Spirális elektromos ellenállás nikkelötvözetből 1 – 5 Mohm légkondicionáló fűtőelemekhez
1. Anyag általános leírása
Konstantánegy réz-nikkel ötvözet, más névenEureka,Előleg, ésKompÁltalában 55% rézből és 45% nikkelből áll. Fő jellemzője az ellenállása, amely széles hőmérsékleti tartományban állandó. Ismertek más, hasonlóan alacsony hőmérsékleti együtthatójú ötvözetek is, mint például a manganin (Cu86Mn12Ni2).
Nagyon nagy, 5%-os (50 000 mikrostrián) vagy nagyobb feszültségek méréséhez általában lágyított konstantánt (P ötvözet) választanak rácsanyagként. A konstantán ebben a formában nagyonképlékeny; és 0,125 hüvelyk (3,2 mm) vagy annál hosszabb mérőhosszak esetén >20%-ra nyúlhat. Nem szabad elfelejteni azonban, hogy nagy ciklikus nyúlás esetén a pánötvözet minden ciklussal állandó ellenállásváltozást mutat, és ennek megfelelő feszültségváltozást okoz.nullaeltolódás a nyúlásmérő bélyegben. Ezen tulajdonság, valamint az ismételt nyúlás miatti idő előtti rácsmegszakításra való hajlam miatt a P ötvözetet általában nem ajánlják ciklikus nyúlású alkalmazásokhoz. A P ötvözet 08-as és 40-es STC-számmal kapható fémeken, illetve műanyagokon való használatra.
2. Tavaszi bevezetés és alkalmazások
Spirális torziós rugó, vagy hajszálrugó egy ébresztőórában.
Egy spirálrugó. Összenyomás alatt a tekercsek egymáson csúsznak, így nagyobb mozgást biztosítanak.
Stuart tartály függőleges spirálrugói
Feszítőrugók egy hajtogatott zsinórvisszhang-eszközben.
Terhelés alatt elcsavarodott torziós rúd
Laprugó egy teherautón
A rugókat a terhelés mértéke szerint osztályozhatjuk:
Húzó-/nyújtórugó – a rugó húzóterheléssel működik, így a rugó a terhelés hatására megnyúlik.
Nyomórugó – úgy tervezték, hogy nyomóterheléssel működjön, így a rugó rövidül a terhelés hatására.
Torziós rugó – a fenti típusokkal ellentétben, amelyeknél a terhelés axiális erő, a torziós rugóra ható terhelés nyomaték vagy csavaró erő, és a rugó vége a terhelés hatására egy szögben elfordul.
Állandó rugó – az alátámasztott terhelés a teljes elmozdulási ciklus alatt változatlan marad.
Változtatható rugó – a tekercs terheléssel szembeni ellenállása az összenyomás során változik.
Változtatható merevségű rugó – a tekercs terheléssel szembeni ellenállása dinamikusan változtatható például a vezérlőrendszerrel, ezen rugók egyes típusai a hosszukat is változtatják, ezáltal működtetőképességet is biztosítanak.
Alakjuk alapján is osztályozhatók:
Lapos rugó – ez a típus lapos rugóacélból készül.
Megmunkált rugó – ezt a rugótípust rúdanyag esztergával és/vagy marással, tekercselés helyett gyártják. Mivel megmunkált, a rugó a rugalmas elemen kívül további jellemzőket is tartalmazhat. A megmunkált rugók tipikus terhelési esetekben, például összenyomódás/nyújtás, torzió stb. esetén készülhetnek.
Kígyórugó – vastag drótból készült cikkcakk – gyakran használják modern kárpitozásban/bútorokban.
3. A Cu-Ni alacsony ellenállású ötvözet kémiai összetétele és fő tulajdonságai
TulajdonságokÉrtékelés | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Fő kémiai összetétel | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Maximális folyamatos üzemi hőmérséklet (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Fajlagos ellenállás 20°C-on (Ωmm²/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Sűrűség (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
Hővezető képesség (α×10-6/°C) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Szakítószilárdság (MPa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
Elektromágneses mező vs. réz (μV/°C) (0~100°C) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Hozzávetőleges olvadáspont (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Mikrográfiai szerkezet | ausztenit | ausztenit | ausztenit | ausztenit | ausztenit | ausztenit | |
Mágneses tulajdonság | nem | nem | nem | nem | nem | nem | |
TulajdonságokÉrtékelés | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Fő kémiai összetétel | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
Mn | 0,3 | 0,5 | 0,5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Maximális folyamatos üzemi hőmérséklet (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Fajlagos ellenállás 20°C-on (Ωmm²/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Sűrűség (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
Hővezető képesség (α×10-6/°C) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Szakítószilárdság (MPa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
Elektromágneses mező vs. réz (μV/°C) (0~100°C) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Hozzávetőleges olvadáspont (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Mikrográfiai szerkezet | ausztenit | ausztenit | ausztenit | ausztenit | ausztenit | ausztenit | |
Mágneses tulajdonság | nem | nem | nem | nem | nem | nem |