Файл: Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 85

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

4.В чем заключается особенность высокочастотных обмоток?

5.Какие требования предъявляют к каркасам для обмоток?

6.Каковы особенности конструкции и технологии изготовления каркасов для трансформаторов и дросселей?

7.Каковы особенности конструкции каркасов для катушек индуктивности и проволочных потенциометров?

8.Какие обмоточные провода Вы знаете и в чем их особенности?

9.По каким признакам классифицируются намоточные станки?

10. Каким образом устанавливают правильное натяжение провода?

И . Для чего и какими способами сушат изделия перед пропиточными работами?

12.Какие существуют основные виды пропиточных работ?

13.Какими способами осуществляется пропитка изделий лаками?

14.Какие применяют способы заливки изделий компаундом?

15. Для чего и какими способами сушат изделия после пропитки лаками?

ГЛАВА 6

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ

§21. Классификация магнитных цепей

иматериалы для их изготовления

Магнитные цепи находят широкое применение в гидроакусти­ ческой аппаратуре. По технологическому признаку, а также по назначению все магнитные цепи делятся на постоянные магниты и магнитопроводы. Последние в свою очередь подразделяются на магнитопроводы электромагнитных систем постоянного тока и магнитопроводы электромагнитных систем переменного тока. Не­ сколько обособленную группу составляют электромагнитные сис­ темы переменного тока, предназначенные для работ в высокочас­ тотных цепях. К ним относятся магнитодиэлектрики и ферриты.

В качестве материалов для постоянных магнитов наибольшее применение получили железоникельалюминиевые сплавы, оксид­ ные материалы и микропорошки железа и др. Магнитная объем­ ная энергия железоникельалюминиевых сплавов составляет 0,003— 0,03 дж/см3 в зависимости от состава сплава.

Наиболее перспективными являются микропорошки железа, а также железа и кобальта, энергия которых на единицу объема может достигать 0,2 дж. Оксидные материалы из смеси окислов железа и бария недефицитны, но обладают малой остаточной ин­ дукцией.

В качестве материала магнитопроводов систем постоянного тока используется технически чистое железо или низкоуглеродис­ тая отожженная сталь с возможно меньшим содержанием угле­ рода. Магнитопроводы систем переменного тока по конструкции

могут быть пластинчатыми или ленточными.

В качестве материа­

лов для таких магнитных цепей применяют

электротехнические

стали, сплавы железа с никелем и чистый никель.

 

Э л е к т р о т е х н и ч е с к и е с т а л и представляют

собой тонкие

листы или ленты из стали, легированной кремнием.

Кремний вво-


дится для повышения удельного сопротивления, что уменьшает потери на вихревые токи. Электротехнические стали изготовляются методом горячей и холодной прокатки. Холоднокатаные листовые и ленточные стали обладают повышенной индукцией вдоль прокатки. Это объясняется тем, что при такой обработке микрокристаллы преимущественно ориентируются в направлении прокатки, т. е. относятся к текстурованной стали. Поэтому холоднокатаные стали

применяются для ленточных

сердечников.

Ж е л е з о н и к е л е в ы е

с п л а в ы представляют собой сплав

никеля, меди, молибдена, хрома и марганца. Сплавы, содержащие от 45 до 78,5% никеля, носят название п е р м а л л о е в . Железоникелевые сплавы обладают исключительно большой начальной магнитной проницаемостью в слабых магнитных полях и малой коэрцитивной силой.

Следует учитывать, что пермаллои очень чувствительны к де­ формациям, ударам и давлениям, которые резко ухудшают их магнитные свойства. Поэтому при соблюдении установленных ре­ жимов обработки из пермаллоя можно изготовлять достаточно сложные детали штамповкой, хотя получающаяся при этом нагартовка заметно снижает магнитные свойства этого мате­ риала.

Пермаллои выпускаются в виде тонких холоднокатаных лент. Чистый никель, применяемый в магнитострикционных преобразо­ вателях, выпускается в виде холоднокатаных листов и лент. Сплав никеля с кремнием (никоей) выпускается в виде труб.

М а г н и т о д и э л е к т р и ки — это материалы типа пластмасс, в которых наполнителем является порошок магнитомягкого ма­ териала, а связующим служит искусственная смола. В данном случае роль смолы заключается в связывании ферромагнитных частиц, что позволяет применить для оформления деталей произ­

водительные

методы, аналогичные применяемым при изготовле­

нии деталей

пластмасс (прессование) и обеспечить необходимые

механические свойства. Кроме того, связующее изолирует отдель­ ные частицы ферромагнитного порошка, что понижает потери на высоких частотах.

В качестве ферромагнитного наполнителя применяются порош­ ки карбонильного железа и альсифера.

К а р б о н и л ь н о е ж е л е з о обладает высокими магнитными свойствами, имеет зерна сферической формы, является лучшим ферромагнитным наполнителем для магнитодиэлектриков.

