книги из ГПНТБ / Бабаянц, С. С. Микропроволочные элементы радиоустройств учебное пособие для подготовки рабочих на производстве

Каждый чертеж имеет штамп, в котором указывают: наименование детали, обозначение (шифр) чертежа, наименование и марку материала с соответствующим на него ГОСТ, массу детали, масштаб, порядковый номер листа и общее количество листов, на которых выполнен чертеж, обозначение организации, выпустившей чертеж, литеру, обозначающую вид производства (массовый, серийный, инди­ видуальный), фамилии, подписи и даты лиц, составивших, проверивших и утвер­ дивших чертеж.

На деталировочном чертеже указывается твердость материала и, если это необходимо, магнитные и электроизоляционные свойства детали. На деталировоч­ ном чертеже согласно ГОСТ 2309—68 указывается чистота обработки поверхности детали. Она обозначается в виде равнобедренного треугольника, направленного

в состоянии поставки, которые не обрабатываются, обозначают знаком сю. Знак V , взятый в скобки (V), означает, что все остальные поверхности детали, кроме обозначенных, имеют шероховатость, указанную перед скобкой: V 4 (V).

Такие обозначения ставят в правом верхнем углу чертежа.

ГОСТ 2415—68 устанавливает правила выполнения чертежей изделий с элект­ рическими обмотками, т. е. элементов в сборе, магнитопроводов и других деталей.

Сборочные чертежи элементов содержат сведения, определяющие электри­ ческие параметры элемента. Для этого на сборочном чертеже дается таблица намоточных данных (рис. 1-1). Иногда эти сведения приводятся в отдельном' документе — в расчетной записке. Таблица намоточных Данных или расчетная записка содержит следующие сведения: марка и размеры намоточного провода, сечение монтажного провода, размещение обмоток, тип намотки и ее направление, количество слоев в обмотке, материал межслойной и междуобмоточной изоляции, числа витков в обмотках и в одном слое, конструкция и размещение выводов, элект­ рическое напряжение и сопротивление, индуктивность обмоток, частота тока, входное и выходное напряжение. Если конструктивные элементы, такие как креп­ ление выводов к обмотке и изоляция мест пайки, изобразить графически невоз­ можно, то все такие указания также приводятся в таблице намоточных данных.

Кроме того, на сборочном чертеже катушки или элемента помещают следую­ щие данные: 1. Схему обмоток. (Иногда схему обмоток выполняют как самостоя­ тельный документ, тогда в технических требованиях делают соответствующую ссылку.) Выводы и промежуточные отводы обмоток должны иметь одинаковые обозначения с соответствующими выводами и отводами на схеме обмотки. Начало и конец каждой обмотки обозначают обычно буквами Я и К с добавлением номера обмотки (например, Я /, Н2 или K l, К2). 2. Данные о пропитке, пайке и лакокра­ сочном покрытии. 3. Указания о типе магнитопровода и его размерах. 4. Размеры элемента до и после пропитки или заливки.

Сборочный чертеж имеет такой же штамп, что и штамп дрталировочного черте­ жа. Однако в отличие от чертежа детали в сборочном чертеже приводят специфи­ кацию. В спецификации указывают порядковые номера деталей и узлов, входя­ щих в данную конструкцию. Эти порядковые номера соответствуют на сборочном чертеже так называемым позициям, которые представляют собою цифру, вынесен­ ную от центра детали или узла. В спецификации приводятся шифры (номера) чертежей деталей или узлов, их наименования и количество.

Последовательность записи следующая: детали нормализованные и стандарт­ ные, затем специальные детали и материалы. Для стандартных деталей дают номер ГОСТ. В графе «примечание» пишут: «Покупная» или «Без чертежа» и характер отделки. Иногда спецификация бывает более подробная, т. е. дополнительно ука­ зывают массу, наименование и марку материала, общее количество деталей.

Вкачестве примера на рис. 1-1 дан сборочный чертеж катушки. Содержание

иразмер граф таблицы намоточных данных не регламентируются. Правила выпол­ нения кинематических схем механизмов и оборудования устанавливает ГОСТ 2703—68. На кинематической схеме должна быть представлена вся совокупность механизмов и их соединений, предназначенных для осуществления, регулирова-

10

ния, управления и контроля заданных движений исполнительных органов; должны быть отражены кинематические связи внутри исполнительных органов, между отдельными цепями, а также связь с источником движения.

