- •ПРОИЗВОДСТВО КАБЕЛЕЙ И ПРОВОДОВ
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КАБЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
- •1.1. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
- •1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ КАБЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
- •1.3. ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КАБЕЛЬНЫХ МАШИН
- •1.4. ОТДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
- •1.5. НАКОПИТЕЛИ
- •1.6. ТЯГОВЫЕ УСТРОЙСТВА
- •1.7. ИЗМЕРИТЕЛИ ДЛИНЫ
- •1.9. МЕХАНИЗМЫ РАСКЛАДКИ
- •1.10. МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА
- •1.11. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
- •КРУТИЛЬНЫЕ МАШИНЫ
- •2.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ КРУТИЛЬНЫХ МАШИН;
- •2.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА СКРУТКИ
- •2.4. ОТКРУТКА ПРИ СКРУТКЕ
- •2.5. МАШИНЫ РАЗНОНАПРАВЛЕННОЙ СКРУТКИ
- •И НЕИЗОЛИРОВАННЫХ ПРОВОДОВ
- •3.1. СКРУТКА НЕИЗОЛИРОВАННЫХ ПРОВОДОВ ДЛЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
- •3.4. СКРУТКА ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫХ
- •тппгк
- •4.2. ЛЕНТО- и НИТЕОБМОТОЧНЫЕ МАШИНЫ
- •4.3.0БМ0ТКА БУМАЖНЫМИ ЛЕНТАМИ ЖИЛ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ НА НАПРЯЖЕНИЕ 1—35 кВ
- •4.4. ОСОБЕННОСТИ НАЛОЖЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ НА ЖИЛЫ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ КАБЕЛЕЙ
- •4.5. НАЛОЖЕНИЕ БУМАЖНОЙ ЛЕНТОЧНОЙ ИЗОЛЯЦИИ НА ЖИЛЫ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ
- •ИЗОЛЯЦИИ НА ЖИЛЫ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ
- •4.9. НАЛОЖЕНИЕ ВОЛОКНИСТОЙ ИЗОЛЯЦИИ НА ОБМОТОЧНЫЕ ПРОВОДА
- •5.1.3. Течение расплава полимера в дозирующей зоне экструдера
- •5.2. РАСЧЕТ ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ
- •5.2.1. Расчет количества полимера, поступающего в головку
- •5.2.2. Упрощенный расчет общей объемной производительности экструдера
- •5.3. УТОЧНЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭКСТРУЗИИ
- •5.4. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ЭКСТРУДЕРОВ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ
- •5.5. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКСТРУДЕРОВ
- •5.7. ФОРМУЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЭКСТРУЗИИ
- •НАЛОЖЕНИЕ ПЛАСТМАССОВОЙ И РЕЗИНОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ МЕТОДОМ ЭКСТРУЗИИ
- •6.4. ОСОБЕННОСТИ НАЛОЖЕНИЯ СШИТОЙ ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ
- •>6.6. НАЛОЖЕНИЕ ПОРИСТОЙ ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ НА ЖИЛЫ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ
- •6.8. НАЛОЖЕНИЕ СПЛОШНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ИЗ ФТОРОПЛАСТОВ
- •ЭМАЛИРОВАНИЕ
- •7.1. АГРЕГАТЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭМАЛИРОВАННЫХ ПРОВОДОВ
- •7.1.1. Агрегаты для производства проводов диаметром 0,015—0,09 мм
- •7.2. СПОСОБЫ И ТЕХНОЛОГИЯ ЭМАЛИРОВАНИЯ
- •ки толщиной
- •7.3. ЭМАЛИРОВАНИЕ ИЗ РАСПЛАВА СМОЛЫ
- •НЕТИПОВЫЕ СПОСОБЫ НАЛОЖЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
- •8.1. ИЗОЛИРОВАНИЕ ЖИЛ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ ПОРИСТОЙ БУМАЖНОЙ МАССОЙ
- •8.2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОАКСИАЛЬНЫХ ПАР С ШАЙБОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ
- •КАБЕЛЕЙ
- •9.3. СКРУТКА ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫХ КАБЕЛЕЙ
- •9.4. СКРУТКА ЖИЛ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ В ПАРЫ И ЧЕТВЕРКИ
- •9.4.2. Скрутка жил кабелей дальней связи в четвёркй
- •9.5. ПОВЙВНАЯ СКРУТКА КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ
