ТРАНСФ
МАГНИТОПРОВОДЫ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
быз#!
ТРАНСФОРМАТОРЫ МП/
Выпуск 24

МАГНИТОПРОВОДЫ силовых ТРАНСФОРМАТОРОВ
(Технология и оборудование)
«э н е р г и я»
МОСКВА 1973
6П2.1.081 М 12
УДК 621.314.222.6.042
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
Г. В. Алексенко, В. В. Бритчук, Е. В. Верней, Б. Б. Гельперин, А. И. Майорец, Г. Н. Петров, С, И. Рабинович, С. П. Розанов, А. В. Сапожников, Л. Н. Шифрин.
Авторы: А. И. Майорец, Г. И. Пшеничный, Я. 3. Чечелюк, Ю. М. Шехтман, И. Я. Эйнгорн.
Магнитопроводы силовых трансформаторов (тех-М 12 нология и оборудование). М., «Энергия», 1973.
272 с. с нл. (Трансформаторы. Вып. 24).
Ча обороте тит. л. авт.: А. И. Майорец, Г. И. Пшеничный, Я. 3. Чечелюк и др.
В книге описаны конструкции магнитопроводов силовых трансформаторов. Описаны виды и марки электротехнических сталей, технологические процессы и оборудование для раскроя, отжига и изолировки этих сталей, а также для сборки магнитопроводов. Даны сведения по расчету производительности технологического оборудования.
Книга рассчитана на ннжеиерио-технических работников предприятий, научно-исследовательских, технологических и проектных организаций, а также на мастеров и квалифицированных рабочих, связанных с обработкой электротехнической стали и производством магинто-проводов. Она может быть полезной для студентов высших и средних учебных заведений электромашиностроительного профиля.
3310-233
M051(01)-73	114-73	6n2-,08‘
АНАТОЛИИ ИВАНОВИЧ МАЙОРЕЦ, ГЕННАДИИ ИВАНОВИЧ ПШЕНИЧНЫЙ, ЯКОВ ЗИНОВЬЕВИЧ ЧЕЧЕЛЮК, ЮРИИ МОИСЕЕВИЧ ШЕХТМАН, ИСААК ЯКОВЛЕВИЧ ЭЙНГОРН.
Магнитопроводы силовых трансформаторов
Редактор С. Д. Медведев
Редактор издательства М. И. Николаева Технический редактор О. Д. Кузнецова Корректор А. К. Улегова
Сдано в набор 3/Х 1972 г.	Подписано к печати 25/IV 1973 г.	Т-06700
Фермат 84Х103‘/за	Бумага типографская № 1
Усл. печ. л. 14,28	Уч.-изд. л. 15,02
Тираж 8000 экз.	Зак. 1373	Цена 96 кон.
Издательство «Энергия». Москва, М-114. Шлюзовая паб.. 10.
Московская типография № 10 Союзполпграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.
113114 Москва, М-114. Шлюзовая паб., 10.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Отечественное трансформаторостроение по объему производства занимает одно из ведущих мест в мировой практике В нашей стране в послевоенные годы построены десятки заводов по выпуску силовых трансформаторов различных классов напряжений и мощностей. Строятся и будут строиться новые трансформаторные заводы. В связи с этим огромной народнохозяйственной задачей трансформаторостроителей является, с одной стороны, обеспечение возможности выпуска трансформаторов, отвечающих требованиям современной энергетики, и, с другой стороны, всемерное снижение стоимости их производства на базе совершенствования технологических процессов и повышения производительности труда.
Несмотря на достигнутый прогресс в области транс-форматоростроения, вопросы технологии их производства еще слабо освещены в литературе. Практически пет литературы и по технологии производства магнитопроводов, хотя по трудоемкости и сложности технологических процессов она занимает особое место в транс-форматоростроении.
В 1959 г. в серии «Трансформаторы» вышла книга П. Г. Бурмана и А. Г. Крайза «Производство магнитопроводов трансформаторов». Эта работа осветила состояние технологии производства магнитопроводов того периода, когда в качестве исходного активного материала широко использовалась на отечественных заводах листовая сталь без изоляционного покрытия. Однако в последнее десятилетие в связи с освоением производства и применением холоднокатаной текстурованной электротехнической рулонной стали с электроизоляционным покрытием для изготовления магнитопроводов коренным образом изменились конструкция и технология производства последних.
Применение рулонной стали вместо листовой позволило на передовых заводах внедрить специальные автоматические линии и агрегаты и почти полностью ликвидировать тяжелый ручной труд при раскрое стали, отжиге и других операциях.
Авторы попытались обобщить опыт, накопленный передовыми отечественными заводами и отчасти зарубежными фирмами по технологии производства магпито-проводов.
3
Технологический процесс изготовления магнитопроводов состоит из нескольких самостоятельных этапов (продольный и поперечный раскрой рулонной стали, отжиг, сборка и т. д.), для выполнения которых требуются особые специфические методы обработки и специальное технологическое оборудование.
Авторы сочли необходимым технологии и оборудованию основных этапов производства магнитопроводов посвятить отдельные главы.
В гл. 1 дано описание существующих и принятых на ближайшие годы к освоению конструкций магнитопроводов силовых трансформаторов в объеме, необходимом для понимания их влияния на технологический процесс. Учитывая, что одной из основных задач технологов и конструкторов технологического оборудования является максимальное сохранение в готовом магнитопроводе высоких первоначальных электромагнитных характеристик активной стали, в гл. 2 представлены данные об электротехнических сталях и их свойствах и других материалах, применяемых в магнитопроводе.
В гл. 3 освещен вопрос влияния отдельных технологических факторов на электромагнитные характеристики электротехнической стали в процессе ее переработки и приведены основные требования к этим процессам.
В связи с ограниченным объемом книги в ней не нашли достаточно полного освещения вопросы контроля и испытания магнитопроводов, подготовки и организации производства, рационального расположения участков и оборудования и ряд других вопросов, хотя они требуют самого пристального внимания.
Авторы выражают свою благодарность П. Г. Бурману и С. Д. Медведеву за большую работу по рецензированию и редактированию рукописи.
Особую благодарность авторы выражают одному из ветеранов отечественного трансформаторостроения, лауреату Ленинской и Государственной премий С. И. Рабиновичу за его ценные указания при подготовке книги к печати.
Авторы признательны всем товарищам по работе, способствующим написанию настоящей книги. Все замечания и пожелания по улучшению книги просим направлять по адресу: Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, издательство «Энергия».
4
ВВЕДЕНИЕ
Повышение эффективности общественного производства, постоянно находящееся в центре внимания и усилий советского народа и Коммунистической партии Советского Союза, может быть успешно достигнуто только на основе опережающих темпов развития электроэнергетики и машиностроения. Эти темпы нашли свое яркое выражение в Директивах XXIV съезда КПСС и цифрах 9-го пятилетнего плана, поставивших перед энергетиками задачу довести производство электроэнергии к концу 1975 г. до 1030—1070 млрд. кВт-ч, ввести в действие на электростанциях мощности в размере 65—67 млн. кВт.
Рис. В-1.
5
Важная роль в системах производства, передачи и распределения электроэнергии принадлежит силовым трансформаторам. Состояние производства и использования трансформаторов в СССР за последние 20 лет свидетельствует, что соотношение между мощностью потребляемых в стране силовых трансформаторов и вводимой генераторной мощностью па электростанциях поднялось от 5 до 10.
В новом пятилетием плане предусмотрен выпуск трансформаторов с суммарной мощностью более 500 млн. кВ • А. Отечественной промышленностью освоен выпуск силовых трансформаторов в широком диапазоне как по мощности (от 25 до 1 000 000 кВ • А в единице), так и по напряжениям (от 10 до 1 200 кВ переменного тока). В последние годы проводятся работы по созданию трансформаторов для липин передачи постоянного тока на напряжение ± 750 кВ.
Па рис. В-1 показан трехфазпый трансформатор мощностью 25 и 1 000 000 кВ • А. С ростом мощности трансформаторов растут их массы и геометрические размеры, приближаясь к крайне допустимым транспортным возможностям.
Определяющее влияние на трансформатор оказывает один из основных его узлов — магнитопровод. Масса магнитопроводов силовых трансформаторов, освоенных промышленностью СССР, колеблется в пределах от нескольких десятков килограмм до нескольких сотен тонн. Несомненно, это диктует необходимость различного подхода к проектированию магнитопроводов силовых трансформаторов для различных классов и мощностей и производству этих трансформаторов.
Вопросам технологии и применяемому специальному технологическому оборудованию при производстве силовых трансформаторов и посвящается настоящая книга.
Глава первая
КОНСТРУКЦИЯ МАГНИТОПРОВОДОВ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
1-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Магнитопровод, один из важнейших узлов трансформатора, является его магнитной системой, а также служит конструктивным основанием для установки и крепления обмоток, отводов и других деталей. Магнитопровод должен обладать жесткостью конструкции, достаточной для восприятия механических усилий, возникающих в процессе производства, транспортировки и эксплуатации трансформатора.
Указанные функции магнитопровода определяют его конструкцию (рис. 1-1), состоящую из: активной части, непосредственно проводящей магнитный поток, предназначенной для усиления электромагнитной связи между обмотками трансформатора и неактивной части, придающей магнитопроводу механическую жесткость и являющейся основанием для установки и крепления деталей и узлов трансформатора.
Активную часть магнитопровода выполняют из электротехнической стали. Важнейшие характеристики активной части магнитопровода зависят от величины рабочей индукции (В) в стали, т. е. величины магнитного потока, проходящего через единицу поперечного сечения магнитопровода. В Международной системе единиц СИ индукция измеряется в В • с/м2. Эта единица измерения называется тесла (Г) *. Величина магнитной индукции зависит от напряженности магнитного поля, в котором находится активная сталь маг-
1 Т= 1 В-с/м2=104 гаусс.
7
Рис. 1-1. Магнитопровод трехфазного трансформатора мощностью 125 МВ-А.
1 — активная часть; 2 — неактивная часть.
нитопровода. Напряженность магнитного поля (Я) характеризуется полем, создаваемым внешним источником (обмотками трансформатора). Величина напряженности магнитного поля определяется отношением магнитодвижущей силы (произведение тока в обмотке на ее число витков) к длине магнитной цепи. В Международной системе единиц СИ напряженность магнитного поля измеряется в А/м *.
Процесс намагничивания активной стали магнитопровода характеризуется кривой намагничивания	Эта зависимость является нелинейной:
на кривой имеется участок, после которого дальнейший
1 А/м=10~2 А/см=0,4л • 10 2 эрстед.
8
рост напряженности магнитного поля практически не приводит к увеличению индукции з стали. Эта зона характеризует насыщение электротехнической стали (см. гл. 2). Отношение индукции к напряженности поля в любой точке кривой намагничивания называют магнитной проницаемостью (ц), которая характеризует способность материала к намагничиванию. В Международной системе единиц СИ абсолютная магнитная проницаемость измеряется в Т/А/м. Зависимость магнитной проницаемости электротехнической стали от индукции является также нелинейной.
Вследствие непрерывного изменения величины и направления намагничивающего тока, протекающего в первичной обмотке трансформатора, в магнитопроводе создается переменный магнитный поток, изменение которого приводит к перемагничиванию электротехнической стали.
Электрическая энергия, затраченная на перемагничивание, преобразуется в тепловую энергию, приводящую к нагреву магнитопровода трансформатора. Количество этой энергии характеризует потери в электротехнической стали, а мощность ее, отнесенную к единице массы перемагничиваемого материала, принято называть удельными потерями. Они являются важнейшей характеристикой стали, из которой изготовлена активная часть магнитопровода. Потери в активной части магнитопровода обусловливаются природой процессов намагничивания ферромагнитных материалов и состоят из трех частей: потерь на гистерезис. (Рг), потерь на вихревые токи (Рв) и потерь на магнитное последействие ОМ-
Потери на гистерезис при перемагничивании вызываются затратой энергии на перестройку границ доменов1, и направления их самопроизвольной намагниченности в электротехнической стали зависят от ее микроструктуры и параметров внешнего магнитного поля.
Потери на вихревые токи вызываются затратой энергии на нагрев активной стали от вихревых токов, наводимых в ней переменным магнитным потоком. Вихревые токи циркулируют в листах в плоскостях, пер
1 Домены — микроскопические области ферромагнитного материала, самопроизвольно намагниченные до насыщения.
9
пендикулярных направлению магнитного потока, т. е в плоскостях поперечного сечения магнитопровода.
Величина потерь на вихревые гоки пропорциональна квадрату толщины и обратно пропорциональна удельному электрическому сопротивлению активного материала. Поэтому с целью уменьшения потерь на вихревые токи магнитопровод набирается из тонких, изолированных друг от друга слоев, толщина которых в основном определяется толщиной электротехнической стали. Слои маг-нитопровода выполняются из отдельных пластин или лент (рис. 1-2).
Уменьшение потерь на вихревые токи достигается также за счет увеличения электрического сопротивления электротехнической стали путем легирования ее кремнием в пределах 0,5—5%.
Измеренные потери в стали всегда больше, чем расчетная сумма потерь на гистерезис и па вихревые токи, за счет наличия потерь на магнитное п ос ле-
Рис. 1-2. Вихревые токи в магнитопроводе.
а —в ленточном; б—в пластинчатом; / — магнитопровод; 2 — обмотка; Ф — магнитный поток; I — вихревые токи.
действие или, как их иногда называют, «дополни-тельных» потерь. Природа этих потерь в настоящее время недостаточно ясна, и они не поддаются аналитическому расчету. Увеличение общих потерь в стали магнитопровода может быть вызвано также за счет механических воздействий на нее при технологической обработке и несовершенства межлистовой изоляции.
В целях получения наименьшей массы активной стали магнитопровода стремятся повысить индукцию 10
в нем, для чего активную часть магиитопровода изготавливают из специальной электротехнической стали, представляющей собой ферромагнитный материал с высокой магнитной проницаемостью. Однако увеличение индукции в магнитопроводе ведет к увеличению потерь в стали и особенно к увеличению ее намагничивающего тока.
До недавнего времени в отечественном трансформа-торостроснии применялась преимущественно горячекатаная электротехническая сталь толщиной 0,5 мм. Рабочая индукция в магнитопроводах, изготовленных из этой стали, выбиралась в диапазоне 1,45—1,50 Т. Ь последние годы горячекатаная сталь в силовом трансфор-маторостроении полностью вытеснена холоднокатаной текстурованной электротехнической сталью толщиной 0,35 мм с повышенной индукцией насыщения. Применение этой стали позволило повысить индукцию в магнитопроводах силовых трансформаторов до 1,6—1,7 Т при одновременном уменьшении массы, потерь и тока холостого хода трансформатора.
Электротехническая сталь, особенно холоднокатаная, обладает резко выраженной анизотропией электромагнитных сввойств, т. е. электромагнитные характеристики ее различны вдоль разных кристаллографических направлений. Так, например, 'магнитная проницаемость у этих сталей в диапазоне рабочих индукций при совпадении направления магнитного потока .с направлением прокатки стали максимальная, а при несовпадении этих направлений -значительно меньше максимальной. Это обстоятельство заставляет располагать активную сталь в магнитопроводах таким образом, чтобы направление ее прокатки совпало с направлением основного магнитного потока.
Требование совпадения направлений магнитного потока и прокатки при использовании в качестве исходного материала стандартных листов электротехнической стали приводило к большому количеству отходов (до 15%)• Для экономии холоднокатаной стали при изготовлении активной части магнитопровода широко применяют рулонную холоднокатаную электротехническую сталь, раскрой которой ведется с высоким коэффициентом использования. Не менее важным фактором применения рулонной стали явилась возможность максимально механизировать процесс производства магнитопроводов. Но
11
высокая чувствительность холоднокатаной стали к механическим нагрузкам .потребовала коренным образом пересмотреть существующую технологию производства магнитопроводов.
Неактивная часть магнитопровода в большинстве случаев состоит из ряда элементов, предназначенных для жесткой фиксации активной части, снижения вибраций и шума, создания оперы для обмоток, заземления магнитопровода и других целей. ^Материалом для изготовления элементов неактивной части служат различные конструкционные и маломагнитные стали, а также изоляционные материалы. Конструктивное исполнение неактивной части магнитопровода в значительной степени зависит от всей конструкции активной части и ее размеров.
Все современные силовые трансформаторы принято классифицировать по мощности и классу напряжения на восемь габаритов, приведенных в табл. 1-1.
Таблица 1-1
Классификация силовых Tpai сформаторов общего назначения по габаритам
Индекс для машинного учета	Номера габаритов	Диапазон мощностей, кВ-А	Класс напряжения, кВ
341110	I—III	До 6 300	До 35
341111	I	До 100	До 35
341112	II	Свыше 100 до 1 000	До 35
341113	III	Свыше 1 000 до 6 300	До 35
341120	IV и выше	Свыше 200 000	—
341121	IV	Свыше 6 300	До 35
341122	V	До 32 000	До НО
341123	VI	Свыше 32 000 до 80 000	До 330 включи-
			тельно
341124	VII	Свыше 80 000 до 200 000	То же
341125	VIII	Свыше 200 000	я	»
		Независимо от мощности	Выше 330
		Независимо от мощности	Независимо от
		для линий постоянного тока	напряжения
Примечание. Трансформаторы, имеющие мощность или натяжение, не соответствующие шкале, относятся к габариту ближайшей стандартной мощности или напряжения.
12
1-2. АКТИВНАЯ ЧАСТЬ. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ-КОНСТРУКЦИЯ и НАЗНАЧЕНИЕ
На конструкцию ^тагнитопровода в большой степени оказывают влияние тип трансформатора, сортамент и качество активного материала магнитопровода, а также уровень технологии производства.
Как известно, активная часть магнитопровода помимо своего прямого назначения является остовом для крепления обмоток. Отдельные участки активной части магнитопровода в зависимости от их расположения относительно обмоток трансформатора условно названы стержнями и ярмами.
Стержнями называют часть магнитной системы, на которой располагаются обмотки трансформатора. Часть магнитной системы, не несущей обмоток и служащей для замыкания магнитной цепи, называют ярмами.
Часть ярма, охватывающая обмотку с торцов, получила наименование торцового ярма, а охватывающая обмотку с боков—бокового ярма. Торцовое ярмо бывает верхним и нижним. Основными кон-
Рис. 1-3. Магнигопровод с обмотками.
1 — нижнее торцовое ярмо; 2 — боковое ярмо; 3 — обмотки; 4 — верхнее торцовое ярмо; 5 — стержень.
13
структивпымн размерами активной части магиитопровода являются (рис. 1-3): d — диаметр окружности, в которую вписана фигура поперечного' сечения стержня магиитопровода, этот размер определяется расчетным путем и обусловливает внутренний диаметр обмотки (для стержней с некруглой формой сечения определяющими являются габаритные размеры сечения); МО расстояние между осями соседних стержней магнитопровода; этот размер обусловливается наружным диаметром обмотки; И—минимальное расстояние между торцовыми ярмами, этот размер обусловливается высотой обмотки; L—габарит активной части магиитопровода по длине; h—габарит активной части магиитопровода по высоте.
Размеры активной части магиитопровода практически предопределяют размер трансформатора. В современных силовых трансформаторах эти размеры лежат: d—в пределах 80—1 500 мм; L — в пределах 500— 14 000 мм, а /г —в пределах 300—5 000 мм.
При этом максимальные размеры L и h ограничиваются железнодорожными или другими транспортными габаритами. В мировой практике для каждого габарита (класса напряжения и мощности) трансформаторов разработано множество конструкций магнитопроводов. Некоторые из этих конструкций или элементы их в той или иной степени применяются для всех или нескольких габаритов трансформаторов.
Для правильного выбора и оценки технологии производства того или иного типа активной части магнитопроводов весьма важно знать его конструктивное исполнение и технологические особенности и уметь правильно их классифицировать.
В некоторых работах приведена классификация активной части магнитопроводов [Л. 1—3], однако ни одна из них не охватывает всех типов конструкций. Иногда одно и то же конструктивное исполнение активной части относится к различным типам. Это объясняется тем, что до сих пор нет единой классификации конструктивных исполнений активной части магнитопроводов.	.
Новая схема конструкторско-технологической классификации активной части магнитопровода дана в табл. 1-2. В основу этой классификации положены конструктивные и технологические особенности актив
14
ной части магнНтопроводов, которые в той или иной степени оказывают твое влияние на технологию их производства. Ниже приведены описания каждого типа активной части и их характерные особенности и отличия.
Таблица 1 -2
Признаки классификации
По взаимному расположению стержней и лрм
£•
По взаимному расположении! стержней и Боновых лрм
По количеству стержней
По типу заготовок
Магнитопровод
Плоский
Пространственный
Стержневой
Броневой
Ленточный
Пластинчатый
Шихта-
С несколькими стержнями
Проне -стержневой
Стыкошихтобанный ванный
С о о ним стержнем
Пластинчат', ленточный
По способу сборки
Стыковой
Непоерыв~\ кии



Конструкция активной части предопределяет конструкцию магнитопровода, поэтому для упрощения классификации активную часть магнитопровода будем называть просто «магнитопровод».
а)	По взаимному расположению стержней и ярм магнитопроводы могут иметь плоское или пространственное исполнение (рис. 1-4).
К плоским относятся магнитоп-роводы, у которых продольные оси всех стержней и ярм расположены в одной плоскости. Эта конструкция получила самое широкое распространение и долгие годы являлась основной.
К пространственным относятся магнитопроводы, у которых не все оси стержней или ярм располагаются в одной плоскости.
Пространственная конструкция за счет более равномерного распределения магнитного потока позволяет снизить массу магнитопровода и уменьшить потери холостого хода трансформатора.
15
Рис. 1-4. Классификация магиитопроводов по взаимному расположению стержней и ярм.
а — плоский; б — пространственный.
Пространственная конструкция внедряется у нас для трансформаторов I и II габаритов мощностью до 630 кВ-А, но некоторые зарубежные фирмы выпустили и более мощные трансформаторы (рис. 1-5) с такой конструкцией магнитопроводов.
б)	По взаимному расположению в магнитопроводе стержней и боковых ярм различают стержневые, бронестержневые и броневые конструкции магнитопроводов.
У стержневого магнитопровода ярма соединяют разные стержни и нет боковых ярм (рис. 1-6,6 и в).
У бронестержневого магнитопровода часть стержней имеет боковые ярма или каждый стержень не более чем одно боковое ярмо (рис. 1-3 и 1-6,а).
У броневого магнитопровода оба конца каждого стержня соединяются не менее чем двумя боковыми ярмами (рис. 1-7).
Наиболее широко распространен магнитопровод стержневого типа. Стержни такого магнитопровода располагаются в трансформаторе, как правило, вертикально. Обмотки стержневого магнитопровода имеют в основном цилиндрическую форму, в связи с чем поперечное сечение стержней стремятся приблизить к кругу, 16

Рис. 1-5. Пространственный магнитопровод однофазного трансформатора 33/33/12 МВ • А (фирма Броун-Бове-ри, Швейцария).
образуемому внутренними витками обмотки. Из-за больших технологических трудностей набора круглого сечения его выполняют ступенчатой формы, набирая из пакетов различной ширины.
Отношение площади фактического поперечного сечения стержня магнитопровода к площади круга с диа-
Рис. 1-6. Классификация магннтопроводов по взаимному расположению стержней и боковых ярм и по количеству стержней.
а — бронестержневой с одним стержнем; б — стержневой с двумя стержнями; в — стержневой с тремя стержнями; 1 — стержень;
2 — ярмо.
2—1373
17
Рис. 1-7. Магнитопровод броневого типа (фирма Вестингауз, США).
а — магнитопрсвод с обмотками; б — поперечное сечение; 1 — магнито-провод; 2 — обмотки; 3 — стержень; 4 — боковое ярмо.
метром, равным диаметру стержня, называют коэффициентом заполнения площади круга. Чем больше этот коэффициент, тем меньше может быть диаметр стержня при заданном его сечении, а следовательно, и диаметр обмотки, что делает конструкцию более экономичной (снижаются масса активных материалов и потери). При ступенчатой форме сечения стержня коэффициент заполнения площади круга может быть увеличен за счет увеличения числа пакетов (рис. 1-8),
Рис. 1-8. Ступенчатые поперечные сечения стержней магнитопроводов.
а — с малым числом ступеней; б — с большим числом ступеней; 1 — описанная вокруг сечения стержня окружность;
2 — фактическое сечение стержия; d — диаметр стержня,
18
по это приводит\к увеличению трудоемкости изготовления таких магнито-проводов из-за большой номенклатуры используемых пластин или лент.
Форма сечения ярма стержневого магнитопро-' вода, как правило, повторяет форму сечения стержня, за исключением нескольких крайних пакетов, ширина которых с целью улучшения условий фиксации ярма увеличена до ширины сосед
Рис. 1-9. Ступенчатое сечение стержня, разделенного поперечным масляным каналом.
1 — окружность, описанная вокруг сечения стержня, 2 — фактическое сечение стержня; 3 — масляный канал; d — диаметр стержня.
него внутреннего -пакета.
При диаметрах стержня свыше 750 мм с целью улучшения условий охлаждения применяют стержни, разделенные поперечным масляным каналом (рис. 1-9).
Некоторые зарубежные фирмы увеличение коэффициента заполнения круга сечения стержня достигают за счет набора его из радиально установленных пластин или из пластин, изогнутых по эвольвенте (рис. 1-10).
Рис. 1-10. Круглые поперечные сечения стержней.
а — из пластин эвольвентного профиля; б — из радиально установленных пластин; d — диаметр стержня; d;—диаметр отверстия внутри стержня.
Технологический процесс изготовления таких магнитопроводов значительно усложняется.
