Совершенствование и развитие обмоточного производства

Однако флюсы не могут заменить механической очистки поверхностей, так как они не удаляют посторонних веществ органического происхождения, например, жиров, масел и др. При паянии мягкими припоями в электромашиностроении чаще всего применяют в качестве припоя канифоль в виде порошка или раствора в бензине или спирте в пропорции по весу 1:1. Канифоль хорошо защищает металл от коррозии и не выделяет паров, разъедающих изоляцию. Она покрывает место паяния твердой защитной пленкой, образующейся после окончания паяния. Эта пленка водонепроницаема, и кислоты, остающиеся на паяном шве под пленкой, утрачивают свою активность. пленкой, утрачивают свою активность.

При паянии электролитической меди меднофосфористыми припоями, которые являются самофлюсующимися, флюсов не требуется. Для паяния медных сплавов, как это имеет место при паянии латунных стержней пусковой обмотки в короткозамкнутых роторах с двойной клеткой, необходимо применять флюс (буру или борную кислоту).

При паянии мягкими припоями для нагревания деталей и расплавления припоя служат электрические паяльники. По способу нагрева их можно разделить на паяльники с нагревательными спиралями, с контактным нагревом, электродуговые и ультразвуковые. Нагревательные спирали паяльников наматывают из проволоки с высоким удельным сопротивлением-нихрома или фехраля. В электрических паяльниках, включаемых в сеть напряжением 220В, для получения небольшой мощности приходится применять очень тонкую проволоку, которая быстро перегорает. Поэтому для питания электрических паяльников используют пониженное напряжение от специальных трансформаторов с напряжением на вторичной обмотке от 10В для маломощных паяльников до 55Вдля паяльников мощностью в несколько сотен ватт. Обычно в электропаяльниках нагревательные спирали обертывают вокруг стержня, изолированного жаростойким миканитом. Недостаток такой конструкции заключается в том, что большое количество тепла рассеивается и паяльники потребляют много электроэнергии. Сильный нагрев наружной оболочки затрудняет работу с паяльником, может быть причиной ожогов и пожаров. На рис. 14 показано устройство усовершенствованного паяльника с нагревательными спиралями. В стержне 5 профрезерован паз, в который вложена пластинка8 жаростойкого миканита толщиной 1 мм с намотанной на нее спиралью 4. Пластинка закреплена винтами 6. Стержень паяльника заключен в обойму 3из листовой стали с приваренной к ней трубкой 2, которая при помощи кольца1 скреплена с деревянной ручкой. Для защиты от излучения тепла между стержнем и обоймой вложена сбестовый шнур 7. Спираль соединена в две параллельные ветви. Паяльник потребляет небольшую мощность (90-100Вт), наконечник его в течение 10 мин разогревается до температуры 500°С.

Рис. 14. Электропаяльник с нагревательными спиралями.

Недостатками паяльников с нагревательными спиралями являются частое перегорание спиралей и небольшая мощность. Поэтому их применяют лишь в тех случаях, когда приходится периодически пользоваться паяльником для паяния небольших деталей. Для непрерывного процесса паяния крупных деталей служат более мощные и надежные паяльники с контактным нагревом или электродуговые.

Рис. 15. Электропаяльник с контактным нагревом.

На рис. 15 показано устройство паяльника завода "Электросила" с контактным нагревом. Ток от понижающего трансформатора напряжением 10-36В и мощностью 20-30 кВт подводится к двум медным планкам 2 и 4, между которыми зажимают медные наконечники, последние подбирают в зависимости от характера работы. На одной из сторон планок наплавлен слой 5 нихрома, обладающий повышенным сопротивлением, вследствие чего наконечники при протекании тока нагреваются. Паяльник укреплен на ручке 1 из теплоизолирующего материала. Паяльники с контактным нагревом применяют при изготовлении коллекторов, а также для паяния якорных обмоток с петушками коллектора, проволочных бандажей и для других работ. Такие паяльники имеют большую мощность и более надежны в работе, чем паяльники с нагревательными спиралями.