- •9.6. ПУЧКОВАЯ СКРУТКА КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ
- •ПРОЦЕССЫ СУШКИ И ПРОПИТКИ КАБЕЛЕЙ
- •10.1. СУШКА И ПРОПИТКА БУМАЖНОЙ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ
- •10.3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПРОПИТОЧНЫХ СОСТАВОВ
- •НАЛОЖЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК
- •11.1. СПОСОБЫ НАЛОЖЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК
- •11.3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС НАЛОЖЕНИЯ СВИНЦОВЫХ ОБОЛОЧЕК
- •11.7. ТЕХНОЛОГИЯ ПРЕССОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ ОБОЛОЧЕК
- •11.8.2. Высокочастотная сварка оболочек
- •11.9. ГОФРИРОВАНИЕ ОБОЛОЧЕК
- •НАЛОЖЕНИЕ ОБОЛОЧЕК И ШЛАНГОВ ИЗ ПЛАСТМАСС И РЕЗИНЫ
- •12.1. НАЛОЖЕНИЕ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ОБОЛОЧЕК И ШЛАНГОВ НА ЭКСТРУЗИОННЫХ АГРЕГАТАХ
- •12.3. ОСОБЕННОСТИ НАЛОЖЕНИЯ АЛЮМОПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ОБОЛОЧЕК
- •НАЛОЖЕНИЕ ЭКРАНИРУЮЩИХ И ЗАЩИТНЫХ ОПЛЕТОК
- •13.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОПЛЕТКИ
- •13.3. НАЛОЖЕНИЕ ПРОВОЛОЧНЫХ ЭКРАНОВ И ЗАЩИТНЫХ ОПЛЕТОК
- •13.4. НАЛОЖЕНИЕ ВОЛОКНИСТЫХ ЗАЩИТНЫХ ОПЛЕТОК
- •13.5. ПРОПИТКА ПРОВОДОВ
- •13.6. ЛАКИРОВКА ПРОВОДОВ
- •НАЛОЖЕНИЕ БРОНЕПОКРОВОВ
- •14.1. БРОНИРОВОЧНЫЕ МАШИНЫ
- •14.3. ТЕХНОЛОГИЯ НАЛОЖЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРОВОВ
- •14.4. НАЛОЖЕНИЕ ПРОФИЛЬНОЙ [ГИБКОЙ] БРОНИ
- •ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ КАБЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
- •15.1. ПЕРЕМОТКА ПОЛУФАБРИКАТА, ЗАГОТОВКИ И ГОТОВЫХ КАБЕЛЕЙ И ПРОВОДОВ
- •15.2. РЕЗКА БУМАГИ И ПЛЕНОК НА ЛЕНТЫ
- •15.4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ
- •15.5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОПИТКА МАТЕРИАЛОВ ЗАЩИТНЫХ ПОКРОВОВ
- •ОПЕРАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ В ПРОИЗВОДСТВЕ КАБЕЛЕЙ И ПРОВОДОВ
- •16.2. ОПЕРАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ
- •36.3. УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
- •17.1. ОСНОВЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ САНИТАРИИ
- •17.2. ОСНОВЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ТЕХНИКИ
- •ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАБЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
- •18.1. ОРГАНИЗАЦИЯ КАБЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА — СТРУКТУРА ЗАВОДА И ЦЕХА
- •18.3. ПЛАНИРОВКА ЦЕХОВ И ОТДЕЛЕНИИ
- •18.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕБЕСТОИМОСТИ ПРОДУКЦИИ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ки толщиной
°гп-- :
общая толщина изоляции сохраняется, а скорость эма лирования при применении оптимального маршрута ка либров может быть увеличена в сравнении о существую щей технологией, если хотя бы одна щз толщин Ль б2,
. . б/ при существующем маршруте калибров была больше бСр.
Из рассмотрения гидродинамических условий движе ния лака относительно калибра можно определить ко личество лака Q, накладываемого в единицу времени на проволоку,
Q |
= |
^ |
(7.4) |
где Го — радиус (проволоки; ипр — скорость движения эма лируемой проволоки; R* — геометрический параметр ка либра (безразмерная величина), характеризующий про филь калибра.
Наличие звездочки указывает, что величина, о кото рой идет речь, является безразмерной.
Геометрический параметр Я* определяется из сле дующего выражения:
г = 1 + 4 [(1 = ^ г + ^ - ' ) +
1_ (Я « ,-1)(Я *,-1), |
(fi«t + !)(/?* .- 0 1-1 |
(7.5) |
||
"Г 2 |
R \ — R% |
( « * , + !)(«% — U j |
||
|
где R*i—Ri/r0; Я*2=Я21г0\ Яi и Я2 — радиусы входного и выходного отверстий калибра.