Магнитопровод бронестержневого типа применяется для мощных одно- и трехфазных трансформаторов от 2*	19
80 МВ-А и выше в одной фазе. За счет применения боковых ярм уменьшают высоту торцовых ярм, благодаря чему снижается высота магнитопровода, а следовательно, и трансформатора.
Магнитопровод бронестержневого типа выполняется, как правило, в плоском исполнении. Стержни и боковые ярма располагаются вертикально. Форма и площадь
Рис. 1-11. Ступенчатое поперечное сечение ярма бронестержневого магиитопровода.
сечения стержней такие же, как и у стержневого магнитопровода. Формы сечения торцового и бокового ярм повторяют форму стержня, а площадь сечения примерно
Рис. 1-12. Ленточный провод.
составляет половину сечения стержня. Поэтому сечения этих ярм имеют овальную форму (рис. 1-11).
Магнитопровод броневого типа в течение последних десятилетий применяется только отдельными фирмами и, в частности, фирмой Вестингауз (США).
Стержни и ярма магнитопровода броневого типа конструкции фирмы Вестингауз расположены горизонтально и имеют прямоугольную формусечения (рис. 1-7). При этом обмотки трансформатора выполнены в виде прямоугольных секций «галет». Конструктивные осо-
20
Рис. 1-13. Пластинчато-ленточный магнитопровод (показан без верхнего ярма и одного стержня)
1 — стержень; 2 — верхнее ярмо; 3 — нижнее ярмо.
бенности магнитопроводов трансформаторов фирмы Вестингауз и связанных с ней предприятий (например, Же-мон-Шнейдер, Франция) стали характерными для магнитопроводов броневого типа. Поэтому некоторые авторы [Л. 2, 3] эти особенности (прямоугольное сечение стержней и ярм и их горизонтальное расположение) считают определяющими для магнитопровода броневого типа. Однако известны конструкции магнитопроводов броневого типа вертикального исполнения со стержнем круглого сечения (рис. 1-5).
Как видно из рис. 1-4, 1-5 и 1-7, магнитопроводы стержневого и броневого типов могут быть как плоского, так и пространственного исполнения.
в)	В зависимости от числа фаз и от конструкции трансформатора магнитопроводы могут иметь один (рис. 1-6,а) или несколько стержней (рис. 1-6,6 и в и 1-7).
г)	По типу заготовок магнитопроводы могут быть пластинчатые, ленточные и пластинчато-ленточные.
К пластинчатым относятся магнитопроводы, у которых элементарной заготовкой активной части является пластина.
Максимальные размеры пластины ограничивались размерами стандартных листов электротехнической стали, из которых они изготовлялись.
21
Рис. 1-14. Стыковой магнитопровод трансформатора мощностью 32 МВ • А (фирма Броун-Бовери, Швейцария).
С появлением рулонной стали стало возможным изготавливать пластины длиной, необходимой для набора стержней и ярм без промежуточных стыков.
Однако пластины длиной более 5 м практически не применяются из-за больших технологических трудностей их транспортировки и укладки.
Освоение производства рулонной электротехнической стали позволило внедрить ленточные магнитопроводы. Заготовкой активной части этих магнитопроводов является не пластина, а лента, изогнутая по контуру магнитопровода (рис. 1-12). Обычно их применяют в трансформаторах I и II габаритов, но отдельные фир мы выпускают и более мощные трансформаторы свыше 1 000 кВ-А.
Промежуточной между пластинчатыми и ленточными конструкциями является п л а стиич ато - л ситочна я конструкция магнитопровода, у которой ярма выполнены из непрерывной ленты, а стержни набраны из 22
пластин (рис. 1-13). Стержни этих магнитопроводов могут 'быть набраны из нло ских пластип или из пластин, которые изогнуты в поперечном сечении сто эвольвенте.
д)	По способу сборки различают магнитопроводы: стыковые, шихтованные, стыкошихтованные и непрерывные.
К стыковым относятся магнитопрозоды, активная часть которых имеет разъем в плоскости поперечного -сечения стержня. Такие магнитопроводы собираются из отдельных частей и стыкуются по плоскости разъема после насадки обмоток на упрощает операцию насадки
Рис. 1-15. Ленточный стыковой магнитопровод.
стержни. Наличие разъема обмоток. У всех пластинча-
тых и пластинчато-ленточных стыкованных магнитопроводов место стыка выполняется в местах соединения стержней (и боковых ярм) с торцовыми ярмами (рис. 1-14). У ленточных магнитопроводов место стыка выполняется иногда в зоне стержня (рис. 1-15). При сравнительно простой сборке стыковых магнитопроводов и насадке на них обмоток магнитопроводы имеют и существенные недостатки: повышенный ток холостого хо
да и возможность замыкания в месте стыка пластин или лент соединяемых частей магнитопровода (рис. 1-16). Возникшее замыкание вызывает усиленный нагрев в зоне стыка из-за наличия циркулирующих токов и может вызвать аварию трансформатора. Для предупреждения замыкания в месте стыка устанавливается прокладка. Зазор в стыке должен быть минимальным, ибо наличие зазора вызывает резкое увеличение магнитного сопротивления, а следовательно, и тока холостого хода. Малый зазор в стыке может быть достигнут только применением пластин или лент, изготовленных с большой сте
пенью точности.
Неизбежное явление магнитострикции (изменения линейных размеров при перемагничивании электро-
23
Рис. 1-16. Стыковое соединение стержня и ярма.
а — без прокладки; б — с изолирующей прокладкой; 1 — путь замыкания циркулирующих токов;
2 — пластины стержня: 3 — изолирующая прокладка; 4 — пластины ярма; 5 — изоляция пластин.
лент вынуждает некоторые скую обработку плоскости что приводит к резкому его
технической стали) вызывает продольные изменения размеров (колебания) пластин или лент в зоне стыка магнитопровода в процессе эксплуатации. Неточное изготовление пластин и лен г (наличие гребешков в ряде мест) может привести в результате вибраций к разрушению изоляционной прокладки и замыканию слоев стали, а также к увеличению шума трансформатора.
Трудность получения точных (по длине) пластин или фирмы применять механиче-i разъема магнитопровода, удорожанию. Стыковые маг
нитопроводы требуют наличия специальных устройств для соединения разъемных частей. Из-за отмеченных
недостатков стыковые магнитопроводы в последнее время практически не применяются.
С внедрением ленточных и пластинчато-ленточных магнитопроводов вновь появилась тенденция к применению стыковых магнитопроводов, так как некоторое увеличение тока холостого хода из-за наличия зазора в стыках компенсируется снижением потерь и массы магнитопроводов за счет эффективного распределения магнитного потока в ярмах. Надежность стыковых магни-гопроводов повышают за счет улучшения их производства, создания специального высокоэффективного технологического оборудования и применения новых изоля
ционных материалов.
Стыковые пространственные магнитопроводы применяют фирмы: Броун-Бовери (Швейцария), Телком Магнетик Корс (Англия) и другие.
Шихтованный магнитопровод характеризуется тем, что его активная часть не имеет сплошных стыков в плоскости поперечного сечения стержня, хотя и набирается из пластин или лент, соединенных между собой встык.
Места стыка между листами или лентами в каждом смежном ,слое магнитопровода смещены относительно
24
J
4
4
Рис. 1-17. Схематическое изображение прохождения магнитного потока в зоне стыков шихтованного магнитопровода.
а — при шихтовке в два листа; б — при шихтовке в один лист; / — пластины стержня; 2 — магнитные силовые линии; 3 — зааор между пластинами; 4 — пластины ярма.
друг друга и образуют своеобразный переплет их — шихтовку. Таким образом, каждый стык в одном слое •перекрывается сплошными участками в смежных слоях и магнитный поток в зоне стыка лишь частично проходит через зазор в стыке, а основная часть его проходит через соседние слои (рис. 1-17). Благодаря этому резко снижается ток холостого хода по сравнению со стыковыми магнитопроводами.
Наилучшие результаты достигаются при толщине слоя шихтовки, равной толщине пластин или лент, из которых собирается магнитопровод. Однако с целью снижения трудоемкости в большинстве случаев шихтовку ведут по две пластины или ленты в каждом слое. Дальнейшее увеличение толщины слоя нецелесообразно из-за увеличения площади сечения стыка, а следовательно, и тока холостого хода.
Шихтованная конструкция получила самое широкое применение в плоских пластинчатых магнитопроводах
25
Рис. 1-18. Ленточный шихтованный магнитопровод. а — магнитопровод с обмотками; б — схема шихтовки магиитоировода.
всех типов и мощностей силовых трансформаторов, однако известны конструкции и ленточных шихтованных магнитопроводов (рис. 1-18).
При использовании горячекатаной стали в плоских пластинчатых магнитопроводах применялась шихтовка с так называемым «прямым» стыком (рис. 1-19,а). Этот тип шихтовки характеризуется тем, что контур магнито-
Напрайление
прокатке.
Рис. 1-19. Формы стыков.
а —прямой стык; б —косей стык; в—прямой стык двухрамного магнито-провода (заштрихованные участки — зоны несовпадения магнитного потока с направлением прокатки).
провода набирается из пластин, имеющих прямоуголь-ную форму. Однако при изготовлении пластин магнитопроводов из холоднокатаной стали, обладающей повышенной анизотропией свойств, в углах магнитопроводов, выполненных с прямым стыком, возникают большие потери из-за отклонения направления магнитного потока от 26
Рис. 1-20. Зависимость приращения величины удельных потерь (ДР) от угла (ср) несовпадения магнитного потока с направлением прокатки [Л. 71].
стыком (рис. 1-19,в). Пло-
направления прокатки стали при его переходе из стержня в ярмо (рис. 1 20). Уменьшение зоны несовпадения направления магнитного потока с направлением прокатки достигается путем применения схем шихтовки с «косым» стыком (рис. 1-19,6). Такая шихтовка характерна тем, что контур магиитопровода набирается из пластин особых форм, стыкующихся между собой в углах магнитопровода под углом, близким или равным 45° к направлению прокатки пластин. Оптимальным углом является угол 45° Но некоторые фирмы из соображений патентного характера применяют углы 30760°, 42°/48° и др. Потери в маг-нитопроводе с косыми стыками, выполненном из холоднокатаной стали, снижаются примерно на 10 15%.
Отдельные фирмы, например Элин (Австрия), снижение потерь в углах магиитопровода достигают за счет применения двухрамлой конструкции магнитопровода с прямы
щадь углов при такой конструкции может быть уменьшена вдвое по сравнению с однорамной конструкцией. Однако при этом число пластин для шихтовки магнитопровода возрастает также вдвое, что существенно увеличивает трудоемкость его изготовления.
Дзухрамные магнитопроводы мощных трансформаторов выполняют тоже с косым стыком. Известны многочисленные схемы шихговок магнитопроводов с косым стыком (рис. 1-21). С целью обеспечения перекрытия стыков пластины при шихтовке магиитопровода взаимно смещают по длине, в связи с чем один из острых углов пластин каждого слоя- «ус» выступает за основной контур магнитопровода. Во избежание травм работников об острый угол и предупреждения загибов последнего при шихтовке магиитопровода «ус», как правило, в процессе изготовления пластин обрезается.
Пластины магнитопроводов с косым стыком могут иметь сложную конфигурацию. Изготовление их требует
27
Рис. 1-21. Схема шихтоеки магнитопроводов с косыми стыками. а — двухрамный магнитопровсд с косыми стыками иа всех стержнях; б — одиорамный магнитопровод с косыми стыками на всех стержнях; в —двухрамный магни гопровод с чередующимися косым и прямым стыками на среднем стержне.
применения специального оборудования и серьезно усложняет технологический процесс. На отечественных заводах осваивается конструкция магнитопроводов с чередующимися косым и прямым стыками, так называемым «комбинированным» стыком. Незначительное увеличение потерь в этих магнитопроводах по сравнению с конструкциями с косым стыком компенсируется снижением трудоемкости изготовления пластин, имеющих сравнительно простую форму (рис. 1-22).
Z~e положение
б)
Рис. 1-22. Схемы шихтовки магнитопроводов с комбинированными стыками.
а — прямой стык на среднем стержне и чередующиеся прямые и косые стыки на крайних стержнях; б — прямой стык и а среднем стержне и косые стыки на крайних стержнях; в — чередующиеся косые и прямые стыки на всех стержнях (многорамный магнитопровод).
28
Шихтованный магнитопровод собирается как единое целое, и для насадки обмоток на его стержни необходимо временно разобрать (рас шихтовать) верхнее торцовое ярмо. После насадки обмоток верхнее торцовое ярмо снова заших-товывается. Несмотря на возрастание трудоемкости насадки обмоток, шихтованные магнитопроводы более надежны в эксплуатации, чем стыковые, и поэтому имеют широкое распространение.
При большой ширине пластин магнитопроводов расшихтовка верхнего ярма для насадки обмоток и после-
Рис. 1-23. Пространственный непрерывный ленточный магнитопровод.
дующая его зашихтовка сопряжены со значительными трудностями. Повреждение изоляции пластин при выполнении этих операций приводит к увеличению потерь в магнитопроводе. Во избежание расшихтовки и заших-товки верхнего ярма некоторые фирмы применили конструкции стыкошихтованных магнитопроводов, у которых нижнее ярмо шихтуется со стержнями, а верхнее ярмо соединяется встык. Однако эта конструкция, как и конструкция стыкового магнитопровода, из-за снижения надежности по сравнению с шихтованными не получила широкого применения.
Наиболее полно используются анизотропные свойства холоднокатаной стали в ленточных магнитопроводах, у которых возможно осуществить переход от стержня к ярму по кривой, практически совпадающей с направлением магнитного потока. Благодаря этому значительно снижаются потери в углах магнитопровода. Однако применение таких магнитопроводов ограничено из-за сложной установки обмоток.
В последние годы расширяется применение непрерывных ленточных магнитопроводов, т. е. магнито
29
проводов, выполненных без стыков из непрерывной ленты (рис. 1-23). Однако неразъемная конструкция такого магиитопровода не позволяет установить на'него заранее изготовленные обмотки, поэтому их «вматывают» непосредственно на стержни магиитопровода на специальных станках. Конструкция непрерывного ленточного магнитопровода обеспечивает полную механизацию и частично автоматизацию его изготовления и высокие эксплуатационные показатели.
Из-за сложности процесса вмогки обмоток непрерывные ленточные магнитопроводы находят свое применение в трансформаторах небольших мощностей.
1-3. НЕАКТИВНАЯ ЧАСТЬ МАГНИТОПРОВОДА. КОНСТРУКЦИЯ И НАЗНАЧЕНИЕ
Неактивная часть магиитопровода состоит из основных элементов, обеспечивающих фиксацию стержней и ярм магиитопровода; разгрузку активной части магиитопровода о г внешних механических нагрузок; заземление магиитопровода и др.
а)	Элементы фиксации стержней и ярм магнитопровода
Заданные коэффициент заполнения, форма и размеры поперечного сечения магиитопровода обеспечиваются за счет плотного, без зазора, прилегания отдельных слоев активной части друг к другу. Одновременно плотное прилегание слоев уменьшает величину амплитуды поперечных колебаний активной стали при перемагничивании, благодаря чему снижается шум трансформатора при его работе.
Требуемая плотность магнито
Рис. 1-24. Фиксация стержней магнитопроводов силовых трансформаторов I и II габаритов.
1 активная сталь стержня; 2— бакелитовый цилиндр; 3 — расклинивающие стержни и планки.
провода достигается в процессе его изготовления и сборки и сохраняется в дальнейшем за счет установки на активную часть специальных фиксирующих элементов.
Конструктивно фиксирующие элементы стержней и яр.м даже в одном 'Магаитопроводе неодинаковы.
Фиксация стержней. Фиксирующие элементы стержней магиитопровода располагаются внутри обмотки. Поэтому их стремятся выполнить с минимальны
ми радиальными размера-ми, что-бы ие уменьшать поперечное сечение активной стали внутри обмотки и не увеличивать зазор между стержнем .магнитопровода и об моткой.
Фиксацию стержней пластпн-
30
Рис. 1-25. Фиксация однорамных стержней магнитопроводов с помощью шпилек, проходящих через активное сечение.
I— лист изолирующий: 2— накладка стальная; 3 — плита; 4 — плита 5 — прокладка изолирующая; 6 — плита: 7—прокладка изолирующая; 8 — лист изолирующий; 9 — активная сталь верхнего ярма; 10 — активная сталь нижиего ярма; 11— гайка 12 -шайба стальная; 13 шайба угловая 14 шпилька; 15 — трубка изолирующая; 16 шайба изолирующая; 17 — активная сталь стержня.
чатых магиитопроводов силовыхтрансформаторов I и II габаритов, у которых диаметр стержня не превышает 250 мм, осуществляют обычно лутем установки расклинивающих стержней и 'планок между магнитопроводом и обмоткой (рис. 1-24).
До недавнего времени для магнитопроводов трансформаторов III габарита и выше был широко распространен метод фиксации стержней с помощью стягивающих шпилек. В этом случае шпильки пропускаются через цилиндрический канал в активной стали, образуемый путем предварительной выштамповки отверстии в пластинах магиитопровода (рис. 1-25), или через масляный капал в двухрамных магнитопроводах (рис. 1-26). Этими же шпильками осуществляется опрессовка стержней магиитопровода в процессе сборки.
Для обеспечения требуемой величины усилия опрессовки стержня шпильки в зависимости от диаметра стержня устанавливаются в один, два и даже четыре ряда. Шпильки располагают таким образом, чтобы их гайки разместились в свободных зонах поперечного сечения стержня, при этом с целью уменьшения размера устанавливают на шпильки только по одной гайке, которые затем раскерни-вают для предупреждения самоотвинчивания их в эксплуатации.
Равномерное распределение давления на активную сталь достигается установкой под шпильки специальных накладок или продольных пластин. Шпильки должны быть тщательно изолированы от пластин, так как в противном случае это может вызвать замыкание
31
пластин и привести к увеличению потерь от циркулирующих токов и местному нагреву стали, могущему вызвать аварию трансформатора. Изоляция шпилек осуществляется с помощью изоляционных трубок, прокладок и угловых шайб.
Опрессовка и фиксация стержней магнитопровода посредством стягивающих шпилек — трудоемкий, малоэффективный и ненадеж-
ный способ. При этом необходимо
проштамповать в пластинах магнитопровода в зависимости от его размеров десятки тысяч отверстий. Наличие заусенцев на кромках отверстий может вызвать замы-
fl-fl
Рис. 1-26. Фиксация стержней двухрамного магнитопровода с помощью плоских шпилек, проходящих через масляный канал.
1 — активная сталь стержня; 2 — активная сталь верхнего ярма; 3 — активная сталь нижнего ярма; 4 — изолирующая пластина плоской шпильки; 5 — изолирующая пластина прессующей плиты; 6 — плоская шпилька; 7 — прессующая плита; 8 — продольный канал.
кание соседних пластин и увеличение потерь от вихревых токов. Кроме того, в зоне отверстий уменьшается площадь поперечного сечения активной части магнитопровода, что приводит к местному увеличению магнитной индукции, возрастанию потерь и тока холостого хода.
При применении холоднокатаной стали потери в зоне отверстий из-за искривления магнитного потока (рис. 1-27) увеличиваются в несколько раз.
Поэтому все шире применяются бесшпилечные конструкции магнитопроводов, в которых фиксация осуществляется без применения шпилек, проходящих чепез активное сечение.
Наиболее широкое распространение получил метод фиксации посредством бандажей, устанавливаемых на стержне с определенным шагом (примерно 120—300 мм).
Одна из многочисленных конструкций металлического бандажа приведена на рис. 1-28. Металлический бандаж обязательно должен иметь надежный изоляционный промежуток во избежание образования короткозамкнутого витка с большим током. Поэтому более надежным является применение бандажей из электроизоляционного 32
материала, в частности из стекловолокна. Магннтопровод и установленные на его стержни стеклобандажи показаны на рис. 1 1.
Некоторые зарубежные фирмы фиксацию стержней ленточных и, реже, (пластинчатых магнитопроводов осуществляют путем склейки его слоев специальными лаками для образования плотного, монолитного стержня. Однако из-за сложности технологического процесса этот метод шока не получил широкого распространения.
Фиксация ярм. Фиксирующие элементы ярм (магнитопровода находятся вне обмоток, поэтому к ним в отличие от фиксирующих элементов стержней не предъявляются особые требования в отношении размеров.
Ярма большинства конструкций пластин чатых магнитопроводов фиксируются, как и стержни, посредством прессующих шпилек, про ходящих через их активное сечение (рис. 1-29) или через канал в двухрамных магнптопрово-дах (рис. 1-30). Как правило, прессующие шпильки ярма выполняют большего сечения, чем шпильки стержня. Равномерная опрессовка ярм достигается за счет установки специальных ярмовых балок, именуемых в производстве «консолями». Ярмовые балки обладают большой жесткостью и обычно имеют слож-
Рис. 1-27. Схема направления магнитных силовых липни в зоне отверстий магнито-провода.
ную форму (рис. 1-31) для удовлетворения ряда требований: быть опорами для элементов, обеспечивающих кантовку, подъем и транспортировку магиитопровода, а также воспринимать усилия в обмотках при возможных коротких замыканиях. Кроме того, на ярмовых балках крепятся отводы активной части трансформатора, элементы заземления и другие детали.
Прессующие шпильки и ярмовые балки должны быть тщательно изолированы от активной части во избежание образования короткозамкнутых витков, через которые проходит основной магнитный поток. Шпильки ярм изолируются так же, как и у стержней, а ярмовые балки изолируются обычно прокладками из электрокартона. В металлических ярмовых балках возникают потери от вихревых токов, вызванных полем рассеяния.
С целью исключения этих потерь одна английская фирма изготовила ярмовые балки из специального прочного стеклопластика (рис. 1-32). Такое решение является перспективным и должно найти широкое применение.
В бесшпилечных конструкциях магнитопроводов верхние и нижние ярма фиксируются балками, которые стягиваются между собой специальными полубандажами или шпильками, проходящими вне активного сечения (рис. 1-33). Боковые ярма обычно фиксируются аналогично стержням данного магиитопровода. Ярма ленточных и пластинчато-ленточных магнитопроводов в большинстве своем не требуют установки фиксирующих элементов; иногда устанавливаются специальные бандажи (рис. 1-4,6).
3—1373
33
Рис. 1-28. Конструкция металлического бандажа.
Бандаж с замковой пряжкой:	1 — стальная зам-
ковая пряжка; 2 — изоляция бандажа от активной стали стержня: 3 — стальная лента; 4 — изолирующая пряжка.
б)	Элементы разгрузки активной части магнитопровода от внешних механических воздействий
В процессе изготовления и эксплуатации магнитопровода на его активную часть воздействуют механические нагрузки, которые могут привести к смещению слоев активной части, искажению контура и увеличению зазоров в стыках.
С целью разгрузки активной части магнитопровода от механических нагрузок в конструкциях магнитопроводов для этих целей предусматриваются специальные устройства.
Одним из таких устройств является жесткая замкнутая >рама, состоящая из верхних и нижних ярмовых 'балок и связывающих их подъемных шпилек или пластин (рис. 1-34). Благодаря шпилькам или пластинам все механические нагрузки .воспринимаются ярмовы-ми балками .и не воздействуют на активную часть магнитопровода. Ярмовые балки служат также опорами для закрепления и осевой стяжки (запрессовки) обмоток после их установки на маг
нитопровод.
Для этого полки ярмовых балок, обращенные к обмоткам, имеют фасонную форму, образуя опору обмотки. В нижних полках ярмовых балок верхнего ярма устанавливают нажимные винты
(рис. 1-35), посредством которых осуществляется осевая прессовка обмоток.
В магнитопроводах трансформаторов I, II и частично III габаритов верхние и нижние ярмовые балки соединяются вертикальными шпильками.
Стремясь добиться максимального заполнения окружности сечения стержней активной сталью, вертикальные шпильки выносят за обмотки и изолируют бакелитовыми трубками. Для трансформаторов с классом напряжения НО кВ и выше установка вертикальных шпилек является нецелесообразной, так как необходимы большие изоляционные расстояния между обмотками и шпильками. Вместо шпилек в таких магнитопроводах соединение
Рис. 1-29. Фиксация ярма однорамного магнитопровода шпильками, проходящими через активное сечение.
1 — ярмовая балка; 2 — гайка; 3 — шайба; 4— шайба изолирующая; 5 — шайба; 6 — трубка бакелитовая; 7 — трубка бакелитовая; 8— шпилька; 9— активная сталь ярма; Ю—активная сталь стержня; // — изолирующая пластина.
34
Рис. 1-30. Фиксация ярма двухрамного магнитопровода плоскими шпильками, проходящими через канал.
/ — активная сталь ярма; 2~ изоляция; 3— плоская шпилька; 4 — пластина специальная; 5 — ярмовая балка; 6 — изоляция; 7 — изоляция; 8 — стальная шайба; 9 — изоляция; 10— прессующая плита; 11— болт; 12— изоляция шпильки; 13— заклепка из гетинакса; 14 — магнитопровод.
Рис. 1-32. Магнитопровод с ярмовыми балками из стеклопластика.
верхних и нижних ярмовых балок осуществляется с помощью вертикальных пластин, расположенных вдоль стержней (и боковых ярм) в свободной зоне между обмоткой и плоскостью стержня. Они обеспечивают равномерное распределение давления при опрессовке и фиксации и предотвращают деформацию наружных пакетов.