Схема обмотки

Рис. 1-1. Чертеж катушки

1-7. Технологическая документация

Разработанный технологический процесс оформляется комплектом техноло­ гических документов, предусматривающих методы, средства и порядок осуществ­ ления технологического процесса в целом, а также каждой его операции.

Степень детализации при разработке технологической документации, а также выбор оборудования, инструмента и оснастки для ведения технологического процесса определяются типом производства.

Требования к составлению, учету, хранению и обращению технологических документов с учетом применения вычислительной техники установлены специаль­

11

ными нормалями. Так, например, оформление технологической документации производится согласно требованиям нормали «Система технологической докумен­ тации» (СТД), которая распространяется на технологические документы, разра­ батываемые на изделия основного производства.

В условиях серийного и массового производства разрабатываются полные комплекты подробных технологических процессов, окончательно отработанных и проверенных в производстве. Проверка технологических процессов производства элементов производится при изготовлении и испытании установочной серии.

Технологическая документация включает: операционно-технологические

имаршрутно-технологические карты, производственные инструкции, контроль­ ные карты, технологическую спецификацию, перечень стандартного (покупного) оборудования и нструмента, перечень специального оборудования, инструмента

иоснастки, подлежащих разработке и изготовлению. Для выполнения каждого из этих документов применяются специальные бланки-формы, предусматривающие

указания о режимах работы, нормах времени, расходе материалов — основных и вспомогательных. Указываются наименование и тип оборудования, инструмент, меры предосторожности и категория производственной гигиены.

Главным в операционно-технологической карте является содержание пере­ ходов и рабочих приемов, выполняемых на одном оборудовании или группе обору­ дования. Приводится также эскиз детали в том виде, в котором она должна быть после изготовления. В операционно-технологическую карту включаются следую­ щие пункты: номер рабочего чертежа, разряд работы, самые подробные сведения о приемах работы и описание переходов с эскизами детали в процессе ее обра­ ботки.

Маршрутно-технологические карты отличаются тем, что на них приводятся все операции с указанием исполнителей и рабочих мест. Межцеховые маршрутно­ технологические карты содержат номера цехов-исполнителей и краткие сведения об операциях. Иногда, в особо ответственных случаях, применяются сопроводи­ тельные маршрутно-технологические паспорта, которые прилагаются к изготав­ ливаемому элементу. В порядке последовательности выполнения операций такой

каждую выполненную операцию и передает изделие вместе с маршрутно-техноло­ гическим паспортом на следующую операцию. Изготовление таких ответственных элементов, как высоковольтный трансформатор, например, обычно сопровождается специальным маршрутно-операционным паспортом.

Производственные инструкции составляют только на сложные операции, для которых недостаточны краткие указания, помещенные в технологической карте. Например, применяются инструкции по пропитке, окраске и лакировке катушек и элементов.

Производственные инструкции содержат последовательность технологических операций, описание производственных установок со схемами или эскизами, подробное описание каждой операции, приемов работы, обеспечивающих безопас­ ность труда, режимы эксплуатации оборудования, а также список вспомогатель­ ных и основных материалов, применяемых в производстве. В инструкции по обжигу ферритовых сердечников приводится, например, кривая изменения темпе­ ратуры в печи с указанием времени выдержки и скорости подъема температуры. В производстве применяются типовые технологические карты, по которым изго­ тавливают однотипные детали и элементы.

В контрольных картах указывается, что и как необходимо контролировать, метод и средство контроля, а также процент изделий, подлежащий контролю.

Технологическая спецификация является сводным документом, в котором перечислены все технологические карты (и их номера), необходимые для произ» водства изделия.

Перечни стандартного и специального оборудования содержат наименование

В условиях массового и крупносерийного производства применяются опера­ ционно-технологические карты; в мелкосерийном и единичном производстве используются маршрутно-технологические карты и маршрутно-технологические паспорта на изделия.

12

Контрольные вопросы

1.Чем отличаются изделия основного производства от изделий вспомогатель» ного производства?

2.Что называется производственным и технологическим процессами?

3.Чем характеризуется операция, переход и прием?

4.Назовите основные типы производства.

5. Что такое предметная и технологическая специализация цеха?

6.Какие цеха и хозяйства включает предприятие, выпускающее элементы?

7.Перечислите виды технической документации.

8.Что содержат деталировочные и сборочные чертежи элементов?

9.Охарактеризуйте операционно-технологические, маршрутно-технолориь ческие карты и производственные инструкции.

ГЛАВА ВТОРАЯ

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ

2-1. Назначение и классификация элементов

Применяемые в радиоэлектронных устройствах элементы имеют самое различное назначение.