В электродуговых паяльниках наконечник нагревается электрической дугой, которая горит между ним и угольным электродом. Особенно удобны такие паяльники для паяния бандажей, так как ввиду большой массы якоря требуется мощный источник тепла. Электродуговой паяльник (рис. 16) имеет сменный медный наконечник 20, который хвостовиком вставляют в стальной держатель4 и крепят двумя болтами 21. К держателю приварен; кронштейн 19.К нему подводится ток через латунную шпильку7.

Рис. 16. Электродуговой паяльник.

Второй электрод источника тока соединен с латунной трубкой 5, изолированной от шпильки 7 изоляционной трубкой 8. Токот трансформатора подводится через двухжильный кабель 15. Одна жила зажата гайкой 11 между двумя шайбами, вторая-между шайбами 9. Ток от трубки 5 через скобу 3 поступает к угольному электроду 1. Держатель 22 электрода приварен к трубке 5 и зажат хомутиком с болтами 17. Паяльник держат за деревянную ручку 6 с металлическим кольцом 16. ручка насажена на трубку 5 и закреплена гайкой 14 с пружинной шайбой 13, прижимающей текстолитовую головку 12. Электрод закрепляется в держателе скобой 3 при помощи болта и гайки 2. Для зажигания дуги необходимо положить несколько мелких кусочков угля в углубление наконечника 20, включить рубильник и опустить электрод до соприкосновения с углем. В процессе горения длина электрода уменьшается, поэтому через каждые 10-15 мин электрод вдвигают в углубление головки на несколько миллиметров. Паяльник питается однофазным током напряжением 35-40В и потребляет ток 40-45А. Чтобы защитить глаза от вредного действия ультрафиолетовых лучей, при работе с паяльником необходимо надевать светозащитные очки.

Ультразвуковые паяльники применяют для паяния и лужения алюминия. Алюминий на воздухе быстро покрывается слоем окиси, препятствующей соединению припоя с металлом. Под действием ультразвука окисная пленка размельчается и удаляется с поверхности, открывая припою доступ к поверхности алюминия. Ультразвуковой паяльник питается переменным током частотой 20-44 кГц от генератора 1 мощностью 35-100 Вт. Ток высокой частоты подводится к катушке 9, внутри которой находится сердечник 2 из сплавов железа, никеля или кобальта под действием тока высокой частоты длина такого сердечника периодически изменяется и он начинает излучать ультразвуковые колебания. На конце сердечника укреплена головка 7 паяльника, заостренный конец3 которой является рабочим элементом паяльника. Обмотка8 служит для нагревания сердечника до температуры паяния и питается от сети переменного тока промышленной частоты, ультразвуковые колебания проходят через расплавленный слой припоя и воздействуют на окисную пленку 6, поэтому соединение припоя 4 с деталью5 получается прочным. Паяние производят чистым оловом или оловянно - цинковым припоем без флюса. Поверхность металла должна быть очищена от различных масляных загрязнении. Паяльники с собственным подогревом используют для паяния деталей толщиной не более 10 мм. Для массивных деталей применяют подогрев электрическими устройствами, паяльной лампой или газовой горелкой. Последнее наиболее удобно потому, что нагревание происходит очень быстро; это обеспечивает равномерное нанесение тонкого слоя в месте паяния.

7. Паяние коллекторов мягкими припоями

Паяние коллекторов с обмоткой посредством паяльника возможно только для микромашин, так как с увеличением диаметра коллектора тепловой энергии паяльника становится недостаточно для нагрева коллектора до температуры плавления припоя. Поэтому для паяния коллекторов машин средней мощности, у которых выводы обмотки впаяны непосредственно в коллекторные пластины, прибегали к помощи паяльной лампы, которой предварительно прогревали поверхность коллектора. Однако эта операция вредно отражалась на качестве коллектора, так как вследствие местных перегревов коллекторная медь теряла твердость и наблюдалось выгорание склеивающих лаков в миканитовых прокладках между пластинами.

Рис. 17. Ванна для паяния обмоток якорей с коллектором.