Соединение пластин с ярмовыми .'балками осуществляется посредством (приваренных к пластинам и яр-мовым балкам специальных шипов (рис. 1-36). Такое сочленение из-за неточности приварки шипов приводит к некоторому неравномерному распределению нагрузок между отдельными стержнями. В •магн’ито-.проводах трансформаторов большой -мощности, когда требуется осуществление
Рис. 1-33. Фиксация ярма плоскими гнутыми шпильками (полухомутами), 1 — прокладка изолирующая: 2 — плоская гнутая шпилька; 3 — ярмовая балка; 4 — гайка; 5— шайба стальная; 6 — шайба изолирующая; 7 — трубка изолирующая; 8 — активная сталь ярма; 9 — активная сталь стержня.
строго равномерного распределения на-грузки между стержнями, соединение вертикальных пластин с ярмовыми балками осуществляется посредством клиновых устройств [Л. 46].
В лластинчато-ленточ-
ных магнитопроводах про-
странственной конструкции механические нагрузки воспринимаются специальными рамами, у.ста нов ле иными с внешней стороны намотанных ярм -и стянутыми шпильками, пропущенными через ярма и стержни (рис. 1-4,6 и 1-13). Л ля этого в ярмах и стержнях предусмотрены специальные каналы.
В ленточных стыковых конструкциях стяжка двух половин магнитопровода осуществляется шпильками, не проходящими через активное сечение.
в)	Элементы заземления магнитопровода
В процессе эксплуатации трансформатора под действием электрического поля в металлических частях магнитопровода наводится потенциал относительно заземленного бака Во избежание разрядов внутри бака магнитопровод заземляют. Заземлению подлежат активная часть магнитопровода и ярмовые балки. Заземление активной
37
Рис. 1-34. Разгрузка активной части магиитопровода от механических нагрузок (активная часть показана пунктирными линиями).
о — с помощью ярмовых балок и вертикальных шпилек; б — с помощью ярмовых балок и стягивающих пластин; 1 _ ярмсвая балка; 2 — вертикальная шпилька; 3 — стягивающая пластина.
38
части осуществляют с помощью медных лент и шинок, соединяющих верхние слои активной части магтитопрозода с ярмовыми балками (рис. 1-37). Цепь заземления замыкается на бак трансформатора через верхние ярмовые балки, подъемные шпильки или пластины и нижние ярмовые балки.
1-4. ПРИМЕНЯЕМЫЕ И РАЗРАБАТЫВАЕМЫЕ КОНСТРУКЦИИ МАГНИТОПРОВОДОВ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Последние достижения металлургии в области производства холоднокатаной рулонной электротехнической стали с пониженными удельными потерями, проведенные исследования и конструкторско-технологические разра-
Рис. 1-35. Элементы осевой прессовки обмоток.
/ — изолирующая шайба; 2— верхняя ярмовая балка; 3 — болт; 4— гайка; 5 — втулка резьбовая; 6 — пята; 7 — прессующее кольцо;
8 — обмотка.
ботки привели к значительным изменениям как в конструкции, так и в технологии производства магнитопрово-дов.
Основными направлениями в совершенствовании конструкции и технологии производства магнитопроводов явились:
максимальное использование в конструкциях магнитопроводов электромагнитных свойств исходного материала (пониженных потерь и увеличенной магнитной проницаемости вдоль направления прокатки);
максимально возможное сохранение первоначальных свойств стали в готовых магнитопроводах после ее технологической переработки;
39
снижение отходов за счет рационального раскроя рулонной стали;
повышение производительности труда за счет автоматизации и механизации производства путем внедрения непрерывных технологических процессов главным образом на операциях раскроя стали.
Наиболее эффективное сочетание указанных направлений определило конструкцию магнитопроводов силовых трансформаторов III габарита и выше. Они имеют магнитопровод плоской конструкции с косым стыком,
Рис. 1-36. Соединение верхних и нижних ярмовых балок вертикальными пластинами.
1 — вертикальная «замковая» пластина; 2 —шип пластины; 3— шип ярмо-вой балки; 4 — изолирующая прокладка.
Рис. 1-37. Заземление магнитопровода.
1 — болт; 2 — шайба; 3 — верхняя ярмовая балка; 4 — шинка; 5 — коробка; 6 — нижняя ярмовая балка.
шихтованный из отдельных пластин без отверстий. Видимо, такая конструкция будет применяться в ближайшие годы. Для трансформаторов I и II габаритов намечены новые 'конструктивные решения.
40
В основу их положена пространственная магнитная система с применением витых неразрезных элементов (ленточные непрерывные магнитопроводы). В этих конструкциях наилучшим образом используются первоначальные свойства применяемой стали. Поэтому несмотря на некоторую сложность изготовления магнитопровода, необходимость вмотки обмоток эта конструкция является наиболее перспективной и должна найти широкое применение.
Не исключена возможность, что для трансформаторов II и частично III габаритов может найти применение конструкция пространственных пластинчато-ленточных стыкованных магнитопроводов. Хотя недостатком этих конструкций является повышенный ток холостого хода, затраты, связанные с этим, окупаются благодаря более техно л огичной кон струкции
Глава вторая
МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
В МАГНИТОПРОВОДАХ
2-1. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ СТАЛЬ
а)	Химический состав и роль кремния
Для активной части магнитопроводов трансформаторов всех типов и назначений находит широкое применение кремнистая электротехническая сталь.
В начале XX века было установлено, что стали, легированные кремнием, являются хорошим магнитным материалом. Кремний способствует обезуглероживанию стали, выделению углерода в виде графита из вредного для магнитных свойств цементита и способствует росту зерен в металле. Это приводит к увеличению магнитной проницаемости стали и уменьшению потерь на гистерезис. Введение в сталь кремния (0,5—5%) существенно повышает ее удельное электрическое сопротивление, вследствие чего снижаются и потери на вихревые токи.
Зависимость удельного электрического сопротивления стали (в Ом • мм2/м) от содержания кремния (в процен-
41
Тах) выражается следующим эмпирическим соотношением
р = 0,10 + 0,12х % Si.	(2-1)
Кроме того, увеличение содержания кремния в электротехнической стали уменьшает ее магнитострикцию и, следовательно, шум трансформатора. Установлена эмпирическая зависимость индукции насыщения Bs от содержания кремния (в процентах) в стали [Л. 4]:
В*я=’2,158—0.048Х % Si.	(2-2)
Кроме кремния электротехническая сталь содержит и ряд других примесей (сотые и тысячные доли процента) : углерод, серу, марганец, хром, фосфор и др. Наиболее вредной примесью является углерод. Тщательное удаление примесей при производстве электротехнической стали приводит к улучшению ее магнитных свойств.
б)	Строение горячекатаной и холоднокатаной стали
Кристаллическая решетка электротехнической стали (железокремнистого сплава) представляет собой объем-ноцентрированный куб (рис. 2-1). Теоретически и экспериментально установлено, что кристалл электротехнической стали об/ладает магнитной анизотропией, т. е. он неодинаково намагничивается вдоль различных кристаллографических направлений. В кубическом кристалле различают три типа кристаллографических направлений: вдоль ребра куба, вдоль диагонали грани и вдоль пространственной диагонали. Для обозначения кристаллографического направления принято пользоваться системой индексов, которые представляют собой обратные значения величин отрезков на координатных осях х,у,г, равных ребру элементарной ячейки и отсекаемых плоскостью, проведенной перпендикулярно данному направлению.
Направление вдоль ребра куба записывается: <001 >, так как плоскость, проведенная перпендикулярно ребру куба (это плоскость грани куба), только на одной из осей координат г отсекает отрезок, равный ребру куба элементарной ячейки, а с остальными осями она не пере
* Bs характеризует состояние насыщения стали, т. е. когда вектор намагничивания всех доменов располагается параллельно внешнему магнитному полю.
42
секается, т. е. отсекаемые отрезки на этих осях равны бесконечности. Зна чит, обратные величины отсекаемых отрезков соответственно будут равны: 0; 0; 1. Пользуясь таким приемом, направление вдоль диагонали грани записывают: <110>, а вдоль пространственной диагонали—<111>. Оче видно, что в кубической кристаллической решетке направлений <001 > может быть три, направлений <110>—шесть, а направлений <111 >—не-
Рис. 2-1. Основные кристаллографические направления в объемно-центрированной кубической решетке железо-кремнистого сплава.
тыре.
Обнаружено {Л. 5, 6],
что в кристалле электротехнической стали направление <001 > совпадает с направлением легкого намагничивания, направление <110>—с направлением среднего намагничивания, а направление <111>—с направлением трудного намагничивания, т. е. для достижения одной и той же индукции в этих направлениях необходимо приложить различное намагничивающее поле, соответственно: слабое, среднее и сильное.
Прокатанную до номинальной толщины способом горячей прокатки электротехническую сталь называют горячекатаной.
Горячекатаная сталь представляет собой поликри-сталлическую структуру, в которой отдельные кристаллы распределены хаотично (рис. 2-2). Равновероятное распределение направлений легкого, среднего и трудного намагничиваний по различным направлениям в плоскости листа приводит к практической изотропности электромагнитных свойств горячекатаной стали, т. е. для достижения одинаковой индукции во всех направлениях необходимо приложить практически одинаковое намагничивающее поле, величина которого находится между намагничивающим полем направлении легкого и трудного намагничиваний кристалла.
43
Рис. 2-2. Схематическое расположение кристаллов в горячекатаной стали.
Дальнейшее улучшение магнитных свойств электротехнических сталей было получено в результате использования работ Госса, который в 1934—1935 гг., проводя опыты по холодной прокатке железо-кремнистых сплавов, обнаружил высокие магнитные свойства вдоль направления прокатки. В первых образцах листовой холоднокатаной стали вдоль направления прокатки была получена максимальная магнитная проницаемость, которая в 1,5— 2 раза выше проницаемости лучшей в то время листовой горячекатаной стали [Л. 7]. Во всех других направлениях в холоднокатаной стали магнитные свойства оказались существенно хуже. Это объясняется тем, что в результате холодной .прокатки, промежуточного и заключитель-
Рис. 2-3. Холоднокатаная электротехническая сталь с ребровой текстурой.
а — схематическое расположение кристаллов; б — направление кристаллографических осей.
44
Таблица 2-1
Характеристики электротехнической стали различных марок (ГОСТ 802-58 и 9925-61)
Марка стали	Толщина, мм	Магнитная индукция, Т, при натяженности магнитного поля, А/м	Удельные потери, Вт/кг	Коэффициент старения, %, не более	Количество перегибов не менее	Среднее удельное электрическое сопрот явление, Ом-мм2/м
		^1 000 1 ^2 500 1 ^5 000 1 ^10 000	| ^30 000	р1,0/50 | р1,5/50 | р1,7/50			
		не менее	не более			
Горячекатаная сталь
Э41	0,5 0,35	1,30	1,46	1,57	1,70	1,90	1,55 1,35	3.50 3 00	—	3	1,0 1,5	0,6
Э42	0,5 0,35	1,29	1,45	1,56	1,69	1,89	1,40 1,20	3,10 2,80	—	3	1,0 1,5	0,6
Э43	0,5 0,35	1,29	1,44	1,55	1,69	1,89	1,25 1,05	2,90 2,50	—	3	1,0 1,5	0,6
Э43А	0,5 0,35	1,29	1,44	1,55	1,69	1,89	1,15 0,90	2,70 2,20	—	3	1,0 1,5	0,6
Холоднокатаная тексту роеанная сталь
Э310	0,5 0.35	1,60	1,75	1,83	1,91	1,98	1,10 0,80	2,45 1,75	3,20 2,50	6	2,0 3,0	0,5
Э320	0,5 0,35	1,65	1,80	1,87	1,92	2,00	0,95 0,70	2,10 1,50	2,8 2,2	6	2,0 3,0	0,5
ЭЗЗО	0 5						0,80	1,75	2,50		2,0	
	0,35	1,70	1,85	1,90	1,95	2,00	0,60	1,30	1,90	6	3,0	0,5
ЭЗЗОА	0,35						0,50	1,10	1,60		3,0	
Примечания: 1. Магнитное свойства горячекатаной стали указаны для образцов (проб). не подвергавшихся после резки отжигу. Магнитные свойства холоднокатаной электротехнической стали указаны для образцов, подвергнутых после резки отжигу для снятия наклепа.
2. Магнитные характеристики измерены по методике, изложенной в ГОСТ 802-581, *
„ 'Кривая намагничивания определялась баллистическим методом в аппарате Эпштейна на постоянном токе; удельные потери опреде • Л лялись ваттметровым методом на переменном токе; шихтовка пластин осуществлялась «встык — внахлестку',.
ного отжигов получают специальную текстуру прокатки, т. е. преимущественную ориентацию кристаллографических решеток в зернах в определенном кристаллографическом направлении, что приводит к резкой анизотропии магнитных свойств. В холоднокатаной стали направление легкого намагничивания совпадает с направлением прокатки, направление среднего намагничивания расположено под углом 90° к прокатке и направление трудного намагничивания .находится под углом 55° к прокатке и все они лежат в одной плоскости, плоскости листа (рис. 2-3). Такую текстуру называют «ребровой текстурой», реже «текстурой Госса». Применение в силовом трансформаторостроенип холоднокатаной стали с ребровой текстурой взамен горячекатаной позволило повысить рабочую индукцию в магнитопроводе с 1,45 до 1,65 Т (в отдельных случаях до 1,72 Т) при одновременном уменьшении массы стали матнитопровода, потерь и тока холостого хода трансформатора. В новых сериях мощных силовых трансформаторов, в которых применена холоднокатаная текстурированная сталь, на долю потерь холостого хода приходится около 0,1—0,2% мощности трансформатора, в то время как в старых сериях силовых трансформаторов, магнитопроводы которых изготовлены из горячекатаной стали, эти потери составляли около 0,3% •
в)	Марки и сортамент горячекатаной и холоднокатаной стали
Основные характеристики стали, применяемой в трансформаторостроении, приведены в табл. 2-1.
Наименование марки стали складывается из буквы Э (электротехническая сталь), двух или трех цифр в отдельных случаях и следующих за ними букв А; П; И
Первая цифра (3 или 4) после буквы показывает степень легирования стали кремнием, т. е. среднее содержание кремния в массовых процентах: 3- - повышеннолегированная (2,8 —3,8% Si) со средней плотностью 7,65 кг/дм3; 4 — высоколегированная (3,8—4,8% Si) со средней плотностью 7,55 кг/дм3.
Вторая цифра (1; 2; 3)—условное обозначение гарантированных электромагнитных свойств стали — характеризует удельные потери при перемагничивании стали с частотой 50 Гц и магнитную индукцию в средних 46
И сильных магнитных полях: 1-—нормальные удельные потери; 2 — пониженные удельные потери; 3 — низкие удельные потери.
Если в наименовании марки стали имеется третья цифра (0), то электротехническая сталь холоднокатаная текстурованная (отсутствие третьей цифры — нуля показывает, что сталь горячекатаная). Буква (А) в сочетании с цифрой (3) обозначает сталь с особо низкими удельными потерями. Для стали с повышенной точностью прокатки и повышенной отделкой поверхности вводится дополнительно буква (П). Буква (И), поставленная в конце обозначения марки стали, обозначает, что сталь имеет электроизоляционное покрытие.
В табл. 2-1 Вюоо—Взоооо обозначают магнитную индукцию в теслах, измеренную в постоянном магнитном поле при напряженности, равной соответствующей цифре при букве В |(Н=1 ООО-т-ЗОООО А/м).
A.o/so, Ptfi/ъо, А,7/50 обозначают полные удельные потери в ваттах на 1 кг стали (Вт/кг) при перемагничивании ее частотой 50 Гц и максимальных значениях индукции 1,0; 1,5; 1,7 Т соответственно, отнесенных к синусоидальному изменению индукции.
Приведенный в табл. 2-1 коэффициент старения электротехнической стали показывает процент увеличения удельных потерь со временем, который определяется по методике, изложенной в ГОСТ 802-58.
Количество перегибов, приведенное в табл. 2-1, характеризует хрупкость электротехнической стали. Испытания на хрупкость проводятся по методике, изложенной в ГОСТ 802-58.
Для магнитопроводов трансформаторов используют следующие марки сталей.
Горячекатаные стали
Э41—электротехническая (Э) высоколегированная (4) с нормальными удельными потерями при 50 Гц (1) горячекатаная сталь;
Э42 — электротехническая (Э) высоколегированная (4) с пониженными удельными потерями при 50 Гц (2) горячекатаная сталь;
Э43 — электротехническая (Э) высоколегированная (4) с низкими удельными потерями при 50 Гц (3) горячекатаная сталь;
47
Э43А—-электротехническая (Э) высоколегированная (4) с особо низкими удельными потерями при 50 Гц (ЗА) горячекатаная сталь (вышеуказанные марки горячекатаной стали в силовых трансформаторах в настоящее время почти не применяются).
Холоднокатаные стали
Э310 — электротехническая (Э) повышеннолегированная (3) с нормальными удельными потерями при 50 Гц (1) холоднокатаная текстурованная (0) сталь;
Таблица 2-2
Сортамент электротехнических сталей (ГОСТ 802-58 и 9925-61)
	Размеры листов и рулонов, мм
Марка стали	Толщина | Ширина | Длина
Горячекатаная сталь
Листовая	0,5	600	1 500
Э41, Э42, Э43, Э43А	0,5	750	1 500
	0,5	860	1 720
	0,5	1 000	2 000
	0,35	750	1 500
	0,35	1 000	2 000
Холоднокатаная текстурованная сталь
	0,5	600	1500
Листовая	0,5	750	1 500
Э310, Э320. ЭЗЗО, ЭЗЗОА	0,5	860	1 720
	0,5	1 000	2 000
	0,35	240	1 500
	0,35	750	1 500
	0,35	1 000	2 000
Лента (рулон)	0,35	500	—
Э320, ЭЗЗО, ЭЗЗОА	0,35	до 750	—
Э320 — электротехническая (Э) повышеннолегированная (3) с пониженными удельными потерями при 50 Гц (2) холоднокатаная текстурованная (0) сталь;
ЭЗЗО — электротехническая (Э) повышеннолегированная (3) с низкими удельными потерями при 50 Гц (3) холоднокатаная текстурованная (0) сталь;
ЭЗЗОА — электротехническая (Э) повышепполегиро-ванная (3) с особо низкими удельными потерями при 50 Гц (З....А) холоднокатаная текстурованная (0) сталь;
ЭЗЗОАПИ — электротехническая (Э) повышеннолеги-рованпая (3) с особо низкими удельными потерями при 48
частоте 50 Гц (3 .... А) холоднокатаная текстуро-ванная (0) сталь с повышенной точностью прокатки и повышенной отделкой (П), с электроизоляционным покрытием (И).
Сортамент отечественных электротехнических сталей, изготавливаемых в листах и рулонах, приведен в табл. 2-2.
Наиболее употребительными размерами листов, применяемых при изготовлении магнитопроводов, являются 750X1 500 мм при толщине листа 0,35. Ширина отечественной рулонной стали, используемой в трансформаторо-строении, составляет 750 и 900 мм при толщине полосы 0,35 мм.
Допускаемые отклонения по толщине листов горячекатаной и холоднокатаной электротехнической стали приведены в табл. 2-3.
Таблица 2-3
Допускаемое отклонение но толщине электротехнической стали, мм (ГОСТ 802-58)
Номинальная толщина, мм	Горячекатанат сгаль		Холоднокатаная сталь			
			шириной до 693 мм включи тельно		шириной свыше 633 мм	
	Нормальная точность п io-катки (Н)	Повышенная точность прокатки (П)	н	п	Н	п
0,5 0,35	±0,05 ±0,04	±0,04 ±0,03	±0,03 ±0,02	+0,02 —0,03 +0,01 —0,02	±0,04 +0,03	±0,03 ±0,02
Для листовой электротехнической стали допускаемые отклонения не должны превышать: по ширине листов + 1% (по ширине рулонов также допуск +1%), по длине для холоднокатаных листов +1%, для горячекатаных листов +1,5%.
В настоящее время разрабатывается новый государственный стандарт «Сталь электротехническая тонколистовая и ленты. Марки, сортамент и технические требования».
Указанным стандартом предусмотрен выпуск сталей с лучшими электромагнитными характеристиками, боль 4—1373	49
1,7
1,6
СССР L_----
Агмсо, США
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,0
0,9
0,8
3320,0,35мм
Oawata,Япония
Sura, Швеция
Alphasil,Англия
Япония _ I 3330; 0,35мм
3330А; 0,35мм
'8ига-М8;0,35мм
- Alphasil W;0,35mM
Z12; 0,35 мм Alphasil Ц0!0.33мм Sura-M7; 0,35мм Z12;0,30mm M2X;0.30mm
\'Alphastl 37; 0,35мм___
МЕХ, 0,35мм	|
— Sura -МБ; 0,35мм------
,\М6Х; 0,30мм	|	|
\Z11; 0,30мм—---------------------
\ Z10;0,30mm	|	|______
"'Alphasil 33;0,33mm
— Sura М5; 0,35мм —I--------------
; 0,30 мм
М5; 0,28 мм--------------------------
М3; 0,35 мм
МО; 0,28 мм--------------------------
М2; 0,30 мм
Сорт стали
Рис. 2-4. Удельные потери, Вт/кг, для различных марок холоднокатаной электротехнической стали отечественного и импортного производства толщиной 0,28—0,35 мм при индукции 1,5 Т и частоте перемагничивания 50 Гц.
шей шириной рулонов. Для удобства сбора и обработки информации по характеристикам стали предполагается маркировать ее пятизначным числом.
Практически вся электротехническая сталь соответствует марке ЭЗЗО и небольшая часть—марке ЭЗЗОА.
На рис. 2-4 приведены удельные потери различных марок холоднокатаной электротехнической стали толщиной 0,28—0,35 мм при индукции 1,5 Т и частоте перемагничивания 50 Гц, нормируемые отечественными стандартами (ГОСТ 802-58 и 9925-61) и техническими условиями зарубежных фирм. Качество стали условно разбито на четыре сорта, соответствующих уровню удельных потерь лучших марок холоднокатаных сталей.
50
г)	Магнитные свойства электротехнической стали
Для расчета потерь и тока холостого хода трансформаторов исходными являются кривые намагничивания B =	и кривые зависимости удельных потерь от ин-
дукции в электротехнической стали Pr.B=f(B). В на-
Рис. 2-5. Типичные кривые намагничивания на переменном токе частотой 50 Гц для различных марок отечественной и импортной холоднокатаной сталей (измерения проводились на установке для целых листов 1 500 X 750 мм и соответствуют измерениям на аппарате Эпштейна с укладкой пластин внахлестку с обеих сторон, перед измерением листы были подвергнуты повторному отжигу).
стоящее время магнитопроводы силовых трансформаторов изготавливаются из холоднокатаной электротехнической стали.
Типичные кривые намагничивания и удельных потерь для различных марок рулонной холоднокатаной текстурованной стали толщиной 0,35 мм с электроизоляционным покрытием отечественного и зарубежного производства представлены на рис. 2-5 и 2-6.
4*	51
Как указывалось, холоднокатаная сталь в силу специфических особенностей ее кристаллической структуры обладает резко выраженной анизотропией магнитных свойств. Для примера на рис. 2-7,а показано изменение магнитной индукции и удельных потерь на рис. 2-7,6 холоднокатаной стали толщиной 0,35 мм с ребровой текстурой в зависимости от угла между направлением про-
Рис. 2-6. Зависимость удельных потерь от индукции для различных марок отечественной и импортной холоднокатаных сталей при частоте перемагничивания 50 Гц (измерения проводились на установке для целых листов 1 500X750 мм и 750 X 375 мм, перед измерением листы были подвергнуты повторному отжигу).
ке видим, что наиболее нежелательным углом при индукциях 1,2—1,5Т является угол 55—60° (направление пространственной диагонали в кристалле). При этом удельные потери увеличиваются в 3,5—4,0 раза по сравнению с потерями вдоль прокатки.
При напряженности магнитного поля, равной 300 А/м, магнитная индукция под углом 0° к направлению прокатки равна 1,66 Т и уменьшается до 1,1 Т при намагничивании под углом 60° При этом ток намагничивания 52
стали в диапазоне номинальных индукций силовых трансформаторов увеличивается в 30—40 раз. Максимальная анизотропия по магнитной индукции имеет место при индукциях ниже 1,4—1,5 Т, а по удельным потерям при индукциях выше 1,4—1,5 Т. Индукция 1,4—1,5 Т относится к измерениям, проведенным при совпадении магнитного потока с направлением прокатки Наличие резкой анизотропии магнитных свойств текстурованной холоднокатаной электротехнической стали существенно
Рис. 2-7. Зависимость магнитной индукции и удельных потерь от угла между направлением прокатки в стали и направлением намагничивания для холоднокатаной электротехнической стали толщиной 0,35 мм с ребровой текстурой.
снижает ее преимущества по сравнению с горячекатаной сталью, в которой практически отсутствует анизотропия магнитных свойств. Необходимость учета анизотропии магнитных свойств холоднокатаной стали при проектировании и изготовлении магнитопроводов трансформаторов приводит к созданию новых конструкций магнито-проводов (косые стыки в углах плоских магнитопроводов, ликвидация отверстий в пластинах для стяжных шпилек и др.) и специального технологического оборудования (стенды для сборки, механизмы для бандажи-ровки и др.).
53
д)	Механические свойства электротехнической стали
Разработка технологического процесса изготовления магнитопроводов (резка, штамповка, удаление заусенцев, лакировка и др.) требует знания механических свойств электротехнической стали. Анализируя взаимосвязь механических и магнитных характеристик, их анизотропность в холоднокатаной стали, можно обоснованно разрабатывать оптимальные режимы ряда технологических операций по обработке стали. Такие характеристики, как предел упругости, предел прочности, модуль упругости и относительное удлинение электротехнической стали, существенным образом влияют па выбор технологических параметров оборудования для раскроя стали и сборки магнитопроводов.
