. G !2 В 1/02, опублик, 30.04.8!.

Патент ФРГ 2807854, кл. G 12 В 1/02, опублик. 08.05.80. (54) БИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПЛАСТИНА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к биметаллическим элементам, деформирующимся при изменении температуры, и может найти применение в элементах конструкций приборов. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей. Биметаллическая пластина (П) состоит иэ П 1 и 2. П 1 имеет хомуты 3. Одни концы П 1 и 2 жестко скреплены скобой 4 с зажимным вин-том 5. В первом варианте выполнения (фиг.1) один из свободных концов пластины выполнен в виде скобы 6, с которым взаимодействует при нагревании свободный конец 7 П 1. Способ изготовления биметаллической П, заключающийся в закреплении между собой двух П и 2 с разными коэффициентами линейного расширения, предусматривает их нагревание перед закреплением до наибольшей заданной температуры и совмещение их одними концами.

Читайте также  Оптимальная глубина мангала для шашлыка из металла

Закрепление осуществляют жесткии соединением других концов П 2 с. п. ф-лы, 2 ил.

ВНИИПИ Заказ 2778/54 Тираж 485

Произв -полигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к приборостроению, а именно к биметаллическим элементам, деформирующимся при изменении температуры, и может найти применение в элементах конструкций 5 приборов.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей и повышение точности изготовления путем повышения точности температурной гра- !0 дуировки.

На фиг.1 изображена биметаллическая пластина; на фиг.2 — то же, вариант выполнения.

Биметаллическая пластина состоит из двух пластин 1 и 2 с разными коэффициентами линейного расширения.

Пластина 1 имеет хомуты 3.

Одни концы пластин и 2 жестко скреплены скобой 4 с зажимным винтом

5. В первом варианте выполнения (фиг.1) один иэ свободных концов пластины выполнен в виде скобы 6. с которым взаимодействует при нагревании свободный конец 7 пластины 1.

Биметаллическая пластина работает следующим образом.

При нагревании пластины до заданной температуры пластины 1 и 2 расширяются, но поскольку взаимодействующие концы удалены на расстояние

Н, вплоть до достижения заданной температуры пластины не войдут во взаимодействие одна с другой своими вторычи концами и биметаллическая пластина не будет изгибаться. При достижении заданной температуры кон— цы пластин 1 и 2 войдут во взаимодействие и биметаллическая пластина будет работать, т.е. деформироваться как любая другая пластина, Благодаря наличию хомутов 3 они не будут разгибаться в разные стороны, а будут изгибаться в одпу, как и любая биметаллическая пластина.

Способ заключается в том, что перед закреплением у концов составляющие пластины предварительно нагревают до наибольшей заданной температуры, совмещают свободные концы, а затем производят закрепление концов пластин.

Способ позволяет повысить точность температурной градуировки пластины.

1. Биметаллическая пластина, содержащая две пластины с разными коэффициентами линейного расширения, жестко скрепленные между собой одними своими концами, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, пластины установлены со смещением концов одной из них относительно концов,цругой, равным разности линейных расширений при изменении температуры в заданных пределах, и с возможностью возвратно-поступательного перемещения их свободных концов один относительно другого на величину сме— щения .

2 . Способ из готовления биметаллической пластины, заключающийся в закреплении двух пластин с разными коэффициентами линейного расширения между собой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изготовления путем повышения точности температурной градуировки, перед закреплением пластин между собой их нагревают до наибольшей заданной температуры и совмещают одними концами, а закрепление пластин между собой осуществляют жестким соединением других их концов.

Автоматическое Проветривание Теплиц: Детальная Инструкция

Фото простой конструкции

Чтобы растения, высаженные в теплице, росли и давали плоды, необходимо обеспечить им подходящие условия. Одно из условий, это своевременное проветривание. Автопроветривание теплицы своими руками можно установить, если следовать инструкции.

  • 1 Типы систем автоматической вентиляции
  • 2 Создание системы для вентиляции своими руками
    • 2.1 Механизм с гидравлическим цилиндром
    • 2.2 Металлические пластины
    • 2.3 Пневматический привод
    • 2.4 Система проветривания из сподручных материалов
  • 3 Автоматическая, реверсивная система проветривания

Типы систем автоматической вентиляции

Если тепло обеспечивается благодаря устройству теплицы, то свежий воздух попадает только с помощью проветривания.

