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

ново. Колебание удельного сопротивления медной отожженной проволоки диаметром свыше 0,05 мм длиною 1 м составляет от 3 до 8% в разли.чных бобинах и до 3,5% в одной и той же бобине. Изменение удельного сопротивления проволоки из сплавов нихром

и константан диаметром до 0,1 мм в пределах одной и той -же бобины не превышает 0,3%. Поэтому в чертежах на обмотки резисторов указывают величину омического сопротивления R одного метра проволоки.

Качество изоляции намоточной проволоки влияет на электри­ ческую прочность и сопротивление изоляции в обмотке. Изоляция проволоки может быть нарушена при изготовлении проволоки, а также в процессе наматывания, сборки и герметизации элементов.

190

При изготовлении проволоки возможны просветы, т. е. не покрытые изоляционной эмалью места, корявая эмаль с просветом, сырая эмаль и другие дефекты. Эмалированная проволока после изготов­ ления почти всегда имеет точечные повреждения. Точечными повреждениями называют места в эмалевом покрытии с понижен­ ной прочностью изоляции, т. е. не способные противостоять напря­ жению 60 в. В ГОСТ и ТУ для каждой марки проволоки устанавли­ вается допустимое число повреждений на длине 15 м.

Повреждения изоляции в процессе наматывания могут иметь место в результате соприкосновения с выступающими частями и ребрами, а также из-за шероховатости поверхностей деталей намоточного станка, через которые проходит проволока при нама­ тывании, заостренных частей каркасов, на высечках пакетов магнитопроводов. Из-за малых значений радиусов закруглений на кар­ касе проволока может подвергаться большим удельным нагруз­ кам q — Plr, где q — удельное давление одного витка на единицу длины периметра сечения каркаса; Р — установленное усилие натяжения при наматывании; г — радиус закругления каркаса.

Повреждения изоляции от растяжения проволоки не происхо­ дит, ибо изоляционная эмаль является прочной и эластичной и повреждается далеко за пределом текучести, ближе к точке разрыва проволоки. К погрешностям изготовления каркасов, влияющим на точность производства обмоток, относятся: а) отклонения формы и размеров сечений каркасов от их расчетных значений, б) влияние оставшихся внутренних напряжений, в) дефекты каркасов из пластмасс, в) недостаточная жесткость каркаса и эксцентриситет (разностенность) между наружной и внутренней поверхностями. Отклонение формы и размеров сечений каркасов от их расчетных значений влияет на размеры и электрические характеристики обмоток. Отклонения формы и размеров каркасов могут быть самыми разнообразными: непараллельность сторон, их разностенность, дефекты каркасов из пластмасс (пузыри, вздутия, трещины, выкра­ шивание отдельных участков и др.). В большинстве случаев эти дефекты появляются вследствие несоблюдения правильного режима прессования, неточности дозировки пресс-материалов и несоблю дения технологии.

Наибольшее влияние на точность производства каркасов и гильз оказывает колебание усадки пресс-материала, которое зависит от его влажности, содержания летучих веществ и количества напол­ нителя. Процесс перехода пластмассы в стадию «С» — состояние полного отвердевания — может вызвать некоторое коробление

иизменение размеров и формы каркасов. Если этот процесс до наматывания полностью не закончен, то с течением времени могут измениться размеры каркаса и требуемая точность обмоток.

Кблебание усадки пресс-материала подчиняется закону нормаль­ ного распределения. Такой же характер имеет колебание размеров

иформы каркасов, прессуемых из пластмасс. В каркасах должен быть снят наклеп, возникающий во время прессования или штам-

1 9 1

ловки. Если наклеп полностью не снят, то со временем при выравни­ вании внутренних напряжений каркас деформируется, в результате чего может измениться точность изготавливаемых, обмоток. Коле­ бания размеров и формы каркасов, получаемых механической обработкой, в большинстве случаев подчиняются закону нормаль­ ного распределения. Неточности штамповки каркасов вызывают систематическую погрешность. Для точных обмоток, изготавли­ ваемых в условиях серийного производства, учитывают законо­ мерное изменение размеров, вызываемое износом матрицы и пуан­ сона. В случае износа систематическая погрешность будет пере­ менной.

