چرخه حرارتی و خستگی در بخاری های کارتریج 1300 میلی متری

چرخه حرارتی و خستگی در بخاری های کارتریج 1300 میلی متری
دشمن اصلی هر عنصر گرمایش گرمای ثابت نیست. این **تغییر** است. در بسیاری از فرآیندهای صنعتی، ماشین‌ها همیشه در دمای یکسان کار نمی‌کنند. به سرعت گرم می شود، در طول چرخه تولید در آن دما می ماند، با خاموش شدن دستگاه یا تعویض محصول خنک می شود و سپس دوباره این کار را انجام می دهد. این چرخه گرمایش و سرمایش فشار زیادی را به بخاری چه از نظر مکانیکی و چه از نظر حرارتی وارد می کند. اثرات دوچرخه‌سواری روی بخاری 1300 میلی‌متری{5}}تک انتهایی یک کارتریجی بسیار قوی‌تر است زیرا بسیار طولانی است و نیروهای انبساط متنوع در کل مجموعه بسیار قوی هستند.

وقتی بخاری کارتریجی روشن می شود، هر قسمت داخل آن با سرعت خاص خود رشد می کند. سیم مقاومت نیکروم سریعترین گرم شدن را دارد و اول منبسط می شود. عایق اکسید منیزیم (MgO) و سپس غلاف فلزی بیرونی دنبال می شود. وقتی همه چیز آرام می شود، برعکس اتفاق می افتد: همه چیز کوچکتر می شود. این حرکات نسبتا جزئی هستند و در یک بخاری کوتاه به راحتی قابل کنترل هستند. اما در یک بخاری فوق‌{6}1300 میلی‌متری، انبساط طولی کل می‌تواند 8 تا 12 میلی‌متر یا بیشتر باشد (بسته به افزایش دما و مواد غلاف). اگر بخاری محکم در یک سوراخ کور عمیق که فضای کافی برای انبساط ندارد، این نیروها جایی برای رفتن ندارند. این باعث ایجاد تنش فشاری می شود که می تواند شکل غلاف را تغییر دهد، MgO را کم تراکم کند یا باعث ایجاد ترک های کوچک در عایق شود. در طی صدها یا هزاران چرخه، این استرس ثابت باعث شکست خستگی می شود.

دقیقاً به همین دلیل است که محدوده **5-7 W/cm² چگالی وات** پیشنهادی برای کاربردهای چرخه ای بسیار مهم است. چگالی متوسط ​​باعث می شود که هنگام گرم شدن سیم، اختلاف دما بین سیم داخلی و غلاف خارجی کمتر تیز شود. هرچه این اختلاف کمتر باشد، شدت انبساط و انقباض کمتر خواهد بود و هر قسمت با استرس کمتری مواجه خواهد شد. بخاری هایی که با بیش از 7 وات بر سانتی متر مربع کار می کنند دارای یک سطح شیب دار دمای داخلی هستند که سرعت خستگی را تا حد زیادی افزایش می دهد. سیم مقاومت سریعتر فرسوده می شود، عایق MgO به احتمال زیاد شکسته می شود و اتصالات داخلی به مرور زمان شل می شوند.

چیز دیگری که مردم به اندازه کافی به آن فکر نمی کنند این است که سیم های سرب و پایانه ها در هنگام چرخش چگونه کار می کنند. پس از بارها گرم شدن و سرد شدن، سیم‌های-طبقه پایین استاندارد می‌توانند شکننده شوند. بخاری‌های 1300 میلی‌متری با کیفیت بالا که برای دوچرخه‌سواری استفاده می‌شوند، اغلب از هادی‌های انعطاف‌پذیر با رشته‌های زیاد و عایق‌های قوی-در دمای بالا مانند فایبر گلاس، تفلون یا سیلیکون استفاده می‌کنند. این مواد انعطاف پذیر می مانند و حتی پس از هزاران چرخه خرد نمی شوند. انتهای سرد (قسمتی که گرم نمی شود) نیز باید به اندازه کافی بلند باشد-معمولاً 75 تا 150 میلی متر یا بیشتر- تا ناحیه انتهایی را بسیار کمتر از دماهای مخرب نگه دارد. این کار مانع از شکستن خیساندن گرما به محل اتصال سیم-می شود.

تجربه میدانی مکرراً نشان می‌دهد که در بخاری‌های 1300 میلی‌متری سیکل حرارتی، منبع اصلی خرابی خود سیم مقاومت نیست، بلکه **پایان داخلی** است که در آن سیم با پین سرب ارتباط برقرار می‌کند. اگر به انبساط و انقباض ادامه دهید، چین‌خوردگی‌ها یا جوش‌ها آزاد می‌شوند که می‌تواند منجر به ایجاد تکه‌های{3}}مقاومت بالا، قوس یا مدارهای باز شود. تولیدکنندگان ممتاز از اتصالات جوشی، لحیم کاری یا جوشی استفاده می کنند که کاملاً توسط MgO محکم بسته بندی شده احاطه شده است تا اتصال قوی ایجاد کند که می تواند ده ها هزار چرخه دوام بیاورد.

اگر نیاز دارید که بخاری خود را زیاد راه اندازی و متوقف کنید (مانند خطوط بسته بندی، قالب گیری تزریقی با چرخه های کوتاه، یا فرم دهی حرارتی دسته ای)، باید با سازنده بخاری در مورد مدت زمان ماندگاری آن صحبت کنید. یک بخاری استاندارد-ممکن است در حالی که همیشه کار می‌کند خوب کار کند، اما ممکن است تنها پس از چند صد چرخه در یک محیط سخت خراب شود. از طرف دیگر، بخاری طراحی شده برای دوچرخه سواری، می تواند 10000 تا 50،{6}} چرخه حرارتی را بدون نقص انجام دهد. دارای سیم ضخیم تر، پایانه های قوی تر، انتهای سردتر و چگالی وات قابل تنظیم در صورت نیاز است.

هنگام انتخاب بخاری کارتریج 1300 میلی متری-تک انتهایی{2}}برای عملکرد چرخه ای، باید به چیزی بیش از رتبه-قدرت حالت ثابت توجه کنید. طراحی باید اطمینان حاصل کند که هر بخش، از سیم مقاومتی و فشردگی MgO گرفته تا مواد غلاف، انتهای سرد و پایانه های سربی، می تواند انبساط، انقباض و تنش حرارتی مستمر در استفاده واقعی را تحمل کند. این بخاری های بلند می توانند یکپارچگی و عملکرد خود را حتی پس از چرخه حرارتی مکرر ثابت نگه دارند، زیرا دارای چگالی وات هستند که در محدوده 5 تا 7 وات بر سانتی متر مربع باقی می ماند، ساختار داخلی قوی و فضای کافی برای انبساط پس از نصب دارند.

وقتی همه چیز تغییر می کند، بخاری که دوام می آورد همیشه بخاری با بیشترین قدرت نیست. این همان چیزی است که برای دوام در طول تغییر طراحی شده است.