Примечание. Не все, кто выращивает овощи и фрукты, имеют возможность жить рядом с теплицей. Проблема может быть решена с помощью установки автоматического проветривания.

Все, существующие сегодня устройства для вентиляции теплиц в автоматическом режиме выделены в две группы:

  • Автономные устройства, полностью независимые.
  • Автоматизированные системы, зависимые от энергии.

Преимущества и недостатки зависимых от энергии систем для вентилирования теплиц:

Преимущества Недостатки
Благодаря высокой мощности, можно устанавливать даже в теплицах с большой площадью. В случае непредвиденного сбоя в электричестве, растения могут погибнуть. Требуется оснащение системы дополнительным источником питания.
Специальные датчики регулируют проветривание теплиц в строго определенное время. Если из строя выходит одна деталь, приходится осуществлять ремонт целого блока.
Такая система действует на высоком уровне и очень компактна, что важно для тех, кто стремится экономить пространство в теплицах. Электропитание требует больших денежных затрат.

Другой тип устройств – полностью независимых от питания, практически не имеет недостатков, но его установка происходит труднее. Требуется закрепление специальных гидроцилиндров (см. Гидроцилиндр для теплицы) или биметаллических пластин, которые позволят открываться форточкам и фрамугам.

Примечание. Проветривание теплицы своими руками, с помощью специального механизма, позволит избежать необходимости постоянно проживать на даче и следить процессом вентилирования.

Создание системы для вентиляции своими руками

Автоматическая система вентиляции.

Для того чтобы создать механизм, приводящий в действие элементы системы, необходимо иметь:

  • Привод.
  • Листы небольшого размера, из металла.
  • Цилиндр для воды.

Механизм с гидравлическим цилиндром

Принцип работы прост – устройство приводится в действие за счет расширения жидкости, набранной в цилиндр, под воздействием лучей солнца.

При повышении температуры, давление воздуха способствует вытеснению жидкости из одного цилиндра в другой. При этом в одной емкости вес становится существенно меньше, и фармуга открывается. Как только температура падает, фармуга закрывается.

Примечание. Можно заполнять цилиндр маслом или парафином, эти вещества расширяются при повышении температуры.

Металлические пластины

Металлические пластины хорошо расширяются при высокой температуре.

Когда это происходит, она, расширяясь, сильно выгибается, и при этом приводит в движение форточку в теплице:

  • Чтобы соорудить механизм, потребуются полосы из металла и дюймовая доска.
  • Следует учитывать, что данный способ подходит только для открытия небольших форточек.
  • Между металлической пластиной и доской нужно вставить брусок. Все это тщательно закрепляется в самом низу теплицы.

Примечание. С помощью шарниров конструкцию нужно соединить с форточкой. Это самая простая конструкция, однако, она не подходит для поднятия большого веса.

Пневматический привод

Открытие форточки будет происходить при расширении в приводе нагретого воздуха.

Чтобы изготовить механизм, потребуется:

  • Поршень с пенопластовым штоком.
  • Резиновый шланг.
  • Сосуд для воздуха, желательно из металла.
  • 20 – сантиметровый цилиндр.
  • Шкив.
  • Прочный шнур.
  • Деревянное коромысло.
  • Шарик, сделанный из пластизоли.

Автоматическое проветривание теплиц своими руками на пневматическом приводе сделать не сложно:

  • Нужно лишь проследить, за тем, чтобы в верхней части цилиндра была закреплена направляющая для штока.
  • В дне проделывается отверстие, через которое протягивается шланг.
  • Механизм начинает работать, когда надувается шарик.
  • Он поднимает шток и поршень, что вызывает натягивание шланга. Когда температура падает, шарик сжимается.
  • Существует также несколько нестандартных способов создания автоматической системы проветривания теплиц.

Примечание. Если в наличии нет металлических пластин и цилиндров, можно использовать то, что всегда под рукой в любом дачном хозяйстве: стеклянные банки.

Система проветривания из сподручных материалов

Как сделать самостоятельно автоматическое проветривание.

Чтобы собрать автоматический механизм потребуются детали:

  • Крышка для банки, используемая при закрутке овощей.
  • Крышка из полиэтилена.
  • Трубка из меди или латуни, около 3 см.
  • Трубка от капельницы, 10 см.
  • Деревянный брусок, отмеряется по форме форточки.
  • Гвозди – 2 шт.
  • Проволока, на которую можно подвесить банки.
  • Средство для пайки – герметик.