Трансформаторы по назначению делятся на силовые, низко­ частотные и импульсные. Наиболее широкую и распространенную группу составляют силовые трансформаторы, обеспечивающие пи­ тание различных электрических цепей (около 70% всех трансформа­ торов). Низкочастотные трансформаторы применяются в качестве элемента связи между источником сигнала и входом усилителя, между двумя усилителями или между усилителем и нагрузкой.' По месту расположения в схеме такие трансформаторы делятся на входные, междукаскадные и выходные. Особую группу составляют импульсные трансформаторы, которые используются для трансфор­ мации импульсов малой длительности. Импульсные трансформаторы применяются в импульсной технике, гидролокации в ультразвуко­ вых схемах; их мощность в импульсном режиме может достигать больших значений.

Трансформаторы классифицируются по мощности, силе тока, рабочей частоте, напряжению, по режиму работы и применению. Но величине номинальной мощности трансформаторы делятся на малые, средние и большие.

К малым относятся трансформаторы мощностью в единицы и десятки вольт-ампер, к трансформаторам средней мощности — мощ­

однофазными. Трехфазные трансформаторы применяются редко. По рабочей частоте питания трансформаторы делятся на группы:

нормальной частоты — до 50 гц, повышенной частоты — от 100

13

до 10 000 гц, ультразвуковой частоты — свыше 10 000 гц и высокой частоты — свыше 100 000 гц.

По напряжению трансформаторы делятся на низковольтные и высоковольтные. Рабочее напряжение характеризует величину, на которую должна быть рассчитана изоляция какой-либо одной, не­ скольких или всех обмоток трансформатора.

К низковольтным трансформаторам относятся трансформаторы низкого напряжения, у которых рабочее напряжение в любой обмотке не превышает 1000—1500 в.

Высоковольтные трансформаторы делятся на два типа. Пер­ вый тип трансформаторов имеет высокое номинальное напряжение свыше 1500 в. Такие трансформаторы имеют надежную изоляцию между отдельными обмотками трансформатора, между каждой об­ моткой и корпусом, а также слоевой изоляции в высоковольтных обмотках. Во втором случае рабочие напряжения в обмотках невы­ соки, но в силу схемных особенностей высокие напряжения сущест­ вуют между обмотками или между какой-либо обмоткой и корпусом. При этом трансформатор считается высоковольтным, так как требуется выполнение высоковольтной изоляции между обмотками или обмоткой и корпусом. Однако слоевая изоляция в этом случае будет низковольтной.

По режиму работы трансформаторы могут быть продолжитель­ ного, кратковременного, повторно-кратковременного режимов ра­ боты, а также разового действия. Импульсные режимы работы, когда паузы во много раз превышают время работы, т. е. продол­ жительность включения составляет проценты и доли процента, занимают особое место среди повторно-кратковременных режимов.

Трансформаторы имеют самую различную область применения, которая определяет их срок службы и условия эксплуатации, в частности, наибольшую температуру окружающей среды (табл. 2-1).

Таблица 2-1

Дроссели используются в фильтрах питания (сглаживающие дроссели), в фильтрах выпрямителей, где вместе с другими эле­ ментами фильтра служат для уменьшения пульсаций, которые полу­ чаются после выпрямления переменного тока. Дроссели приме­

14

няются также в различных низкочастотных фильтрах и избиратель­ ных цепях (дроссели переменного тока или индуктивные катушки низких частот) и в различных стабилизаторах и регуляторах (дрос­ сели насыщения или управляемые дроссели).

Катушки индуктивности в зависимости от назначения делятся на низкочастотные (катушки контуров и связи) и высокочастот­ ные. Катушки контуров могут быть с постоянной индуктивностью и с переменной индуктивностью (вариометры).

Свойства катушек индуктивности характеризуются следую­ щими основными параметрами: величиною и допуском на индуктив­ ность, добротностью, собственной емкостью и стабильностью.

Индуктивность пропорциональна квадрату числа витков, диа­ метру катушки и обратно пропорциональна ее длине. При введе­ нии в катушку замкнутого магнитного сердечника ее индуктивность увеличивается. Общим свойством катушек индуктивности является противодействие всякому изменению протекающего через них тока. Переменному току катушки оказывают индуктивное сопротивление

шое. В зависимости от назначения индуктивность катушек может колебаться от нескольких наногенри до нескольких десятков миллигенри. Эти единицы связаны соотношением: 1 гн = 103 мгн —

=106 мкгн = 109 нгн.