14-3. Погрешности, зависящие от процесса наматывания

Погрешности намоточного оборудования и приспособлений скла­ дываются из ряда ошибок. Ошибка раскладывающего устройства вызвана погрешностями кинематической схемы формирования об­ мотки и неточностью срабатывания раскладывающих устройств. Неточность кинематической схемы станка может возникнуть в ре­ зультате сознательного отступления от теоретически правильной схемы процесса формирования обмоток и замены ее приближенной схемой. Если, например, для получения требуемого шага в обмотке необходимо точное получение передаточного числа в кинемати­ ческой цепи между шпинделем станка и раскладывающим устройст­ вом, то в ряде случаев подбирают приближенное значение э-того числа путем выбора зубчатых колес редуктора от шпинделя к рас­ кладывающему устройству.

Разница между приближенным передаточным числом и теоре­ тическим его значением обусловливает погрешность шага намотки. Причинами неточности срабатывания раскладывающих устройств могут быть погрешности шага ходового винта или профиля кулачка, перемещающего раскладник, а также неточности изготовления и монтажа зубчатых колес. Если при нарезании резьбы неточности ходового винта (при жестких связях в кинематической схеме станка) полностью переносятся на шаг резьбы, то при наматывании эти неточности влияют значительно меньше. Неточности изготовле­ ния и монтажа зубчатых колес вызывают погрешности шага нама­ тываемого узла с периодом, определяемым изменением переда­ точного числа. Величина погрешности шага обмотки меньше, чем соответствующая неточность нарезания резьбы. Среднее квадра­

Натяжение проволоки в процессе наматывания является основ­ ным технологическим фактором, определяющим сопротивление

192

и габариты обмоток, а также точность раскладки по шагу Поэтому необходимо особенно точно устанавливать на намоточном станке величину натяжения, обеспечивающую точность производства обмо­ ток. Обычно натяжение регулирующие устройства должны обеспе­ чить постоянство предельно допустимого значения натяжения для данной марки и диаметра проволоки. Неточность работы натяжных устройств может быть вызвана несовершенством их конструкции или ошибок наладки станка.

При малом натяжении имеет место неплотная укладка витков, которая может вызвать погрешности в шаге за счет смещения витков. Завышенное натяжение может вызвать значительное оста­ точное удлинение проволоки, изменить сечение и повредить изоляпню. ото может привести к изменению омического сопротивления в обмотке. При наматывании под влиянием натяжения проволоки,

раз изгибается на направляющих роликах и раскладывающем устрой­ стве станка. Установлено, например, что при наматывании медной отожженной проволоки диаметром 0,05—0,5 мм с наименьшим

Деформация каркасов, пластин и стержней, имеющих малую жесткость, при наматывании может происходить также под дейст­ вием натяжения проволоки, вызывая прогиб (рис. 14-3, а) или скручивание (рис. 14-3, б). Деформация возможна и от чрезмерных усилий при закреплении, например, когда поперечное сечение каркаса имеет вид тонкостенной втулки, склеенной из тонкого листового материала. Если прогибы каркасов происходят в пре­ делах упругих деформаций, то после окончания процесса наматы­ вания первоначальная форма каркасов восстанавливается. Дефор­ мации каркасов определяют расчетным путем.

Деформации деталей намоточных станков под действием усилий при наматывании возможны вследствие недостаточной жесткости деталей и узлов станка, а также из-за деформации стыков между отдельными деталями и механизмами.

Неточность измерений параметров обмоток может возникнуть вследствие того, что применяемые при изготовлении обмоток

193 .

