Разработка методики экспресс-оценки адгезионных свойств термореактивных материалов изоляции электрических машин
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
µм (рис. 1.23, а - третий образец). Расчетное сечение образца F в первом случае расположено между надрезами параллельно его продольной оси, а во втором случае - между отверстием и надрезами; в этом случае межслойный сдвиг происходит по двум плоскостям.
При выборе размеров и методики испытаний образцов с надрезами следует учитывать изгиб образца и концентрацию напряжений. При растяжении в образце с несимметрично расположенными надрезами появляется изгибающий момент (как и в клеевом соединении внахлестку - рис. 1.24, б), М = Ptl2, где Р - растягивающее усилие, a t - ширина целой части образца в ослабленном сечении (рис. 1.23, 1.24), вследствие чего нагрузка, разрушающая образец, уменьшается. Влияние изгиба определяется величиной M/EI, где М - изгибающий момент, Е - модуль упругости материала образца; I - момент инерции целой части ослабленного сечения образца (I = bt3/12 для первого образца на рис. 1.23, a и I = ht3/12 - для второго образца).
Рис. 1.23 - Схемы нагружения образцов для испытания на межслойный сдвиг при растяжении или сжатии (а) и изгибе (б). F - площадь, на которой происходит сдвиг
Рис. 1.24 - Схема деформирования образцов с надрезами (а) и клеевого соединения (б)
Изоляция статорных обмоток также является слоистым материалом. Поэтому для определения прочности на межслойный сдвиг могут быть использованы те же методы, сто и для армированных пластиков (разд. 1.5)В [21,22] приводятся результаты определения адгезионной прочности путем определения прочности на межслойный сдвиг. Однако, в [21,22] конструкция и технология изготовления образцов не всегда позволяла определить эту характеристику - разрушение происходило вне зоны перекрытия. Данные, приведенные в [16] позволили оценить влияние параметров технологического процесса на величину прочности на межслойный сдвиг, но для изготовления образцов требовалось промышленное оборудование для механического или гидростатического прессования.
Выводы по литературному обзору и постановка задачи
Изоляция в электрических машинах - важнейший элемент, определяющий долговечность машин в целом.
Адгезионная прочность слоев изоляции во многом определяет как механические характеристики, так и длительную электрическую прочность.
В настоящее время существует несколько теорий адгезионной прочности, но ни одна из них не раскрывает полностью явление адгезии и способы ее повышения.
С целью оптимизации параметров технологического процесса изготовления изоляции проводятся исследования влияния параметров этого процесса на основные электрические и механические характеристики.
Для быстрого и точного определения оптимальных параметров технологического процесса изготовления изоляции электрических машин необходимо иметь методику изготовления и исследования образцов электрической изоляции.
Поэтому целью данной диссертации является создание методики изготовления образцов для определения адгезионной прочности и ее определение.
Для выполнения этого необходимо было выполнить следующее:
создать пресс-форму с возможностью электронагрева;
обеспечить регулировку температуры пресс-формы;
обеспечить регулировку давления;
выбрать конструкцию и размеры образцов;
оценить влияние параметров технологического процесса на величину адгезионной прочности.
2. Методическая часть
.1 Исследуемые материалы
Исследование адгезионной прочности проводились на образцах, изготовленных из слюдосодержащих лент Элмикатерм 52409, произведенных Холдинговой компанией Элинар. Основные характеристики ленты, согласно ТУ 3492-024-50157149-00, приведены в табл. 2.1.
статор электрический машина адгезия
Таблица 2.1 - Основные характеристики ленты Элмикатерм 52409
Наименование показателяЗначение показателей1.Номинальная толщина, мм0,142.Поверхностная плотность, г/м219525-слюды, не менее40-связующего вещества373-летучих веществ, не более1,54.Разрушающая нагрузка при растяжении, не менее, Н/см1505. Епр, кВ/мм2515-35 оС0,02155 оС0,097. Текучесть связующего в ленте, -70
Лента Элмикатерм 52409 разработана на основе ранее используемого базового варианта ленты Элмикатерм 55409. Базовый вариант ленты Элмикатерм 55409 состоит из следующих компонентов:
стеклолента ЭЧ-30, плотность - 27 г/м2;
слюдобумага СБ-3, плотность - 160 г/м2;
связующее;
катализатор.
Отличие базового варианта от Элмикатерм 52409 состоит в различии типа пропитывающего лака (табл. 2.2) - в нем отсутствует смола ЭД22 и олеиновая кислота, используемая в качестве пластификатора. В этом случае лента имеет большую жесткость, но пониженную величину tgd при температуре 155С по сравнению с лентой Элмикатерм 55409.
Таблица 2.2 - Состав лака для изготовления исследуемых материалов
Компонент, об. %.Элмикатерм 55409Элмикатерм 52409Эпоксидная новолачная смола марки DEN43884 … 8598 … 99Катализатор1 … 21 … 2Диановая смола ЭД 22100Олеиновая кислота60
2.2 Описание образцов
Определение адгезионной прочности лент основано на определении прочности на сдвиг между слоями исследуемых лент, характеристики которых представлены в предыдущем разделе.
Поэтому образцы для испытаний имеют конструкцию, представленную на рис. 2.1.
Рис. 2.1 - Схема образцов для испытания
В такой конструкции адгезионная прочность определяется как у = Р/S,
где у - прочность на разрыв, Н/м2,- прилагаемое усилие, Н,- площадь разрываемого соединения, м2.
Окончательный выбор геометрических размеров и конструкции обр?/p>