Система проветривания из банок создается по несложной инструкции:

  • В большой стеклянный баллон, вместимостью 3 литра, нужно залить 0,8 литра воды. После этого баллон закатывается крышкой. В ней проделывается отверстие, по размерам подходящее для трубки из латуни;
  • После этого отверстие необходимо запаять герметиком;
  • В крышке из полиэтилена проделывается такое же отверстие, только вставляется пластиковая трубка, и также запаивается.
  • После этого банки размещаются в теплице. К раме теплицы приделывается брус, выступающий в роли противовеса.

Примечание. Следует учитывать, что данный способ подходит лишь для тех теплиц, в которых фрамуги открываются по горизонтальной оси. Раз в три недели требуется доливать воду в банки.

Другой необычный метод проветривания основан также на использовании энергии тепла.

Читайте также  Как самому заточить сверло по металлу

Автоматическая, реверсивная система проветривания

  • Канистра из металла. Можно использовать старую.
  • Стакан.
  • Детский шарик.
  • Шток из металла.
  • Кусок пенопласта.
  • Леска.
  • Коромысло.
  • Клей для металла и дерева.
  • Герметик из силикона.
  • Скотч.

Инструкция по сборке:

  • Чтобы тепло быстрее проникало в канистру, ее нужно покрасить в черный цвет.
  • В крышке канистры проделывается отверстие, через которое можно протянуть трубку.
  • Крышка и область вокруг трубки обрабатывается герметиком.
  • Из металла формируется труба, концы которой следует закрепить скотчем. На дне стакана или другого предмета цилиндрической формы вырезается отверстие, так же, как и в крышке.
  • Делается отверстие для штока, после чего все отверстия хорошо обрабатываются герметиком. Одну крышку нужно оставить съемной, чтобы было возможно настроить систему.
  • Чтобы сделать пневматический поршень, надутый шарик наклеивают на полоску скотча, после чего он фиксируется. Из пенопласта нужно вырезать круг, подходящий по диаметру, и его концы также обклеиваются скотчем. Устанавливается шток из металла.

После того, как все приготовления закончены, остается лишь собрать конструкцию:

  • Ресивер закрепляется под потолком, шкив на стене, а цилиндр нужно поставить недалеко от фрамуги. Затем проводятся все трубки. Чтобы система заработала, ее нужно настроить.
  • К шарику прикрепляется шланг и соединяется с ресивером. Устанавливается поршень. Проводить настройку рекомендуется в прохладную погоду, при температуре не выше 18 градусов.

Можно выбрать любой из вариантов механизмов для проветривания теплиц, и собрать его по инструкции. Это позволит избежать необходимости регулярно проветривать теплицу самостоятельно и проживать рядом с ней. Для более подробной информации рекомендуем посмотреть видео в этой статье.

Биметаллическая пластина и ее использование в электротехнике

Биметаллическая пластина — это пластина, специально изготовленная из пары различных металлов или из биметалла. Такие пластины традиционно используют в термомеханических датчиках.

Биметалл или соединенные механически два куска различных, с разной степенью теплового расширения, металлов, обладают довольно интересной особенностью, которая состоит в следующем.

Если пару одинаковых пластин, то есть изготовленных из одинакового металла, и имеющих одинаковые размеры, подвергнуть нагреву, то они удлинятся в одинаковой степени. Но если пластины будут изготовлены из разных металлов (скажем, одна из меди, а вторая — из железа), то при их совместном нагреве, из-за различного теплового расширения, пластины удлинятся по-разному.

Сваренные, спаянные или склепанные две пластины образуют единую биметаллическую пластину. Один конец такой пластины, обычно, закрепляют статично в неподвижном держателе внутри устройства, а второй свободен перемещаться в сooтветствии с текущей температурой пластины в целом.

Такие пластины для различных назначений изготавливают обычно из латуни и инвара (инвар — это сплав никеля и железа). В результате нагрева, пластина изогнется в сторону металла с меньшим тепловым расширением, и свободный конец пластины в результате деформации переместится. Пластины работоспособны в весьма широком температурном диапазоне.

Использование биметаллических пластин в электротехнике

В защитных устройствах и термостатах биметаллические пластины управляют состоянием электрических контактов. Пластина размыкает или замыкает цепь нагревательного элемента, отключает питание бойлера и т. п.