Эти недостатки удалось устранить при паянии коллекторов в специальных ваннах. На рис. 17 показано устройство ванны для одновременного паяния двух обмоток якорей с коллекторами диаметром от 70 до 130 мм. Цилиндрический чугунный бачок 5 разделен на два отделения стенкой со сквозным отверстием. На дне одной части бачка отлиты две бобышки 2 с отверстиями для конца вала якоря, на которые напрессованы чашки 3, рассчитанные на наибольший диаметр коллектора. На чашки кладут сменные кольца в зависимости от диаметра коллектора. Щели между коллектором и отверстием в кольце уплотняют асбестовым шнуром. В другой части бачка помещен пустотелый чугунный поршень 4, который, опускаясь в расплавленный припой, вытесняет его во вторую половину бачка. Направляющая 14 обеспечивает концентричное положение поршня при опускании при помощи рычага 8, на конце которого укреплен противовес 7. Рычаг 8 скреплен в стойке 9 и связан с поршнем через шарнирную вилку 10. При повороте рукоятки11 штурвала движение через червячную пару 12 передается на поршень. Он опускает и поднимает уровень припоя. Ванна имеет футерованный каркас 13 и снабжена газовой горелкой. Она оборудована вытяжным зонтом 6 и поддоном 1 для собирания капель припоя. Применение ванны вместо паяльника позволяет повысить производительность труда и более экономно расходовать припой.

8. Паяние твердыми припоями

При паянии твердыми припоями для расплавления припоя применяют более эффективные методы нагрева, чем нагрев паяльником. В электромашиностроении ввиду того что вблизи места паяния находятся изолированные провода, нагрев должен производиться быстро и на небольшом пространстве. Соединяемые детали сжимают между угольными электродами, и пропускают через них электрический ток низкого напряжения.

Рис. 18. Клещи для паяния твердыми припоями.

Клещи для электро контактного нагрева при паянии твердыми припоями (рис. 18) имеют подвижную 2 и неподвижную губки, в которых зажаты графитовые электроды. 1. Давление электродов на соединяемые детали происходит при нажиме на рычаг 5. Когда рычаг отпускают, губки расходятся под действием пружины 4. Ток от трансформатора подводится к губкам гибким проводом и включается ножной педалью. Механизм клещей заключен в пластмассовый корпус 3. Клещами можно пользоваться для паяния проводов сечением от 0,5 до 25 мм2. Они имеют небольшой вес (0,5 кг).

Метод контактного электронагрева применяют и при паянии короткозамкнутых клеток ротора. Для этого один конец вторичной обмотки трансформатора присоединяют к валу, а другой-к угольному электроду, зажатому в электрододержателе. Электрод прижимают к торцу коротко замыкающего кольца вблизи стержня. Выступающий конец стержня расплавляется и заполняет углубление в кольце.

Для машин с нагревостойкой изоляцией применяют электро контактное паяние обмотки якоря с коллекторными пластинами; (рис. 19). Твердый припой расплавляют в ванне при температуре 800°С под слоем древесного угля. Концы секций обмотки, очищенные от изоляции, погружают на несколько секунд в ванну для облуживания слоем припоя. Паяние якоря производят на специальном приспособлении, которое состоит из плиты 1 с двумя бабками 2 и 9. На неподвижной бабке 9 установлен шарнирный контакт 7 для подвода тока к пластине.

В электрододержателе 5 укреплен графитовый или вольфрамовый электрод 6, который опускается при подъеме рукоятки 4 и поднимается под действием пружины 3. Ток к контакту 7 и электроду 6 подводится от автотрансформатора 10 с вторичным напряжением 2В. В первичную цепь автотрансформатора включено реле времени11, которое настраивается на необходимую продолжительность паяния. При установке якоря центр подвижной бабки отводится рукояткой 8. В процессе паяния накладывают на коллекторную пластину контакт 7 и опускают электрод до упора его рабочего конца в прорезь пластины. При этом припой на концах секций расплавляется и соединяет провод с пластиной.

Рис. 19. Установка для паяния коллекторов твердыми припоями

9. Сварка соединений в обмотках

Кроме паяния, в обмоточном производстве применяют электрическую сварку. Сварка отличается от паяния тем, что при сварке соединяемые металлы доводят до пластического или жидкого состояния, в то время как при паянии они находятся в твердом состоянии. В обмоточном производстве применяют контактную сварку по методу сопротивления и дуговую. При контактной сварке металлы в местах соединений доводят путем нагрева до размягченного состояния, после чего сдавливают и соединяют свариваемые части. При дуговой сварке металлы доводятся до капельножидкого состояния и смешиваются в общей ванне. Процесс сварки может происходит с добавкой или без добавки присадочного металла.

