Навигация
3. Конструирование ножки
Ножкой называется цельный неразъемный узел лампы, включающий в себя стеклянный штабик 1, штенгель 2, тарелку 3 с разверткой 4 и трехзвенные электроды 10 cоединены в единую конструкцию посредством расплавления и последующей формовки стекленных элементов в виде лопатки 5. В это время осуществляется продувка штенгеля, в результате чего образуется откачное отверстие 6.
По конструктивному исполнению ножки разделяют на три группы: гребешковые, бусинковые и плоские. Подавляющее большинство ламп накаливания снабжают гребешковыми ножками, которые чаще всего имеют штенгель, штабик, тарелку и электроды.
Ножки для ламп на низкое рабочее напряжение изготавливают без штабика с одной двумя молибденовыми поддержками или без поддержек. Выбираем гребешковую ножку cо штабиком и десятью держателями впаянными в линзочку.
Средние звенья 7 электродов должны создавать со стеклом вакуумно-плотное соединения, которое изолировало бы внутренний объем лампы от окружающей среды. В большинстве ЛН для этих целей используют биметалл платинит. Диаметр платинита ограничивается областью от 0.25 до 0.8 мм. Платинит, диаметром 0.25 мм недостаточно прочен и не дает герметичного спая со стеклом из-за быстрого окисления, а толще 0.8 мм - вызывает опасности напряжения в стекле. Диаметр платинита выбираем из стандартного ряда в зависимости от предельно допустимых токовых нагрузках (dПЛАТ = 0,3 мм при IПРЕД = 2 А).
При изготовлении лампы штенгель 2 ножки служит элементом вакуумной системы, связывающим внутреннее пространство лампы с вакуумным насосом и обычно представляют стеклянные цилиндрические трубки круглого сечения, длина которых (LШ) значительно больше внутреннего диаметра (DШ). Между длиной и диаметром штенгеля обычно соблюдается соотношение LШ / DШ ³ 20.
Длина штенгеля должна обеспечивать удобное вставление лампы в гнезда откачных установок. Выбираем выступающей за край развертки длину штенгеля равной 50 мм. Используя соотношение находим внутренний диаметр штенгеля 58 / 28 » 2 мм
Чертеж смонтированной ножки представлен в приложении.
4. Расчет средней температуры колбы
Колбы большинства ЛН – это стеклянные баллоны разной формы, в которые впаивают смонтированные ножки. На рис.6 приведены части и обозначения основных размеров колбы: 1 – основная часть колбы; 2 – горло колбы; 3 – рант.
Назначение колбы – надежно защищать тело накала от атмосферного воздуха; в максимальной степени пропускать оптическое излучение в течении всего срока службы; выполнять роль конструктивного остова лампы, связывая с собой заданным образом ножку и цоколь; в ряде случаев обеспечивать функции оптической системы; выполнять некоторые эстетические функции.
Определение температуры колбы ТК следует проводить в согласии с принятыми принципами расчета ТК колб разрядных ламп.
Так как
aК×РЛ = q×АК,
где aК – доля мощности лампы (РЛ), идущая на нагрев колбы; q – удельные тепловые потери колбы путем лучеиспускания (qИ) и отвода тепла через газ (qТ), а АК – площадь внешней колбы (АК = zpdК, где dК – диаметр колбы; z – коэффициент, учитывающий реальную форму колбы и зону горловины), то
где Фе – поток излучения ТН; РГ – мощность тепловых потерь ТН через газ; РЦ – мощность, идущая на нагрев цоколя излучением и газом; a¢К – эффективный коэффициент поглощения и излучения стеклом колбы; a¢¢К – коэффициент, показывающий, какая часть РГ, падающая на колбу, поглощается стеклом; e¢К, e¢¢К – доли Фе и РГ, падающие на колбу лампы; e¢¢¢К – доля РЦ, передаваемая цоколем колбе лампы; А – коэффициент, зависящий, в основном, от рода и давления окружающего колбу газа; ТК – средняя температура колбы, К; ТО – температура окружающей среды, К; eК – коэффициент излучения стекла колбы; s0 – постоянная Стефана-Больцмана, равная 5,67×10-12 Вт/см2град.
Колбы ламп накаливания выполняются либо из стекла какой-либо группы, либо из кварца. В зависимости от того, с каким металлом стекло образует согласованный спай, стекла разделяют на следующие основные группы:
1) вольфрамовую (СЛ40), 2) молибденовую (СЛ 52), 3) платинитовую (СЛ 96), переходную (СЛ 58, СЛ 86). Кварцевое стекло (СЛ 5) применяется при изготовлении галогенных ламп накаливания, температура стенки которых должна быть около 500 - 600 C.