контрольно-измерительные приборы имеют инструментальные по­ грешности. Число наматываемых витков, например, определяется точностью работы отсчетного устройства — счетчика. Точность отсчета у счетчиков с дисковыми шкалами определяется ценой деления шкал. Задержка или преждевременное срабатывание механизма управления намоточным станком приводят также к не­ точности отсчета числа наматываемых витков. Тормозные устрой­ ства станка должны поэтому обеспечить требуемую точность оста­ новки вращающегося шпинделя с тем, чтобы перебег шпинделя по инерции после выключения станка был бы наименьшим. Многие процессы наматывания проводятся не по методу автоматического получения требуемых параметров обмоток. Например, при изго­ товлении резисторов высокого класса точности намотка прекра­ щается лишь после того, как пробное измерение показало, что обмотка имеет необходимое омическое сопротивление в пределах заданного допуска. Точность измерения омического сопротивления обмоток зависит от класса точности контрольных приборов и метода измерений.

14-4. Повышение точности обмоток

Методы повышения точности предусматривают уменьшение первичных погрешностей и уменьшение суммарных погрешностей элементов. Первичные погрешности являются случайными и зави­ сят от колебания одного или нескольких факторов, определяемых

ложен А. Б. Яхиным и А. Т. Белевцевым. Сущность этого метода

это необходимо для того, чтобы сопротивление проволоки по всей длине было бы в заданном диапазоне (рис. 14-4). С бобины 1 про­ волока перематывается на бобину 14, на оси которой находится проводной электродвигатель (на схеме не показан). Проволока проходит через контакты 2 и 3, токопроводящие ролики 4 и посту­ пает в ванну 5, в которую налит электролит 6, затем проходит

194

через трубку-катод 7, установленную на специальном приспособле­ нии в ванне. Полировка проволоки 8, которая является анодом, производится, когда она проходит через катод 7. В этот момент с поверхности проволоки снимается столько металла, сколько это

ния образцов калиброванной про­ волоки в среднем в два раза меньше, чем поле рассеивания для

некалиброванной проволоки, взятой как с начала, так и с конца бобины. При изготовлении некоторых точных обмоток, имеющих жесткие допуски по общему омическому сопротивлению, произво­ дят в дополнение к калибровке проволоки ее специальную сорти­ ровку на бобинах по величине омического сопротивления.

Контрольные вопросы

1.Назовите основные причины, обусловливающие возникновение погреш­ ности в производстве элементов.

2.Как влияют на точность производства обмоток погрешности, вызываемые материалами?

3. Как определить относительную погрешность омического сопротивления

взависимости от допуска на диаметр проволоки?

4.Как влияет изменение величины натяжения проволоки на качество обмоток?

5.Назовите мероприятия по повышению точности обмоток.

ГЛАВА ПЯТНАДЦАТАЯ

КОНТРОЛЬ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

15-1. Организация и задачи контроля

Качество элементов характеризуется точностью омического сопротивления, индуктивности, правильностью геометрической фор­ мы и размеров, расположением витков в обмотках и их количеством, высокой прочностью и электрическим сопротивлением изоляции. Для некоторых обмоток могут быть заданы величина магнитного

195

потока, закон изменения омического сопротивления, величина напряжений на выходе, а также коэффициент заполнения каркасов или гильз. Требования к точности по омическому сопротивлению

3—1%. Применяются резисторы и потенциометры с нелинейностью, не превышающей 1—5% и 0,1—0,01%.

На всех этапах производство элементов контролируется, что обеспечивает высокое качество изготовления элементов.

Предварительный или входной контроль состоит в проверке

испытаний проверяют соответствие всех материалов, в том числе пропитывающих и покровных составов, лаков, эмалей, государст­ венным стандартам и техническим условиям.