А л ь с и ф е р представляет собой сплав (твердый раствор) же­ леза, алюминия и кремния, отличающийся высоким удельным со­ противлением (почти в 15 раз больше удельного сопротивления железа) и значительной хрупкостью. Порошок альсифера содер­ жит зерна с острыми ребрами. Поэтому если в качестве связую­ щего для альсиферных сердечников использованы мягкие смолы с линейным строением молекулы, например полистирол, то в про­ цессе оформления деталей под давлением могут образовываться проколы изоляции, что сильно снижает добротность изделия. Сле-


довательно, для альсифера в качестве связующего необходимо применять жесткие смолы с объемным строением молекул.

Ф е р р и т ы представляют собой твердый раствор окислов же­ леза с окислами других металлов. Ферриты являются полупро­ водниками, что снижает потери на вихревые токи. По своим электромагнитным свойствам они превосходят магнитодиэлектрики и листовые материалы.

Различают магнитотвердые и магнитомягкие ферриты. Первые получаются из минерального магнезита, например минерального магнитоплумбита. В настоящее время распространен феррит со­ става ВаРеігОіз. Свойства его в основном определяются темпера­ турой и длительностью отжига и мало зависят от наличия приме­ сей и точности соотношения компонентов. Коэрцитивная сила этих материалов очень высока и увеличивается с повышением темпера­ туры.

Магнитомягкие ферриты представляют собой ферритомагнитные окислы металлов, например медный феррит СиРегСч. В на­ стоящее время промышленность выпускает как марганец-цинко­ вые, так и никель-цинковые ферриты.

Существенным недостатком ферритов является низкая механи­ ческая прочность, что ограничивает их применение в качестве элементов преобразователя.

§ 22. Изготовление пластинчатых магнитопроводов

Пластинчатый магнитопровод представляет собой набор плос­ ких штампованных пластин, изолированных друг от друга. Форма пластин может быть различной (Ш-образные, П-образные, кольце­ вые и др.).

Технологический процесс изготовления пластинчатых магнито­ проводов включает в себя следующие операции: резку листов на полосы, штамповку пластин, снятие заусенцев и рихтовку, нанесе­ ние изоляционной пленки, сборку. Резка листов на полосы под штамп производится на гильотинных ножницах. При этом раскрой листа следует выполнять с таким расчетом, чтобы наибольшая длина магнитного пути в пластине располагалась вдоль направ­ ления прокатки.

Штамповку пластин производят штампами на эксцентриковых прессах. Наличие зазоров между матрицей и пуансоном в штам­ пах и затупление инструмента способствует образованию на кром­ ках заусенцев. Заусенцы можно снимать вручную, однако это очень длительный процесс. В настоящее время разработаны высо­ копроизводительные агрегаты для удаления заусенцев методом шлифования или смятия. Шлифовальные станки менее производи­ тельны и обладают такими эксплуатационными недостатками, как неравномерный износ шлифовального круга, большая запылен­ ность помещения и др.

Более производительным агрегатом является станок, работаю­ щий по принципу смятия заусенцев при прокатывании штампован-


ных пластин между валиками (рис. 34). Станок состоит из двух валиков 4, расстояние между которыми должно быть на несколько микронов больше максимально возможной толщины стали. Необ­ ходимый зазор регулируется клином

6.

Валики

вращаются

в

подшипни­

 

 

 

 

ках

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

штамповке

возникает

внут­

 

 

 

 

реннее напряжение вокруг линий воз­

 

 

 

 

действия

режущего инструмента. Чем

 

 

 

 

выше степень легирования, тем зна­

 

 

 

 

чительнее

сказываются

 

внутренние

 

 

 

 

напряжения

на магнитных

 

свойствах.

 

 

 

 

Для

снятия

внутренних

 

напряжений

 

 

 

 

обычно применяют отжиг. В малоле­

 

 

 

 

гированных

сталях

магнитопроводов

 

 

 

 

низкочастотных трансформаторов

вну­

 

 

 

 

тренние

напряжения

мало

сказыва­

 

 

 

 

ются

на магнитных свойствах, по­

 

 

 

 

этому

отжиг применяют

редко.

 

 

 

 

 

 

На рис. 35 показана схема общего

Рис. 34. Схема

станка

для

вида

установки для

отжига

магнито-

мягких материалов в вакууме. Основ­

смятия

заусенцев.

 

/ — червячная

пара;

2 —пружина;

ной частью

установки

является ва­

3 — подшипник;

4 — валик;

5 — ро­

куумная печь 7 с электрическим обо­

лики;

6 — клин.

 

гревом.

Обрабатываемый

 

материал,

 

 

 

 

загруженный в герметичный контейнер из жаростойкого мате­ риала, помещают в печь. Аппаратура для управления цепью элек­ трического обогрева и электроизмерительные приборы сосредото-

Рис. 35. Схема установки для отжига.

чены в шкафу 2. Питание от электросети производится через авто­ трансформатор 1. Воздухопроводом 6 контейнер соединен с двумя воздушными насосами 4 и 5. Насос 4 служит для предваритель­ ной откачки. Он не рассчитан на получение высокой степени раз-