- •Т.В. КОСТЫГОВА
- •ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОВОДОВ
- •Костыгова Т.В.
- •1. ПРОИЗВОДСТВО ПРОВОЛОКИ
- •1.1. Металлы, обрабатываемые в кабельной промышленности
- •1.2. Изготовление медной и алюминиевой катанки
- •1.4.3. Прокатные станы
- •1.7. Травление катанки
- •1.8. Скальпирование медной катанки
- •1.10. Оборудование для волочения проволоки
- •1.12. Отжиг медной и алюминиевой проволоки
- •2. ПРОИЗВОДСТВО ОБМОТОЧНЫХ ПРОВОДОВ
- •2.1. Классификация обмоточных проводов
- •3.2.Способы наложения эмалевой изоляции
- •expfciTo)
- •3.3.2. Расчет концентрации растворителя для случая, когда скорость процесса определяется внешним массообменом (Bi < 1)
- •3*5. Условия возникновения газообразных включений на стадии пленкообразования
- •UooJ
- •3.7.1. Агрегаты для эмалирования проволоки диаметром 0,015-0,05 мм
- •3.7.4. Устройство катализаторов
- •3.8. Особенности эмалирования проводов из расплава смол
- •4. ПРОИЗВОДСТВО ОБМОТОЧНЫХ ПРОВОДОВ
- •4.1.1. Обмоточные машины для наложения изоляцни из натуральных и синтетических волокон
- •4.2. Подразделенные и транспонированные обмоточные провода
- •4.4. Обмоточные провода с пластмассовой изоляцией
- •ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОВОДОВ
Существует комбинированный адсорбционно-каталитический способ очистки отходящих газов, который обеспечивает степень очистки не менее 98 %. Он основан на адсорбции органических примесей гранулированным катализатором-адсорбентом и последующем каталитическом окислении адсорбента в псевдоожиженном слое. Катализатор-адсорбент отводится из зоны очистки в зону регенерации, где содержащиеся в нем примеси обезвреживаются и одновременно осуществляется регенерация сорбента в псевдоожиженном слое при температуре 250-450 °С. Регенерация производится воздухом - окислителем, который одновременно является и псевдоожижающим агентом.
Если возникает необходимость (например, эмаль-цех находится в го роде, роза ветров неблагоприятна и др.), то используется третья ступень очистки, при которой все газы, отходящие из цеха, собираются в один га зопровод и затем сжигаются или подвергаются специальной очистке.
3.8. Особенности эмалирования проводов из расплава смол
Так как требования^ к защите окружающей среды с каждым годом ужесточаются, то перспективным является использование составов без растворителей.
Как мы уже отмечали, в отечественной практике широко используется полиэфирная смола ТС-1. Эта смола получена в результате переэтерификации смолы лавсан в присутствии глицерина с добавлением окиси свинца или окиси магния. Структурная формула элементарного звена смолы ТС-1 имеет вид
[-СН2-СН2-О О С -О -С О О -С Н 2-СН-СН2-СН2-ООС- О -СОО-]„. I
о н
Вязкотекучее состояние смолы ТС-1 достигается расплавлением пленкообразующего вещества. Полученные эмаль-провода по своим свой ствам идентичны проводам с изоляцией на основе полиэфирных лаков ти па ПЭ-943 или ПЭ-939. Смолу нагревают до температуры 180-185 °С. Температурный индекс проводов равен 130 °С. Если применять полиэфирциануратимидную смолу, то получатся провода марки ПЭЦИ-РС с темпе ратурным индексом 155 °С. Наложение смолы ПЭЦИ-РС производится при температуре 160-170 °С.
