- •Т.В. Костыгова технология производства проводов
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Производство проволоки
- •1.1. Металлы, обрабатываемые в кабельной промышленности
- •1.2. Изготовление медной и алюминиевой катанки
- •1.3. Нагрев металла перед прокаткой
- •1.4. Технология прокатки
- •1.4.1. Калибровка валков
- •1.4.2. Рабочие клети прокатных станов
- •1.4.3. Прокатные станы
- •1.5. Метод непрерывного литья и прокатки
- •1.6. Метод «дип-форминг»
- •1.7. Травление катанки
- •1.8. Скальпирование медной катанки
- •1.9. Волочение проволоки
- •1.10. Оборудование для волочения проволоки
- •1.11. Волочильный инструмент
- •1.12. Отжиг медной и алюминиевой проволоки
- •1.13. Качество продукции и виды брака
- •2. Производство обмоточных проводов
- •2.1. Классификация обмоточных проводов
- •2.2. Проводниковые материалы, применяемые в производстве обмоточных проводов
- •3. Производство эмалированных проводов
- •3.1. Лаки для эмалирования проволоки
- •3.2.Способы наложения эмалевой изоляции
- •3.3. Удаление растворителя из эмаль-лака
- •3.3.1. Расчет концентрации растворителя для случая, когда скорость процесса определяется диффузией
- •3.3.2. Расчет концентрации растворителя для случая,
- •3.3.3. Условия образования газообразных включений на стадии удаления растворителя
- •3.4. Расчет процесса пленкообразования изоляции эмалированных проводов
- •3.5. Условия возникновения газообразных включений на стадии пленкообразования
- •3.6. Расчет температуры эмалируемой проволоки
- •3.7. Агрегаты для эмалирования проволоки
- •3.7.1. Агрегаты для эмалирования проволоки диаметром 0,015–0,05 мм
- •3.7.2. Агрегаты для эмалирования проволоки диаметром 0,05–0,45 мм
- •3.7.3. Агрегаты для эмалирования проволоки диаметром 0,4–2,5 мм
- •3.7.4. Устройство катализаторов
- •3.8. Особенности эмалирования проводов из расплава смол
- •4. Производство обмоточных проводов
- •4.1. Обмоточные провода с волокнистой, бумажной и пленочной изоляцией
- •4.1.1. Обмоточные машины для наложения изоляции из натуральных и синтетических волокон
- •4.1.2. Обмоточные машины для наложения бумажной и пленочной изоляции
- •4.1.3. Обмоточные машины для наложения стекловолокнистой изоляции
- •4.2. Подразделенные и транспонированные обмоточные провода
- •4.3. Обмоточные провода со спекаемой пленочной изоляцией
- •4.4. Обмоточные провода с пластмассовой изоляцией
- •4.5. Обмоточные провода со сплошной стеклянной изоляцией и оборудование для их производства
- •4.6. Обмоточные провода с гибкой керамической изоляцией
- •Список литературы
4. Производство обмоточных проводов
4.1. Обмоточные провода с волокнистой, бумажной и пленочной изоляцией
В производстве обмоточных проводов волокнистая, бумажная и пленочная изоляция накладывается на проволоку методом обмотки.
Нити из натуральных, синтетических или стеклянных волокон используются в виде прядок или пасм, получаемых путем тростки одиночных нитей. Тростка – это намотка плоскопараллельных одиночных нитей на бобины. Все нити в строщенной прядке должны располагаться строго параллельно, не набегая одна на другую. Кроме того, нити, соединяемые в прядку, должны иметь одинаковую длину и равномерное натяжение, что исключит их выпучивание при обмотке проволоки. Прядки на бобину наматываются по винтовой линии (крестовая намотка), в результате чего при изгибах одиночные нити занимают в прядке различное положение. Прядки должны быть плотно намотаны на бобину. Плотность намотки должна быть такой, чтобы прядки не смещались по поверхности бобины, но и легко сходили с нее при размотке.