В простейших конструкциях контакты сводятся и разводятся медленно, в более прихотливых — на несколько миллиметров резким скачком (характерные щелчки можно слышать от утюга во время глажки или от домашнего обогревателя, отрегулированного на определенную температуру).

В электрическом чайнике контакты биметаллической пластины защищают его от перегрева, а в автоматическом выключателе — проводку от превышения допустимой величины тока.

Так называемые тепловые реле или автоматические выключатели, требующие повторного взвода вручную после устранения персоналом неполадки — и тут и там биметаллическая пластина.

В стартерах люминесцентных ламп и в схемах управления электродвигателями биметаллические пластины служат для переключения режима работы устройства после его включения. Когда устройство запущено в работу, пластина начинает и продолжает разогреваться.

Биметаллические пластины в этом случае оснащаются специальным подогревателем и контактом, имеется подогревающая обмотка из провода высокого сопротивления, либо разогревается непосредственно пластина от пропускаемого по ней тока. Так работают некоторые защитные реле и генераторы импульсов переключения. Если в процессе работы мотор перегреется, то реле сработает и отключит мотор от сети.

В измерительных приборах, по сути — в термометрах с биметаллической пластиной с подогревателем, также используется данный эффект. Для получения вольтметра или амперметра пластину включают по-разному.

Такой прибор энергетически, конечно, прожорлив, однако в нем отсутствуют механически трущиеся части, он отличается вибростойкостью, устойчив к загрязнениям и сам восстанавливается при отсыревании.

Измерительные приборы данного типа, на биметаллических пластинах, по сей день успешно применяются в автоэлектронике.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Биметаллическая пластина: устройство, принцип действия, практическое применение

Сложные системы автоматики, выполняющие роль переключения режимов работы тех или иных устройств, построены на простейших элементах. Они имеют свойство изменять какой-либо из своих параметров (форму, объем, электропроводность и др.) под воздействием одного или нескольких факторов.

Так, все современные нагревательные элементы снабжены терморегуляторами, контролирующими степень нагрева поверхности. Основой любого термостата является биметаллическая пластина.

Что такое пластина биметаллическая

Элемент, обладающий свойством деформироваться (изгибаться) в одном направлении под воздействием повышенной температуры, получил название биметаллическая пластина. По названию можно догадаться, что в составе пластины имеются два металла. Каждый из них имеет свою величину коэффициента температурного расширения. В результате при нагреве такой пластины один компонент ее расширяется на определенную величину, а второй на другую.

Это приводит к изгибу, форма которого зависит от разности температурных коэффициентов. Скорость деформации прямо пропорциональна изменению температуры. При охлаждении пластины она приобретает исходное положение. Пластина является монолитным соединением и может работать сколь угодно долго.

Какие компоненты применяют в биметаллах

Для того чтобы соединить металлы между собой в единый биметалл, применяют способы пайки, сварки и заклепки.

Примером распространенной биметаллической пластины служит соединение латуни и стали. Такой композит имеет высокую термочувствительность.

Существуют аналоги биметалла из неметаллических материалов (стекло, керамика). Они призваны работать в агрессивных химических средах, где не может быть использован металл.

Как работает биметаллическая пластина

Пластина из биметалла работает в составе различных систем терморегулирования и термоконтроля, а точнее в термореле многих модификаций. В простейшее термореле входит:

  • Термостойкий корпус. В нем размещены все элементы реле.
  • Клеммы – служат для подключения электрической цепи.
  • Механические переключатели контактов или контактных групп. Замыкают и размыкают электрические контакты, включая или отключая цепь.
  • Диэлектрический шток либо прокладка. Передает механическое воздействие от пластины к переключателю.
  • Биметаллическая пластина. Является элементом реагирования на изменение температуры и создает давление на шток.
  • Датчик температуры. Обыкновенная металлическая пластина, непосредственно соединенная с элементом контроля. Она обладает хорошей теплопроводностью и передает тепло на биметалл.

Когда поверхность нагревателя имеет допустимую температуру, биметаллическая пластина находится в определенном изогнутом (ровном) состоянии, электрические контакты при этом замкнуты, в цепи нагревателя течет ток.

При повышении температуры поверхности биметалл начинает греться и постепенно деформируется, оказывая давление на шток. При этом наступает момент, когда шток размыкает контакт механического переключателя, и прерывается ток в цепи нагревателя. Далее он остывает, охлаждается пластина, цепь замыкается, и все повторяется снова.