Промежуточный контроль включает проверку на следующих этапах производства элементов: а) после окончания изготовления каркаса или гильзы; б) в процессе намотки — обнаружение обры­ вов, короткозамкнутых витков, соблюдение заданного числа вит­ ков катушки и ее рядов, проверка правильности укладки изоляции, внешнего вида катушки; в) контроль заданных режимов процессов пропитки, лакировки и окраски. Если задачей промежуточного контроля является проверка качества выполнения данной операции,

.контроль называется операционным. Если проверяется качество выполнения нескольких операций, контроль называется груп­ повым.

В зависимости от места производства различают следующие виды контроля: а) стационарный, когда операции проверки осу­ ществляются на стационарном рабочем месте — контрольном пункте; б) скользящий, осуществляемый непосредственно на рабочем месте исполнителя, когда не требуется громоздкая аппаратура или аппа­ ратура высокого напряжения. Разновидностью скользящего конт­ роля является летучий контроль, при котором проверяющий обслу­ живает сборочную линию или отделение, периодически проверяя качество выполнения операций.

По количеству подлежащих проверке образцов различают: сплошной контроль, когда проверяется 100% элементов, и выбороч­ ный, когда проверяется лишь часть из них. Выборочный контроль назначается для проверки налаженного или автоматизированного технологического процесса при сдаче продукции заказчику или в тех случаях, когда контроль связан с разрушением элемента. Например/vnpH проверке глубины пропитки трансформатора. При выборочном контроле из предъявленной партии отбирают пробу в количестве 2—5 шт. Если проба окажется хорошей, то вся партия считается годной. Если же обнаружится брак, то всю партию подвергают сплошному контролю, с отбором из нее годных экзем­ пляров.

196

Окончательный контроль включает проверку электрических параметров, отсутствие короткозамкнутых витков, числа витков обмотки, размеров на соответствие чертежу и его требованиям, правильность расположения выводов и их заделку, внешний вид элемента, контроль электрической прочности и сопротивления изоляции. Операционный контроль требует дублирования контроль­ ных операций, так как в процессе производства элементы контроли­ руются на рабочих местах исполнителем, мастером и контролером. Одним из факторов повышения качества изготавливаемой продукции, является бездефектная сдача продукции, при которой исполнитель предъявляет к сдаче продукцию лишь после того, как сам тщательно проверит ее качество и устранит неисправность. Окончательный контроль производится отделом технического контроля.

Основные задачи отдела технического контроля следующие: а) контроль за качеством поступающих на предприятие материалов, проводов, электроизоляционных материалов, комплектующих дета­ лей и полуфабрикатов; б) контроль за качеством вновь разрабаты­ ваемой и серийно выпускаемой продукции и соответствие требова­ ниям технической документации — чертежам, техническим усло­ виям, стандартам, нормалям и эталонам; в) окончательная техни­ ческая приемка, испытание, а также анализ конструктивных и технологических дефектов, выявленных при изготовлении и испыта­ нии изделий; г) технический учет и анализ брака в производстве; д) контроль за состоянием и правильным использованием кон­ трольно-измерительной аппаратуры, оснастки и инструментов; е) контроль за качеством тары, правильностью маркировки изде­ лий; ж) контроль за выполнением технологических процессов и их режимов.

Отдел технического контроля имеет следующую основную струк­ туру: а) бюро технического контроля внешней приемки, осущест­ вляющее контроль входных материалов в соответствии с паспортами, сертификатами и стандартами на них; б) бюро технического контроля в цехах и участках; в) лаборатории или бюро периодических и дру­ гих испытаний.

Контрольный аппарат в своей работе руководствуется техни­ ческими условиями, чертежами, технологическими документами на изделие и его сборочные детали, а также стандартами, техническими условиями и утвержденными эталонами изделия. Процесс контроля заключается в сравнении проверяемого образца с требованиями, которые к нему предъявляют указанные документы.

Объем контроля и место его в цепи производственного процесса указываются в технологических картах. Чем раньше в стадии производства будет обнаружен дефект, тем легче устранить его и тем меньше общие потери от брака. Поэтому контроль по наиболее ответственным показателям, например состоянию изоляции, может повторяться в разных стадиях технологического процесса, в том числе и после операций, в процессе которых изоляция не подверга­ лась обработке.