Для определения рабочей индукции и массы магнитопровода трансформатора необходимо знать также величину коэффициента заполнения пакета сталью (&3).
Механические характеристики электротехнических сталей зависят от содержания кремния в ней, кристаллографической текстуры, величины зерна и толщины листа. Кроме того, на них существенно влияют колебания режимов плавки, прокатки и отжига листов (полосы) в процессе их производства. Поэтому даже при одинаковых содержании кремния, интенсивности текстуры и величины зерна различные партии электротехнической стали могут иметь различающиеся механические свойства.
Коэффициент заполнения зависит от качества макроповерхности стали (волнистость, коробоватость, вмятины), микрорельефа поверхности, наличия пленок окислов и талька, толщины листа, толщины изоляционного покрытия и от усилия опрессовки пластин стали.
На рис. 2 8 представлена зависимость предела упругости оу, предела прочности оп, модуля упругости Е и относительного удлинения б от направления прокатки в образцах отечественной текстурованной холоднокатаной стали марки ЭЗЗО толщиной 0,35 мм без электроизоляционного покрытия, не прошедшей повторного отжига.
Кривые показывают, что максимальные предел прочности, предел упругости и модуль упругости для стали марки ЭЗЗО имеют место под углом 55—65° к прокатке, в этом же направлении относительное удлинение минимально. Под углом 55 65° к прокагке оу на 16% и ои на 26% больше, чем вдоль прокатки.
54
Модуль упругости при растяжении образца под углом 55° к прокатке в 2 раза больше, чем при растяжении вдоль прокатки. При растяжении образца в направлении, перпендикулярном прокатке, относительное удлинение в 5 —6 раз больше, чем при растяжении под углом 55°
Рис. 2-8. Зависимость предела упругости, предела прочности, модуля упругости и относительного удлинения от направления прокатки в образцах холоднокатаной стали марки ЭЗЗО толщиной 0,35 мм без электроизоляционного покрытия, не прошедшей повторного отжига.
к прокатке. Таким образом, холоднокатаная текстурованная электротехническая сталь обладает также резко выраженной анизотропией механических свойств.
Т а б л и ц а 2-4
Зависимость k3 от вида и толщины изоляции рулонной электротехнической стали
Вид изоляции	Толщина изоляционного покрытия на одну сторону, мкм	k3 при толщине листов 0,35 мм
Покрытие типа „Карлит“ Покрытие типа „Карлнт и однократная лакировка	3—4 7—8	0,96 0 94
Производство магнитопроводов трансформаторов с высокими технико-экономическими показателями возможно только при достижении высокого коэффициента заполнения (k3) пакета сталью. Использование рулонной холоднокатаной стали в сочетании с чрезвычайно тонким
55
(3—4 мкм) и прочным изоляционным покрытием обеспечивает коэффициент заполнения до 0,96—0,97 вместо 0,90—0,91 для горячекатаных сталей толщиной 0,35 мм. По данным ВИТ, ЗТЗ и [Л. 3] в табл. 2-4 приведены коэффициенты заполнения рулонной холоднокатаной стали с различным электроизоляционным покрытием при удельном давлении 105 Па.
Зависимость k3 пакета стали от удельного давления приведена в гл. 3.
е)	Перспективы улучшения свойств электротехнической стали и требования к ней
Улучшение электромагнитных характеристик магнитопроводов трансформаторов непосредственно связано с магнитными свойствами электротехнической стали. В связи с этим рассмотрим перспективы уменьшения удельных потерь в текстурованных электротехнических сталях.
Наиболее очевидным в этом 'направлении является уменьшение толщины стали и увеличение процента содержания кремния в ней, так как известно, что потери от вихревых токов пропорциональны квадрату толщины листа и обратно пропорциональны первой степени удельного электрического сопротивления стали, т. е. согласно формуле (2-1) обратно пропорциональны содержанию кремния. Кроме того, увеличение содержания кремния снижает потери на гистерезис.
Снижение потерь путем уменьшения толщины стали практически ограничено толщиной 0,28—0,30 мм, так как при дальнейшем снижении толщины резко уменьшается коэффициент заполнения пакетов сталью, что приводит к росту намагничивающего тока и потерь в магнитопроводе, а также существенно увеличивается трудоемкость изготовления магнитопровода. Увеличение содержания кремния в стали (до 5%) приводит к повышению ее хрупкости и затрудняет механическую обработку пластин.
Имеются сведения [Л. 54], что в будущем удастся получить холоднокатаную текстурованную сталь толщиной 0,28 мм с содержанием кремния около 4,5% с пластичностью, позволяющей успешно ее перерабатывать.
На рис. 2-9 приведены зависимости потерь на гистерезис Рг, вихревые токи Рв и полных потерь Pi0 от тол-56
щины стали и содержания кремния для стали марки М6Х при индукции 1,5 Т и частоте 60 Гц.
Для электротехнической стали толщиной 0,28 мм, содержащей 4,5% кремния, с учетом снижения потерь
на гистерезис от увеличения содержания кремния и пере
счета на частоту 50 Гц полные потери составят величину
порядка А,5/5о=О,7!5-0,78 Вт/кг, которая, по-видимому, является предельно возможной.
Другим направлением в улучшении магнитных свойств электротехнической стали является разработка сталей с кубической текстурой. В 1956— 1957 гг. впервые была описана электрическая сталь с так называемой кубической текстурой. Расположение кристаллов в такой стали показа-
Рис. 2-9 Зависимость потерь па гистерезис, вихревые токи и полных потерь от толщины стали и содержания кремния в ней. Сталь марки М6Х, индукция 1,5 Т, ча стота 60 Гц.
но на рис. 2-10. При этой
текстуре грань куба совпадает с плоскостью листа, а ребра куба (направление легкого намагничивания) ориентируются вдоль и поперек прокатки Диагональ грани куба (направление среднего намагничивания) ориентируется под утлом 45° к прокатке, а пространственная
Рис. 2-10. Холоднокатаная сталь с кубической текстурой.
fl — схематическое расположение кристаллов; б — направление кристаллографических осей.
57
диагональ (направление трудного намагничивания) вообще выводится из плоскости намагничивания
Основным преимуществом стали с кубической текстурой по сравнению со сталью с ребровой текстурой является примерно одинаковое значение потерь в стали при намагничивании ее вдоль и тойерек прокатки и некоторое уменьшение абсолютной величины потерь при на-
Таблица 2-5
Удельные потери (Р, Вт/кг) и индукция (В, Т) в зависимости от угла между направлениями намагничивания и прокатки
Угол намагничивания (по отношению к направлению поокатки)	Электромагнитные характеристики		
	Сталь с ребровой текстурой марки		Сталь с кубической текстурой
	ЭЗЗО	мзх	
0°	^1,5/59 = 1 ’22 Д>00 = 1 > 73 ^1,7/59 = 000 — >8	Р1,5/50 ==I ’°4 В500 = 1 » / 6 7*1,7/50 = 1>48 В, „„0=1,82	Оз со 2° © М о сл о - о о сл	ел  IIII 111 7“ «—  о NP ОО О ф* СП о
90°	7*1,5/50 ~ 8,88 $500 = 1 »80 ? 1,7/50 = 4 ’55 $1 ооо — 1,34	7*1,5/59 =3,35 В500 = 1,32 7*1,7/50 =4>30 В1 000 = 1,36	-?3.-0 со.-0 s - i « О СЛ ® W IIII1II -J ы Д’ о
магничивании стали вдоль прокатки. В табл. 2 5 приведены сравнительные характеристики удельных потерь и индукции для сталей марок ЭЗЗО толщиной 0,35 мм, М6Х толщиной 0,35 мм и стали с кубической текстурой толщиной 0,30 мм и содержанием кремния 3% по данным '[Л. 56, 57].
Механические свойства стали с кубической текстурой близки к свойствам электротехнических сталей с ребровой текстурой с содержанием кремния 3°/о-
В табл. 2-6 по данным [Л. 56] приведены некоторые физические свойства этой стали.
Применение стали с кубической текстурой для маг-питопдоводов трансформаторов взамен стали с ребровой текстурой позволит снизить потери холостого хода в трансформаторах за счет уменьшения потерь в углах магнитопровода, где направление потока не совпадает 58
Таблица 2-6
Физические Свойства электротехнической стали (кубическая текстура, 3% кремния)
1предел текучести, 107 Па		Относительное удлинение» %		Модуль упругости, 107 Па		Плотность, г/см’	Удельнее сопротивление Ом-мм’/м		Индукция насы-	И к X ц	Магнитострикция насыщения	Магнитострикция при Вт=1,8 T; f = 50 Гц
0"	45“	0°	45“	0°	45°						
29	32	10	10	14 000	20 700	7,7	0,4	2,03		24-10 6	7-10 •
с направлением прокатки. В связи с этим отпадет необходимость в специальных конструктивных мероприятиях (косые стыки и др.), связанных с использованием направлений преимущественного намагничивания, как это имеет место в случае применения обычной холоднокатаной стали с ребровой текстурой. Если учесть, что угловые участки магнитопровода в общей массе магни топровода трансформаторов с плоской конструкцией составляют 20—30%, то нельзя ожидать резкого снижения потерь холостого хода трансформаторов, изготовленных из стали с кубической текстурой.
По данным [Л. 57] в трансформаторе, изготовленном из стали с кубической текстурой, при индукции 1,55— 1,65 Т удельные потери на 20—30% ниже, чем в аналогичном трансформаторе, изготовленном из стали с ребровой текстурой.
Стоимость стали с кубической текстурой ориентировочно на 15—20% выше стоимости стали с ребровой текстурой. Для обоснования технико-экономической целесообразности использования стали с кубической текстурой необходимо провести комплекс исследовательских, конструкторских и технологических работ, завершением которых должны быть сравнительные испытания опытных партий трансформаторов различной мощности.
В [Л. 56] сообщается о разработках стали с кубической текстурой — так называемой стали с аксиальной («рассеянной») кубической текстурой. В такой стали грани кристаллографических кубов расположены в плоскости листов. В отличие от обычной кубической текстуры ребра кубов не совпадают с продольным и попереч
59
ным направлением к прокатке, а равновероятно распределены в плоскости листа. Все направления в плоскости листа в магнитном отношении являются равноценными. Вопрос применения этой стали для магнитопроводов трансформаторов пока не изучен.
ж)	Требования к рулонной электротехнической стали
Учитывая, что в настоящее время и в ближайшее пятилетие для отечественного трансформаторостроения будет поставляться в основном электротехническая холоднокатаная сталь с ребровой текстурой, и принимая во внимание возможности технологического оборудования по ее переработке на трансформаторных заводах, основные требования к стали сводят к следующему:
1. Электротехническая сталь должна поставляться в рулонах.
Внутренний диаметр................ 500 мм
Ширина рулона..................... 750-|-7,5мм; 1 ООО-рЮмм
Максимальная масса .	. . . .	4,5 т
2 Номинальная толщина должна быть 0,30 и 0,35 мм с допуском минус 0,02 мм, разнотолщинность — не более 0,01 мм.
3. При разматывании рулона лента должна укладываться в плоскость. Не должно быть стыков ленты в рулоне. Соединение отдельных кусков лент должно выполняться сваркой встык, причем толщина шва должна равняться толщине стали. Количество рулонов, имеющих стык, должно составлять не более 5% поставляемой партии. Рулонная кривизна и саблевидность не допускаются.
4. Сталь должна иметь двустороннее жаростойкое электроизоляционное покрытие. Толщина этого покрытия должна быть не более 3—4 мкм на одну сторону. Покрытие должно быть устойчивым к температуре повторного отжига 830°C в воздушной среде, нейтральным к трансформаторному маслу с температурой до 100 °C и маслостойким при температуре стали до 150 °C. Поверхностное электрическое сопротивление двустороннего изоляционного покрытия при давлении 5-105 Па (5 кгс/см2) должно составлять не менее 70 Ом • см2.
60
Покрытие Должно допускать дополнительную лакировку изоляционным лаком (например, № 302) на электротехнических заводах, не должно отслаиваться при загибе пластин на угол 90° вокруг оправки диаметром 5 мм.
5.	Коэффициент заполнения пакета сталью при удельном давлении 10s Па (1 кг/см2) должен быть не менее 0,96 для стали толщиной 0,35 мм и 0,945 для стали толщиной 0,28 мм.
6.	Образец шириной 30 мм, взятый из любого участка по ширине рулона, должен выдерживать не менее трех перегибов на закруглении с радиусом 5 мм.
7.	Полные удельные потери для худшей марки стали толщиной 0,35 мм не более: Pi,5/50= 1,10 Вт/кг; Pi,-7/50= = 1,50 Вт/кг и А,5/5о=0,9 Вт/кг; /’17/50= 1,35 Вт/кг для лучшей марки стали.
Для лучшей марки стали толщиной 0,30 мм полные удельные потери должны быть не более Pi,5/50=0,8 Вт/кг; А,7/50= 1,25 Вт/кг.
8.	Коэффициент старения стали должен быть не выше 4% при выдержке в течение 120 ч при 120 °C.
2-2. КОНСТРУКЦИОННЫЕ И МАЛОМАГНИТНЫЕ СТАЛИ
Наряду с электротехнической сталью для изготовления вспомогательных деталей магиитопровода применяют конструкционную сталь. В основном это малоуглеродистые стали с содержанием углерода 0,1—0,4%. Технология производства этих сталей прежде всего преследует чисто конструкционные цели: механическую прочность, легкость механической обработки, отсутствие внутренних напряжений и др.
Для изготовления ярмовых балок и других деталей магиитопровода в отечественном трансформаторостроенип используется в основном малоуглеродистая горячекатаная сталь спокойной плавки марки СТЗ, для шпилек используется сталь марки СТ20. Конструкционные малоуглеродистые стали магнитны, но не являются специальным магнитным материалом и служат элементами конструкций. Однако, поскольку они могут находиться в зоне основного магнитного потока (стяжные шпильки магиитопровода) или в зоне потоков рассеяния обмоток (ярмовые балки, бак), магнитные свойства конструкционных сталей следует знать. На рис. 2-11 по данным [Л. 8] приведены характерные зависимости магнитной индукции от напряженности поля (а) и удельных потерь от магнитной индукции (б) для малоуглеродистой конструкционной стали. С целью облегчения конструктивных элементов магнитопровода иногда применяют сталь с повышенными механическими свойствами — легированную (десятые доли процента) никелем, хромом, молибденом и др. Изделия из легированных сталей должны подвергаться отпуску при 650—750 °C для снятия
61
Ьнут]эейни^ напряжений. Предел Прочности ле1 ированьых Сталей при изгибе составляет (5,0—9 5)-108 Па (50—95 кгс/мм2), а их магнитные свойства приближаются к свойствам малоуглеродистых конструкционных сталей.
Для снижения потерь в стяжных шпильках и плитах (используемых взамен вертикальных шпилек) и в прессующих пластинах магнитопровода, находящихся в зоне основного магнитного потока, в последнее время применяются маломагнитные стали, обладающие высокими механическими свойствами и магнитной проницаемостью в сильных магнитных долях не более 1,05— 1,50. Получают такие стали путем введения в их состав никеля (23—26%) или марганца (12—13%). В виде примера немагнитной стали можно
а)	б)
Рис. 2-11. Электромагнитные характеристики для малоуглеродистой конструкционной стали марок Ст. 3, Ст. 5. а — кривые намагничивания; б — удельные потерн. Измерения проводились на тороидальных образцах при частоте Б0 Гц; 1 — толщина образца 15 мм; 2 — то же 2 мм.
указать никелевую сталь, имеющую следующий состав: 0,25— 0,35% углерода, 22—25% никеля, 2—3% хрома, остальное железо. Предел прочности такой стали при изгибе (7—8) • 108 Па (70— 80 кгс/мм2), магнитная проницаемость 1,05—1,20. До недавнего времени стяжные -плиты и прессующие пластины магнитопроводов при необходимости изготавливались из практически немагнитной стали марки 1Х18Н9Т. Нашла применение и маломагнитная сталь марки 15Г17ЮЗ.
2-3. ЛЕНТА МЕДНАЯ
В качестве заземляющих шин в магнитопроводах трансформаторов используется медная лента. Применение меди в качестве проводникового материала обусловлено рядом ее свойств: малое удельное электрическое сопротивление, достаточно высокая механическая прочность, сравнительно высокая стойкость по отношению к коррозии и др. Заземляющие шины магнитопроводов из тонкой медной ленты удобно и надежно крепятся между пластинами магнитопровода за счет трения. В процессе производства меди в виде лент, листов, проводов при холодной протяжке получают твердотянутую медь (маркируется МТ), которая благодаря наклепу имеет 62
высокие механические характеристики; лента из твердотяиутой меди несколько пружинит. . После отжига .при температуре несколько сотен градусов с последующим охлаждением получается мягкая медь (маркируется ММ), которая сравнительно пластична, имеет весьма большое удлинение при разрыве и более низкое удельное электрическое сопротивление. По данным [Л. 9] в табл. 2-7 приведены основные свойства меди.
Таблица 2-7
Механические и электрические свойства меди
Характеристика	Медь	
	Мт	мм
Предел прочности при растяжении, 10’ Па, не менее 		36—39	26—28
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее 		0,5—2,5	18—25
Удельное сопротивление, Ом-мм*/м, не более 		0,0179—0,0182	0,0175
В трансформаторах заземляющие шипы магнитопроводов изготавливают из мягкой меди марки ММ (99,9% чистого металла) в виде медной ленты (голой) МГМ по ГОСТ 434-53.
2-4. ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
а) Электрокартон
Для электрической изоляции ярмовых балок от активной стали ярма и создания охлаждающего масляного канала между балкой и ярмом, а также изоляции отдельных пакетов магнитопровода используют изоляционные прокладки из электрокартона Картоны — это листовые или рулонные материалы коротковолокнистого строения, в основном состоящие из целлюлозы. В трансформаторострое-нии используется электрокартон марки ЭМЦ (ГОСТ 4194-62), изготовленный из неотбеленной сульфитной целлюлозы. Электрокартон ЭМЦ предназначен для работы в трансформаторном масле при 95 °C, обладает хорошими электрическими характеристиками, ме-
Т а б л и ц а 2-8
Размеры электрокартона, мм
Электрокарт он	Толщина	Ширина	Длина
Рулонный	0,5	1 000	—
Листовой	1—3 1-3	850 1 850	950—1 100 3 800
63
ханической прочностью, повышенной масловпитываемостыо и стойкостью к тепловому старению. Плотность электрокартона ЭМЦ равна 0,9—(1,0 г/см3. Электрокартон выпускается в листах и рулонах (табл. 2-8).
При штамповке и резке на гильотинных ножницах электрокартон не должен расслаиваться. Поверхность электрокартона должна быть практически ровной, чистой и без токопроводящих включений и пыли.
б)	Бук
Бук является изоляционным и конструкционным материалом и благодаря своему широкому распространению, относительной дешевизне и легкости механической обработки нашел широкое распространение в трансформаторостроении. Для опрессовки отдельных участков пакетов магнитопровода трансформаторов больших габа ритов и расклиновки стержневых пакетов плоского магнитопровода трансформаторов малых габаритов применяют деревянные буковые планки (ГОСТ 2965-62).
Бук имеет .плотность 0,65—0,70 г/см3, обладает пределом прочности при растяжении (вдоль волокон) порядка 108 Па, меньше всех пород дерева повышает кислотность трансформаторного масла. Влажность поставляемого бука должна быть не более 22±3%, которую сушкой доводят до 10%. Бук сушат в специальных камерах по определенному режиму, с учетом различных усадок его в различных направлениях, продолжительностью порядка 10—12 суток. Электрические свойства бука после сушки улучшают пропиткой буковых деталей в трансформаторном масле. Пропитку бука следует проводить только после окончания всей механической обработки (распиловки, сверловки и пр.).
в)	Трубки бумажно-бакелитовые и гетинакс
Бумажно-бакелитовые трубки, применяемые для изоляции прессующих и стяжных шпилек магиитопровода, изготовляются по техническим параметрам ГОСТ 8726-58. В магнитопроводах трансформаторов применяются бумажно-бакелитовые трубки 'марки ТБ с внутренним диаметром 6—80 мм и длиной до 2 000 мм. Бумажнобакелитовые трубки изготавливают из лакированной бакелитовым лаком бумаги наматываемой на металлическую оправку. Диаметр оправки определяет внутренний диаметр трубки. В процессе намотки бумага своей нелакированной стороной проходит по поверхности горячих валов станка. Полимеризация лака происходит в печах, куда помещают трубки, намотанные на оправках. Бумажнобакелитовые трубки допускают механическую обработку: резку, обточку, сверловку, фрезеровку.
В магнитопроводах новых конструкций мощных трансформаторов для образования продольных и .поперечных охлаждающих масляных каналов используют гетинаксовые пластины. При этом ширина охлаждающего канала равна толщине пластины.
Гетинакс (ГОСТ 2718-54) представляет собой слоистую электроизоляционную пластмассу, состоящую из большого числа слоев пропиточной бумаги и бакелитовой смолы, имеет плотность 1,3—• 1,4 г/см3. Применяют гетинакс следующих марок: А — для работы 64
в трансформаторном масле; Б - для работы .в трансформаторном масле, но с повышенной электрической прочностью вдоль слоев; В для работы на -воздухе и в трансформаторном масле; Г — для работы на воздухе в условиях повышенной влажности.
В магнитопроводах применяют листовой гетинакс толщиной 2—20 мм. Он поддается механической обработке: распиловке, фрезеровке, сверловке, обточке.
г)	Стеклобандажная лента
Для изготовления магнитопроводов трансформаторов с бандажной фиксацией пакетов магнитопровода в новых сериях трансформаторов применяется стеклобандажная лента марки ЛБС-Э (лента нетканая бандажная из стекловолокна по ТУ 7-67).
Стекло, применяемое для изготовления ленты, имеет бесщелоч-ной состав (МРТУ6-05-922-63).
Лента нетканая бандажная из стекловолокна состоит из параллельно расположенных непрерывных стеклянных нитей, скрепленных между собой пропитывающим лаком марки ЭН (раствор эпоксидной смолы — ВТУ-6-67). Лента имеет по ширине равномерно распределенные волокна и равномерно пропитана лаком. Она поставляется в катушках длиной по требованию заказчика. Основные характеристики ленты ЛБС-Э указаны в табл. 2-9.
Таблица 2-9
Характеристики ленты ЛБС-Э
Размеры ленты, мм		Предел прочности при растяжении, 10s Па	Содеря а-ние	Растворимость	Содержание летучих, %	Масса 1 000 пог. м, кг
Толщина	Ширина		связующего, %			
0,2	20	7	22—25	90+7	1—2	7
Предел прочности при растяжении бандажа из 20 витков ленты ЛБС-Э, полимеризованного при 85 °C в течение 24 ч, не менее 4-108 Па.
В связи с тем, что длительное храпение бандажной стеклолен-ты приводит к ухудшению ее физико-механических свойств, целесообразно изготавливать ее по мере надобности непосредственно на трансформаторных заводах.
Глава третья
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОПРОВОДОВ
Одним из важнейших показателей качества магнитопровода является коэффициент увеличения потерь (К), который показывает, во сколько раз возросли потери в реальном магнитопроводе по сравнению с потерями 5-1373	65
в исходной стали, из которой изготовлена активная часть магнитопровода, при той же расчетной индукции
Р\= Р уд.магв/Р уд.стали,
где Руд.магн — удельные потери в магнптопроводе; ^уд.стали — удельные потери в исходной стали.
Увеличение потерь в магнптопроводе определяется не только несовершенством его конструкции, но в значи тельной мере и технологией его производства. Низкий уровень технологии изготовления магнигопроводов может привести к значительному увеличению потерь в го товом магнитопроводе. Изготовление всех конструкций магнитопроводов можно разделить на три основных вида производства: изготовление элементов активной части; изготовление деталей и узлов неактивной части магнито проводов; сборка и испытание магнитопроводов.
Из опыта отечественного и зарубежного трансформа-торостросния известно, что для одних и тех же конструкций магнитопроводов К= 1,2-5-1,3 для заводов с передовой технологией и К= 1,6-5-2 для заводов с низким уровнем технологии.
Технологический процесс во многом предопределяется конструкцией активной части магиитопровода, в особен нести типом заготовок и способом их сочленения.
Основными типами отечественных конструкций магнитопроводов являются: плоские пластинчатые шихтованные, пространственные пластинчато-ленточные стыковые и пространственные ленточные непрерывные.
Технологические процессы изготовления этих конструкций имеют как общие, так и свои специфические особенности.
3-1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ МАРШРУТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОПРОВОДОВ
На отечественных трансформаторных заводах широко применяется плоская пластпнчато-шихтованная конструкция магнитопроводов, активная часть которых набирается из плоских пластин. До недавнего времени пластины изготовлялись исключительно из листовой электротехнической стали. Листы на гильотинных ножницах раскраивались на полосы, равные по ширине и длине пластинам магнитопровода. Размеры пластин ограничи-66
еались габаритами исходного листа стали. Пластины получались с большими отклонениями от номинальных размеров. Технологический процесс был мало механизирован. Этот процесс еще и сейчас находит применение на некоторых заводах. Подробно технология изготовления пластин магнитопроводов из листовой стали рассмотрена в работе [Л. 10].
Применение рулонной электротехнической стали взамен листовой стали коренным образом изменило технологию изготовления пластин магнитопроводов и позволило почти полностью механизировать и в значительной степени автоматизировать процесс их изготовления.
При всем многообразии размеров и форм пластин магнитопроводов технологию получения их из рулонной стали можно свести к двум основным процессам.
1. Продольная резка исходных рулонов на отдельные рулоны, по ширине равные изготавливаемым из них пластинам.
2. Поперечная резка раскроенных рулонов на мерные по длине пластины.
