Размыкание жидкометаллических контактов с учетом поверхностного натяжения

Автоматика, связь, информатика. 2022. № 7. С. 6–7

Automation, communications, informatics. 2022. № 7. Р. 6–7

НОВАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

Научная статья

УДК 532.6

DOI: 10.34649/AT.2022.7.7.001

Размыкание жидкометаллических контактов с учетом поверхностного натяжения

Виктор Владимирович Гарбарук¹, Владимир Иванович Родин², Михаил Александрович Шварц³

¹Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, кафедра «Высшая математика», доцент, профессор, канд. техн. наук, Санкт-Петербург, Россия, vvgarbaruk@mail.ru

²Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, кафедра «Высшая математика», доцент, канд. техн. наук, Санкт-Петербург, Россия, v.rodin70@yandex.ru

³Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, кафедра «Высшая математика», доцент, канд. техн. наук, Санкт-Петербург, Россия, shvarts4545@mail.ru

Аннотация. Одним из этапов срабатывания жидкометаллических герконов является размыкание контактов, т.е. трансформация и разрушение жидкометаллического мостика. В статье подобный процесс рассматривается в общем виде для двумерной модели при условии постоянства объема жидкости. Решение уравнения равновесной поверхности жидкости в этом случае определяется тремя параметрами – граничными условиями и уравнением связи, отражающим постоянство объема мостика. Рассмотрены четыре случая контакта жидкости с электродами. Приведено решение уравнения относительно образующей жидкометаллического мостика при соответствующих граничных условиях. Решения представлены в виде систем трансцендентных уравнений относительно углов смачивания контактирующих поверхностей или координат касания границ мостика с плоскостями контактов, кривизны поверхности и объема мостика. Указана область применения решений.

Ключевые слова: коммутационные устройства, геркон, жидкометаллический контакт

Для цитирования: Гарбарук В.В., Родин В.И., Шварц М.А. Размыкание жидкометаллических контактов с учетом поверхностного натяжения // Автоматика, связь, информатика. 2022. № 7. С. 6–7. DOI: 10.34649/AT.2022.7.7.001

NEW TECHNIC AND TECHNOLOGY

Original article

Opening of liquid metal contacts taking into account the surface tension

Victor V. Garbaruk¹, Vladimir I. Rodin², Mikhail А. Shvarts³

¹Petersburg State University of Communications of Emperor Alexander I, department of Higher Mathematics, professor, vvgarbaruk@mail.ru

²Petersburg State University of Communications of Emperor Alexander I, department of Higher Mathematics, docent, Saint-Petersburg, Russia, v.rodin70@yandex.ru

³Petersburg State University of Communications of Emperor Alexander I, department of Higher Mathematics, docent, Saint-Petersburg, Russia, shvarts4545@mail.ru

Abstract. One of the stages of operation of liquid metal reed switches is the opening of contacts i.e. transformation and destruction of the liquid metal bridge. In the article, such a process is considered in a general way for a two-dimensional model, provided that the volume of the liquid is constant. in this case solution of the equation of the equilibrium of liquid surface  is determined by three parameters – boundary conditions and the coupling equation, displaying the constancy of the bridge volume. Four cases of liquid contact with electrodes are considered. The solution of the equation of the generatrix of a liquid-metal bridge under the appropriate boundary conditions is given. The scope of the solutions is indicated.

Keywords: switching devices, reed switch, liquid metal contacts

For citation: Garbaruk V.V., Rodin V.I., Schwartz M.A. Opening of liquid metal contacts taking into account surface tension // Automation, communications, informatics. 2022. № 7. P. 6–7. DOI: 10.34649/AT.2022.7.7.001

Список источников

1. Карабанов С.М., Майзельс Р.М., Шоффа В.Н. Магнитоуправляемые герметизированные контакты (герконы) и изделия на их основе. М.: Интеллект, 2011. 408 с.

2. Gurevich V. Electric relays. Principles and applications. Boca Raton, FL: CRC ; Taylor&Frances, 2006. 677 p.

3. Braunovic M., Konchits V., Myshkin N.R. Electrical contacts : fundamentals, applications and technology. Boca Raton, FL : CRC Press, 2007. 645 p.

4. Френкель Я.И. О поведении жидких капель на поверхности твердого тела // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1948. Т. 18, № 7. С. 657–659.

5. Канчукоев В.З. Определение профиля жидкой капли на твердой поверхности // Письма в Журнал технической физики. 2004. Т. 30, № 2. С. 12–16.

6. Лесев В.Н. Аналитическое решение задачи о нахождении стационарного профиля малой «плоской» капли, лежащей на неровной поверхности // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2009. – Т. 6, № 2. С. 38–42.

7. Сокуров А.А. Точные решения задачи о форме двумерной висящей капли и их свойства // Вестник Воронежского государственного университета. Сер. Физика. Математика. 2020. № 4. С. 99–111.

8. Лебедев П.А., Матвеева А.С., Родин В.И. Разрешимость некоторых задач состояния жидкости в ЖМКЭ // Герметизированные магнитоуправляемые контакты (герконы) : межвузовский сборник научных трудов. Рязань: РРТИ, 1982. С. 89–92.

© Москва «Автоматика, связь, информатика» 2022