Для соединения медных шин большого сечения в настоящее время почти исключительно служит контактная сварка встык по методу сопротивления, хотя раньше для этого применяли электродуговую сварку. Электродуговую сварку используют для сварки концов скрученных проводов в статорных обмотках из круглого провода или для наплавки замыкающих колец в короткозамкнутых роторах небольшой мощности. Наплавку кольца производят в ванне между керамическими или графитовыми формами. В качестве присадочного металла применяют отходы коллекторной меди. Наплавка кольца дуговой сваркой освобождает от операций гибки и сварки колец, их обработки и сверления в них отверстий для стержней"беличьей клетки". В обмотках из изолированных проводов электрическая сварка всюду уступила место паянию твердыми припоями, так как при этом изоляция более надежно защищена от повреждений.

Лужение применяют для получения надежного, неокисляемого контакта. Лужению подвергают те детали, которые в дальнейшем будут спаяны. Это особенно необходимо в тех случаях, когда паяние должно производиться в узких щелях. Так, например, перед впаиванием концов проводов обмотки якоря в прорези коллекторных пластин предварительно обслуживают концы проводов и стенки прорезей в коллекторных пластинах.

Существуют два способа лужения - электролитическое и горячее. Электролитическое лужение выполняют в ваннах с электролитом, через который пропускают постоянный ток низкого напряжения. Одним электродом являются изделия, которые требуется облудить, а другим-пластина олова. Электролитическое лужение применяют только для мелких деталей, при этом их связывают медной проволокой. Концы шин, коллекторные пластины и другие детали лудят горячим способом, погружая их в ванну с расплавленным припоем. Паяние кабельных наконечников на тонких проводах также производят путем погружения в ванну с расплавленным припоем. Для лужения применяют малооловянистые припои ПОС-18 и ПОС-30. Перед лужением поверхности деталей очищают при помощи флюсов.

Особенно трудным является лужение алюминия. Ультразвуковое лужение, которым пользуются при паянии узких швов, непригодно для лужения больших поверхностей алюминиевых шин. На заводе"Динамо"разработан метод абразивного и абразивно-кристаллического лужения алюминиевых шин. При лужении абразивным способом удаляют окисную пленку с поверхности алюминия и одновременно его облуживают абразивным кругом или карандашом, представляющим собой круг или стержень, спрессованный из стружки припоя и абразивного материала, например, измельченного асбеста. При применении абразивного способа обеспечивается высокая производительность труда, стабильность слоя полуды, простота контроля облуженных поверхностей и использование припоев с различной температурой плавления. Недостатком абразивного способа лужения является трудность лужения боковых поверхностей шин и невозможность лужения отверстий под болты. Для предохранения от коррозии необлуженных поверхностей приходится закрашивать их краской, причем краска не должнапопадать на контактные поверхности, так как она увеличивает сопротивление контакта. Абразивно-кристаллический способ лужения позволяет получить слой полуды на всей поверхности шины и внутри отверстий. Окисная пленка с поверхности алюминия удаляется при помощи кристаллов, входящих в состав полужидкого припоя. При абразивно-кристаллическом лужении деталь перемещается относительно припоя. Силы трения, возникающие между поверхностью шины и твердыми кристаллами, разрушают окисную пленку, а очищенная поверхность облуживается жидкой составляющей припоя. Оба вида лужения производятся безфлюсов, поэтому в припое отсутствуют включения остатков флюса и уменьшается интенсивность последующей коррозии.

Лужение абразивно-кристаллическим способом может быть почти полностью механизировано. Шины закрепляют на вибрирующей части приспособления с частотой колебаний 50 Гц. По окончании лужения шины вынимают из ванны. Излишки припоя удаляют ветошью, асбестовой тканью или окунанием в ванну жидким припоем.

10. Охрана труда и промышленная безопасность

изоляция сварка обмотка припой

1. Общие требования охраны труда

К работе в качестве обмотчика элементов электрических машин допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, специальное обучение, практическую подготовку, имеющие группу по электробезопасности, а также прошедшие

-вводный и первичный инструктажи;

-инструктаж по противопожарной безопасности;

-повторный инструктаж на рабочем месте;

-внеплановый и целевой инструктажи;

-стажировку.