197

Систематическое изучение качества изготавливаемых элементов выполняется технологической службой, которая совместно с отде­ лом технического, контроля разрабатывает и внедряет в производ­ ство мероприятия по устранению возникающих в производстве дефектов и повышению их качества. Для обеспечения качества и надежности элементов на всех стадиях производства проводят испытания изготавливаемых элементов. На стадии опытного произ­ водства предварительные испытания определяют работоспособ­ ность элемента, его выходные параметры и характеристики. Резуль­ таты предварительных испытаний служат основой для разработки технических условий на элементы. В серийном производстве элемен­ ты подвергаются приемо-сдаточным (приемным) и периодическим (контрольным) испытаниям с целью определения соответствия изго­ товленных элементов техническим условиям, чертежам и установлен­ ному эталону.

Приемо-сдаточные испытания предусматривают испытания од­ ного экземпляра данной партии или серии, выборочные предусмат­ ривают испытание нескольких экземпляров. В процессе производ­ ства производятся периодические контрольные испытания, вклю­ чающие механические, климатические и электрические испытания для оценки устойчивости электрических параметров элементов к климатическим и механическим воздействиям.

15-2. Классификация, нормирование и учет технологических потерь и брака

Все возникающие в процессе производства намоточных изделий потери сырья, материалов, заготовок и отдельных деталей (кроме утрат) классифицируются на следующие группы: а) технологичес­ кие потери, связанные с конкретной технологией изготовления. Это отходы сырья и потери, неизбежно возникающие на данном уровне развития техники. Технологические потери определяются несовершенством технологического оборудования и измерительной аппаратуры, несоответствием требования и производства отдельных физико-химических свойств исходных материалов; б) брак, к кото­ рому относятся изделия, не соответствующие по своему качеству технической документации и признанные в процессе производства негодными по вине рабочих, технического персонала цехов, вспо­ могательных служб, разработчиков изделий и поставщиков материа­ лов и полуфабрикатов.

С целью сокращения потерь и повышения выхода годных эле­ ментов систематически должна выполняться работа по планирова­ нию годных элементов, учету и анализу технологических потерь и брака, которая предусматривает установление размеров предельно допустимых норм потерь изделий. Плановые нормы технологи­ ческого выхода годных элементов определяются на основе поопера­ ционных норм выхода по следующей формуле:

1 9 8

где В0— общий процент выхода годных изделий данного (конкрет­ ного) процесса от операции, Вт — процент выхода на операции, принятой за начало отсчета, Bm+1 , Дт+2 , ..., £ т+я — пооперацион­ ные проценты выхода на последующих операциях, п — количествоопераций данного технологического процесса.

Процент выхода годных изделий, который должен быть достигнут на операциях,, устанавливают на основе обобщения и анализа статистических данных с учетомвнедрения передовой технологии и опыта других промышленных предприятий. Окончательный брак, происшедший по вине рабочего, не оплачивается. Исправи­ мый брак оплачивается в пониженном размере в зависимости от степени годности забракованной продукции, но не выше 50% тарифной ставки работника. Б рак< намоточных изделий регистрируется в, следующей учетной документации: акт о браке, сопроводительный лист, журнал пооперационного анализа технологи­ ческих потерь и журнал ежедневного учета выборки по операциям.

15-3. Расчетный и статистический анализы качества технологического процесса

Для оценки качества применяемого технологического процесса используются расчетный и статистический методы контроля качества. Оба метода применяются в условиях серийного и массового про­ изводства.

Расчетный метод анализа качества основан на использовании математической зависимости между величиной погрешности и при­ чиной, вызвавшей ее. Такая зависимость может быть установлена опытным путем или на основании формул и уравнений для электри­ ческих и магнитных величин. Например, пользуясь уравнением

1 9 9