Так как расплавленная смола имеет большую вязкость, чем лак, то при эмалировании в калибре возникают значительные силы трения. При высо ких скоростях эмалирования сила трения приводит к вытяжке или обрыву
проволоки. При эмалировании из |
|
|
||||
расплава смол максимальная ско |
|
|
||||
рость эмалирования |
ограничива |
|
|
|||
ется не |
процессами, |
происходя |
|
|
||
щими в печи, а процессами нане |
|
|
||||
сения расплава из смолы на про |
|
|
||||
волоку. |
Схема |
эмалирования |
|
|
||
проволоки из расплава смолы по |
|
|
||||
казана на рис 3.11. |
|
|
|
|
|
|
В ванну 1 загружается из- |
рис |
3.11. Схема эмалирования проволоки из |
||||
мельченная смола. В стенки ван- |
расплава смолы: 1 - ванна; 2 - нагреватели; |
|||||
ны вмонтированы |
электронагре- |
регулирования количества смолы; 5 - вход- |
||||
|
г |
|
г |
г |
||
ватели 2, температура в ванне |
ной |
калибр; 6 - выходной калибр; 7 - |
||||
измеряется термопарой |
и под- |
|
проволока |
держивается в нужном диапазоне. Расплав смолы через канал поступает в узел нанесения. Количество смолы регулируется вентилем 4. Узел нанесе ния смолы состоит из входного калибра 5 и вы ходного калибра 6. Калибр 5 предотвращает вы текание смолы из узла, а калибр б обеспечивает
необходимую толщину покрытия на проволоке. |
|
Недостаток метода - низкая скорость эмалирова |
|
ния. Для ее увеличения необходимо уменьшить |
|
силу трения, возникающую в выходном калибре. |
|
Уменьшить эту силу можно двумя путями: |
|
- снизить вязкость расплава за счет повыше |
|
ния его температуры; |
|
- создать в узле нанесения тянущую силу, |
|
способную компенсировать силу трения. |
|
В настоящее время предложены следующие |
|
способы уменьшения силы трения (рис. 3.12): |
|
- в канал узла нанесения подается расплав |
|
под давлением в объеме, превышающем необхо |
|
димый для нанесения (рис. 3.12, а). Излишек |
Рис. 3.12. Схемы способов |
смолы выпускается; |
уменьшения силы трения |
- тянущая сила в канале узла создается с помощью двух бесконечных лент, которые движутся в направлении движения провода (рис. 3.12, б).
При уменьшении силы трения за счет увеличения температуры рас плава весь расплав не должен уноситься с изолируемой проволокой.
Можно отметить определенные преимущества эмалирования прово дов из расплава смол:
-срок хранения смолы не ограничен (у лака год);
-мало содержание летучих пород;
-не требуется сжигание паров растворителя;
-потери тепла при сгорании ничтожно малы;
-сокращается число проходов;
-отсутствует запах и пожароопасность.
4.ПРОИЗВОДСТВО ОБМОТОЧНЫХ ПРОВОДОВ
4.1.Обмоточные провода с волокнистой, бумажной
ипленочной изоляцией
Впроизводстве обмоточных проводов волокнистая, бумажная и пле ночная изоляция накладывается на проволоку методом обмотки.
Нити из натуральных, синтетических или стеклянных волокон ис пользуются в виде прядок или пасм, получаемых путем тростки одиноч ных 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 на матываются 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 лег ко сходили с нее при размотке.
Соотношения параметров обмотки из волокнистых материалов могут
быть получены из анализа развертки одного повива прядки, показанной на рис. 4.1, где d - диаметр проволоки; А - радиальная толщина изоляции; h - шаг обмотки; Ъ- ширина прядки; а - угол наложения обмотки.
Катет АС прямоугольного треугольника АВС представляет собой длину окружности об матываемой проволоки и равен п (d + А). Так как треугольники АВС и CBD - подобные, то
Рис. 4.1. Развертка повива |
Ъ _ |
7i(d + А) |
~й~~= |
||
прядки из волокнистых мате- |
|
^ h 2 + n 2(d + Д)2 |
тсриалов
откуда
t |
, ( ^ а )ft |
( 4| ) |
■Jft2 + « 2( r f*a)2
Выражение (4.1) может быть записано следующим образом:
= |
^-----J + -T - |
(4.2) |
Ь2 |
n2(d +Л)2 h2 |
|
Выражение (4.12) представляет собой уравнение окружности. Если по оси ординат отложить h, а по си абсцисс - п (d + А), то 1/Ь будет выражать радиус одной из концентрических окружностей. На диаграмму могут быть нанесены прямые линии с различными углами наклона а. Задаваясь диа метром провода, толщиной изоляции и углом наложения обмотки, можно определять шаг обмотки и требуемую ширину прядки. Подобные соотно шения справедливы и для обмотки прямоугольной проволоки, но в этом случае вместо длины окружности следует использовать периметр обматы ваемой проволоки П с учетом толщины изоляции и закруглений углов:
П = По + 3,14Д- 1,72г,
где По - периметр неизолированной проволоки без учета закруглений уг лов;
г - 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 прини мать ее кроющую ширину - настильность, которую определяют следую щим образом. Наматывают 100 витков нити на конус, определяют длину намотки нити и делят ее на число витков, получают искомое значение на стильности.
Нити из натуральных волокон обладают большей настильностью, а стеклянные волокна вследствие своих упругих свойств - пониженной.
С точки зрения производительности труда при изолировании прово локи волокнами выгоднее работать с большим количеством нитей в прядке и большими углами наложения обмотки, но увеличение шага обмотки де лает ее неустойчивой. Поэтому шаги обмотки и число нитей в прядке ог раничиваются; обычно шаг обмотки, например, натуральным шелком не превышает 2 мм, а число нитей в прядке - 6-31.
Обмотка бумажными или полимерными лентами может производить ся: 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.