Если обозначить удвоенную толщину жидкой пленки
эмаль-лака после .калибра 6Ж, то из |
(7.4) и (7.5) |
можно |
||||
получить: |
|
|
|
|
|
|
8Ж |
|
1 + 2 ^ |
/ ? , * _ [ |
+ |
«2* _ 1 |
+ |
, |
1 |
{R*2 — l) (R*, — l |
) (R*^ + |
l) (R*i — О Г 1_ |
i |
|
" f |
2 |
(R*i —R*2) |
( R \ — i)(R\ + 1) J |
|
||
|
|
|
= 2г08ж. |
|
|
(7.6) |
Для удобства решения практических задач по форму ле (7.6) построены графические зависимости, изображен-
325
ные на рис. 7.25. Эти зависимости позволяют быстро
определить бж по размерам калибров.
После тепловой обработки в эмаль-печи объем лака уменьшается вследствие испарения ^растворителя и про исходящих в пленке процессов 1Поликонденсации или по лимеризации. Если отношение объема жидкого лака иж
к объему твердой эмали |
обозначить р, то |
|
|
п __ — d \ |
+ ^0 |
(7 |
7) |
|
Ь d3M+ d0 > |
1 |
* ' |
где do —диаметр проволоки до нанесения лака; d<m— диаметр проволоки по эмалевой пленке; dm —диаметр проволоки по жидкой лаковой пленке.
Рис. 7.25. Зависи мость толщи™ изоляции жидкой пленки, наклады ваемой на крУглУю проволоку, о? гео_ метрических разме ров калибров-
/ |
г |
з |
4 |
5 |
6 |
Для |
проводов |
|
диаметром |
выше 0,10 мм, которые |
изготовляются с применением калибров, (dm + d0) /(^эм + + d0) » 1, поэтому р ^ 6ж/ 6.
Следовательно, диаметр эмалированной |
дроводоки |
после первого-прохода |
|
^эм1=^о + б>к1/р. |
(7*8) |
В формуле (7.8) 6Ж1 обозначает удвоенную тол!#инУ жидкой пленки лака, накладываемого за .первый пр0ход
326
После i-го прохода имеем:
J |
J |
^Ж 1 ~ Ь ^Ж 2 Ч ~ • • • Ч ~ ° ж I |
|
аэм |
^0~Т~ |
р |
Коэффициент р определяется природой лака, его су хим остатком, степенью разведения, наличием воздуш ных включений в жидком лаке и другими подобными им факторами. Для лака винифлекс она находится в пре делах 7,5—И.
По приведенным формулам можно либо по заданно му маршруту калибров рассчитать диаметр эмалирован ного провода, либо по заданной толщине пленки опреде лить необходимый для эмалирования маршрут калибров.
П р и м е р 7.1. При эмалировании лаком ВЛ-931 (винифлекс) медной проволоки диаметром 0,67 мм требуется обеспечить нало жение изоляции толщиной 0,04 мм. Требуется рассчитать опти мальный маршрут калибров для заданной конструкции провода.
При эмалировании медной проволоки диаметром 0,67 мм на
существующем серийном |
оборудовании число проходов провода |
через ванну с лаком i= 6. |
Так как заданная толщина изоляции (на |
одну сторону) составляет 0,04 мм, то толщина слоя эмали, накла
дываемого за |
каждый |
проход, |
б = А /7=0,04/6=0,0067 |
мм. Тогда |
|
в соответствии |
с (7.7) |
|
|
|
|
|
бж=рб=О,067 |
мм |
(р=10). |
|
|
Зная бж и |
Яi= l,0 |
мм, находим |
их относительные |
значения |
|
(для первого прохода): |
|
|
|
|
бж1/2г0=0,01; /}*1= Л 1/г0=3,0.
|По графику, приведенному на рис. 7.25, определяем относи тельный радиус калибрующего сечения калибра /?*2^1,10 и R 2=
=ГоЯ*2=0,335 • 1,1=0,37 мм, обеспечивающий б ж/2= 0,033 мм. Следовательно, для первого прохода имеем:
При этом |
бж 1=0,1; Я*1=3,0; |
R 2= 0,37 мм. |
и выходной ра |
|
R* 1 и R * 2 — относительные входной |
||||
диусы первого |
калибра. Выходной диаметр первого калибра ра |
|||
вен 2R2, или 0,74 мм. |
|
|
|
|
Рассчитав |
аналогичным образом |
размеры |
калибра со второго |
|
по шестой, получим необходимый маршрут калибров. |
||||
Расчетные |
размеры калибров округляются |
до |
размеров, кото |
рые могут быть в пределах допусков получены при существующих способах изготовления.
При эмалировании на горизонтальных эмаль-агрега тах новой серии используются металлические калибры роликового типа, изготовляемые из высокопрочной ста ли. Профиль лаконаносящих канавок металлических ка либров роликового типа должен быть выполнен в виде равностороннего треугольника. Конструкция такого ка либра показана на рис. 7.26.