Обмотчик элементов электрических машин должен иметь не ниже 2 группы по электробезопасности. В процессе работы, в установленные на предприятии сроки, обмотчик должен пройти инструктаж по технике безопасности, курсовое обучение по 18-ти часовой программе и сдать экзамены на знание правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

Обмотчик должен знать сроки испытания защитных средств и приспособлений, правила эксплуатации и ухода за ними, и уметь пользоваться. Не разрешается использовать защитные средства и приспособления с просроченным периодом проверки. Обмотчик пользующиеся в процессе основной работы подъемными механизмами, электро- и пневмо-инструментами, заточными и сверлильными станками, а также выполняющие работы, связанные с повышенной опасностью и вредностью, должны пройти дополнительное обучение, сдать техминимум по устройству и эксплуатации данного оборудования, инструмента, инструктаж по правилам безопасного выполнения работ, и иметь соответствующе удостоверение.

Используемые в работе лакокрасочные материалы и их растворители хранить в помещениях с надежной вентиляцией и хорошо закрывающимися металлическими дверями, в связи с их взрывоопасностью и токсичностью. Тару для хранения лакокрасочных материалов и их растворителей необходимо плотно закрывать. Инструмент для открытия и закрытия тары должен быть во взрывобезопасном исполнении.

Обмотчик должен знать и выполнять требования безопасности. Обмотчик в период работы должны использовать следующие средства индивидуальной защиты: полукомбинезон хлопчатобумажный, очки защитные, рукавицы комбинированные. После работы с лаками и их растворителями необходимо вымыть руки теплой водой с мылом. Обмотчик, нарушающий требования по охране труда, привлекается к ответственности в соответствии с должностными инструкциями, установленными для каждого работника в соответствии с действующим законодательством РФ. Каждый работник в соответствии со ст.8 Федерального закона "Об основах охраны труда Российской Федерации" имеет право на отказ без каких-либо необоснованных последствий для него от выполнения работ в случае возникновения непосредственной опасности для его жизни и здоровья до устранения этой опасности.

2. Требования охраны труда перед началом работы

Обмотчик должен проверить:

-спецодежду, привести ее в порядок, застегнуть обшлага рукавов.

-достаточно ли освещено рабочее место и подходы к нему. Свет не должен слепить глаза.

-необходимый для работы ручной инструмент и приспособления, средства индивидуальной защиты разложить в удобных и легкодоступных местах, чтобы исключалась возможность случайного перемещения или падения их во время работы.

Осмотреть и привести в порядок рабочее место, убрать все, что может мешать работе; если пол скользкий (облит маслом, краской, водой) потребовать, чтобы его вытерли или сделать это самому. При работе пользоваться только исправными, сухими и чистыми инструментами и приспособлениями; лезвие отвертки должно быть оттянуто и расплющено до такой толщины, чтобы оно входило без зазора в прорезь головки винта. При пользовании грузоподъемными механизмами (тали, тельферы и др.) проверить надежность их закрепления. Убедиться в исправности грузоподъемных механизмов и их грузозахватных органов.

При обнаружении неисправности оборудования, инструмента, приспособлений для рабочего места как перед началом работы, так и во время работы сообщить мастеру и до устранения неполадок к работе не приступать. Пользоваться неисправными инструментами запрещается.

3. Требования охраны труда во время работы

В процессе работы обмотчик элементов электрических машин обязан:

-выполнять только ту работу, которая поручена администрацией. Если недостаточно хорошо известен безопасный способ выполнения работы, обратиться к администрации за разъяснением;

-не приступать к новой (незнакомой) работе баз получения от мастера инструктажа о безопасных способах ее выполнения;

-содержать в чистоте и порядке в течение всего рабочего времени свое рабочее место, под ногами не должно быть масла, деталей, заготовок, обрезков и других отходов;

-во время работы быть внимательным, не отвлекаться и не отвлекать других;

-не допускать на рабочее место лиц, на имеющих отношения к данной работе. Без разрешения мастера не доверять свою работу другому рабочему;

-заметив нарушение инструкции другими рабочими или опасность для окружающих, не оставаться безучастным, а предупредить рабочего об опасности или необходимости соблюдения правил техники безопасности.