С внедрением рулонной стали стало возможным изготавливать пластинчато-ленточные и ленточные магнитопроводы. Характерной особенностью этих конструкций является наличие витых элементов активной части магнитопроводов. Технологию получения витых элементов из рулонной стали можно также свести к двум технологическим процессам.
1. Продольная резка рулонов на отдельные рулоны аналогично резке при процессе получения пластин.
2. Навивка из раскроенных рулонов витых элементов требуемой формы.
После продольной и поперечной резок электротехнической стали, в особенности холоднокатаной, за счет механических напряжений, которым она подвергается в процессе переработки, наблюдается ухудшение ее электромагнитных характеристик, что приводит к возрастанию потерь в готовом магпитопроводе Поэтому пластины и витые элементы с целью восстановления их электромагнитных характеристик до уровня исходного материала подвергаются специальной термической обработке — отжигу.
При изготовлении пластин магнитопроводов из стали с изоляционным покрытием в некоторых случаях пластины дополнительно лакируются, т. е. на них наносится
67
с двух сторон специальная лаковая или жаростойкая электроизоляционная пленка.
Технологические операции по продольной и поперечной резкам рулонной стали, огжигу и лакировке ее выполняются на специальных высокопроизводительных линиях и агрегатах. В некоторых случаях продольная и поперечная резки выполняются на одной линии. Изготовление вспомогательных узлов и деталей активной части в зависимости от объема производства 'осуществляется на отдельных специализированных участках. Ярмовые балки, опорные лапы, соединительные пластины и другие детали из листового или профильного материала изготавливаются, как правило, в заготовительно-сварочных цехах, где сосредоточено изготовление баков и других металлоконструкций трансформаторов. Это диктуется тем, что многие операции по подготовке металла, раскрою, сварке могут быть выполнены на одном и том же оборудовании. Немаловажное значение имеет и рациональное использование отходов.
Прессующие и соединительные шпильки, винты и другие детали, требующие большого объема механической обработки, изготавливаются на специализированных механических участках, бакелитовые трубки, шайбы, стек-лолента для бандажей и др. — на участках, где изготавливаются изоляционные детали для всех узлов трансформаторов.
Готовые элементы активной части и вспомогательные детали и узлы подаются различными транспортными средствами на сборочные участки, где производятся полная сборка магнитопроводов и их контроль.
Технологический маршрут последевательного изготовления различных конструкций магнитопровода на базе применения рулонной стали приведен в табл. 3-1.
3-2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИЗГОТОВЛЕНИЮ МАГНИТОПРОВОДОВ
Качество изготовления магнитопроводов оказывает огромное влияние на его технико-экономические показатели. Увеличенные зазоры в стыках приводят к возрастанию потерь и тока холостого хода. Нарушение межли стовой изоляции вызывает повышение потерь от вихревых токов, а недостаточная опрессовка и ненадежная 68
Таблица 3-1
Типовой технологический маршрут изготовления магнитопроводов силовых трансформаторов
№п/п.	Конструкция магиитопровода	|	Технологический маршрут
1	Плоский пластинчатый шихтованный	Нанесение Продольная рез- Поперечная рез-	q	электро-	Сборка	Изготовление к а исходного р у- -> ка полученных -* итжиг	изоляци- -> магнито-*- вспомогательной а на полосы полос на пласти- пластин оиного по- провода	иых узлов ны	крытия	и деталей пластин
2	Пространственный пластинчато-ленточный стыкованный	Навивка ярм из	Отжиг Продольная рез-разрезанных по-ярм	Сборка	Изготовление ка исходного ру-	лос	о	магните-«- вспомогатель- лона на полосы Поперечная рез-	провода	ных узлов ка полос иа плас- пластин	и детатей тины
3	Пространственный ленточный непрерывный	Продольная рез- Навивка секций	Отжиг	Сборка	Изготовление ка исходного ру- -* из разрезанных -> ГРКпий	магнито- «- вспомогатель- лона на полосы	полос	ц	провода	ных узлов и деталей
фиксация магиитопровода служат источником значительных вибраций и повышения шума трансформатора.
В процессе сборки магиитопровода возможно отклонение фактического контура поперечного сечения стерж-
Рис. 3-1. Схематическое изображение измененной величины гарантированного зазора между стержнем и цилиндром обмотки.
а — при большой толщине пакетов; б — при смещении пакетов; е — при перекосе пакетов; 1 — цилиндр обмотки; 2 — пакет пластин; с — величина гарантированного зазора; ct— величина измененного зазора.
ней от расчетного контура (рис. 3-1), вызванное отклонением высоты пакетов или их смещением и перекосом. При этом нарушается величина гарантированного зазора между обмоткой и магнитопроводом и, кроме того,
Рис. 3-2. Схематическое изображение измененной величины гарантированного зазора между магнитопроводом и баком.
а — смещение пластин магнитопровода по длине в процессе сборки; б— положение магиитопровода в баке; / — магнитопровод; 2—бак; й — величина измененного зазора.
70
такое смещение может вызвать повреждение главной изоляции при насадке обмоток на стержни магнптопро-вода. Продольный перекос магнитопровода (рис. 3-2) приводит к перекосу и неравномерной опрессовке обмоток, а также к неправильной установке всей активной части в баке трансформатора и нарушению гарантированных изоляционных расстоянии.
Неточная сборка магнитопровода оказывает отрицательное воздействие не только на сам магнптопровод, но и на сборку всей активной части трансформатора и может явиться причиной аварий при его эксплуатации.
Поэтому к изготовлению магнитопроводов в зависимости от их конструктивного исполнения предъявляется ряд особых требований, оговариваемых в специальных руководящих материалах.
а) Технические требования к продольной резке
Из полос электротехнической стали, полученных путем продольной резки ленты рулона, непосредственно навиваются витые элементы активной части ленточных и пластинчато-ленточных магнитопроводов или изготавливаются путем последующей поперечной резки пластины пластинчатых и пластинчато-ленточных магнптопроводов. Поэтому от точности разрезки ленты рулона на полосы в основном зависит и точность изготовления активной части магнитопровода. Чем точнее нарезана полоса по ширине, тем легче обеспечить заданный коэффициент заполнения круга поперечного сечения магнитопровода.
Поэтому полосы по ширине изготавливаются с ограниченным допуском '(табл. 3-2).
Т а б л и ц а 3-2
Допуски по ширине разрезанной полосы
Ширина полосы, мм	Допуск, мм
До 400 От 400 до 1 000	+0,4 +0,6
Весьма важное значение придается получению прямолинейности продольных кромок разрезанных полос, так как эго дает возможность избежать наличия гребешков
71
в плоскости поперечного сечения собранных магнитопроводов. Кроме того, продольные кромки полос используются как технологические базы при навивке из них витых элементов или при поперечной резке их на мерные пластины. Поэтому от прямолинейности продольных кромок зависят качество намотанных элементов и размеры косоугольных пластин.
В табл. 3-3 приведены допустимые отклонения от прямолинейности продольных кромок полос.
Таблица 3-3
Допуски на отклонение от прямолинейности продольных кромок поле с
Ширина полосы, мм
Допуск, мм, на 1 м длины
До 400
От 400 до 1 000
0,2
0,3
Весьма нежелательным является наличие на кромках полос заусенцев, полученных в процессе резания. Заусенцы могут вызвать замыкание отдельных слоев магнитопровода. Поэтому на кромках полос допускается наличие заусенцев высотой не более толщины изоляционного покрытия. Это требование диктует жесткий подход к качеству режущего инструмента и его настройке или требует наличия специальных устройств для снятия заусенцев.
Плотность намотки разрезаемых рулонов должна обеспечивать их достаточную жесткость для исключения нежелательных деформаций рулона от собственной силы тяжести. Обычно требуемая плотность намотки достигается за счет продольного натяжения полосы при намотке (с усилием, не превышающим 10б) 7 Па).
б) Технические требования к поперечной резке
Путем поперечной резки изготавливаются пластины магнитопроводов из разрезанных мерных по ширине полос рулона. Основными требованиями, предъявляемыми к пластинам магнитопроводов, являются точность их 72
Таблица 3-4
Допуски на длину пластин
Длина пластин, мм	Допуск, мм
До 400	—0,1 —0,4
От 400 до 1 000	—0,1 —0,5
От 1 000 до 2 000	—0,3 —1,0
От 2 000 до 3 000	—0,5 —1,5
От 3 000 до 4 000	— 1,4 —2,0
Свыше 4 000	—1,5 —2,0
изготовления по длине и по углу поперечной кромки. Отклонения от заданных размеров могут вызвать при сборке магнитопровода нарушение геометрической формы и большой зазор в стыках.
Рис. 3-3. Изменение длины косоуголъ-ных пластин в зависимости от ширины и угла.
В табл. 3-4 приведены допустимые отклонения по длине пластин магнитопроводов.
Для косоугольных пластин отклонения по длине должны учитывать отклонения размеров пластин по ширине 73
И углу, так как эта отклонения вызывают изменение размеров L и Li (рис. 3-3). Требования к величине заусенцев, образуемых на поперечных кромках, такие же, как и для продольных кромок.
в)	Технические требования к отжигу
Для восстановления ухудшенных во время технологической обработки электромагнитных характеристик электротехнической стали ее подвергают отжигу. Лучше всего эту операцию выполнять в конце технологической обработки, однако это не всегда можно осуществить. Поэтому в каждом конкретном случае место отжига в технологической цепочке определяется с учетом многих факторов (максимальная эффективность отжига, время отжига, размеры отжиговой печи и др.).
Весьма важно при отжиге не ухудшить поверхностную геометрию пластин против исходной. С этой целью режимы отжига (температура, скорости нагревания и охлаждения) выбираются таким образом, чтобы не вызвать деформации стали (коробоватости и волнистости). После отжига поверхность пластины должна быть чистой, без следов окалины.
г)	Технические требования к изоляции пластин
Пластины магнитопроводов, изготовленные из стали без изоляционного покрытия, в зависимости от мощности трансформатора, в котором они будут использованы, подвергаются изоляционному покрытию.
1.	Для трансформаторов мощностью до 6 300 кВ  А включительно — однократному.
2.	Для трансформаторов мощностью свыше 6 300 кВ-А — двукратному. В некоторых случаях, при наличии специальных требований, число изоляционных покрытий может отличаться от указанных.
Пластины магнитопроводов, изготовленные из холоднокатаной стали с жаростойким покрытием, при их ширине свыше 400 мм или предназначенные для магнитопро  водов трансформаторов мощностью свыше 32 МВ-А или напряжением свыше 110 кВ, подвергаются дополнительному нанесению изоляционного покрытия Толщина покрытия должна составлять не более 3—4 мкм па сторону, 74
а поверхностное сопротивление после лакировки — не менее 120 Ом-см2. После изоляционного покрытия пластины должны иметь равномерную по цвету поверхность, гладкую, блестящую, без наплывов и утолщений, царапин, выгоревших мест и налета сажи. Допускаются под-гар пленки не более 5% площади пластины.
д)	Технические требования к сборке магнитопроводов
На сборку должны поступать детали, изготовленные в соответствии с техническими требованиями, предъяв ляемыми к ним. При сборке необходимо обеспечить тре-
буемые геометрическую форму и размеры магнитопровода. Отклонение оси стержня магнитопровода от номинального положения допускается не более 1,5 мм на 1 м длины. Нахлест пластин в стыках не допускается. Зазор в стыках и величина «гребешков» не должны превышать 1,5 мм, а для части пластин, составляющих не более 0,5% общего числа, допускается увеличение зазора до 2,5 мм и «гребешков» до 2 мм. В стержнях и ярмах собранного магнитопровода размеры «щелей», обусловленные волнистостью и разнотол-
Рис. 3-4. Зависимость коэффициента заполнения пакета сталью от величины удельного давления. 1 — холоднокатаная рулонная сталь толщиной 0,35 мм с карлитовым покрытием; 2 — холоднокатаная рулонная сталь толщиной 0,35 мм с карлитовым покрытием плюс однократная лакировка лаком № 302; 3 — горячекатаная сталь толщиной 0,35 мм с однократной лакировкой лаком № 302.
щинностью стали и неравномерностью прессовки, по толщине не должны превышать 1,5 мм и по длине 150 мм. Количество щелей в любом сечении ярма и стержня не должно быть более 2.
В местах стыков стержневых и ярмовых позиций допускается утолщение не более 1 % фактической толщины стержня. Для получения заданного коэффициента заполнения сечения сталью необходимо, чтобы пластины
75
в нем были сжаты с удельным давлением (1—3) • 105 Па (1—3 кг/см2) в среднем пакете.
При больших удельных давлениях коэффициент заполнения практически мало увеличивается (рис. 3-4), в то же время это приводит к значительному увеличению потерь в магнитопроводе из-за повышенных механических напряжений в активной стали.
3-3. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ
Сложившаяся технологическая схема производства магнитопроводов силовых трансформаторов не обеспечивает полное использование электромагнитных свойств, потенциально заложенных в исходном активном материале. Принятый способ производства активной части магнитопроводов трансформаторов всех видов и назначений основан на использовании в качестве исходного сырья холоднокатаной стали, поставляемой металлургическими заводами в термически обработанном состоянии
Высокотемпературная термическая обработка электротехнической стали (заводом-поставщиком) приводит к созданию в ней необходимой структуры, обеспечивающей высокие магнитные свойства. При механической обработке этой стали на заводах-потребителях в ней возникают дополнительные механические напряжения, которые вызывают искажение кристаллической решетки металла и приводят к изменению исходной структуры доменов. При этом существенно уменьшается магнитная проницаемость стали, что приводит к увеличению намагничивающего тока и потерь в готовых изделиях. Как показывает анализ технологии изготовления магнитопроводов, увеличения намагничивающего тока и потерь в стали обусловливаются резкой и штамповкой пластин, удалением заусенцев на пластинах, лакировкой и транспортировкой пластин, а также сборкой и опрессовкой магнитопровода.
Внедрение рулонной электротехнической стали взамен листовой и ее раскрой на автоматических линиях позволили только механизировать процесс механической обработки стали, сохранив резку, штамповку, удаление заусенцев как промежуточные операции. Кроме того, анализ характера возникающих механических напряжете
ний в стали при обработке ее па линиях продольного или поперечного раскроя показывает, что помимо напряжений от резания превалирующими во всей массе обрабатываемой стали являются напряжения от изгиба с натяжением, возникающие при протягивании ленты и огибании ею роликов и барабанов линии.
Незначительное ухудшение магнитных свойств стали ка каждом из этапов технологической обработки приводит в готовом магнитопроводе к весьма ощутимому уве личению исходного уровня потерь, что в отдельных случаях невозможно восстановить даже повторным отжигом. Детальное изучение влияния отдельных технологических этапов изготовления магнитопроводов трансформаторов на их эксплуатационные характеристики и рациональное построение технологического процесса могут привести к существенному улучшению качества изделий и повышению их надежности.
а)	Влияние резки
Резка пластин из листов или рулонов трансформа торной стали представляет собой сложную и ответственную операцию. Лист или рулон на гильотинных или дисковых ножницах раскраивается на полосы. При этом в результате реза происходит пластическая деформация и в стали возникает зона остаточных напряжений, расположенная в основном вдоль кромки реза. Установле но, что наибольшая деформация стали имеет место непосредственно у линии реза с постепенным уменьшением ее по мере удаления от кромки реза Искажение структуры металла в результате наклепа от резки представляет сквозную по толщине область, распространяющуюся вдоль кромки реза на ширине 2—4 мм, а иногда и более. Искаженная кристаллическая решетка в районе реза ухудшает магнитные свойства стали вследствие того, что структурные дефекты приводят к перестройке доменной (магнитной) структуры стали [Л. 5]. Дополнительные механические напряжения, возникшие в результате резки, усложняют доменную структуру: домены измельчаются, их границы становятся более извилистыми, по является так называемая «лабиринтная» структура [Л. 11]. При этом кристаллографическая ориентировка
77
новых зерен является менее выгодной, чем исходная, что снижает общую степень гекстуровапности и приводит в холоднокатаной стали к существенному ухудшению магнитных свойств.
Влияние резки па магнитные свойства трансформаторной стали изучалось в ряде исследований. Большой интерес представляют работы Г. А. Брашеван и Б. В. Мо-лотилова {Л. 11] и В. В. Дружинина [Л. 12], в которых исследовалась зависимость петель гистерезиса и магнит ной проницаемости от пластических деформаций, возникающих при резке. В [Л. 11] сделана попытка разработать методику количественной оценки влияния резки на магнитные свойства по структурным характеристикам стали, а в {Л. 12] впервые высказана мысль о том, что при резке трансформаторной стали на полосы различной ширины необходимо учитывать не только влияние краевого наклепа, но и перераспределение внутренних напряжений, которое имеет место после резки. Следует отметить ценность исследований Г. Райх [Л. 58], в которых автор сравнивает чувствительность к резке различных марок холоднокатаной стали, изготовленной в СССР, ГДР, Англии и Бельгии. В |[Л. 58] предлагаются эмпирические формулы для учета влияния резки холоднокатаной электротехнической стали на намагничивающий ток, максимальную магнитную проницаемость и удельные потери Однако эти формулы в практике трудно использовать.
В работе Я. И. Кагана и И. Я- Сидоренко [Л. 13] исследовалось влияние краевого наклепа на магнитные свойства узких образцов (2,5—60 мм), изготовленных из низкосортной трансформаторной стали марки Э310. В других работах исследовалось общее влияние наклепа и внутренних напряжений, возникающих при резке, влияние только наклепа и ударов прижима станка на электромагнитные характеристики трансформаторной стали.
При резке трансформаторной стали на отдельные полосы, как указывалось выше, кроме краевого наклепа происходит перераспределение внутренних напряжений, эффект влияния которых на магнитные свойства, как правило, противоположен краевому наклепу (Л. 12].
Для определения общего изменения потерь от появления краевого наклепа и перераспределения внутренних напряжений при резке [Л. 14] листы размером 1 500Х Х750 мм разрезали вдоль на полосы шириной 375, 250, 78
150, 125 и 75 мм. Удельные .потери в неразрезанных листах (1 500x750 мм) сравнивали с удельными потерями тех же листов, но разрезанных на 2, 3, 5, 6 и 10 частей^ Потери в листах измерялись на 'специальной установке (Л. 15]. \
Из рис. 3-5 следует, что процесс резки (суммарное воздействие наклепа и перераспределения внутренних напряжений) для полос шириной более 400—500 мм как для листовой, так и для рулонной стали практически не увеличивает удельные потери в ней в диапазоне рабочих индукций силовых трансформаторов. С
Рис. 3-5. Зависимость изменения удельных по-
терь от ширины пластин после резки для листовой и рулонной электротехнической стали арки ЭЗЗО толщиной 0,35 мм.
уменьшением ширины .пластины для рулонной стали наблюдается увеличение удельных потерь (+ДР) от резки. В образцах из листовой стали при ширине пла-
стин более 125 мм, где перераспределение внутренних напряжений при резке является превалирующим над наклепом, наблюдается уменьшение удельных потерь (—ДР) с уменьшением ширины пластины, что подтверждается данными (Л. 12]. Резка пластин листовой стали
шириной менее 125 мм за счет возрастания влияния наклепа (сильно увеличивается относительный объем поврежденной зоны) приводит к уменьшению степени снижения удельных потерь, а для пластин шириной 60 мм и менее [Л. 13] резка листовой стали приводит только
к увеличению потерь.
Различное влияние резки в зависимости от ширины пластины на удельные потери листовой и рулонной стали производства Ново Липецкого металлургического завода, вероятно, имеет место из за различных режимов отжига и других технологических особенностей производства листовой и рулонной стали.
При «подрезке» кромок ленты рулона при раскрое широких пластин (ширина пластин магнитопроводов силовых трансформаторов достигает 750 мм) превалирующим является краевой наклеп. Чтобы оценить влияние
79
Рис. 3-6. Зависимость прироста удельных потерь и намагничивающего тока от отношения периметра реза к массе пластины П/О для электротехнической стали марки ЭЗЗО толщиной 0,35 мм.
«чистого» наклепа при резке, было предложено ввести понятие относительной длцйы роза,'представляющее собой отношение периметра реза к массе всей пластины (Z7/G). Для пластин определенной формы величина Z7/G позволяет заранее оценить увеличение удельных потерь и намагничивающего тока трансформаторной стали с уче
том краевого наклепа от резки. Это удобно использовать на практике при расчете характеристики холостого хода трансформаторов. Исследование влияния краевого наклепа (листы по периметру подрезались на 3—4 мм) на магнитные свойства проводилось на образцах трансформаторной стали различных марок (Э320, ЭЗЗО, М6Х). При этом установлено, что с увеличением отношения П/G потери и намагничивающий ток линейно увеличиваются. Для примера (рис. 3-6) приведены зависимости &P=f(n/G) и &I=f(n/G) стали марки ЭЗЗО толщиной 0,35 мм с электроизоляционным покрытием (диапазон П!G = 2 — 8 м/кг). По данным более поздних исследований Г. Койта [Л. 62] зависимость AP = f(il/G) как для холоднокатаной, так и для горячекатаной электротехнических сталей в диапазоне /7/G = 15-4-110 м/кг является также линейной. Установлено, что стали лучших марок более чувствительны к краевому наклепу, чем стали худших марок. Краевой наклеп от резки больше влияет на магнитные свойства стали толщиной 0,5 мм без электроизоляционного покрытия, чем на сталь толщиной 0,35 мм тоже без покрытия (примерно приращение удельных потерь и намагничивающего тока от краевого наклепа после резки стали марки Э320 толщиной 0,5 мм соответственно на 7 и 12% больше, чем для этой же марки стали, но толщиной 0,35 мм).
Эти экспериментальные данные по резке трансформаторной стали получены при использовании ножей, которые прослужили примерно половину своего срока службы после заточки.
80
Интересен эффект анизотропии краевого наклепа 01 резки [Л. 601 Из-за анизотропии магнитных свойств хо-лоднокатаноц текстурованной стали влияние краевого наклепа от рёзки зависит от угла между кромкой реза и направлений! намагничивания пластины; при резке под углом к прикатке в неотожженной стали возникает так называемая\ «непостоянная» текстура, приводящая даже к некоторому уменьшению потерь. На основании этого рекомендуется поперечную резку выполнять после того, как ленты рулонной стали нарезаны вдоль прокатки и отожжены. \
У магнитопровоДов с косыми стыками по данным [Л. 60] сталь отжигалась до поперечной резки (по технологии, принятой на отечественных заводах, сталь отжигается после поперечной резки), это дало снижение потерь примерно на 3%- Контрольные эксперименты по поперечной резке, проведенные на сталях марок М.6Х и М4Х, показали на 75% проб снижение удельных потерь на 1,5—3,0%.
Влияние на магнитные свойства резки листов электротехнической стали, выполненной гильотинными ножницами, включает суммарное действие наклепа от резки и наклепа от удара прижима гильотинных ножниц. В [Л. 16] исследовалось влияние «чистого» удара прижима ножниц на электромагнитные характеристики стали. Результаты эксперимента показали, что для листов холоднокатаной стали шириной 120—350 мм удар прижима по всем кромкам реза увеличивает потери на 1,5— 2,0% и намагничивающий ток на 3—5% при номинальных индукциях. Удар прижима с приклеенными или вмонтированными резиновыми прокладками толщиной 4—6 мм не приводит к увеличению потерь и намагничивающего тока.
Отметим, что многочисленные расчеты с использованием данных рис. 3-5 и 3-6 показали, что резка пластин стали увеличивает потери холостого хода силовых трансформаторов II и III габаритов, магнитопроводы которых изготовлены из холоднокатаной стали, на 2—5% и трансформаторов IV габарита и выше — на 1—2%. Соответственно намагничивающий ток увеличивается на 10— 25% и 5—10%.
В процессе резки рулонной стали на автоматических линиях, как было сказано выше, сталь подвергается изгибу (при огибании роликов и барабанов) с натяжением
6—1373
81
(силами сопротивления перемещению ленты). При этом в стали возникают дополнительные механические напряжения, определяемые технологическими режимами резки и конструктивными параметрами линии, которые могут привести к ухудшению исходного Дровня магнитных свойств стали. С целью минимального ухудшения исходных электромагнитных характеристик рулонной трансформаторной стали при обработке ее на автоматических линиях необходим обоснованный подход к отработке режимов резки и выбору параметров линии. В ряде работ, посвященных изучению влияния чистого натяжения [Л. 12, 17, 61] и чистого изгиба (Л. 62, 18, 16] па электромагнитные характеристики трансформаторной стали, рассматривалось изменение магнитных свойств стали непосредственно при действии нагрузки, что является весьма важным для оценки характеристик холостого хода. В [Л. 19] рассматривается влияние напряжений изгиба одновременно с натяжением, сопутствующих процессу изготовления пластин, на изменение электромагнитных характеристик трансформаторной стали после снятия нагрузок. Исследования проводились на пластинах рулонной холоднокатаной стали с электроизоляционным покрытием марки М6Х, которая по своим электромагнитным характеристикам соответствует отечественной рулонной стали марки ЭЗЗОА.
После суммарного воздействия напряжения растяжения 10 • 107 Па и выше и напряжения от изгиба выше 7,5Х ХЮ7 Па магнитные свойства стали ухудшаются. Ухудшение магнитных свойств наблюдается при напряжении от растяжения выше 7 • 107 Па и напряжении от изгиба 17,5 -107 Па и выше. Это может быть объяснено тем, что после приложения нагрузок, даже не превышающих предела упругости трансформаторной стали, имеет место нарушение механической связи (сил сцепления) поверхностного слоя стали и слоя изоляционного покрытия. При этом возможно перераспределение внутренних механических напряжений в металле, приводящее к ухудшению магнитных свойств. Косвенным подтверждением этому [Л. 19] является уменьшение поверхностного сопротивления изоляционного покрытия стали в результате его растрескивания после приложения напряжения растяжения порядка 18 • 107 Па.