Температура в эмаль-печи поднимается по определен ной кривой (рис. 7.27), причем при более низкой темпе ратуре происходит испарение растворителя и начинается формирование изоляционной плейки, которое заканчи вается при более высокой температуре в верхней части
печи. Температура в эмаль-
|
|
|
|
печи |
во |
многом |
определяет |
||||||
|
|
|
Узел 1 |
качество |
|
изготовленных |
|||||||
|
|
|
проводов. |
Например, |
|
пре |
|||||||
|
|
|
|
вышение |
оптимальной |
тем |
|||||||
|
|
|
|
пературы |
на входе |
в |
печь |
||||||
|
|
|
|
может привести |
к |
прежде |
|||||||
|
|
|
|
временной |
|
полимеризации |
|||||||
|
и |
|
|
пленки |
вто |
время, как |
рас |
||||||
|
|
|
творитель |
еще |
не |
успел |
|||||||
Рис. 7.26. |
Конструкция метал |
испариться |
и может |
вски |
|||||||||
петь |
под |
пленкой |
эмали. |
||||||||||
лического |
калибра роликового |
В результате провод |
|
будет |
|||||||||
типа. |
|
|
|
||||||||||
|
|
иметь на поверхности пузы |
|||||||||||
|
3000 |
|
|
||||||||||
|
|
|
ри, трещины |
и шероховато |
|||||||||
|
2800 |
|
\ |
сти, |
а |
появление |
внутрен |
||||||
|
2600 |
|
них |
напряжений в |
пленке |
||||||||
|
|
Б-30\ |
|||||||||||
|
2000 |
|
|
может |
вызвать |
|
снижение |
||||||
|
2200' |
|
|
физико-механических |
|
|
ха |
||||||
|
2000 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
рактеристик |
изоляции. Об |
|||||||||
\ woo |
|
|
|||||||||||
|
|
разование |
газовых |
вклю |
|||||||||
i |
1600 |
|
C-20S |
||||||||||
|
чений в растворе |
происхо |
|||||||||||
* то |
|
||||||||||||
|
|
||||||||||||
? |
1200 |
|
|
дит при более высокой тем |
|||||||||
§ 1000 |
|
|
пературе, |
чем |
температура |
||||||||
^ |
800 |
|
|
кипения |
растворителя |
|
[5]. |
||||||
|
600\ |
— |
- |
Это |
утверждение |
справед |
|||||||
|
|
|
|||||||||||
|
ООО |
|
М-20 |
ливо |
при |
условии, |
если |
со |
|||||
|
200 |
|
|
держание |
растворителя |
не |
О100 200 300 000 500 более 0,2 кг на 1 кг сухой
основы лака. Последнее значение может считаться критической концентрацией растворителя, ниже которой независимо от температуры проволоки газовые включе ния в изоляции образовы
ваться не будут. Снижение температуры в первой зоне печи ниже оптимальной приводит к тем же самым резуль татам, так как испарение растворителя происходит не
328
полностью и продолжается при более высокой температу ре в момент затвердевания эмалевой пленки. Вообще пре вышение температуры в печи вызывает появление хруп кости и снижение эластичности изоляции провода (воз никает так называемая «пересушенная эмаль»). Если тсм-пература эмалирования недостаточна, эмалевое по крытие будет иметь пониженную (механическую проч ность на истирание и повышенную термопластичность («сырая эмаль»); иногда наблюдается снижение пробив ного напряжения из-за недостаточной степени полимери зации пленкообразующей основы лака. Из приведенных примеров ясно, какое влияние оказывает на свойства эмалированных проводов как температура, так и ско ростные режимы эмалирования, характеризующие время пребывания провода в эмаль-печи.
Допустимая предельная скорость эмалирования аДОт обусловленная процессом удаления растворителя,
iW = B L /62, |
(7.9) |
где L — расстояние, которое провод проходит в эмальпечи; 6 — толщина слоя пленки, накладываемой за один проход;
n2D&x'КП
В
In nWкр й (^кр то)
В выражении для В использованы следующие обо значения:
£ к р = Я к р / L \
Dа, а — постоянные коэффициенты; хкр — расстояние от входа в эмаль-печь, на котором заканчивается зона уда ления растворителя; Wn— начальная концентрация рас творителя; И7кр — критическая концентрация раствори теля, при достижении которой возникает опасность появ ления газовых включений; т0 — температура провода при входе в печь; тКр — температура провода в конце зоны удаления растворителя.
