Разработка методики экспресс-оценки адгезионных свойств термореактивных материалов изоляции электрических машин
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
°зцов для испытаний, таких как количество слоев, ширина лент, ширина зоны перекрытия, а также площадь зоны перекрытия рассмотрены в экспериментальной части (разд. 3.3).
2.3 Описание установки для изготовления образцов
Как уже было сказано в разделе Постановка задачи, первой частью данной работы является создание установки для изготовления образцов.
Установка для изготовления образцов должна позволять прессовать образцы при заданных температурном режиме и давлении. В ранее проведенных на нашей кафедре работах [21,22] прессование образцов для определения адгезионной прочности проводилось между металлическими пластинами, на которые создавалось неконтролируемое давление только за счет грузов, а температурный режим обеспечивали в термошкафе с помощью регулятора температуры Термодат (разд. 2.3.2). В этом случае нельзя было гарантировать как температуру и скорость ее подъема, так и давление непосредственно на образцах.
Поэтому для проведения экспресс-оценки адгезионной прочности изоляции электрических машин из пропитанных лент создана установка для изготовления образцов, блок-схема которой представлена на рис. 2.2, а сама установка - на рис. 2.3. Данная установка позволяет одновременно создавать определенное давление на изоляцию и заданный температурный режим. Образцы помещаются в пресс-форму, которая нагревается с помощью трубчатых электронагревателей патронного типа, а те в свою очередь подключены к силовому блоку, управляемому Термодатом. Пресс-форма помещается в пресс, где на образцы оказывается необходимое давление.
Рис. 2.2 - Блок - схема установки для изготовления образцов
Рис. 2.3 - Фотография установки для изготовления образцов: 1 - пресс-форма, 2 - ТЭНы, 3 - термопара, 4 - пресс, 5 - манометр, - Термодат + силовой блок
Рассмотрим последовательно все части этой установки.
Пресс-форма
Чертеж прессформы представлен на рис. 2.5 а,б, а внешний вид - на рис. 2.4 а,б., 2.6. Пресс-форма выполнена из латуни, характеристики которой следующие:
удельная теплопроводность - 111 Вт/(м*К);
плотность - 8500 кг/м;
- удельная теплоёмкость при 20 C - 0,377 кДжкг?1K?1;
температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880-950 С, в зависимости от соотношения Cu - Zn.
Части пресс-формы могут быть соединены между собой с помощью болтов 2 (рис.2.4 а,б), для чего присутствуют сквозные отверстия. При соединении только болтами, отрицательным моментом может быть сложность определения величины давления, оказываемого на систему, а положительным - надежность скрепления системы без значительного увеличения ее габаритных размеров.
Во время использования пресс-форма может нагреваться до температуры 180 - 200оС, вследствие чего перемещение ее вручную небезопасно. Крючки, присоединенные к корпусу пресс-формы, служат для удобства ее перемещения с помощью теплоизолирующих ручек. Но их наличие могло значительно увеличить габаритные размеры пресс-формы, а это препятствует помещению пресс-формы, например, в печь. С учетом вышесказанного, установка спроектирована с небольшими по размерам крюками 3 с возможностью присоединения к ним съемных теплоизолирующих ручек 4.
Рис. 2.4.а - Чертеж нижней части пресс-формы
Рис. 2.4.б - Чертеж верхней части пресс-формы
Рис. 2.5 - Пресс-форма: 1 - пресс-формы (латунь), 2 - сквозное отверстие для соединения частей пресс-формы, 3 - крючки для ручек, 4 - ручки, 5 - винты, соединяющие части пресс-формы, 6 - шпильки для нескользящего соединения частей пресс-формы, 7 - отверстия для нагревателей, 8 - отверстия для термопары
Рис. 2.6 - Части пресс-формы
Во время использования пресс-формы возможно перемещение ее частей друг относительно друга, что может повредить изготавливаемые образцы. Для предотвращения этого в пресс-форме присутствуют две шпильки 6 (рис. 2.4, а, б), расположенные в противоположных по диагонали концах, и препятствующие какому-либо перемещению частей пресс-формы друг относительно друга.
Для создания определенной температуры при прессовании установка снабжена отверстиями (7), куда вставляются ТЭНы, которые могут не только быстро нагревать немалую по размерам и достаточно инерционную конструкцию со скоростью до 5С за 10 секунд, но и позволяют более четко придерживаться заданной программы изменения температуры, по сравнению с нагревом в термостате. Кроме того, использование трубчатых электронагревателей позволяет одновременно с нагревом создавать дополнительное давление с помощью пресса, т.к. вся внешняя поверхность пресс-формы свободна.
2.4 Обеспечение температурного режима
ТЭНы
В настоящей работе для разогрева пресс формы применялись одноконцевые (патронные) трубчатые электронагреватели. Их условное обозначение:
ТЭНп 20-2-10/0,5-Ме-220, что означает:
см - длина корпуса;
см - длина ненагреваемой части;
мм - диаметр оболочки;
,5 кВт - номинальная мощность;
Ме - обогреваемая среда, в данном случае металл;
В - номинальное напряжение.
Конструкция одноконцевого электронагревателя (рис. 2.8) представляет собой расположенный внутри металлической оболочки нагревательный элемент (спираль из материала с высоким сопротивлением Х20Н80Н) с контактными выводами, расположенными с одной стороны.
От оболочки нагревательный элемент изолирован спрессованным электроизоляционным наполнителем. Замыкания между витками спирали исключаются техн?/p>