В [Л. 19] предлагается формула для вычисления так называемого приведенного напряжения растяжения оп, 82
характеризующее усредненное напряжение по высоте се- . чепия стали: '.
3п = (3р2 + ?)/23и,	(3-1)
где Ор—напряжение растяжения; аи—напряжение изгиба.	\
Для различных^значений напряжений изгиба и растяжения допустимо'® приведенное напряжение растяжения (т. е. напряжение, при котором не увеличиваются потери в стали) равно около (8н-9) -107 Па. Это подтверждает предположение о том, что предельно допустимое приведенное напряжение растяжения для определенной марки трансформаторной стали является величиной постоянной и может служить критерием для выбора оптимального режима резки и параметров автоматических линий, регламентирующих допустимые напряжения, с целью сохранения исходного уровня удельных потерь в стали.
б)	Влияние штамповки отверстий
Для создания механической прочности конструкции магнитопровода последний стягивался прессующими шпильками, для чего в пластинах магиитопровода выштамповываются отверстия (в последнее время широкое распространение получила бесшпилечная опрессовка магнитопроводов силовых трансформаторов, позволившая отказаться от отверстий в пластинах). В гл. 1 было показано, что наличие отверстий в пластинах магиитопровода за счет искривления магнитного потока и местного повышения индукции приводит к увеличению потерь и намагничивающего тока. Кроме того, штамповка отверстий в пластинах приводит к образованию деформированных зон вокруг отверстий, что в свою очередь тоже может увеличить потери и намагничивающий ток стали магнитопровода.
В (Л. 12 и 6] установлено, что 'влияние штамповки на магнитные свойства пластин зависит от отношения полной поверхности штампованной пластины к поверхности краевой деформированной зоны. Чем меньше это отношение, тем больше влияние штамповки на магнитные свойства пластины. В штампованных 'пластинах трансформаторной стали небольшой ширины (до 50 мм) сложной геометрической формы (Г-образные. П-образные, Ш-образные и др.), в которых зона краевого наклепа расположена в основном вдоль направления намагничивания и прокатки, наблюдается существенное ухудшение магнитных свойств от штамповки, даже несколько большее, чем от резки (вероятно, за счет более жестких условий деформации металла при штамповке).
Для оценки влияния краевого наклепа от штамповки отверстий в пластинах шириной более 200 мм были испытаны образцы стали марки Э320 толщиной 0,5 мм с относительным диаметром отверстия 10 и 20% и соответственно с шагом 120 и 240 мм. Об-6*	83
разцы подбирались с одинаковыми исходными маститными характеристиками и были разделены на две части. Первая часть образцов отжигалась до штамповки отверстий, вторая часть после штамповки отверстий. Исследования показали, что наклеп от штамповки отверстий в пластинах шириной более 200 мм практически не влияет на удельные потери и намагничивающий тоК стали в диапазоне номинальных индукций силовых трансформаторов. Это объясняется, с одной стороны, большим отношением толпой поверхности пластин к поверхности деформированной до штамповки зоны, с другой сто роны, эффектом анизотропии наклепа от штамповки отверстий в пластине [Л. 60], так как зона наклепа вокруг отверстий располагается под каким-то углом к направлению на-магн1 [Чивания пластины.
При штамповке пластин малой ширины и сложной геометрической формы следует особо тщательно выбирать конструкцию штампов и режимы штамповки (зазор между матрицей и пуансоном, число с увеличением высоты зау-наклепа от
СЗ п со и
5 100 \80 | 60
Е 40
			
	1		
			
	зх		1
			
*	8	12 16Х103
Число ударов штампа
Зависимость увеличения штампе от числа ударов.
Рис. 3-7. зазора в 1 — холоднокатаная электротехническая сталь после отжига; 2—горячекатаная электротехническая сталь; 3 — холоднокатаная
электротехническая сталь до отжига.
ударов сенцев
и
на
пр.). Установлено, что пластинах трансформаторной стали зона
штамповки увеличивается, что, естественно, ухудшает магнитные свойства. Высота заусенцев связана с величиной зазора между матрицей и пуансоном, который зависит от числа ударов штампа. На рис. 3-7 по данным {Л. 59] показана зависимость увеличения зазора в штампе от числа ударов при штамповке холоднокатаной (кривые 1 и 3) и горячекатаной (кривая 2) электротехнической стали. Из этих графиков следует, что нет прямой связи между твердостью стали и увеличением зазора в штампе. Кривая 1 (для отожженной стали) иллюстрирует сильно увеличенный зазор в штампе, а кривая 3 для той же стали, но без повторного отжига, показывает минимальное увеличение зазора. По мнению автора [Л. 59], решающее влияние на износ штампов оказывает состояние поверхности электротехнической стали, в частности наличие оксидной пленки и изоляционных покрытий.
Таблиц а 3-5
Рекомендуемые величины зазора между пуансоном и матрицей при штамповке стали разной толщины и разного содержания кремния
Толщина листа стали, мм	Зазор при содержании кремния в стали, мкм		
	1%	2-3%	4%
0,5	16	19	22
0,35	12	15	18
84
Принимая максимально допустимую величину заусенцев от штамповки трансформаторной стали, равной 50 мкм, фирма Су-рахамер (Швеция) рекомендует зазоры между матрицей и пуансоном, приведенные в табл. 3-5.
Используя данные рис. 3-7 и табл. 3-5, можно ориентировочно определить максимально допустимое число ударов штампа. Для получения очень малой зоны наклепа от штамповки (0,05—0,08 мм) в [Л. 20] рекомендуется изготавливать матрицы и пуансоны из легированных сталей марок 9ХВГ, Х12М и др. с чистотой обработки поверхностей штампа не ниже 9-го класса, в конструкциях штампа предусматривать прижимное устройство, тщательно затачивать режущую кромку с углом резания 6=85° и задним углом а =1,5° и иметь зазор между матрицей и пуансоном около 1% толщины штампуемой стали.
в)	Влияние удаления заусенцев
В процессе резки и штамповки по мере затупления инструмента и увеличения зазора между режущими кромками на пластинах стали образуются заусенцы.
При сборке в пакеты пластин, имеющих заусенцы, возможно замыкание отдельных пластин, что увеличивает вихревые токи. Кроме того, наличие заусенцев на пластинах снижает коэффициент заполнения пакета сталью. Поэтому в технологический процесс изготовления магнитопроводов вводится операция удаления заусенцев на пластинах. Известно несколько способов удаления заусенцев: 1) снятие заусенцев на специальном шлифовальном станке; 2) вальцовка (закатка) заусенцев при помощи закатных валков; 3) снятие заусенцев при помощи скребков; 4) зачистка заусенцев вращающимися ме таллическими щетками.
Первый способ применяется чрезвычайно редко, так как он очень трудоемок, требует частой правки и замены абразивных кругов, что вызывает простои оборудования. Абразивные круги изнашиваются неравномерно, в результате чего они начинают бить по кромкам, создавая большие местные механические напряжения, а в некоторых местах не снимают заусенцы. Этот способ требует также установки в цехах специальных вытяжных устройств для удаления абразивной пыли. Шлифовка заусенцев, помимо указанных ее недостатков, не может применяться при автоматической резке рулонной стали.
В настоящее время широко используется удаление заусенцев путем вальцовки (закатки) их на специальных закатных валках. Этот способ высокопроизводителен,
85
Рис. 3-8. Усредненная зависимость прироста удельных потерь и намагничивающего тока для электротехнической стали марок Э320 и ЭЗЗО от угла между направлением закатки заусенцев и направлением прокатки в .стали.
гарантирует равномерную закатку заусенцев по всем режущим кромкам, включая кромки отверстий и пазов.
Однако использование закатных валков сопряжено с остаточными механическими напряжениями в стали (за счет наклепа), которые увеличивают удельные потери и ток холостого хода [Л. 16, 21]. С целью снижения вредного влияния наклепа закатке подвергают не всю поверхность стали, а только кромки, на которых имеются заусенцы. Однако это связано с усложнениями оборудования и его настройки.
По данным |[Л. 22] закатка (смятие) заусенцев под различными углами к направлению прокатки стали в неодинаковой степени увеличивает потери и ток холостого хода. На рис. 3-8 показана усредненная зависимость прироста удельных потерь (ДР) и намагничивающего тока (А/) от направления закатки заусенцев для стали марок Э320 и ЭЗЗО (не прошедшей повторного отжига) без электроизоляционного покрытия Из рисунка видно, что при распространенной технологии удаления заусенцев (закатка вдоль направления прокатки) на листах холоднокатаной электротехнической стали имеет место увеличение удельных потерь на 6—7% и намагничивающего тока на 60% при номинальных индукциях, а при закатке под углом 55° к направлению прокатки в стали они остаются на уровне исходных (Л. 23].
Обнаруженные закономерности объясняются [Л.	22] анизотропным
влиянием ориентации механических напряжений по отношению к кристаллографическим осям кристаллов холоднокатаной стали на ее магнитные свойства. Из гл. 2 (рис. 2-8) известно, что в холоднокатаной стали с ребровой текстурой модуль упругости (Е) в направлении 55° к прокатке в 2 раза больше, чем вдоль прокатки. Следовательно, закагка заусенцев под углом 86
55й к прокатке создает наименьшие механические Напряжения в кристалле и практически сохраняет исходные магнитные свойства стали.
В [Л. 24] на основании изучения магнитных и структурных характеристик холоднокатаной трансформаторной стали с ребровой текстурой подтверждается анизотропия эффекта изменения магнитных свойств при вальцовке пластин стали под различными углами к прокатке.
С целью определения величины снижения потерь холостого хода реального трансформатора в зависимости от направления закатки заусенцев на пластинах были изготовлены из одинаковой стали и испытаны шесть магнитопроводов трансформатора ТМ-560/35. Три магнитопровода были изготовлены по обычной технологии: закатка вдоль направления прокатки, а три других магнитопровода собирались из пластин, заусенцы которых закатывались под углом 55° к направлению прокатки стали. Пластины магнитопроводов не отжигались.
Зависимости удельных потерь от индукции (по усредненным данным) для магнитопроводов с различным углом закатки заусенцев даны в табл. 3-6.
Таблица 3-6
Удельные потери в стали после закатки заусенцев под разными углами
Направление закатки по отношению к	Удельные потери, Вт/кг					
	р 1,5/50	Р1,6/50	Р1,65/50	р 1,5/50	Г1,6/50	₽1,65/Б0
направлению прокатки	Магиитопровод с временными обмотками			Готовый трансформатор		
Под углом 0°	3,07	3,69	4,03	3,21	3,86	4,21
Под углом 55°	2,96	5,53	3,87	3,09	3,72	4,07
Из табл. 3-6 следует, что закатка заусенцев на пластинах текстурованной холоднокатаной стали под углом 55° к направлению прокатки в них по сравнению с закаткой заусенцев вдоль направления прокатки в листах стали снижает потери холостого хода в реальных трансформаторах на 4%.
87
Так как намагничивающая сила (н. с.) самой стали магнитопровода реального трансформатора составляет только часть .и. с. всего магиитопровода (в котором имеются стыки, отверстия и пр.), то снижение тока холостого хода в реальных трансформаторах от применения закатки заусенцев под углом 55е к направлению прокатки составило около 10% • Несколько сниженный эффект по
Рис. 3-9. Расположение листа стали на столе закатного станка (а) и ленточном транспортере (б). / — закатные валки; 2— лист стали; 3 — направляющая; 4 — пресс для штамповки пластан; 5 — ленточный транспортер; 6 — пластины стали.
потерям от закатки заусенцев под углом 55° к прокатке в реальных трансформаторах по сравнению с результатами, полученными на образцах, связан с анизотропией магнитных свойств холоднокатаной стали. В угловых участках и около отверстий, где сталь намагничивается под углом к прокатке, имеет место некоторое ослабление влияния механических напряжений на магнитные свойства стали (Л. 25].
88
К недостаткам метода закатки под углом 55° к направлению прокатки следует отнести большую сложность его осуществления в автоматических линиях раскроя рулонной стали.
Для осуществления закатки заусенцев на пластинах холоднокатаной стали под углом к прокатке при ручной
Рис. 3-10. Схема щеточного станка для удаления заусенцев или очистки поверхности пластин стали.
1 — лисх электротехнической стали; 2 — резиновые валки подачи; 3 — цилиндрические металлические щетки; 4 — капроновые щетки.
подаче пластин в закатные валки можно использовать на столе закатного станка направляющую (рис. 3-9,а), при поточном расположении оборудования целесообразно установить прессы под углом 55° к ленточным транспортерам (рис. 3-9,6). Снятие заусенцев посредством скребков (см. гл. 5), применяемое на некоторых отечественных заводах и за рубежом, обеспечивает меньший наклеп в пластине, чем закатка заусенцев вдоль направления прокатки.
Однако при этом способе можно автоматизировать снятие заусенцев только на продольных резах, а заусенцы на поперечных резах и скосах приходится снимать вручную. Кроме того, этот способ не обеспечивает удаление заусенцев по кромкам отверстий.
В {Л. 26] показано, что для зачистки заусенцев на пластинах более эффективно могут быть использованы быстровращающиеся цилиндрические металлические щетки (рис. 3-10). Установлено, что при удалении заусенцев металлическими щетками возникают микроцарапины (глубиной примерно 2 мкм) на поверхности плагины.
§9
Рис. 3-11. Усредненная зависимость изменения удельных потерь от угла между направлением прокатки и направлением зачистки заусенцев (направление микроцарапин) для холоднокатаной электротехнической стали марок Э320 и ЭЗЗО без электроизоляционного покрытия (В=1,5-г-1,7 Т).
щие процессы намагничивания
При этом в зависимости от угла между направлением прокатки и направлением микроцарапин можно увеличить, сохранить или даже несколько уменьшить удельные 'потери в стали (рис. 3-11). Наибольшее снижение удельных потерь (до 7%) наблюдается .при удалении заусенцев нанесением царапин под углом 90° и прокатке. Это объясняется тем, что царапина создает искусственные благоприятно ориентированные механические напряжения в стали, облегчаю-в ней. Описанный способ
зачистки заусенцев трудно использовать в автоматических линиях раскроя стали, его могут успешно применять в организациях, ремонтирующих магпитопро-
воды.
г)	Влияние отжига
Восстановление электромагнитных свойств трансформаторной стали после ее обработки может быть достигнуто путем термической обработки (отжига) пластин стали или целых мавнитопроводов.
Эффективность отжига трансформаторной стали зависит от целого ряда факторов: марки стали, геометрических размеров пластин, индукции в стали, степени наклепа, режимов и способа отжига, конструктивных особенностей печей для отжига и др.
Отжиг электротехнической стали при 790—830 °C улучшает магнитные свойства ее за счет перераспределения и уменьшения концентрации напряжений в металле, возникших после механической обработки пластин [Л. 4, 27]. Улучшение магнитных свойств электротехнической стали после отжига также возможно за счет возникновения новых зерен с благоприятной ориентацией доменов и удаления вредных примесей: углерода, серы, 90
фосфора [Л. 28, 29]. Физико-химический механизм процесса отжига стали является очень сложным. В отдельных
случаях составляющие механизма отжига могут влиять на изменение электромагнитных свойств стали в противоположных направлениях, и поэтому к выбору режи-
мов отжига нужно подходить продуманно и в каждом
конкретном случае Эффективность отжига проверять экспериментально. Было проведено исследование эффективности отжига трансформаторной стали отечественных и импортных марок на пластинах различной ширины в проходной рольганговой печи типа ОКБ-885 при 820 °C и скорости перемещения пластины 6 м/мин. На рис. 3-12 по данным [Л.	14]
Рис. 3-12. Зависимость снижения удельных потерь после отжига от ширины нарезанных пластин различных марок электротехнической стали при индукции 1,6 Т.
представлена зависимость снижения
удельных по-
терь после отжига от ширины пластины стали различных марок при индукции 1,6 Т. Эффективность отжига рулонной трансформаторной стали марок М6Х, Z11 и ЭЗЗО и листовой стали марки ЭЗЗО для ширины до 400 мм
увеличивается с уменьшением ширины, а для ширины более 400 мм эффект отжига остается неизменным. При одинаковой ширине ст али различных марок отжиг в различной степени снижает потери. Экспериментально установлено, что при повышении индукции эффект отжига уменьшается и при индукциях 1,8 Т становится незначительным при всех прочих равных условиях. Максимальный эффект отжига имеет место при индукциях 1,0—1,2 Т.
По результатам проведенных экспериментов [Л. 16, 21] установлено, что эффект отжига в готовых трансформаторах несколько меньше, чем для образцов шириной, равной ширине пластин магнитопровода. По данным многочисленных экспериментов для трансформаторов III габарита и выше О1жиг пластин магнитопроводов в проходных печах снижает удельные потери на 2—15%.
91
д)	Влияние лакировки
На трансформаторных заводах пластины стали после механической обработки и отжига покрываются специальными изоляционными лаками. Лакировка пластин производится на лакировальной машине, состоящей в общем случае из приемного холодного конвейера, горячего конвейера, проходящего в печи при 400—450°C, и выходного холодного конвейера с воздушным и водяным охлаждением. Измерения по влиянию лакировки пластин трансформаторной стали на их магнитные свойства показали, что процесс лакировки практически не влияет на электромагнитные характеристики стали [Л. 16]. Было исследовано влияние охлаждения пластин после выхода их из печи лакировальной машины: в первом случае пластины охлаждались воздухом, во втором случае — водой. При лакировке с интенсивным охлаждением водой удельные потери в холоднокатаной стали толщиной ‘0,35 мм при индукции 1,5 Т возросли на 20% по сравнению с потерями при охлаждении воздухом.
Для холоднокатаной стали толщиной 0,5 мм увеличение удельных потерь при лакировке с водяным охлаждением практически не наблюдалось. Увеличение удельных потерь в более тонкой стали после охлаждения их водой объясняется большим перепадом температур между печью лакировальной машины и холодным конвейером с водяным охлаждением, расположенным непосредственно за печью. За время 10—12 с (длина камеры с водяным охлаждением 2 м, скорость конвейера 10 м/мин) происходит понижение температуры от 400 до 100 °C и ниже, которое приводит к резкому охлаждению стали толщиной 0,35 мм и появлению дополнительных местных механических напряжений (в зоне прямого попадания водяной струи), приводящих к ухудшению магнитных свойств стали.
Очевидно, при вводе в эксплуатацию лакировальных машин на трансформаторных заводах страны следует по возможности ограничить перепады температур на участках лакировальной машины за счет надлежащего выбора их длины и скорости конвейера, чтобы сохранить исходный уровень электромагнитных характеристик трансформаторной стали.
92
е)	Влияние транспортировки и процесса сборки магнитопровода
При заготовке, транспортировке, складировании пластин и сборке магнитопровода трансформаторная сталь подвергается многократным механическим воздействиям, связанным с ударными нагрузками. Исследования показали, что в холоднокатаной трансформаторной стали, подвергавшейся ударам, ухудшаются магнитные свойства. Причем, чем выше качество стали, тем больше ее чувствительность к ударным нагрузкам. На ряде заводов из-за отсутствия специальных стеллажей и стендов для сборки магнитопроводов после резки или штамповки лист сбрасывается в пачку, затем после ее транспорт и ровки к месту сборки сталь небольшими пакетами сбра сываегся с контейнера, находящегося на высоте 0,3—• 0,8 м от уровня сборки; при этом возникают ударные нагрузки, которые служат источником увеличения потерь и намагничивающего тока трансформаторной стали.
Установлено [Л. 16], что однократное сбрасывание небольшого пакета (из 10 листов) стали марки Э320 толщиной 0,35 мм с высоты 0,5 м увеличивает удельные потери на 3—5%, а намагничивающий ток — до 10%. В этом смысле заслуживает внимание организация меж-операционного хранения, транспортировки и комплектации пластин перед сборкой, исключающая различного рода механические воздействия на сталь.
ж)	Влияние опрессовки
При проектировании магнитопроводов силовых трансформаторов и технологического оборудования для их изготовления важно знать оптимальное давление, необходимое для изготовления плотного магнитопровода, которое должно сохраняться в процессе его эксплуатации. Недостаточно опрессованный и зафиксированный магни-гопровод приводит к чрезмерной вибрации пластин, а значит, к увеличению шума трансформатора. Чрезмерная вибрация в свою очередь может нарушить межлистовую изоляцию пластин. Давление, много превышающее то, которое необходимо для поддержания нужной запрессовки, не только требует более мощного фиксирующего устройства, но и влечет за собой существенное
93
повышение потерь в магнитопроводе. В результате увеличения давления, нормального к плоскости пластин, и изгиба или принудительного выпрямления пластин маг-нитопровода с поверхностью низкого качества электротехническая сталь изменяет свою структуру и магнитные свойства [Л. 12, 32, 63]. Это приводит к увеличению намагничивающего тока и потерь в ней, т. е. к снижению технико-экономических показателей трансформатора. Поэтому при конструировании силовых трансформаторов и стендов для сборки иагнитопроводов необходимо учитывать влияние механических напряжений, возникающих в активной стали матнитопровода при его опрессовке, на потери и ток холостого хода трансформаторов.
Для оценки величины прироста потерь и тока холостого хода в 'зависимости от усилий опрессовки магни-топровода были проведены специальные исследования [Л 22, 33]. Из рис. 3-13 следует, что в исследованном
Рис. 3-13 Усредненная зависимость прироста потерь и тока холостого хода от прессующего давления при номинальных индукциях в магнитопроводе трансформаторов III габарита и выше, изготовленных из холоднокатаной стали без повторного отжига, имеющем
диапазоне опрессовок прирост потерь и тока холостого хода линейно зависит от величины удельного давления.
В трансформаторах I и II габаритов с плоским пластинчатым магнито-проводом давление сжатия пластин стержня практически отсутствует (опрессовка стержней осуществляется «раокли-новкой» без фиксации шпильками или бандажами), в связи с чем увеличение потерь от опрессовки незначительно.
Исследованиями [Л. 30]
отверстия в стержнях и ярмах. показано, что опрессовка ярмовымн балками магнитопроводов трансформаторов мощностью	180—
630 кВ • А увеличивает потери холостого хода в среднем на 1%. Поскольку сжатие пакетов магнито-
провода приводит к увеличению потерь и тока холо стого хода в нем, величину усилия сжатия следует выбирать минимально возможной с учетом достижения
94
необходимого коэффициента заполнения пакета сталью и снижения уровня шума трансформатора. Практически величину усилия сжатия принимают такой, чтобы обеспечить давление в среднем пакете магнитопровода трансформаторов III габарита и выше в пределах (1-ьЗ)Х ХЮ5 Па.
Глава четвертая
ПРОДОЛЬНАЯ РЕЗКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ
4-1. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОЛЬНОЙ РЕЗКИ
Операция резки ленты исходного рулона стали на полосы вдоль направления прокатки получила наименование продольной резки. Наиболее эффективно продольная резка осуществляется с помощью многодисковых ножниц, позволяющих вести процесс резания непре-
Рис. 4-1. Схема многодисковых ножниц.
/ -- сад ножевой; 2 — нож дисковый; 3 — втулка распорная; о — боковой зазор между ножами; с — перекрытие ножей.
рывно. Схема многодисковых ножниц приведена на рис. 4-1. Технология продольной резки рулонной стали для изготовления активной части магнитопроводов должна обеспечить экономный раскрой стали, получение качественного реза и высокую производительность.
Экономный раскрой стали достигается за счет правильного подбора ширины полос, на которые раскраи
95
вается лента рулона. При этом следует учитывать, что при раскрое обрезаются кромки ленты рулона по 7— 10 мм с двух сторон, так как точно настроить внутренний продольный рез параллельно кромке невозможно и, кроме того, кромки в результате транспортировки рулона бывают поврежденными. Ширина полос обусловливается нормализованными ширинами пакетов активной части магнитопровода, поэтому при раскрое следует учитывать конкретную программу выпуска магнитопроводов как по номенклатуре, так и по количеству
Расчет экономного продольного раскроя сводится, как правило, к двум этапам. Первый этап — это составление сводной карты потребности полос каждой ширины в метрах и корректировка потребности с учетом необходимого изменения задела. Этот расчет производится на основании индивидуальных карт раскроя рулонной стали на магнитопроводы трансформаторов каждого типа и на основании количества магнитопроводов, планируемых по месячному заданию.
Второй этап несколько сложнее и требует квалификации и навыка. В него входит разработка карт-заданий, указывающих, какое количество исходных рулонов и на какие сочетания ширин необходимо раскраивать. При разработке таких карт зачастую возникает противоречие между стремлением к наиболее полному и экономному использованию стали и необходимостью разумного ограничения заделов и накопления рулонов редко употребляемой ширины. Поскольку различная ширина применяется в разных количествах, сначала определяется, сколько должно быть нарезано рулонов для обеспечения потребности в полосах шириной, большей половины ширины исходного рулона (за вычетом боковых кромок). Эта ширина комбинируется в первую очередь с такой, которая дополняет ее до ширины исходного рулона. Если этой ширины по планируемому количеству недостаточно для дополнения широких полос, то последние комбинируются с более узкими, чем дополняющие, либо с подходящими сочетаниями более узких полос. Так, например, если исходный рулой имеет ширину 750 мм, а за вычетом минимальных боковых обрезаемых кромок — 735 мм, то с шириной 385 мм в первую очередь комбинируется ширина 350 мм, с шириной 410 мм -ширина 325 мм и т. д., во вторую очередь соответственно ширина 385 и 325 мм 410 и 295 мм и т. д.