Следует заметить, что приведенные закономерности имеют значение в основном для эмаль-лаков с легколе тучими растворителями. В случае эмалирования нагре востойкими лаками, например на полиэфиримидной основе, в которых применены высоко-кипящие раствори-
'гели, режим нагревания й йене удаления растворителя
должен быть таким, чтобы как можно быстрее нагреть провод до точки кипения растворителя.
В эмаль-печах агрегатов новой серии температурная кривая более близка к оптимальной. Печь агрегата — двухзонная. В нижней зоне на всей длине поддержива ется температура, близкая к температуре испарения растворителя. Температура в этой зоне должна -быть та кова, чтобы не наступила полимеризация верхнего слоя лака. В противном случае часть растворителя может оказаться под твердой пленкой и при последующем испарении будет повреждать изоляционный слой. Обра зующиеся пары растворителя должны быстро удаляться из зоны. Однако при повышенной температуре вязкость и поверхностное натяжение лаковой основы резко снижа ются, воздушный поток не должен вызывать смещения изоляционного слоя. По данным фирмы «Дженерал инжиниринг», оптимальная температура в первой зоне
около 155 С, скорость |
движения |
воздуха |
не |
выше |
|||||||
200 м/мин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура второй зоны более высокая и отличается |
|||||||||||
от первой примерно на |
100°С. Это зона, где происходит |
||||||||||
полимеризация лака. Так как полимеризация |
лаковой |
||||||||||
пленки происходит |
после испарения |
растворителя и |
|||||||||
пленка находится |
в полутвердом |
состоянии, |
|
скорость |
|||||||
воздушного потока |
не оказывает на нее вредного влия |
||||||||||
|
|
ния. |
|
Распределение |
|
темпера |
|||||
Температура, °С |
|
туры^ |
|
в |
|
эмаль-агрегатах |
|||||
|
|
новой |
серии |
показано |
на |
||||||
|
|
рис. 7.28. |
|
|
|
|
определе |
||||
|
|
Теоретическое |
|
||||||||
|
|
ние |
максимальной |
температу |
|||||||
|
|
ры |
в |
верхней |
зоне |
печи |
мо- |
||||
|
|
жет |
быть |
произведено |
исходя |
||||||
|
|
из условий обеспечения требуе |
|||||||||
|
|
мой |
|
степени |
пленкообразо- |
||||||
|
|
вания |
[5]. |
При |
этом |
Дол“ |
|||||
|
|
жно |
|
учитываться, |
|
что |
при |
||||
|
|
Рис. 7.28. Кривые распределения тем“ |
|||||||||
|
|
пературы в |
вертикальных |
печа* С0‘ |
|||||||
|
|
временных |
высокопроизводите.льНЬ1Х |
||||||||
|
|
эмаль-агрегатов. |
|
|
|
|
|
|
/ — для полиуретанового лака; 2 — д/1*1 п0‘ лшшпиллисталевого лака.
превышении допустимой концентрации выделяющихся побочных продуктов реакции могут образовываться газо вые включения. Предельная температура, до которой мгновенно можно нагреть покрытие без опасности появ ления газовых включений, Т и допустимая -скорость на гревания в зоне пленкообразования определяются, как правило, экспериментальные путем. Для конкретных типов эмаль-лаков могут быть получены эмпирические формулы. В частности, для лаков на полиэтилентерефталатной основе
( 7 .1 0 )
где б выражено в микрометрах, а Тп— в кельвинах. Для анализа возможностей повышения скорости эма
лирования может быть использована методика, предло женная в [6] и основанная на определении зависимости времени запечки покрытия от температуры при одном цвете эмали.
При этом за основу оценки процесса пленкообразова ния было принято понятие «степень запечки» эмалевой пленки и были определены зависимости степени запечки от температуры и времени термообработки. Степень за печки р определяется числом связей N2 в единице объе ма, образовавшихся между соседними линейными моле кулами вещества, составляющего основу эмаль-лака и вступающего в реакцию при пленкообразовании.
Число наборов групп молекул, не вступивших в реак
цию, может быть обозначено N При этом р= N 2IN, где |
|
N — полное число реактивных групп в |
единице объема. |
Естественно, что если все реактивные |
группы вступят |
в реакцию сшивания, то получим 7V2=A/', и степень за
печки будет равна |
единице. |
Если |
N2=0> т. е. |
реакции |
||
сшивания не происходит, то р=0. |
Исходя |
из того, что |
||||
сшивание линейных |
молекул может произойти |
только |
||||
в том случае, |
если |
кинетическая |
энергия |
реактивных |
||
групп будет |
больше некоторого потенциального |
барье |
||||
ра— энергии |
активации, можно |
получить |
следующее |
|||
уравнение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
jЧад/ |
|
|
|
|
|
е, |
о |
|
|
( 7 . U ) |
где ci\ — доля стехиометрических наборов групп, кото рые могут вступить в реакцию благодаря взаимному рас-
положению групп в наборе; С{— число вероятных реак ций ® единицу времени для одного набора реактивных групп; t — время.