Итак, в качестве материала колбы выберем стекло, форма колбы – цилиндрическая.
Температура окружающей среды ТО = 25 оС;
Эффективный коэффициент поглощения излучения стеклом колбы a¢К = 0,1.
От положения лампы в пространстве зависит ход конвекционных потоков в лампе и, соответственно, распределение температуры по поверхности колбы. Поэтому в расчете средней температуры колбы задается положение горения лампы: цоколем вверх или цоколем вниз.
Положение горения лампы – цоколем вниз.
Зададимся для расчета некоторыми коэффициентами.
Доля РГ, передаваемая колбе лампы e¢¢К = 0,7;
Доля Фе падающего на колбу лампы e¢К = 0,9;
Доля РЦ передаваемой цоколем колбе e¢¢¢К = 0,08;
Поток излучения телом накала Фе = 79,9 Вт;
Мощность тепловых потерь ТН через газ (РГ) = 0 Вт.
В общем случае мощность идущая на нагрев цоколя излучением и газом:
РЦ = 8 Вт.
В табл.4 приведена зависимость коэффициента А для воздуха от температуры.
Таблица 4.
| t, оС | -50 | 0 | 20 | 40 | 60 | 100 | 200 |
| А*10-4 | 4.6 | 4.4 | 4.2 | 4.2 | 4.1 | 4.0 | 3.7 |
Таким образом, А = 4.2×10-4.
Если учесть, что площадь горловины колбы АГ обычно связана определенным отношением с площадью шаровой (или считающейся шаровой) частью колбы А¢К (АК = АГ + А¢К), то реальный диаметр колбы
где АЦ – площадь поперечного сечения горловины колбы.
Выше приведенные уравнения при принятых ТК позволяют найти dК. Учитывая, что q = f (dК, ТК) данные уравнения решаются графически.
В таблице 5 приведены результаты расчета программы.
Таблица 5.
| X | Y1 | Y2 |
| 50 | 5,600 | 7,264 |
| 75 | 5,600 | 5,336 |
| 100 | 5,600 | 4,229 |
| 125 | 5,600 | 3,629 |
| 150 | 5,600 | 3,155 |
| 175 | 5,600 | 2,794 |
| 200 | 5,600 | 2,51 |
| 225 | 5,600 | 2,278 |
| 250 | 5,600 | 2,084 |
| 275 | 5,600 | 1,919 |
| 300 | 5,600 | 1,775 |
| 325 | 5,600 | 1,651 |
| 350 | 5,600 | 1,541 |
По данным таблицы построим график.
Рис. 7.
По пересечению кривых находим среднюю температуру колбы ТК = 70,3 0С.
Похожие работы
... струне рояля нет звука. Подобно струне, начинающей звучать лишь после удара молоточка, атомы рождают свет только после их возбуждения. 1. Источники излучения 1.1 Типы источников излучения. Принципы их классификации Источником оптического излучения называют устройство, преобразующее любой вид энергии в энергию электромагнитных излучений оптического диапазона спектра. В светотехнике за ...
... (в первую очередь излучателя) и волокна. Оптимизация ввода излучения в волокно (рис. 10) может дать выигрыш по мощности до 10 дБ. Объединение элементов в систему. Волоконно-оптическая связь с момента своего появления основывается на принципах передачи цифровой информации. Это обусловлено тремя основными причинами. Во-первых, появление ВОЛС совпало со временем,, когда преимущества цифровых ...
... . Физическая среда – это может быть как атмосфера, так и оптический кабель. 9. Какие виды мультиплексирования применяются в оптических системах передачи? Ответ: В оптических системах передачи основное применение получили цифровые мультиплексоры, т.к. образуемые ими групповые сигналы представлены в двоичном коде, который придаёт высокую помехоустойчивость передаваемой информации. Широкое ...
... возможного риска и безопасности пациентов, облучаемых в соответствующих кабинетах, подразделениях организаций здравоохранения и др. Санитарные нормы не используются и при оценке источников ультрафиолетового излучения, используемых в некоторых отраслях сельского хозяйства, на что указывают п. 5 и 6 СН 2.2.4.13-45-2005. Санитарные нормы предназначены не только для организаций, осуществляющих ...
0 комментариев