96
Если суммарная длина широкой полосы значительно больше, чем сумма длин дополняющей и близкой к ним ширины, то приходится либо комбинировать широкую полосу с наиболее ходовой шириной, близкой к дополняющей, либо резать только широкую полосу с расчетом на использование остающейся полосы на других предприятиях. Решение во всех этих случаях не может быть предопределено заранее и требует учета конкретных условий. Ввиду большой трудоемкости расчетных работ целесообразно для этих целей использовать электронно-вычислительные машины.
Правильный учет указанных факторов позволяет довести коэффициент использования стали до 0,93—0,95*.
К качеству продольного реза предъявляются особые требования, так как полученные полосы без дополнительной механической обработки по ширине должны быть использованы в активной части магнитопровода. Для продольной резки рулонной электротехнической стали как за рубежом, так и в нашей стране созданы специальные автоматические и механизированные линии. Основной состав оборудования этих линий следующий: разма-тыватель, многодисковые ножницы и наматыватель. Кроме того, линии имеют различное дополнительное оборудование: загрузочные и разгрузочные тележки, кромконаматывающие и кромкокрошительные агрегаты, системы направляющих и др. Исходный рулон стали, закрепленный на барабане разматывателя, проходит через многодисковые ножницы, где разрезается на полосы, которые затем наматываются в рулоны на барабан наматывателя.
Продольный рез может быть осуществлен двумя методами: тянущего реза и приводного реза.
Метод осуществления продольного реза оказывает большое влияние на качество реза.
Тянущий рез характеризуется тем, что лента исходного рулона сматывается с разматывателя и проходит через дисковые ножницы за счет усилия наматывателя, при этом скорости сматывания ленты с разматывателя и резания соответствуют скорости намотки ленты на барабан наматывателя и специальной синхронизации
* Коэффициент использования стали определяется отношением массы стали, используемой в изделиях, к суммарной норме расхода стали в этих изделиях,
7—1373 97
скоростей не требуется. Линии, работающие по этому методу, сравнительно просты по конструкции и малогабаритны.
Однако метод тянущего реза имеет существенные недостатки. Из-за неравномерности толщины леи гы рулона стали как по ширине, так и по ее длине наматываемые па барабан наматывателя рулоны имеют различный наружный диаметр, а следовательно, и различную окружную скорости наматывания. Поэтому в процессе резания некоторые полосы оказываются чрезмерно натянутыми, а некоторые, наоборот, провисают и плотность намотки рулонов получается неодинаковой. Кроме того, при резании по методу тянущего реза лента от разматы-вателя до наматывателя находится в растянутом состоянии и имеет большую жесткость в направлении ее ширины. Поэтому при непараллельности осей разматыва-теля, дисковых ножниц и наматывателя, что почти всегда имеет место, продольный рез может иметь значительную ребровую кривизну—«саблевидность», так как разрезаемая лента не самоустанавливается в зоне резания. При прохождении ленты рулона через все агрегаты линии силы сопротивления направлены вдоль продольной оси ленты рулона и вызывают в последней растягивающие напряжения. В местах огибания направляющих роликов и при намотке на барабан наматывателя напряжение растяжения в ленте возрастает из-за ее изгиба. Ха рактерная картина распределения растягивающих напряжений по длине ленты (/—8) при ее продольной резке показана на рис. 4-2.
При значительных суммарных напряжениях растяжения могут быть существенно ухудшены электромагнитные характеристики разрезаемой стали {Л. 19, 40]. При резке стали толщиной менее 0,3 мм и малом числе разрезаемых полос при тянущем резе дисковые ножи могут вращаться неравномерно и рез получится неровным.
Указанные недостатки устраняются при использовании приводного реза. Этот метод характеризуется тем, что дисковые ножницы в процессе резания вращаются от собственного привода и скорость резания не зависит от скорости наматывания полос на барабан наматывателя. Рассогласование скоростей резания и наматывания компенсируется наличием петли разрезанных полог после дисковых ножниц, установкой муфт обгона или применением синхронизирующих устройств.
98
За счет установки натяжного устройства разрезанных полос непосредственно у наматывателя и наличия петли после дисковых ножниц обеспечивается равномерная плотность намотки разрезаемых рулонов. Наличие петли исключает влияние (неточности установки наматывателя по отношению к дисковым ножницам, благодаря чему значительно снижается саблевидность реза.
На геометрию разрезанных полос оказывает существенное влияние правильное расположение разматывателя и наматывателя относительно дисковых ножниц. Эти
Рис. 4-2. Диаграмма распределения растягивающих напряжений в ленте по длине при ее продольной резке на автоматической линии. Др — наружный диаметр разматываемого рулона; Ди — наружный диаметр наматываемого рулоиа; Дь Д2 — диаметры отклоняющих роликов; “ напряжения растяжения в ленте рулона от изгиба; (JpacT — напряжения растяжения в ленте рулона от сил сопротивления: Е — модуль упругэсти ленты; А— толщина ленгы; F — поперечное сечение ленты; Рразм, Ррез, ^тор ~ СИЛ1Ь1 сопротивления соответственно при разматывании, резании и торможении.
агрегаты должны отстоять от дисковых ножниц не менее чем на 4 м по осям барабанов. Это обусловлено тем, что при несовмещении оси рулона, установленного на шпинделе разматывателя с осевой линией реза ножниц, а также из-за искажений намотки рулона при сматывании с разматывателя лента стали «играет» в горизонтальной плоскости. При недостаточном расстоянии между разма-тывателем и ножницами за счет большой жесткости полосы происходит повреждение кромки направляющим диском разматывателя. Кроме того, такая «игра» полосы 7*	99
при входе в дисковые ножницы способствует образова нию «саблевидности». Недостаточное расстояние между ножницами и намагывателем также приводит к повреждению кромок разделительными дисками из-за большого угла «веерности».
Веерность — это угол отклонения нарезаемых лент от своего первоначального взаимно параллельного направ
Рис. 4-3. Дисковые ножи и распорные втулки.
а — нож дисковый (цельный) из инструментальной стали; б — нож дисковый (составной) из твердого сплава; в — втулка распорная.
ления после выхода из ножниц вследствие использования разделительных дискоз, установленных между поло сами на барабане наматывателя Веерность увеличивается последовательно 'На толщину дисков для крайних полос. Это приводит к неравномерному натяжению полос и ухудшению качества реза и намотки рулонов При разрезании ленты на шесть и более полос рекомендуется уменьшить веерность за счет ее симметричного распределения относительно продольной оси линии.
При продольной резке особое внимание следует уделять качеству дисковых ножей и их настройке
100
Диковые ножи (рис. 4-3) изготовляются из легированных инструментальных сталей (XI2М, Х12Ф1 и др.). В последние годы все шире применяются твердосплавные ножи. Ножи и распорные втулки после закалки весьма чувствительны к ударам, поэтому с ними нужно обращаться очень осторожно. Основным показателем качества резки является высота заусенцев. Высота заусенцев должна быть не более 0,005 мм. Такая высота заусенцев может быть достигнута только при гарантированных боковых зазорах 6 между ножами и необходимой величине их перекрытия с (рис. 4-1). Зарубежный и отечественный опыт рекомендует устанавливать боковой зазор в пределах 5—2,5%, а перекрытие — 50% толщины разрезаемой стали. Больший боковой зазор является причиной увеличенной высоты заусенцев, меньший — может вызвать повреждение режущих кромок ножей и защемление полосы. При малом перекрытии ножей лента может не разрезаться, а при большом — повреждается и деформируется кромка разрезаемой полосы. Боковой зазор .в таких малых пределах замерить и настроить практически невозможно, поэтому он фиксируется путем установки между дисковыми ножами калиброванных распорных вту, лок, набор которых обычно поставляется вместе с ножевыми головками. Погрешности в размерах втулок и ножей по ширине нарушают нормированный зазор между ножами, особенно при большом числе резов. Это диктует необходимость с большой точностью выполнять дисковые ножи, распорные втулки и валы, на которых крепятся ножи и втулки. В табл. 4-1 указаны отклонения размеров дисковых ножей.
Благодаря плотной посадке распорных втулок на валах и минимальному осевому биению их торцовых поверхностей прижатые втулками ножи также имеют минимальное осевое биение, так как за счет более свобод-
Таблица 4-1
Допускаемые отклонения размеров дисковых иоа.ей
Наименование измеряемых величин	Отклонение, мм
Наружный диаметр Внутренний диаметр Толщина
Непараллелыюсть торцов Биение торцов
0-н (—0,025)
0^ (+0.025) +0,005
11е бо iee 0,005 Не более 0,0125
101
ной посадки на валах они самоустапавливаются по тор
цовым поверхностям втулок.
На линии могут быть разрезаны полосы шириной, равной ширине ножа, или любой другой ширины, но не мспее удвоенной ширины ножа. Обычно это обусловливается длинами распорных втулок.
Ножевые валы должны быть строго параллельны между собой. Прогиб валов допускается по более чем 0,05 мм.
При раскрое рекомендуется широкие полосы располагать посередине, а узкие — по краям. Это способствует уменьшению прогиба ножевых валов и улучшает качество реза.
Перекрытие ножей осуществляется двумя способами смещением верхнего ножевого вала относительно нижнего с помощью микрометрических винтов или путем поворота эксцентриковых втулок, являющихся корпусами опор ножевых валов. При повороте эксцентриковых втулок изменяется расстояние между ножевым валами.
При настройке осуществляется одновременный пово
рот эксцентриковых втулок всех четырех опор ножевых валов, благодаря чему плоскость реза не изменяет сво-
dhc. 4-4. Схема установки дисковых ножей.
а — правильная; б — неправильная; в — ширина полосы.
его положения и не требуется подстройка направляющих ленты при входе ее в дисковые ножницы. В процессе резания необходимо 'Следить, чтобы опоры ножевых валов были надежно зафиксированы, ибо в противном случае это может привести к ухудшению качества реза и даже к поломке ножей.
Полоса в зоне реза смещается в радиальном направлении относительно ножей на величину их перекрытия, поэтому ножи следует располагать так, чтобы не дефор
102
мировались края разрезанных полос (рис. 4-4). Первая пара ножей должна устанавливаться таким образом, чтобы разрезываемая лента располагалась по возможности симметрично относительно продольной оси линии. Верхний из лары ножей, обрезающих кромку ленты, желательно устанавливать снаружи, так как при этом обрезанная кромка легко направляется в кромкокрошитель. Это легко достигается при разрезке нечетного числа полос.
Для предупреждения втягивания между ножами разрезанных полос устанавливают либо эластичные кольца поверх распорных втулок (рис. 4 9), либо специаль-
Рис. 4-5. Тумбочка для хранения дисковых ножей.
ные направляющие планки (рис. 4-16). Эластичные кольца изготавливаются из жесткой резины или из 'неопрена. Наружный диаметр колец не должен быть больше диаметра дисковых ножей или менее его не более чем на 1,5 мм. Внутренний диаметр колец обусловлен наружным диаметром распорных втулок.
После перешлифовки ножей наружный диаметр колец должен быть также уменьшен. Эластичные кольца желательно устанавливать непосредственно у ножей, но не по всей ширине распорных втулок, так как это приводит к увеличению прогиба ножевых валов.
103
С целью увеличения пропускной способности линий применяют быстросъемные режущие ножевые головки дисковых ножниц, настройка ножей которых ведется вне линии. Таким образом, цикл переналадки ножевой головки на линии сводится лишь к замене головки.
Ножи должны перешлифовываться только после использования обеих режущих кромок. Ножи затачиваются путем шлифовки их по наружному диаметру. При затуплении хотя бы одного ножа перешлифовываются все ножи, установленные с ним на одном валу.
Благодаря этому обеспечивается одинаковая величина перекрытия всех ножей. Для этой же цели ножи одного вала следует хранить комплектно. Храниться ножи должны в специальных деревянных тумбочках для предупреждения их затупления. Новые ножи должны храниться отдельно от перешлифованных, чтобы их не путали с наборами ножей различных диаметров (рис. 1-5).
Контроль качества монтажа и настройки ножей проверяется путем разрезки листа, по толщине равного и несколько более широкого, чем лента, подлежащая резке.
Высота заусенцев может быть измерена с помощью специальных оптических приборов (например, типа МБС-1). Настройка ножей является трудоемкой операцией, требует высокой квалификации настройщика. При несоблюдении требований по качеству и настройке ножей в процессе резания получаются заусенцы на кромках полос, удаление которых вызывает большие трудности На некоторых линиях встраивают специальные вальцы для закатки заусенцев. Установка специальных ножей для зачистки заусенцев не всегда является эффективным способом, особенно при большом (более 6) числе резов. Поэтому особое внимание следует уделять не только способам удаления заусенцев, но главным образом методам предупреждения их появления
4-2. РАСЧЕТ УСИЛИЯ РЕЗАНИЯ ПРИ ПРОДОЛЬНОЙ РЕЗКЕ
Для правильного выбора материала и размеров дисковых ножей, а также для определения возможного числа одновременно осуществляемых линией продольных резов необходимо уметь определять усилие резания в процессе резания на дисковых ножницах. Процесс резания дисковыми ножами имеет две стадии: в первой происходит вмятие ножей и резание металла и во второй наступает скалывание (отрыв) остального неразрезанного сечения металла, 104
Теоретический вывод формулы для определения усилия резания при резании дисковыми ножницами впервые сделал А. И. Целиков {Л. 36]. Воспроизведем несколько упрощенное, но достаточно точное определение усилия резания, сделанное А. А. Королевым [Л. 37]. Площадь фигуры (рис. 4-6), ограниченная дугами АВ и CD и прямыми АС и BD, является площадью среза, при этом прямая AC=h определяет границу начала процесса резания, а прямая BD = hi — конец процесса резания; h — толщина разрезаемого
Рис 4-6. Схема процесса резания дисковыми ножами.
материала; ht=BD — высота сечения в зоне завершения процесса резания (зона скалывания).
Для тонколистовой стали с большой степенью точности можно дуги АВ и CD заменить хордами и пренебречь высотой скалывания.
Таким образом, площадь среза металла между двумя дисками
1 h ft2
F =‘T/l2tg> — 4tga~’	(4'*)
где а — угол приложения равнодействующей силы резания.
Угол а определяется из уравнения
2r cos а + EF=2г—с,	(4-2)
где EF=h/2 — высота сечения среза в месте приложения равнодействующей; г — радиус дискового ножа; с—величина перекрытия ножей.
Отсюда
h/2 + с
cos а = 1 —---gy---.	(4-3)
При разрезке электротехнической стали величина перекрытия ножей равна h/2. Таким образом,
cos ct = 1—h/2r=\—h/D,	(4-4)
где D — диаметр дискового ножа.
Ю5
Усилие резания для одной пары дисковых ножей равно:
P = Z?i/e3TF=/ci/c?f?3<yfi2/4#gl а,	(4-5)
где ki — коэффициент, учитывающий притупление режущих кромок: /«’z=t/<tb— отношение сопротивления среза к пределу прочности материала при растяжении; Jt3 — коэффициент, учитывающий влияние величины зазора между ножами.
Как показали исследования В. В. Носаля [Л. 38], для сталей можно принять /ci = l,2, а /г3=2,1 или несколько больше. В. В. Но-саль объясняет это особыми условиями среза металла в момент окончательного скалывания (рис. 4-6). Как видно из рисунка, при боковых зазорах, близких к нулю, происходит увеличение усилия резания за счет дополнительного среза выступов.
Для холоднокатаной стали /?2 = 0,7 (гл. 2). При стандартных дисковых ножах 0 20J мм усилие резания одной пары ножей составляет примерно 35—400 Н.
4-3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ РЕЗКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ
Здесь рассмотрим конструкции некоторых широко применяемых липни зарубежных фирм и отечественных. Более полно линии описаны в [Л. 34, 35].
а)	Автоматическая линия фирмы Комек (Франция)
Фирма Комек выпускает линии для продольной резки рулонной электротехнической стали, работающие по методу приводного реза (рис. 4-7) и по методу тянущего реза.
Техническая характеристика линии
Обрабатываемый материал.................... ...	Ручонная сталь
Толщина ленты, мм.............................. 0,5—0,35
Ширина ленты (максимальная), мм	1 066
Внутренний диаметр рутона, мм.................... 508	или 610
Масса рулона (максимальная), кг................. 5 000
Число одновременных резов	(для стали 0,5 мм) .	9
Скорость резания, м/мип: максимальная	  195
минимальная.................................. 90
Общая масса оборудования линии, кг............ 30	500 (без элект-
рооборудования)
В состав оборудования входят: загрузочная тележка, разматыватель, направляющие валки, входной стол с натяжным устройством, дисковые ножницы, кромко-крошитель, петлеобразователь, натяжное устройство, на-матыватель, разгрузочная колонка (рис. 4-8). 106
1
Рис. 4-7. Внешний вид автоматической линии продольного реза фирмы Комек (Франция), работающей по методу «приводного реза» (на переднем плане загрузочная тележка и разматы-ватель).
Загрузочная тележка (рис. 4-7) обеспечивает установку рулона на барабан разматывателя. Она перемещается па четырех катках по рельсам и может подъезжать под барабан разматывателя. На сварном шасси тележки смонтированы У-образный лоток для установки рулона, гидроподъемник и гидропривод Платформа снабжена центральным направляющим штоком, который придает ей устойчивость независимо от положения рулона. Гидроцилиндр перемещения тележки устанавливается на отдельной раме и соединяется с тележкой
Рис. 4-8. Схема автоматической липни продольного реза фирмы Комек (Франция).
I - загрузочная тележка; 2 — разматыватель; 3 направляющие валки; 4 — входной стол; 5 — натяжное устройство; 6— дисковые ножницы; 7 —- кромко-крошитель; 8 — петлеобразователь; 9 — натяжное устройство; /О — наматы-ватель.
своим штоком. Гидропривод смонтирован непосредственно на тележке. Управление гидроцилиндрами вынесено па пульт управления разматывателя. К тележке со стороны гидроцилиндра прикреплена напольная плита, которая закрывает приямок.
Ра з м атыв а тел ь (рис. 4-7) имеет четырехсегментный раздвижной барабан для установки рулона, который закреплен консольно па валу, вращающемся па двух опорах с роликовыми подшипниками. Па этом же валу смонтирован гидравлический тормоз для предупреждения самопроизвольного вращения барабана при сматывании рулонов. Сегменты барабана разжимаются и сжимаются с помощью пропущенной сквозь отверстие вала тяги, соединенной со штоком гидроцилиндра, управляемого дистанционно. Рама, несущая барабан с валом, может перемещаться вдоль своей станины от цилиндра, встроенного внутри нее. Гидропривод смонтирован на отдельной раме, закрепенной сбоку основной подвижной рамы.
108
Направляющие валки представляют собой два валка, свободно вращающиеся на своих осях и смонтированные на отдельной раме. Они направляют полосу от разматывателя к входному столу в плоскости, параллельной резу ножниц.
Входной стол предназначен для направления полосы в ножницы. Горизонтальный холостой валок закреплен >на кролштейне, имеющем регулировку по вер тикали, благодаря чему лента точно направляется в натяжное устройство. Боковые направляющие регулируют-
Рис. 4-9. Дисковые ножницы.
ся по ширине ленты и направляют ее в горизонтальной плоскости.
Натяжное устройство состоит из двух быстросменных пластин из твердого дерева, обшитых войлоком. Нижняя пластина неподвижна, а верхняя поджимается к ней двумя пневмоцилиндрами. Изменением усилия прижима с помощью регулятора давления воздуха регулируют величину натяжения.
Дисковые ножницы (рис 4-9) скомплектованы из съемной режущей головки и привода, смонтированных на одной раме. Режущая головка состоит из двух
109
горизонтальных режущих валов с опорами на двух стойках: подвижной и неподвижной. Станина режущей головки центрируется на раме призматическими 'направляющими и крепится откидными болтами. Крепятся и настраиваются ножевые диски на валах распорными втулками и гайками. Для установки и снятия ножей и втулок подвижная стойка снимается. Расстояние между осями ножевых валов регулируют вручную поворотом эксцентрических стаканов, являющихся опорами роликовых подшипников этих валов. Благодаря шестеренча-
Рис. 4-10. Сменная режущая головка дисковых ножниц.
той связи всех эксцентрических стаканов они при регулировке поворачиваются на один и тот же угол, поэтому (параллельность осей валов не нарушается и уровень линии реза сохраняется. Каждый ножевой вал режущей головки соединен с приводом при помощи телескопического карданного вала.
Привод состоит из электродвигателя и редуктора, на выходных валах 'которого установлены обгонные муфты. При резании эти муфты обеспечивают автоматический переход на «приводной» и «тянущий» резы.
Карданное сочленение и быстродействующий зажим режущей головки позволяют быстро производить замену 110
головки и вести установку и настройку ножей вне линий, благодаря чему значительно сокращаются простои ли нии (рис. 4-10).
На выходе ножниц па специальных кронштейнах, закрепленных^ к стойкам ножевых валов, установлен отключающим валок, который при выходе из-под него концов разрезанных полос опускается, отключая ножницы.
Кромкокрошитель устанавливается непосредственно после ножниц (рис. 4-11) и состоит из неподвиж-
Рис. 4-11. Кромкокрошитель.
ного ножа, закрепленного на литом кронштейне, и двух ножей на вращающихся оправках.
Разрезанные полосы по специальным деревянным направляющим, минуя кромкокрошитель, попадают на холостой ролик, закрепленный на выходе из него. Обрезанные кромки по специальным направляющим подаются к режущим ножам кромкокрошнтеля. Отходы по склп зам ссыпаются на транспортер.
Наматыватель (рис. 4-12) представляет собой раму для крепления редуктора, в корпусе которого смонтирована опора барабана наматывателя. Барабан состоит из двух разжимных сегментов. Закрепление концов полос на барабане и разжим сегментов производятся
III
вручную. Барабан вращается от электродвигателя через редуктор.	/
Jia наматывателе смонтирован натяжной механизм, состоящий из вала, закрепленного на двух опорах и несущего два рычага с нажимной оправкой. На оправке имеются тонкие разделительные диски для отделения полос при намотке. Оправка с дисками легко снимается.
Рис. 4-12. Наматыватель.
Усилие натяжения осуществляется от пневмоцилиндра, который поворачивает рычаги, несущие оправку.
Для 'снятия с барабана намотанных рулонов наматыватель снабжен гидросъемником.
Разгрузочная колонка (рис. 4-13) состоит из станины, на которой вращается вокруг вертикальной оси головка с тремя горизонтальными штангами. На них сталкиваются с барабана наматывателя рулоны .вместе с разделительными дисками. Головка поворачивается вручную с помощью червячного редуктора. Разрезаемый рулон подъемными устройствами устанавливается на платформу загрузочной тележки. С помощью гидроцилиндров поднимают платформу тележки, совмещая ось рулона с осью барабана разматывателя, перемещают тележку и надвигают рулон на барабан до упорного диска. Разжимая сегменты барабана, фиксируют на нем рулон, после чего опускают платформу и устанавливают тележку в исходное положение.
112
Разматыва гель может перемещаться вдоль оси своего барабан^, в связи с чем облегчается установка разрезаемого рулона относительно центральной оси линии. Ослабляя'^ормоз, разматывают рулон и заправляют конец ленты в дисковые ножницы, которые вращаются от собственного привода. Разрезанные ленты протаскиваются до барабдна наматывателя и закрепляются на нем специальным захватом.
Для надежного и равномерного натяжения ленты непосредственно в зоне резания в линию введено перед дисковыми ножницами натяжное устройство, которое
Рис. 4-13. Разгрузочная колонка.
устраняет «игру» полосы перед входом в ножницы, предупреждая образование «саблевидности» кромок разрезанных полос.
Между приводом ножниц и ножевыми валами установлены обгонные муфты, которые обеспечивают автоматическое отключение ножевых валов от привода при превышении скорости наматывания разрезанных полос на барабан наматывателя, исключая возможность поломки привода. Наличие съемной ножевой головки обеспечивает возможность настройки ножей вне линии.
Компенсация разности скоростей резания ленты и наматывания рулонов достигается наличием петли разрезанных полос после дисковых ножниц. Размер петли поддерживается автоматически. Для равномерного и плотного наматывания рулонов перед наматывателем установлено специальное натяжное устройство. Натяжение регулируется изменением давления в пневмоцилиндре.
С помощью сталкивателя рулоны сдвигают с барабана наматывателя на штангу разгрузочной колонки вместе с разделительными дисками.
8—1373	11з
Сталкиватель управляется золотником с /ручным управлением, смонтированным на корпусе наматыва-теля.	/
Линия в процессе резания управляется с центрального пульта. Как по составу оборудования, так и по конструкции она является одной из самых совершенных линий и обеспечивает высокое качество реза и намотки рулонов.
В линию может быть встроено дополнительное устройство для снятия заусенцев с кромок разрезанных полос, описание которого приведено ниже.
б)	Автоматическая линия фирмы Бигвуд (Англия)
Линия работает по методу тянущего реза (рис. 4-14).
Состав оборудования линии указан на рис. 4-15.
Техническая характеристика линии
Максимальная масса рулона, кг..................... .	3 000
Максимальная ширина рулона, мм . .	.	.	.1 000
Максимальная толщина ленты, мм . . .	0,35
Максимальная скорость резания, м/мин ....	. .	60
Минимальная ширина получаемой полосы, мм ... .	30
Максимальное количество резов......................... 10
Габариты линии, мм: длина............................................... 14	000
ширина ....	......... ...	7 000
высота ....	....... 2 000
Масса, т.............................................. 29
Суммарная мощность двигателей, кВг........ .	20
Управление — дистанционное с автоматическим измерением длины разрезаемых полос.