Число реакций С\ определяется следующим образом:
Cl — v,e~v,,kTt |
(7.12) |
где (pi — энергия активации реакции сшивания; £ — по стоянная Больцмана; Т — абсолютная температура; V) — эффективная частота колебаний реактивных групп при реакции сшивания.
Так как при воздействии продуктов реакции на обра зовавшуюся поперечную связь может протекать и обрат ная реакция (например, гидролиз), то иредствляется воз можным определить и вероятность Сг обратной реакции:
Cz = v2e~'p2lkT9 |
(7.13) |
где V2 и <р2—частота колебаний и энергия |
активации |
для обратной реакции. |
|
Характер зависимости (7.11) можно установить по изменению физических свойств эмалевой пленки, так как количество образовавшихся связей недоступно для непо средственного измерения. Так, при образовании попереч'
ных связей происходит |
к |
удаление побочных |
продукт0® |
||||
реакции, приводящее |
потере |
массы |
эмаль-пленки. |
||||
В частности, максимальная потеря массы Q будет на |
|||||||
блюдаться, когда осуществлены |
все возможные связи, |
||||||
а если осуществлено только |
N% связей, |
то потеря |
тдзс- |
||||
сы q будет меньше, чем Q (N\ |
обозначает число не пР0' |
||||||
реагировавших наборов |
реакционноспособных |
групп)* |
|||||
В^этом случае при постоянной температуре |
ре#к- |
||||||
Р = |
- § = 1 |
- е ~ а'с'\ |
|
(7. И) |
|||
По уравнений (7.12) и (7.14) можно получить: |
|
||||||
lnt = A + $ , |
|
|
(7.15) |
где А величина, постоянная для заданной степени 23печки.
Оценивая степень запечки по цвету эмалирований™ провода, т. е. предполагая, что цвет эмаль-пленки свяЗан
332
с образованием пространственных связей, можно устано вить зависимость между потерей массы и соответствую щим ей цветом изоляции. Естественно, что по цвету срав ниваются пленки, полученные на основе одного и того же лака. В этом случае для линий одинакового цве та справедливо уравнение (7.15). Экспериментальные кривые для эмаль-пленки одинакового цвета, получен ные при различных температурах, показаны на рис. 7.29.
Из |
приведенных |
графиков |
|
|
|
||||||
следует, |
что, |
задавая |
более |
|
|
|
|||||
высокие температуры |
в |
пе |
|
|
|
||||||
чи, можно уменьшить время |
|
|
|
||||||||
запечки |
эмали, т. е. повысить |
|
|
|
|||||||
скорость эмалирования, при |
|
|
|
||||||||
чем |
имеющиеся |
возможно |
|
|
|
||||||
сти |
повышения |
скорости |
|
|
|
||||||
еще |
не исчерпаны |
|
Чем |
|
|
|
|||||
больше скорость эмалирова |
|
|
|
||||||||
ния, тем меньше время плен- |
|
|
|
||||||||
кообразования |
и |
тем |
выше |
|
|
|
|||||
должна |
быть |
температура |
|
|
|
||||||
провода. |
|
Следовательно, |
|
|
|
||||||
скорость пленкообразования |
|
|
|
||||||||
определяется |
|
температурой |
|
|
|
||||||
в верхней зоне печи. Таким |
|
|
|
||||||||
образом, |
оптимизация |
тем |
|
|
|
||||||
пературной |
кривой |
эмаль- |
1---1 I |
I |
|
||||||
печи в сочетании с правиль |
1 |
||||||||||
0,0015 |
0.002 1 |
||||||||||
ным выбором маршрута ка |
|
т |
1 к |
||||||||
либров обеспечивает |
значи |
Рис. 7.29. Зависимость |
времени |
||||||||
тельное повышение произво |
|||||||||||
запечки от |
температуры при |
||||||||||
дительности |
труда. |
|
|
одном цвете эмаль-плоики. |
|||||||
В условиях, когда на мно |
7-5 — провода |
марки ПЭВ; 6—10 — |
|||||||||
гих кабельных |
заводах |
при |
провода марки ПЭТВ. |
|
|||||||
меняется |
однотипное |
обору |
|
|
|
||||||
дование, |
большое значение |
|
|
|
для обеспечения максимальной производительности тру да и высокого качества продукции имеет типизация тех нологических режимов изготовления эмалированных про водов. В основу типовых технологических режимов прежде всего закладывается условие, что покрытие на проволоку должно накладываться равномерно при со хранении существующей обще,й толщины изоляции. При этом можно уменьшить максимальную толщину изоля-
ции, накладываемой за один проход, ограничивающую скорость эмалирования, и тем самым создать условия для повышения скорости эмалирования. Кроме того, оптимизируя температурную кривую- эмаль-печи, а также повышая до известного предела температуру в эмальпечи и печи отжига, можно обеспечить необходимый на грев проволоки при повышенной скорости.