С
Рис. 4.1. Развертка
повива прядки из волокнистых мате-
териалов
оотношения
параметров обмотки из волокнистых
материалов могут быть получены из
анализа развертки одного повива прядки,
показанной на рис. 4.1, где
d
– диаметр проволоки; ∆ – радиальная
толщина изоляции; h
– шаг обмотки; b
– ширина прядки; α – угол наложения
обмотки.
Катет АС прямоугольного треугольника АВС представляет собой длину окружности обматываемой проволоки и равен (d + ). Так как треугольники АВС и СВD – подобные, то
,
откуда
.
(4.1)
Выражение (4.1) может быть записано следующим образом:
.
(4.2)
Выражение (4.12) представляет собой уравнение окружности. Если по оси ординат отложить h, а по си абсцисс – (d + ), то 1/b будет выражать радиус одной из концентрических окружностей. На диаграмму могут быть нанесены прямые линии с различными углами наклона . Задаваясь диаметром провода, толщиной изоляции и углом наложения обмотки, можно определять шаг обмотки и требуемую ширину прядки. Подобные соотношения справедливы и для обмотки прямоугольной проволоки, но в этом случае вместо длины окружности следует использовать периметр обматываемой проволоки П с учетом толщины изоляции и закруглений углов:
П = П0 + 3,14 – 1,72r,
где П0 – периметр неизолированной проволоки без учета закруглений углов;
r – радиус закругления проволоки.
Волокнистые нити при наложении на проволоку расплющиваются и форма их сечения изменяется, поэтому для технологических расчетов и определения числа нитей в прядке вместо диаметра нити следует принимать ее кроющую ширину – настильность, которую определяют следующим образом. Наматывают 100 витков нити на конус, определяют длину намотки нити и делят ее на число витков, получают искомое значение настильности.
Нити из натуральных волокон обладают большей настильностью, а стеклянные волокна вследствие своих упругих свойств – пониженной.
С точки зрения производительности труда при изолировании проволоки волокнами выгоднее работать с большим количеством нитей в прядке и большими углами наложения обмотки, но увеличение шага обмотки делает ее неустойчивой. Поэтому шаги обмотки и число нитей в прядке ограничиваются; обычно шаг обмотки, например, натуральным шелком не превышает 2 мм, а число нитей в прядке – 6–31.
Обмотка бумажными или полимерными лентами может производиться: встык, когда края соседних витков ленты соприкасаются друг с другом; с перекрытием, когда каждый последующий виток частично перекрывает предыдущий; с зазором между витками, обычно не превышающим 1–2 мм.
Обмотка встык на практике, как правило, не используется, так как при изгибе провода на наружной стороне витка ленты будут расходиться, а на внутренней – вспучиваться.
Несколько слоев ленты накладываются с зазором, причем недопустимо совпадение зазоров в двух или более слоях, так как снижается электрическая прочность изоляции. Наружный слой накладывается с перекрытием. Вообще же обмотка с перекрытием используется для повышения электрической прочности в случаях, когда число накладываемых лент не превышает 3. При большем числе лент снижается гибкость изоляции и увеличивается вероятность механического повреждения лент при изгибах.
Основные соотношения параметров обмотки лентами могут быть получены, как и в случае обмотки нитями, из анализа развертки одного пови-
Рис. 4.2. Развертка повива ленты |
ва ленты (рис. 4.2, е – зазор или перекрытие). Знак «+» обозначает перекрытие, знак «–» зазор. Так как треугольники АВС и АDЕ подобны, то
Здесь не учитывается толщина ленты, так как она много меньше диаметра провода. |
Перекрытие е обычно выражается в долях шага обмотки или в процентах от него, поэтому, приняв е = kh, из (4.3) получаем
.
Так как h = d tg , ab = d(1 ± K) sin , то, используя эти выражения и формулу (4.3), можно построить диаграмму, удобную для расчетов технологических режимов (аналогично случаю обмотки нитями).
