Адгезионная прочность гололедных отложений на элементах металлических конструкций

Исследована адгезионная прочность ледяной корки, намороженной на поверхность алюминиевых пластинок и на реальный конструкционный элемент токонесущего кабеля с антиадгезионным покрытием, в зависимости от условий на границе контакта, включая соотношение сдвиговых и нормальных напряжений, а также влияние бокового стеснения, температуры, времени неподвижного контакта, скорости нагружения, геометрии поверхности и гидрофобного покрытия. Адгезионную прочность льда на образцах-пластинах определяли при отрыве. Для цилиндрических образцов — в условиях комбинированного сдвига (вдоль оси образца и в окружном направлении), причем кинетику разрушения адгезионного слоя контролировали с помощью акустических спектрограмм разрушения. Изучение структуры льда вблизи поверхности контакта и вдали от нее показало, что при наличии покрытия вблизи него образуется ориентированная структура (кристаллиты вытянуты в трансверсальном к границе направлении). Показано, что наличие даже малого сдвига в окружном направлении резко снижает адгезионное сопротивление по отношению к осевому сдвигу. В дополнение к известному пассивному методу защиты от обледенения с помощью антиадгезионных покрытий предложен способ удаления снега и/или льда с проводов линий электропередачи, основанный на использовании слабых сдвиговых напряжений.