Типовые технологические режимы производства эма лированных проводов включают в -себя технические тре бования к применяемым материалам, оборудованию и оснастке. В частности, при эмалировании на агрегатах новой серии обязательным требованием является нали чие аппаратуры для регулирования и поддержания по стоянной скорости эмалирования, для регулирования контроля и поддержания температуры эмаль-печи в за данных пределах, устройства для распределения темпе ратуры по длине, ширине и высоте камеры лечи. Печь отжига для медной проволоки должна быть снабжена устройством для равномерного распределения перегрето го водяного пара внутри камеры печи; затворами, пред назначенными для предотвращения попадания роды внутрь камеры печи и падения давления в печи; ванной
для охлаждения |
проволоки; |
устройством суЩии |
провода. |
|
|
Для отжига твердой медной проволоки применяются |
||
печи трубчатого или |
камерного |
типа. Трубчатые лечи |
отжига применяются на горизонтальных эмаль-агрегатах новой серии, в которых эмалируется проволока диамет ром до 0,29 мм. В вертикальных эмаль-агрегатах исполь зуются камерные печи отжига, в которых избыточное давление водяного пара должно составлять 1,08—1,2 кПаОхлаждение проволоки после отжига на вертикальных эмаль-агрегатах должно производиться конденсатом Или водой, а сушка — подогретым воздухом. Охлаждение
проволоки после отжига на горизонтальных эмаль-агре" гатах производится в воздушной среде.
В типовой технологии указываются также габариты тары, на которую производится прием готового 1провоДаКроме того, фиксируются основные моменты, связанные с подготовкой эмаль-агрегата к работе. В частности, указывается способ заправки: например, вертикальные
эмаль-агрегаты новой серии заправляются проволокли через калибры четырьмя группами по пять линий каЖдая пучком (от шести дд восьми проходов на кажду10
линию) три скорости 5—8 м/мин. Во время заправки эмаль-печи проволокой стоки лаковой ванны должны быть открыты, краны питания закрыты. Перед подачей лака .в ванну стоки ванны должны быть закрыты, а кра ны шитания -соответственно открыты. Заправ-ка эмальагрегатов старой серии три эмалировании с помощью неразъемных калибров (производится индивидуально для каждой эмалируемой проволоки. Проволока с бухты или катушки, установленной на отдатчике, направляется че рез протиры, смоченные растворителем, на соответствую щий ролик или канав-ку тягового вала в нижней части печи. Затем проволока пропускается через печь на соот ветствующую канавку верхнего ролика, -с верхнего роли к а — вниз на следующую канавку нижнего ролика с целью пропускания через второй калибр и т. д. до по лучения установленного производственной инструкцией для данного агрегата числа проходов. Последняя прово лока из печи направляется через ролик раскладки на приемную -катушку. Проволока должна проходить через печь на соответствующую канавку нижнего ролика с целью пропускания через второй калибр и т.-д. до по лучения числа проходов, установленного производствен ной инструкцией для данного агрегата. Последняя про волока из печи направляется через ролик раскладки на приемную -катушку. Проволока должна проходить через печь вертикально по соответствующим канавкам направ ляющих и промежуточных роликов, прорезям гребенок ванн и канавкам тяговых колес.
Заправка проволоки при эмалировании методом по гружения, фитильным методом или с помощью фетровых обжимов аналогична, но она более проста, та-к как не нужно пропускать проволоку через калибры.
Фитили в соответствии с производственной инструк цией для данного агрегата следует сложить слоями та ким образом, чтобы смачивающая проволоку часть фи тилей была строго перпендикулярна проволоке и все слои фитиля были ровно уложены.
Фетры для обжимов должны быть вырезаны точно по размерам прижимных .пластин и вложены в эти пла стины -строго параллельно проволоке. Степень зажатия проволоки фетром регулируется с помощью винтов.
Заправ-ка многоходовых эмаль-печей типа Г-20 при эмалировании масляно-смоляными лаками, как и эмальагрегатов новой серии, групповая, т, е. первые проволоки
со всех ходов направляются на соседние канавки на правляющих роликов, все вторые — на следующие ка
навки и т. д.