Часто реле выпускают с возможностью регулирования срабатывания по величине температуры.

Биметаллическая пластина котла

Системы отопления на природном газе являются устройствами повышенной опасности, поэтому включают в себя различные датчики контроля состояния. Так, основной элемент безопасности – это датчик тяги. Он определяет правильное направление выхода продуктов сгорания, то есть от камеры сгорания в сторону дымохода. Это предотвращает попадание угарного газа в помещение и отравление людей.

Читайте также  Нанесение надписи на металлическую поверхность

Основным компонентом датчика тяги является биметаллическая пластина для газового котла. Принцип работы ее аналогичен любому биметаллу, а размеры и параметры материала рассчитаны таким образом, что превышение температуры 75 градусов в канале приводит к деформации пластины и срабатыванию газового клапана.

В каких устройствах используют биметалл

Область применения биметаллической пластины необычайно широка. Практически все устройства, где необходим контроль за температурой, оснащены термостатами на основе биметалла. Это объясняется конструктивной простотой и надежностью таких релейных систем. В привычной нам технике термостаты стоят:

  • В бытовых нагревательных приборах: печи, гладильные системы, бойлеры, электрочайники, и др.
  • Системы отопления: электрические конвекторы, газовые и твердотопливные котлы с электроникой.
  • В электропакетниках автоматического выключения.
  • В электронике в измерительных приборах, а также в генераторах импульсов и временных реле.
  • В двигателях теплового типа.

В промышленной технике биметаллические пластины устанавливают в тепловых реле, призванных защищать мощные электрические приборы от температурных перегрузок: трансформаторы, электродвигатели, насосы и т.д.

Когда меняют пластину

Все биметаллические пластины имеют длительный срок службы, но иногда ее замена неизбежна. Необходимость наступает тогда, когда:

  • Биметалл потерял свои свойства или произошло их изменение, что не соответствует режиму работы устройства.
  • Пластина выгорела (относится к тепловым реле).
  • При нарушении фиксирующего болта либо выходе из строя горелки запальника (в газовых котлах).
  • Когда замена пластины предполагается плановыми мероприятиями технического обслуживания.

В бытовой технике ее обычно не меняют. Если выходит из строя система терморегуляции, то замена биметаллической пластины происходит целым блоком, которые идут как запчасти к конкретной модели устройства. Но часто причиной выхода из строя термостата служит подгорание размыкающих контактов, а не биметаллическая пластина.

Устройство, методы производства и сферы применения биметаллических пластин

Биметаллическая пластина как отрезок ленты, изготовленной из двух механически соединённых кусков различных металлов или композитного материала. Сварка взрывом — технологический процесс, позволяющий получать биметаллические заготовки разных размеров.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 11.11.2016
Размер файла 967,0 K
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Биметаллическая пластина — пластина, изготовленная из биметалла или из механически соединённых кусков двух различных металлов.

Биметаллическая пластина представляет собой отрезок ленты, изготовленной из двух механически соединённых кусков различных металлов или композитного материала (например, сталь и латунь, сталь и ниобий, алюминий и титан, титан и молибден и др.). Один конец ленты, как правило, неподвижно закреплён в устройстве, а другой — перемещается в зависимости от температуры пластины.

Встречаются устройства, состоящие из двух пластин разнородных металлов, закреплённых одними концами и соединённых (клёпкой, пайкой или сваркой) у других концов. При изменении температуры соединённый конец пластин перемещается. Так как биметаллическая пластина состоит из двух разных металлов, то при нагревании эти металлы расширяются по-разному, один металл должен расширятся быстрее другого, и благодаря этому различию в расширении металлов биметаллическая пластина при изменении температуры изгибается. Это обратимое изгибание биметаллической пластины используют для перемещения стрелки по циферблату или для размыкания и замыкания электрической цепи. Биметаллические композитные пластины обладают повышенной прочностью, жаростойкостью и коррозионной стойкостью.

2. Методы производства

биметаллический сварка пластина композитный

Биметалл изготавливают главным образом одновременной прокаткой (или прессованием) двух заготовок различных металлов (или сплавов). Распространены также заливка легкоплавкого металла по тугоплавкому и погружение тугоплавкого металла в расплавленный легкоплавкий металл. При гальваническом способе слой более ценного металла наносят электролитически.

Более твёрдые — дорогие и дефицитные — сплавы наплавляют на сталь электронагревом.