Для подъема, снятия, установки и транспортирования тяжелых (массой более 16 кг) агрегатов, узлов и деталей нужно пользоваться исправным подъемно-транспортным оборудованием соответствующей грузоподъемности, на котором вам разрешено работать. При работе с грузоподъемными механизмами выполнять требования инструкции по охране труда для лиц, пользующихся грузоподъемными механизмами, управляемыми с пола.

Разборку и сборку мелких узлов электрооборудования производить на верстаках, а крупногабаритных - на специальных рабочих столах или стендах, кассетах, обеспечивающих устойчивое их положение.

Переносные лампы для сушки электромоторов применять с заградительной сеткой. Включение электромотора при проверке работы производи со специального пункта проверки или специального рубильника. Проверяйте перед выключением целостность электрокабеля или проводов. Пользоваться для проверки случайными кусками провода или кабеля, соединять их скруткой запрещается. Производить измерения мегометром можно только на обесточенном электродвигателе. Перед началом работы с прибором убедись в его исправности, а также зажимов и соединительных проводов. По окончании проверки электродвигателя отключи временное питание, так как оставленная под напряжением линия от проверочного пункта до мотора может явиться причиной несчастного случая.

Гаечные ключи применять только по размеру гаек или болтов. При затягивании или откручивании гаек или болтов нельзя устанавливать подкладка между гранями ключа и гайки, а также пользоваться рычагами. При снятии, прессовке и запрессовке вставных узлов и деталей, пользоваться съемниками, прессами и другими приспособлениями, обеспечивающими безопасность работы.

Работая у верстака, следите за тем, чтобы его поверхность была чистой, гладкой и не имела заусениц.

При разборке электродвигателей щиты, статоры, роторы и якоря следует укладывать на специальные стеллажи и подставки.

Сварку или пайку концов обмоток производить только в защитных очках.

Перед испытанием электрооборудования после ремонта оно должно быть прочно закреплено, заземлено (занулено), а вращающиеся и движущиеся части закрыты предохранительными кожухами.

При любой аварии или возникновении аварийной ситуации, которая может привести к аварии и несчастному случаю, обмотчик элементов электрических машин обязан немедленно принять все зависящие от него меры, предупреждающие возможность повреждений (разрушений) объекта и устраняющие опасность для жизни людей. Одновременно сообщить о случившемся мастеру или непосредственному руководителю работ.

Во избежание аварийных ситуаций пользоваться только исправными грузоподъемными механизмами.

Ремонт электрооборудования производить только при снятом напряжении.

5. Требования охраны труда по окончании работы

Отключить (отсоединить) электрооборудование, электроинструмент, грузоподъемные машины от сети. Сложить инструмент и приспособления в отведенное для хранения место. Слить остатки лаков и растворителей в специальную плотно закрывающуюся тару. Привести в порядок рабочее место, убрать в металлический ящик с крышкой или уничтожить используемую при работе ветошь. Вымыть руки теплой водой с мылом. Обо всех неполадках, обнаруженных во время работы, доложить мастеру.

11. Доврачебная помощь

Обмотчик должен уметь оказывать доврачебную помощь. Такая помощь оказывается немедленно, непосредственно на месте происшествия и в следующей последовательности:

- сначала нужно устранить источник травмирования. Оказание помощи надо начинать с самого существенного, что угрожает здоровью или жизни: при сильном кровотечении наложить жгут, а зятем перевязать рану, при подозрении закрытого перелома наложить шину;

- при открытых переломах сначала следует перевязать рану, а затем наложить шину; при ожогах наложить сухую повязку, при обморожении пораженный участок осторожно растереть, используя мягкие или пушистые ткани;

- при поражении электрическим током необходимо немедленно освободить пострадавшего от действия тока, а именно: выключить рубильник, перерубить провод, оттянуть или отбросать его сухой палкой, шестом. Не прикасаться к пострадавшему, пока он находится под действием тока. Если у пострадавшего отсутствует дыхание, то немедленно приступить к массажу сердца и искусственному дыханию до прибытия врача.

После оказания первой доврачебной помощи пострадавший должен быть направлен или доставлен в ближайшее медицинское учреждение.

Размещено на Allbest.ru