Заполнение эмаль-лаком основного бака в эмальагрегатах новой серии, как правило, производится от централизованной системы. Бак должен быть оснащен регулятором уровня и приводным клапаном для автома тической подачи лака к устройству для нанесения его на проволоку через фильтры с размером ячейки 25 мкм и через устройство для подогрева.
В типовой технологии указываются также маршруты калибров и рабочие температуры в эмалыпечи (по зо нам) и печи отжига. Например, при изготовлении эмали рованных проводов типов ПЭМ-1 и ПЭМ-2 с поливинилформалевой изоляцией на вертикальных эмаль-агрегатах новой серии температура в печи отжига по всей ее длине не должна превышать 480°С, температура в камере ка талитического сжигания должна быть не более 560°С, температура нижней зоны эмалыпечи должна состав^- лять 220—280°С в зависимости от диаметра эмалируемой проволоки, а температура верхней зоны эмаль-печи должна быть 320—380°С для номинальных диаметров проволоки 0,31—0,96 мм и 380—440°С для номинальных диаметров проволоки 1,00—1,56 мм. В технологических картах фиксируются также линейная скорость эмалиро вания, количество проходов проволоки через лак и маршрут калибров при производстве проводов.
В технологических картах указываются также опти мальная температура лака в ванне (желательно 45±5°С), положение шиберов вентиляции, рециркуляции и воздуховодов установок каталитического сжигания, а также объем и методы контроля качества готовой про дукции и правила техники безопасности при работе на эмаль-агрегатах.
Важным технологическим моментом при эмалирова нии на вертикальных агрегатах является обеспечение не прерывности процесса эмалирования путем соединения концов проволоки «а отдающих катушках при их замене. Соединение концов проволоки диаметром более 1,50 мм производится встык на сварочных аппаратах с после
дующей зачисткой |
места сварки. Соединение концов при |
|
волоки диаметром |
менее 1,50 мм производится |
пайкой |
с помощью припоев, обеспечивающих прочное |
соедине |
ние проволоки и имеющих высокую электрическую про
водимость и хорошие технологические свойства. К таким припоям относятся серебряные, медно-цинковые и медно фосфористые припои. Пайка производится с использова нием сварочных аппаратов для стыковой сварки. Допу скается соединение концов проволоки диаметром более 0,70 мм встык сваркой с помощью сварочных аппаратов. Применение кислот при пайке концов проволоки не до пускается.
Замена отдающих катушек с медной проволокой диа метром более 0,29 мм в вертикальных высокоскоростных
эмаль-агрегатах |
|
новой серии |
должна производиться |
||||||
с помощью |
специального |
устройства — накопителя про |
|||||||
волоки, |
позволяющего производить |
соединения |
концов |
||||||
проволоки при замене ка |
|
|
|
|
|||||
тушек |
без |
остановки |
|
|
|
|
|||
эмаль-агрегата. |
|
Принцип |
|
|
|
|
|||
действия накопителя про |
|
|
|
|
|||||
волоки |
показан |
на |
рис. |
|
|
|
|
||
7.30. |
|
|
позволяет |
|
|
|
|
||
Накопитель |
|
|
|
|
|||||
накапливать на промежу |
|
|
|
|
|||||
точном |
барабане |
часть |
|
|
|
|
|||
проволоки с отдающей ка |
|
|
|
|
|||||
тушки. |
Затем |
во время |
|
|
|
|
|||
схода проволоки |
с |
этого |
|
|
|
|
|||
барабана к |
концу прово |
|
|
|
|
||||
локи на |
отдающей катуш |
|
|
|
|
||||
ке можно |
присоединить |
|
|
|
|
||||
методом |
сварки |
начало |
|
|
|
|
|||
проволоки |
со следующей |
|
|
|
|
||||
отдающей катушки. |
|
Рис. |
7.30. Принципиальная схема |
||||||
Для |
|
эмалирования |
|||||||
алюминиевой |
проволоки |
устройства |
накопителя |
проволоки. |
|||||
используются |
|
те |
же |
|
|
|
|
эмаль-агрегаты, что и для эмалирования медной проволоки. Однако в связи с пониженной механичес кой прочностью алюмпния температура в печи при эма лировании снижается и, кроме того, в ряде случаев изменяется диапазон диаметров эмалируемой проволоки по сравнению с указанным в паспорте эмаль-агрегата для медной проволоки. Так, если на .вертикальных агре гатах старой серии типов М-24 и СМО 0,19—16 эмали
руется как |
алюминиевая проволока диаметром до |
0,19 мм, так |
и медная, то на эмаль-агрегатах типа С-24 |