Величина возможного допуска индуктивности определяется так­

же назначением катушки: для контуров в пределах 0,2—0,5%, для катушек связи — 10—15%. Добротность катушек индуктивно­ сти влияет на свойства схемы и колеблется в пределах 50—300.

Добротность Q = oiL/r определяется активным сопротивлением г при заданной частоте со и индуктивности L. В свою очередь актив­ ное сопротивление катушки складывается из сопротивления провода, сопротивления, вносимого диэлектрическими потерями в каркасе, собственной емкостью, потерями в экранах, сердечниках и пр. Для повышения добротности катушки необходимо снизить актив­ ное сопротивление катушки.

Собственная емкость катушек индуктивности обусловливается распределенной емкостью между отдельными витками и емкостью между обмоткой и корпусом элемента (землей). Собственная ем­ кость увеличивает индуктивность, понижает стабильность и доб­ ротность катушки.

Стабильность катушки характеризуется изменением ее пара­ метров под воздействием температуры и влажности.

Реле предназначено для коммутации (переключения) электри­ ческих цепей в схеме и позволяет осуществить необходимое взаи­ модействие в работе отдельных цепей радиоэлектронного устрой» стба.

15

Магнитные элементы, применяемые в устройствах памяти и логики, предназначены для записи, хранения и выдачи кодов чи­ сел. Наиболее важными показателями запоминающих устройств являются емкость и время обращения к запоминающему устройству. Емкость определяется количеством чисел и команд, которое одно­ временно может храниться в этом устройстве. Время обращения представляет собой время, необходимое для записи и считывания числа. Кроме того, элементы запоминающих и логических устройств характеризуются длительностью хранения информации, экономич­ ностью и др.

Стоимость элементов различна. Для бытовой, массовой радиовещательной и телевизионной аппаратуры при минимальных размерах и массе требуется их возможная дешевизна.

Экономические связи со странами Африки и Азии потребовали применение аппаратуры, пригодной к эксплуатации в тропическом климате, с характерными условиями — высокой влажностью, повышенной температурой и активной микро­ биологической (грибковой) средой. Прогресс авиационной техники требует непре­ рывного повышения температуры до 500—600° С.

Использование атомной энергии в мирных целях требует производства эле­ ментов, выдерживающих интенсивные радиоактивные облучения.

Область применения аппаратуры, в которой используются элементы, очень широка и этим определяется как многообразие их конструкции, так и многообра­ зие применяемых методов производства.

2-2. Конструкция элементов

Конструкции трансформатора (рис. 2-1) и дросселя определя­ ются типом магнитопровода (сердечника) и видом применяемой' катушки. Катушка может иметь каркас, изготовленный из электро­ изоляционного материала, первичную обмотку и одну или несколько вторичных обмоток, изолированных друг от друга при помощи электроизоляционных материалов.

Если к первичной обмотке трансформатора приложить пере­ менное напряжение Ult то во вторичной будет возбуждаться элек­ тродвижущая сила Е2, во столько раз большая Ub во сколько количество витков вторичной обмотки w2 больше первичной wp.

Отношение E2/U 1 называется коэффициентом трансформации и обозначается £тр,

k1.p = w2/w1 = E2/U1.

Коэффициент трансформации показывает, во сколько раз пони­ жается или повышается напряжение питающей обмотки.

Трансформаторы используются также для преобразования со­ противлений. Если во вторичную обмотку трансформатора включить сопротивление нагрузки R H, то первичная обмотка будет оказы­ вать сопротивление переменному току

Ri — R Jklr

16

Подбирая коэффициент трансформации £тр, можно получить сопротивление R u необходимое для наилучшей передачи мощности от источника к сопротивлению нагрузки.

Для оценки трансформатора наиболее важными характеристи­ ками являются:

а) номинальная полезная мощность Утр; выражается она в вольтамперах

Тр ^ I 2, в • (I,

где U2 и / 2 — действующие значения напряжения и токов нагрузки; б) коэффициент полезного действия (к. п. д.) ц.

Рис. 2-1. Конструкции низко­ частотных трансформаторов: а — типовой обычный; б — жаропрочный

У трансформаторов малой мощности к. и. д. ц = 0,85 -ч- 0,9. Существует очень много конструктивных разновидностей тран­ сформаторов. Основным фактором, определяющим характер кон­ струкции трансформатора,, является тип конструкции магнитопровода или сердечника. Однофазные трансформаторы выполняют

броневыми, стержневыми и тороидальными.

