- •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
4.1.1. Обмоточные машины для наложения изоляции из натуральных и синтетических волокон
Принцип действия обмоточных машин заключается в следующем. Изолируемая проволока с отдающего устройства через протиры и прямильное устройство направляется к обмотчикам, на которых установлены бобины с нитями, затем готовый провод c помощью тягового устройства принимается на вращающийся барабан или катушку. Обмоточные машины, как правило, многоходовые, т.е. на них одновременно изолируется несколько проволок.
Качество наложения изоляции определяется типом применяемых обмотчиков. Все обмотчики различаются между собой расположением бобины с нитями по отношению к оси изолируемого проводника. Обычно используют центровые обмотчики, у которых ось изолирующей бобины совпадает с осью изолируемой проволоки (рис. 4.3). Эти обмотчики хорошо уравновешены и допускают большие частоты вращения (до 10 000 об/мин). В обмотчике устанавливаются друг за другом несколько бобин с прядками из нитей. При заправке новых бобин проволоку необходимо разрезать. Габариты обмотчиков достаточно большие.
У эксцентричных обмотчиков оси изолирующей бобины не совпадают с осью изолируемой проволоки. Они имеют пониженную частоту вращения по сравнению с центровыми, но в них не нужно устанавливать запасные бобины, поэтому габариты их меньше, нет необходимости разрезать проволоку при заправке новой бобины. Обмоточные машины снабжаются автоматами, которые при обрыве прядки останавливают машину. После наложения изоляции провод на выходе из об- |
Рис. 4.3. Схема центрового обмотчика |
мотчика проходит через ниппель или две стальные пластины, где производится сглаживание изоляции. Усилия сжатия пластин регулируются с помощью регулировочных винтов.
Одним из основных узлов обмоточной машины является тяговое устройство, осуществляющее протягивание изолируемой проволоки через рабочие узлы машины. В машинах для наложения волокнистой изоляции используются тяговые устройства колесного типа. На современных машинах по мере наполнения катушки частота ее вращения уменьшается, натяжение провода регулируется автоматически.
Равномерность раскладки изолированного проводника по ширине приемной катушки обеспечивается специальным раскладочным устройством.
Основные параметры некоторых типов обмоточных машин, предназначенных для наложения изоляции из натуральных и синтетических волокон, приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Основные параметры обмоточных машин, предназначенных
для наложения изоляции из натуральных и синтетических волокон
Марка машины |
Число xодов |
Число обмотчиков на ход |
Диаметр обматываемой проволоки, мм |
Частота вращения обмотчика, об/мин |
Линейная скорость движения провода, м/мин |
Шаг обмотки, мм |
01–28-Э
02–16-Э
02–2-Э 03–6-Э 03–3-Э |
28
16
2 6 8 |
1
2
2 3 3 |
0,05–0,35
0,38–1,56
0,38–1,56 1,0–4,0 1,0–4,0 |
6600, 8400, 10 000 3508, 3436, 5221, 5330 3600 764–2000 764–2000 |
3,96–12,0
3,9–8,3
3,16–8,5 3,1–12,68 3,1–12,68 |
0,6–1,2
0,92–2,43
0,9–2,42 1,64–5,59 1,64–5,59 |
Для изолирования проволоки диаметром 0,05–0,35 мм используют 28-ходовые машины марки 01–28-Э, имеющие 28 центровых обмотчиков. Расположение ходов двустороннее, по 14 с каждой стороны. Изолирование проволоки диаметром 0,38–1,56 мм производится на 16-ходовых машинах марки 02–16-Э. На каждый ход имеется два центровых обмотчика, вращающихся в противоположные стороны. Расположение ходов двустороннее, по 8 с каждой стороны. Изолирование проволоки диаметром 1,0–4,0 мм выполняется на машинах марок 03–6-Э и 03–8-Э. Эти машины оборудованы тремя центровыми обмотчиками на каждый ход, так как они предназначены для наложения комбинированной изоляции из телефонной бумаги, синтетической пленки, хлопчатобумажной или синтетической пряжи.
Провода с волокнистой и эмалево-волокнистой изоляцией используются в электрических машинах, аппаратах и приборах в тех случаях, когда возможны повышенные механические нагрузки на провод.
Медные и алюминиевые провода круглого и прямоугольного сечения марок ПБД и АПБД имеют двухслойную изоляцию из хлопчатобумажной пряжи, в пропитанном состоянии их температурный индекс (ТИ) равен 105.
Выпускаются круглые медные провода марки ПБД диаметром 0,355–5,2 мм и прямоугольные сечением 1,7–83,1 мм2, а также круглые алюминиевые провода марки АПБД диаметром 1,32–8 мм и прямоугольные сечением 6,8–88,7мм2.
Изоляция должна быть наложена на проволоку плотно, без утолщений и оголенных мест, направление наложения слоев обмоток должно быть противоположным. Шаг обмотки круглого провода хлопчатобумажной пряжей в зависимости от диаметра провода равен 2,6–6 мм. При увеличении шага обмотки могут наблюдаться просветы в изоляции и даже ее сползание с проволоки.
С изоляцией из двух слоев обмотки натуральным шелком выпускаются прямоугольные провода марки ПЖД и круглые провода из мягкого и твердого константана марок ПЖДКМ и ПЖДКТ. Волокнистая изоляция не может обеспечить получение идеально гладкой поверхности провода, поэтому на поверхности из натурального шелка допускаются ворсистость, утолщения в местах заправки пасм, местные утолщения – не более одного на длине 25 мм.
Круглые медные провода марки ПЛД, имеют изоляцию из двух слоев лавсановых нитей. Диаметр проводов 0,4–1,32 мм. Однако выпуск таких проводов ограничен, так как стойкость лавсановой изоляции против ударных нагрузок невелика. Ее повреждение возможно даже при транспортировке провода.
Сама по себе волокнистая изоляция обладает невысокой электрической прочностью, так как в ней имеются воздушные промежутки. Повышение пробивного напряжения достигается путем введения дополнительного слоя изоляции из эмали, т.е. провода имеют эмалево-волокнистую изоляцию. Выпускаются медные провода с эмалево-волокнистой изоляцией марок ПЭШО, ПЭЛО и ПЭБО. ПЭШО имеют изоляцию из одного слоя эмали и одного слоя натурального шелка, диаметр 0,05–1,5 мм; ПЭЛО – из эмали и лавсанового волокна, диаметр 0,2–1,32 мм; ПЭБО – из эмали и хлопчатобумажной пряжи, диаметр 0,4–2,2 мм. В тех случаях, когда провода должны обслуживаться без предварительной зачистки изоляции и в то же время обладать повышенной механической прочностью, применяется покрытие на основе полиуретанового лака и обмотки из лавсанового волокна, термообработанной до оплавления нитей. Такие провода имеют марку ПЭПЛОТ, диаметр 0,08–0,5 мм. Предназначены они для изготовления запоминающих устройств вычислительных машин, трансформаторов, их ТИ = 120 оС.
