Расчет технологического режима наложения и вулканизации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Пермский Государственный Технический Университет

Кафедра КТЭИ

Расчётная работа №2

Расчет технологического режима наложения и вулканизации

резиновой изоляции

Выполнила: студентка гр.КТЭИ-04-1:

Мурзина О.А.

Проверил: преподаватель кафедры КТЭИ

Попов О.А.

Пермь 2008

Задание

Рассчитать технологический режим наложения и вулканизации резиновой изоляции силового кабеля при следующих его параметрах:

марка кабеля: ГОСТ 6598-73

сечение токопроводящей жилы: S=6мм²

номинальное напряжение: U=3 кВ

температура пара в вулканизационной трубе: Т_п=195°С

Расчёт:

1. d_пр=0,4мм - диаметр проволоки;

n=280 - число проволок в жиле;

N=7 - число стренг; (система скрутки стренг 1+6);

Д_из=1,8мм - толщина резиновой изоляции;

d_ж=3,98 мм - диаметр жилы;

2. Тип резины РТИ - 1 по ОСТ 16.0.505.015-79; марка резиновой смеси ТСШ - 35А.

3. Расход материалов на 1 м изолированной жилы:

, где

d_пр - диаметр проволок, мм;

n - число проволок в жиле;

n₁ - число стренг в жиле;

г - удельный вес металла жилы, г=8,890кг/см³;

к₁,к₂ - коэффициенты, учитывающие укрутку проволок в жилу и жил в кабель, к₁=1,034, к₂=1,034.

.

, гдеД

d - диаметр жилы;

к₅ - коэффициент, учитывающий технологические факторы (неравномерность наложения, заполнение пустот между проволоками), к₅=1,17;

s - толщина изоляции.

.

4. Выбираем оборудование АНВ - 115;

Длина вулканизационной трубы l_Т=100м;

5. Расчет стрелы провиса изделия в трубе

, ,

где Р - масса 1 м изолированной жилы, кг/м,

g - ускорение свободного падения, м/с²,

l_T - длина трубы, м,

Т - допустимое усилие натяжения, Па

где S - сечение токопроводящей жилы, м²,

- предел прочности при растяжении материала жилы ,Па,

К - коэффициент запаса прочности, К =2+3;

d_э - диаметр изделия, м.

Условие не выполняется, следовательно берем наклонную линию.

6. Температурный режим переработки резины на прессе:

7. Размеры инструмента:

Матрицы:

Дорна:

8. Производительность пресса - Q=5 кг/мин

Скорость опрессования:

,где

Р_из - расход резины на 1 м, кг/м .

К_Т - технологический коэффициент, К_Т=0,7?0,8

.

вулканизация изоляция силовой кабель

9, Теплофизические характеристики конденсата при заданной температуре:

- теплота парообразования - r=876•10³ Дж/кг,

- плотность - =876/м³ ,

- теплопроводность - =0,67 Вт/м°С,

- кинематическая вязкость конденсата

при температуре пара (заданной) - =0,166•10^-6 м²/с.

10.Коэффициент теплоотдачи на поверхности изолированной жилы - , Вт/м² С (горизонтальная труба)

,

где К_n - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности изоляции К_n=0,80?0,85;

Т_с - средняя температура стенки,

,

где Т_р - температура резины, выходящей из головки, С;

g - ускорение свободного падения, м/с²,

Е_t - коэффициент, учитывающий зависимость теплофизических характеристик конденсата от температуры

, где

- удельная теплопроводность конденсата при Т_n и Т_с соответственно, Вт/мС; =0,685 Вт/м°С

М, М_с - абсолютная вязкость конденсата при Т_n и Т_к соответственно, М=140, М_с=201,

,

.

11.Для определения времени вулканизации воспользуемся численными методами. Расчет производится в программе (приложение1).

t_max=979 c.

t_min=78 c.

t_опт=93 c.

12.Интенсивность вулканизации внешних слоев резины не зависит от времени и определяется из выражения

где Т_э - температура начала интенсивной вулканизации.

13.Рассчитать эффект вулканизации на внешней поверхности изоляции (Е_R).

Е_max максимально допустимый эффект вулканизации (36000 с),

Найдем максимально допустимое время нахождения изоляции в вулканизационной трубе

.

14. Расчёт зависимости интенсивности вулканизации в точке с радиусом r - У_r(t) от времени:

,

где К_в=2 - температурный коэффициент вулканизации резины.

Для большинства резин Т_э=143С - температура начала интенсивной вулканизации.

Тогда эффект вулканизации определяется по формуле

,

N - число интервалов по оси t,

Где К₀=1,16 - коэффициент, учитывающий дополнительную вулканизацию резины в начальный период охлаждения (на внутренней поверхности изоляции температура при охлаждении снижается до 143С через некоторое время).

15.Скорость прохождения изолированной жилы через вулканизационную трубу:

.

16.Уточнить размеры приемного барабана и рассчитать длину изолированной жилы на барабане (L, м).

Используется барабан с размерами отдающего барабана для машины общей скрутки (3+1) AVM -2400/1800

D_щ=2400мм;

l_ш=1200мм;

d_ш=1200мм.

, м,

где d_ш - диаметр шейки барабана, мм;

d - диаметр по изоляции (экрану), мм;

l - длина шейки барабана, мм;

D₁- диаметр по намотке изделия на барабане, мм;

D₁=D_щ - (4?6)d=1200 - 4•7,58=2370мм,

Где D_щ - диаметр щеки барабана,

.

Технологическая карта:

* Примечание: Температурный режим переработки резин:

1 пресс. 1 зона - 60 С

2 зона- 80 С

Температура головки - 90 С

Температура ТПЖ - 80 °С

Температура пара - 195 °С

Размещено на Allbest.ru