Наиболее перспективным технологическим процессом, позволяющим получать биметаллические заготовки и изделия практически неограниченных размеров из разнообразных металлов и сплавов, является «Сварка взрывом».

Под определением «технологии сварки взрывом» понимается процесс соединения поверхностей 2-х металлических пластин, происходящий при их высокоскоростном соударении. Соударение металлов происходит взрывом заряда взрывчатого вещества (ВВ). Важным аспектом является процесс подготовительной работы, четкость исполнения которого является необходимостью для проведения сварки взрывом и получения высокого качества биметаллических листов.

Рис. 2. Угловая схема сварки взрывом до начала (а) и на стадии взрыва (б)

Термостаты и защитные устройства.

Биметаллическая пластина, используемая в реле защиты электродвигателя. Изгибающаяся биметаллическая пластина управляет электрическими контактами, замыкающими или размыкающими цепь подогревателя. (В случае защитных устройств — отключающие электропитание нагрузки).

Применяются как защитные устройства: для защиты от перегрева (например в электрочайнике) или от превышения силы тока (предохранители). Могут быть как самовосстанавливающимися, так и требующими вмешательства персонала (предполагается, что персонал найдёт и устранит причину неполадки, и только потом вернёт предохранитель во включённое состояние).

Генераторы импульсов и реле времени.

Биметаллическая пластина с контактом и с подогревателем (применяется обмотка из высокоомного провода либо сама пластина, по которой пропускают ток).

Применяется для переключения режимов работы устройств после их включения (например, в стартёрах люминесцентных ламп и электромоторов). В этом случае нагрев пластины продолжается всё время, пока устройство включено.

Разновидность биметаллического термометра с подогревателем. В зависимости от способа включения может быть вольтметром или амперметром. При работе потребляет много энергии, однако совершенно не содержит трущихся механических частей. Просты, вибростойки, мало чувствительны к загрязнениям, как правило, самовосстанавливаются при отсыревании. До сих пор широко применяются в автомобильной электронике.

Применяются для термокомпенсации хода часов. Могут изменять диаметр разрезного обода баланса, сделанного из биметаллической пластины, либо изменять действующую длину пружины баланса.

Схема биметаллического термометра.

Длинная свёрнутая спиралью лента из биметалла закрепляется в центре. Другой (внешний) конец спирали перемещается вдоль шкалы, размеченной в градусах. Такой термометр, в отличие от жидкостного (например, ртутного) совершенно нечувствителен к изменениям внешнего давления и механически более прочен.

В термографах биметаллическая пластина через систему рычагов управляет пером самописца, рисующим график изменения температуры (применяется в метеорологии).

Преобразование разности температур в механическую работу. Существуют простые игрушки для демонстрации возможности работы таких двигателей.

Биметаллические (а также триметаллические) пластины используются для сварки разнородных металлов в целях предотвращения контактной (гальванической) коррозии. В судостроении применяются как для стыковки алюминиевой надстройки со стальным корпусом, так и для соединения декоративных элементов из нержавеющей стали с алюминиевой конструкцией.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Сущность и виды метода плакирования. Процесс производства многослойных изделий. Применение и схема симметричной заготовки для прокатки изделий. Получение заготовки способом заливки пластины, установленной в центре изложницы. Применение сварки взрывом.

контрольная работа [1,7 M], добавлен 10.01.2011

Классификация параметров сварки взрывом: физико-механические свойства материалов и установочные параметры. Процессы расплавления, вихреобразования и фрагментации при сварке взрывом. Деформационные и термодинамические процессы при плакировании титаном.

курсовая работа [879,1 K], добавлен 13.01.2015

Использование стали в качестве материала заготовки для детали типа «вал». Выбор заготовки и расчет размеров. Методы и технологическая последовательность получения заготовки. Технологическое оборудование, приспособления, режущий и измерительный инструмент.

курсовая работа [1,2 M], добавлен 03.10.2014

Требования, предъявляемые к качеству мелющих валков. Влияние химического состава чугуна на качество рабочего слоя валков. Методы исследования структуры и физико-механических свойств металла отливок. Технология изготовления биметаллических мелющих валков.

диссертация [3,1 M], добавлен 02.06.2010

Технологический процесс получения механически неразъемных соединений, характеризующихся непрерывной структурной связью. Средства, используемые для сварочного нагрева и формирования соединения. Преимущества и недостатки сварки трением, ее применение.

курсовая работа [241,8 K], добавлен 12.12.2010