Катушка у броневого трансформатора располагается на сред­ нем стержне. У стержневого трансформатора катушки находятся на обоих стержнях. В отдельных случаях применяются стержневые трансформаторы с одной катушкой на одном из стержней и запол­ няющей все окно. У тороидального трансформатора обмотки нама­ тываются непосредственно на сердечник равномерно по окружности.

Каждый из этих типов трансформаторов имеет свои достоин­ ства и недостатки, определяющие целесообразность их примене­ ния. Сердечник трахфазного трансформатора внешне похож на

'поневой сердечник однофазного. Однако этот сердечник стержневой. Гри катушки (три фазы) располагаются каждая на своем стержне.

Катушки индуктивности могут быть экранированные и неэкранированные, катушки без сердечников и катушки с магнитными или немагнитными сердечниками, однослойные и многослойные, цилин­ дрические, плоские и печатные. Низкочастотные катушки анало­ гичны трансформаторам, но имеют только одну обмотку. Сердечники низкочастотных катушек изготавливаются из электротехнической стали, пермаллоя или феррита. В высокочастотных цепях приме­ няются катушки без сердечников или с сердечниками из высоко­ частотных магнитных материалов — феррита и альсифера. Микро­ миниатюрные катушки индуктивности отличаются особенно малыми

ные катушки могут быть выполнены с выдвижным сердечником. Электромагнитные реле в зависимости от тока, питающего об­ мотку, делятся на реле постоянного тока (рис. 2-2) и переменного тока. При протекании тока через катушку 2 возбуждается магнит­ ный поток, под действием которого якорь 5 поворачивается и при­ тягивается к магнитопроводу 1, замыкая контакты 3\ 4. Если от­ ключить ток от катушки, то якорь и контакты вернутся в исходное

положение (отпускание реле).

Основные технические характеристики реле: а) схема и количество контактных групп;

б) ток срабатывания и ток отпускания реле, от которого зави­ сит тяговое усилие, развиваемое реле.

Контакты реле могут быть прижимными и притирающимися. От их работы зависит надежность реле. На поверхности контак­ тов всегда имеются микроскопические неровности и соприкосно­ вение контактов может происходить в ограниченном числе точек. Образующееся за счет этого сопротивление в месте перехода тока $ одной контактной поверхности на другую носит название пере­ ходного сопротивления.

13

2-3. Классификация деталей

Производство элементов охватывает детали самых разнообраз­ ных конструкций и применяемых материалов. Функциональное назначение элементов, в которых применяются эти детали, также различно. Однако общность назначения деталей, используемых для производства элементов, позволяет классифицировать эти де­ тали по конструктивно-технологическим признакам.

1.Детали и узлы токоведущих частей: а) катушки и контакты; б) обмотки, их выводы и отводы.

2.Магнитопроводы (сердечники): а) магнитопроводы постоян­ ного тока; б) магнитопроводы переменного тока; в) постоянные магниты. .

3.Корпусные детали, резервуары, оболочки: корпуса, кар­ касы, рамки, кожухи.

4.Электроизоляционные детали и узлы: а) детали из пласт­ масс; б) детали из керамики; в) детали и узлы, имеющие литую изоляцию.

5.Детали механизмов: а) валики, оси, подшипники; б) дер­ жатели контактов, якори магнитопровода.

Например, основу любого трансформатора составляют магнит­ ные и электрические цепи, т. е. магнитопровод (сердечник) и ка­ тушки. Неизбежными элементами его являются также конструктив­ ные детали, служащие для крепления сердечника и установки трансформаторов в блоках аппаратуры, и выводы катушек. В вы­ соковольтных трансформаторах, в зависимости от способа выпол­ нения изоляции, может появляться и дополнительный элемент — корпус.

Конструктивно-технологическая характеристика деталей опре­ деляет общность применяемых методов их изготовления.

2-4. Применяемая терминология и характеристика обмоток

Установившаяся практика производства обмоток позволяет ис­ пользовать следующую терминологию:

обмотками называются токопроводящие части элементов, вы­ полненные из круглых или плоских проводниковых материалов; катушками называются гильзы или каркасы, на которые в опре­

деленном порядке уложены обмотки; гильза или каркас являются конструктивными частями катушки,

предназначенными для размещения обмоток; роль каркаса может выполнять также магнитопровод (сердечник);

бобиной называется тарная катушка, на которой поставляется провод.

Обмотки выполняются обычно на гильзах, каркасах и рамках. Бескаркасные обмотки выполняются на разъемных оп-равках или шаблонах, обеспечивающих получение требуемой формы. Сохране­

19