Загрузочная тележка по своей конструкции напоминает тележку фирмы Комек. Рабочая поверхность платформы обшита деревянными брусками. На платформе имеются специальные пазы, по которым перемещается упорный кронштейн, предохраняющий рулон от сползания при надвигании его на барабан разматыва-теля.
Разматыватель по своей конструкции не отличается от разматывателя фирмы Комек. Однако сегменты барабана разжимаются вручную винтом, закрепленным в опорном подшипнике с внешней стороны барабана. Сверху сегменты имеют деревянные накладки. Кор-114
пус разматывателя перемещается по станине вручную винтом с' храповой ручкой. На валу барабана разматывателя установлен ленточный тормоз, усилие натяжения которого регулируется путем сжатия пружины. На тормозе имеется специальный рычаг с эксцентриком для быстрого разжима колодки. Барабан вращается за счет намотки ленты на наматыватель.
Заправочные валки необходимы для подачи ленты рулона в роликовые ножницы при заправке и для поддержания ленты в процессе резания или демонтажа ножей. На специальном кронштейне жестко закреплены
Рис. 4-14. Внешний вид автоматической линии продольного реза фирмы Бигвуд (Англия).
два холостых входных ролика, обеспечивающих горизонтальный подход ленты к валкам и ограничивающих колебания ленты.
Гильотинные ножницы предназначены для обрезки переднего и заднего концов ленты рулона для получения прямоугольного реза. Ножницы размещены на одном фундаменте с заправочными валками на расстоянии от них примерно 1 м и имеют нижний привод от ппевмоцилиндра через рычажную систему.
Между заправочными валками и гильотинными ножницами установлен нижний направляющий столик с текстолитовой рабочей поверхностью.
Дисковые ножницы являются основным рабочим органом линии. Они состоят из отдельных самостоя-8*	115
Рнс. 4-15. Схема автоматической линии продольного реза фирмы Бигвуд (Англия).
1 - загрузочная тележка; 2 — разматыватель; 3 — заправочные валки; 4— гильотинные ножницы; 5 — дисковые ножницы с кромкокрошите-лем; 6 — наматыватель; 7 — разгрузочная тележка; 8 — пульт управления; 9 — гидростанция; 10 — шкафы с электроаппаратурой; 11 — пульт управления.
тельных узлов, смонтированных па одной рамс (рис. 4-16); входных направляющих, дисковых ножниц с приводом, закатных роликов, контролирующих роликов, кромкокрошителя.
Входные направляющие направляют ленту рулона со всех четырех сторон: 1) в вертикальной плоскости — парой холостых роликов с нерегулируемым просветом 10 мм и четырьмя парами плоских текстолитовых башмаков, зазор между которыми регулируется от 0 до 10 мм путем перемещения винтами верхних башмаков; рабочий зазор 1 мм; 2) ,в горизонтальной плоскости— двумя плоскими направляющими, расстояние меж-
Рис. 4-16. Схема дисковых ножниц.
/ — входные направляющие; 2 —дисковые ножницы: 3 — закатные ролики; 4 — контролирующие ролики; 5 — кромкокрошителъ; 6—направляющие планки.
117
ду которыми регулируется с помощью винтов в зависимости от ширины ленты; рабочий зазор 0,5 мм.
Входные направляющие смонтированы на кронштейне, закрепленном шарнирно на неподвижной стойке роликовых ножниц. Кронштейн может поворачиваться на угол более 90° в горизонтальной плоскости при настройке ножей. В рабочем положении кронштейн фиксируется специальным захватом подвижной стойки дисковых ножниц.
Дисковые ножницы состоят из двух стоек — подвижной и неподвижной, в которых крепятся опоры валов, несущие дисковые ножи. Опоры верхнего вала подвижные и перемещаются при помощи червячного редуктора и винтовой пары вручную. Перемещение левой и правой опор синхронизировано механически с помощью вала. Величина перемещения контролируется по лимбам, расположенным сверху над винтовой парой на обеих стойках. Подвижная стойка перемещается с помощью винта вручную. Задняя часть станины, по которой перемещается подвижная стойка, соединена с основной рамой шарнирно и имеет возможность поворачиваться на угол более 90° в горизонтальной плоскости. Это дает возможность отвода в сторону задней стойки, когда она отодвинута в крайнее заднее положение и обеспечивает свободный доступ к режущим ножам. В рабочем положении поворотная станина крепится специальным стопором. Крутящий момент к нижнему валу ножей передается от электродвигателя через червячный редуктор. От привода посредством цепной передачи вращаются валки, подающие обрезанную кромку в кромкокрошитель.
Дисковые ножи фиксируются на валу с помощью распорных втулок. Полный набор ножей и втулок стягивается с помощью гайки.
Между ножами для ограничения разрезаемой ленты в вертикальной плоскости устанавливаются плоские текстолитовые прижимные накладки, которые закреплены в специальной поворотной рамке. Зазор между накладками регулируется винтами.
Закатные ролики (10 пар) закатывают заусенцы в местах реза. Нижние ролики—это каленые стальные обоймы диаметром 130 и шириной 40 мм. Они могут перемещаться по валу, ось которого параллельна осям валов дисковых ножей.
118
Верхние ролики диаметром 80 мм и шириной 40 мм установлены свободно в специальных коромыслах. Один конец коромысла шарнирно соединен с неподвижной осью, а второй через пружину — с балкой, перемещающейся в вертикальном направлении. Коромысло с роликом можно перемещать поперек движения ленты рулона. В рабочем положении ролики устанавливаются в местах реза рулона. Усилие прижима верхнего ролика осуществляется пружиной за счет ее сжатия подвижной опорой коромысла.
Контролирующие ролики подают команду па пульт управления для отсчета длины разрезаемой полосы и осуществляют обратную связь с приводом наматы вателя для поддержания заданной скорости резания. Эти два ролика, из которых нижний свободно вращается в неподвижных опорах, а верхний поджимается к нему пружинами, обеспечивают вращение нижнего без проскальзывания при движении полос рулона. На валу нижнего ролика с одной стороны закреплен кулачок, который при каждом обороте воздействует на конечный выключатель, подавая импульсы на пульт управления для отсчета длины полосы, а с другой стороны — тахогенератор, обеспечивающий обратную связь с приводом наматывателя.
Кромкокрошитель рубит обрезанные кромки ленты шириной до 12 мм та куски длиной 100 мм и по конструкции напоминает кромкокрошитель фирмы Комек.
Наматы ватель также аналогичен рапсе описанному наматывателю фирмы Комок. Барабан наматыва-тсля имеет винт для разжима и замок для закрепления концов полос.
Перед сталкиванием разрезанных рулонов платфор ма разгрузочной тележки устанавливается на 25 мм ниже разделительных дисков. Нод рулоны укладываются деревянные прокладки и поднимают платформу, пока она не воспримет силу тяжести рулонов, после чего одновременным действием сталкиватсля и горизонтальным перемещением тележки снимают рулоны с барабана наматывателя.
Отличительными особенностями линии фирмы Биг-вуд является наличие приводных валков и гильотинных ножниц, которые улучшают и ускоряют процесс заправки лепты. В основном линия работает надежно, устой-
119
чйво и обеспечивает качественный рез. Однако по своим технико-экономическим показателям и конструкции отдельных агрегатов она уступает аналогичным линиям других фирм из-за сравнительно небольшой скорости резания и невозможности настройки дисковых ножей вне линии. Последнее требует значительного времени па переналадку дисковых ножниц.
в) Автоматическая линия фирмы Иодер (США)
Линия фирмы Иодер работает по методу «тянущего
реза».
В состав оборудования входят следующие основные механизмы: загрузочная тележка, разматыватель, многодисковые ножницы, кромкокрошитель, наматыватель, разгрузочная колонка (рис. 4-17).
Техническая характеристика линии Обрабатываемый материал......................Рулонная	стать
Толщина ленты, мм: максимальная..................... .	1,0
минимальная.............. ....	0,3
Максимальная ширина ленты, мм............ 1 070
Наружный диаметр рулона (максимальный) мм .	I 000
Масса рулона (максимальная), кг............ 3 500
Скорость резания, м/’мин: максимальная ................................... 100
минимальная.............................. 50
Общая масса, т................................... 20
Линия имеет ряд конструктивных особенностей, отличающих ее от описанных ранее.
Режущая головка дисковых ножниц состоит из приводной неподвижной опоры ножевых валов, подвижной опоры ножевых валов, двух ножевых валов, комплекта дисковых ножей, распорных втулок и привода. При замене ножей и их настройке подвижная чугунная опора быстро снимается и отводится в сторону, обеспечивая свободный доступ к валам. Опора фиксируется на раме специальными выступами, ее легко установить и закрепить после смены ножевых дисков.
Неподвижная опора одновременно является корпусом шестеренчатого привода валов. Шестеренчатый привод обеспечивает надежное сцепление шестерен при сближении валов, требующемся после переточки ножей.
Установка верхнего ножевого вала регулируется вертикальными винтами, имеющимися в каждой опоре и 120
снабженными шкалой для отсчета перемещения и выверки параллельности.
Привод состоит из электродвигателя и редуктора. Между редуктором и концом нижнего ножевого вала, выходящего из неподвижной опоры, установлена кулачковая муфта. Она обеспечивает сцепление ножевых валов и привода. Управление муфтой ручное рычагом.
Конструкции остальных механизмов аналогичны механизмам линии фирмы Бигвуд.
Линия фирмы Иодер является одной из самых малогабаритных и простых по составу оборудования. К кон-
Рис. 4-17. Внешний вид автоматической линии про дольного реза фирмы Иодер (США).
структивным недостаткам можно отнести: а) отсутствует возможность перемещения барабана разматывателя вдоль своей оси, что усложняет настройку линии и не даст возможности симметрично оси распределить «веер-ность» для обеспечения равномерного натяжения разрезаемых рулонов; б) натяжение ленты происходит за счет торможения разматывателя, что не обеспечивает равномерной и плотной памоткп рулонов; в) необходимы настройка и замена дисковых ножей непосредственно на линии, что увеличивает цикл резки; г) небольшие скорости резания.
121
г) Автоматическая линия модели Н4208 (СССР)
Линия Н4208 — это одна из первых отечественных линий для продольной резки рулонной электротехнической стали (рис. 4-18). Она работает по методу «тянущего реза». В состав оборудования входят: питатель с дозатором, загрузочная тележка, разматыватель, стеллаж, дисковые ножницы, кромкокрошитель и моталки для обрезаемой кромки, стеллаж с разделителем полос, на-матыватель и разгрузочная тележка (рис. 4-19).
Техническая характеристика линии
Максимальная масса рулона, кг.............................5000
Максимальная ширина рулона, мм............. 1 000
Диаметр рулона, мм:............•..........................
наружный (максимальный) .... -........................ 1 400
внутренний......................................  ...	500
Максимальная толщина ленты мм................................ 0,5
Скорость резания, м/мин:.......... .......................
максимальная ...	  180
минимальная............................. .	.	.	60
Максимальное количество резов................................. 12
Установленная мощность электродвигателей,	кВт	67,4
Габариты линии, мм:
ширина...............................................   6	500
длина..................................................14	300
высота................................................. 1	550
Масса, т............... .	. .	............. 25
Питатель с дозатором — это наклонная плоскость, на которую устанавливаются рулоны стали. В конце плоскости питателя установлен дозатор, который с помощью ппевмоцилппдра отсекает один рулон и подает его па загрузочную тележку. Управление дозатором дистанционное.
Загрузочная тележка по конструкции аналогична тележке линии фирмы Бигвуд.
Разматыватель — приводной. В процессе заправки ленты двигатель через редуктор вращает барабан разматывателя, а в процессе резания двигатель работает в генераторном режиме, осуществляя торможение барабана разматывателя. Разжим сегментов барабана осуществляется с помощью пневмоцилиндра.
Стеллаж — сварной стол, служащий для направления ленты при заправке.
122
Рис. 4-18. Внешний вид автоматической линии продольного реза модели Н4208 (СССР).
Дисковые ножи и ц ы по конструкции напоминают ножницы фирмы Подер, но режущая головка съемная.
Кромкокрошитель и моталки для обрезаемой кромки установлены только на первых образцах. В дальнейшем по желанию заказчика будет поставляться один из узлов. По конструкции они принципиально не отличаются от описанных выше.
Разделитель полос состоит из вала с набранными па нем дисками. Вал с дисками закреплен па качающемся рычаге, благодаря чему с помощью пневмоцилиндра обеспечивается натяжение разрезанных лент перед намоткой па барабан наматывателя.
Паматыватель приводится во вращение от электродвигателя постоянного тока через редуктор. Постоянство скорости намотки обеспечивается за счет электрической связи с тахогенератором, установленным на выходном валу дисковых ножниц. Барабан наматывателя двухсегментпый. Зажимаются концы разрезанных полос клиновым зажимом (аналогичным зажиму полос на отечественных моталках прокатных станов). Паматыва-тель не имеет сталкивателя разрезанных рулонов.
123
Рис. 4-19. Схема автоматической линии продольного реза модели Н4208 (СССР).
/ — питатель с дозатором; 2 — тележка загрузочная; 3 — разматыватель; 4 — стеллаж; 5 — дисковые иожиицы; 6 — кромкокроши-тель; 7 — моталка; 8 — стеллаж с разделителем полос; 9 — наматыватель: 10 — разгрузочная тележка.
Разгрузочная тележка по конструкции напоминает описанные в других линиях. Особенностью ее является наличие сталкивающей плиты, с помощью которой разрезанные рулоны снимаются с барабана наматывателя. Тележка со сталкивающей плитой устанавливается под барабаном наматывателя до момента заправки и закрепления полос.
В настоящее время разрабатывается отечественная более совершенная конструкция линии продольной резки.
д) Устройство для зачистки заусенцев на линиях продольного реза
На Запорожском трансформаторном заводе разработано и встроено в автоматическую линию продольного реза фирмы Комек устройство {Л. 41] для зачистки заусенцев на кромках разрезанных полос рулонной электротехнической стали (рис. 4-20).
Устройство установлено за дисковыми ножницами, непосредственно после выхода полос ленты из петлевого приямка и натяжного механизма. Устройство представляет собой сварную раму, в направляющих которой по-
Рис. 4-20. Устройство для зачистки заусенцев.
1 — сварная рама; 1 — разрезанная лента; 3— отклоняющий ролик; 4—карет-ка подвижная; 5— направляющий ролик; 6 — корпус с ножами; 7 — войлочная полоса.
125
перед движения разрезаемой ленты могут перемещаться подвижные каретки, несущие направляющие ролики с зачистными ножами (рис. 4-21). Разрезанные смежные полосы ленты рулона с помощью отклоняющих барабанов устройства направляются в разные по высоте плоскости, а при выходе из устройства вновь сходятся в одной плоскости. Такое разделение полос по различным плоскостям необходимо для обеспечения 'свободного доступа зачистных ножей к продольным кромкам полос. Ножи изготовлены из стали Р-18 и выполнены в виде конусных дисков, свободно сидящих на своих осях. За счет установки ножей под небольшим углом к направлению движения полос обеспечивается их вращение во-
Р1к. 4-21. Зачистные ножи (внд спереди).
/ — направляющая каретка; 2— ролик горизонтального направления; 3—ролик бокового направления; 4— каретка; 5 — винт настройки ножа по высоте;
6 — нож зачистной; 7 — разрезанная лента; 8— направляющий ролик.
круг собственных осей, благодаря чему стойкость режущих кромок ножей увеличивается. Настройка ножей по высоте обеспечивается с помощью микрометрических винтов.
Точное слежение ножей за продольной кромкой полос обеспечивается установкой корпуса ножей на ось направ ляющих роликов, которые в свою очередь закреплены на подвижных каретках. При саблевидной полосе направляющие ролики вместе с кареткой смещаются поперек движения полос, увлекая за собой и зачистные ножи. При данной конструкции зачистного устройства вместе с заусенцем срезается и часть основного металла, что является нежелательным. Данное устройство 126
пригодно для зачистки небольшого количества разрезаемых полос — не более четырех, так как при большем количестве полос возрастают габариты устройства него становится трудно обслуживать. Срезанные заусенцы считаются с помощью войлочной полосы.
4-4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЛИНИИ ПРОДОЛЬНОГО РЕЗА
При всем многообразии конструкций автоматических линий продольного реза общий цикл разрезки рулона состоит из следующих последовательно выполняемых операций: установки и закрепления рулона на барабане разматывателя; заправки ленты рулона до многодисковых ножниц; продольной разрезки лепты; заправки и закрепления полос на барабане наматывателя с одновременной установкой разделительных дисков; автоматической разрезки рулона на полосы; закрепления концов рулонов и разгрузки их с барабана наматывателя. Несмотря на большие скорости резания, общий цикл разрезки рулона составляет 40 мин и более за счет операций установки исходного рулона, заправки ленты и снятия разрезанных рулонов. Установка рулона и снятие разрезанных рулонов на многих линиях механизированы, однако заправка ленты, закрепление ее на барабане наматывателя и установка разделительных дисков пока выполняются вручную.
Годовая производительность линии продольного реза
/7 = В1,Фл/7'шт,	(4 6)
где П годовая производительность линии продольного реза т; Вр— масса разрезаемого рулона, т; Фл - действительный годовой фонд работы липни, ч; Тшт—время разрезки одного рулона, ч.
Действительный годовой фонд работы линии
Фл = Фн(1—/р/100),	(4-7)
где Фн=4 180 поминальный фонд времени работы линии при двухсменной работе; —затраты времени на ремонт, подналадку и уход за линией, выраженные в процентах к номинальному фонду.
Из практики эксплуатации линии продольного реза можно рекомендовать /р=20%.
Отсюда
Фл=3 350 ч.
Штучное время разрезки одного рулона
Гщт — Топ Ч-Гот д,	(4-8)
где Тои — оперативное время разрезки одного рулона, ч; 7’0тм— время на отдых операторов, ч.
По принятым на трансформаторных заводах нормам
7'отд=0,0657'оП.
Таким образом,
7’шт=,1,0657'оп-	(4-9)
127
Оперативное время разрезки рулона
Т ои = 7’о+7'всп=7'о+7'и+7'см.и/Н,	(410)
где То—-время разрезки рулона в автоматическом цикле, ч; ГВСп — время вспомогательных операций при разрезке одного рулоиа, ч; Тн — время последовательных вспомогательных операций, выполняемых при разрезке каждого рулона, ч; Тем и — время на замену ножевой головки, ч; Н — число рулонов разрезаемых с одной установки ножевой головки.
Время разрезки рулоиа в автоматическом цикле зависит от длины ленты в одном рулоне I и от средней скорости резания t>cp в автоматическом режиме
Т0=//цСр.	(411)
Длину ленты в рулоне (в метрах) можно определить, исходя из массы рулона
«-12)
где b — ширина ленты рулона, мм; h — толщина ленты рулона, мм; у=7,65— плотность электротехнической стали, т/м* 3.
Время Ти и Тем.и зависит от конструкции линий и приводится в руководящих материалах по их эксплуатации. Ориентировочно Тн и Тсм.п можно взять из табл. 4-2 и 4-3.
Т а б л и ц а 4-2
Время последовательных вспомогательных операций Тн выполняемых при разрезке рулона на линии продольного реза фирмы Комек
Последовательно выполняемые операции
Установить и закрепить рулон на барабане разматывателя Заправить ленту в механизмы до дисковых ножей . Пропустить 10 м ленты через дисковые ножницы . . Заправить ленты на барабан наматывателя п закрепить Заправить обрезаемые кромки в кромкокрошитель . . Проконтролировать заправку лент и качество реза . . Закрепить концы лент разрезанных рулончиков . . .
Снять рулончики с барабана наматывателя ........
Длительность, мин
2
3
1
5
3
5
8
3
Итого. . . 30 мин
Число рулонов Н, разрезаемых с одной установки ножевой головки, в большой степени зависит от объема и массовости производства, а также от стойкости ножей. Для укрупненных расчетов можно принять Н=34- 6.
Средняя годовая производительность линии продольного реза фирмы Комек составляет около 10 тыс. т рулонной стали при двухсменной работе. С применением твердосплавных ножей и улучшением организации труда производительность линий может быть доведена до 12 тыс. т в год.
128
Т а б л и ц а 4-3
Время на замену ножевой головки Тсм.н на линии продольного реза фирмы Комек
Наименование операции	Длительность мин
Снять ножевую головку с линии:	
открутить болты, крепящие головку к станине .	3
рассоединить карданные валы		2
снять направляющие кромок		2
поднять головку краном и перенести на место	
настройки	 Установить ножевую головку на линию:	5
установить головку краном на станину 		5
установить направляющие кромок		2
соединить карданные валы		2
затянуть болты, крепящие ^головку к станине . .	3
Итого. . . 24 мин
Глава пятая
ПОПЕРЕЧНАЯ РЕЗКА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ
5-1. ТЕХНОЛОГИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ РЕЗКИ
Операция резки ленты рулона стали на пластины поперек направления прокатки получила наименование поперечной резки. Эта операция широко применяется при изготовлении пластинчатых и ленточно-пластинчатых магнитопроводов.
Технологический процесс получения пластин сводится к следующему: лента рулона (ширина рулона равна ширине пластин) разрезается специальными ножницами на пластины требуемой длины. Благодаря этому достигается безотходное разрезание рулона на пластины.
Для поперечной резки применяются ножницы двух типов: с плоскопараллельным перемещением ножа, так называемые гильотинные ножницы, и ножницы с поворотным ножом. Наибольшее распространение получили гильотинные ножницы из-за сравнительно большой жесткости и высокой надежности.
Для изготовления пластин магнитопроводов из рулонной стали применяются разнообразные конструкции 9-1373	129
Рис. 5-1. Схема получения косоугольных пластин.
а — с помощью поворотных ножниц; б — с помощью двух неподвижных ножниц; в — с помощью ножниц, поперечно смещаемых в процессе резки; / — поворотные ножницы; II, III — неподвижные (иеповоротиые) ножницы; IV — ножницы с фасонными ножами, поперечно смещаемые в процессе резки; ctj и «2 — углы поворота (установки) ножниц; 1—5 — пластины.
автоматических и механизированных линий. Это объясняется тем, что большое влияние на конструкцию линий оказывают форма и размеры изготовляемых пластин. Основной состав оборудования этих линий таков: раз-матыватель, механизм подачи, вырубные и отрезные агрегаты и укладчик.
Лента рулона, закрепленного на барабане разматывателя, с помощью механизма подачи подается под вырубные и отрезные агрегаты, где штампуются отверстия и отрезается готовая пластина, которая укладчиком укладывается в стопу.
Поперечная резка при изготовлении пластин из рулонной стали в отличие от продольной резки носит не непрерывный характер, а циклический. Для компенсации рассогласования непрерывного движения сматывания ленты с барабана разматывателя и прерывистого движения в зоне резания между разматывателем и отрезными агрегатами устанавливаются специальные устройства-леглеобразоватеди.
130
В пластинчатых магнитопроводах пластины одной и гоп же ширины могут иметь различную длину и форму. Поэтому линия должна обеспечить быструю переналадку или даже автоматический переход от изготовления пластин одной формы и длины на другие.
Различают следующие типы линий в зависимости от формы изготовляемых пластин; 1) для прямоугольных с отверстиями; 2) для прямоугольных без отверстий; 3) для косоугольных с отверстиями; 4) для косоугольных без отверстий.
С учетом новых требований к магнитопроводам, вызванных использованием холоднокатаной стали, наиболее перспективными типами линий являются линии для изготовления косоугольных пластин без отверстий. Особенностью этих линий является установка режущих ножей под утлом к направлению подачи ленты, благодаря чему отрезаются пластины со скошенными поперечными кромками, а наличие специальных укладчиков обеспечивает раскладку пластин отдельными стопами в зависимости от направления скосов.
Различное направление скосов обеспечивается путем установки одних ножниц под разными углами к направ-
Рис. 5 2. Схема получения пластин на линии фирмы Редман.
л —с двойным скосом; б —с обрезкой «уса». / — поворотные ножницы; 3 — высечной штамп.
9*
131
лрнию додачи за счет поворота (рис. 5-1,а) либо попё’-речного смещения (рис. 5-1,в) или двух пар неподвижных ножниц под разными углами к направлению подачи (рис. 5-1,6). В последнем случае ножницы могут работать попеременно через цикл или одновременно, если
Рис. 5-3. Схема обрезки «уса» на линии фирмы Тосиба.
/, 2 — неповоротные ножницы с фасонными ножами.
лента подается на две длины пластин. Более сложные формы пластин и отверстия в них получаются путем установки добавочно специальных высечных и пробивных штампов. На рис. 5-2,о показана схема получения
Рис. 5 4. Схема обрезки «уса» на линии модели Л519.
/ — ножницы обрезки «уса»; 2 — упор поворотных ножниц; 3— поворотные ножницы; 4— каретка подачи; 5— упор каретки подач».
132
йластип с двойными скосами на поперечных кромках на линии -фирмы Редман. В ленте предварительно высекаются с двух сторон V-образные пазы, через вершины которых осуществляется рез ножницами. Высечные штампы срабатывают после каждой подачи. На некоторых линиях устанавливают дополнительное оборудование для обрезки одного из острых углов косоугольных пластин («уса»), выступающих за пределы контура шихтованного магнитопровода (рис. 1-21). Обрезка «уса» осуществляется различными способами. На линиях фирмы Редман эту операцию выполняют следующим образом (рис. 5-2,6): в ленте предвари
тельно высекаются два надреза, через вершины которых затем производится рез ножницами. Высечка надрезов осуществляет-
Рис. 5-5. Установка режущих ножей в ножницах автоматической липни поперечного реза модели Л 720.
/ — нож НИЖНИЙ: 2 — НОЖ верхний; 3 — подвижная траверса; 4 — прижим; 5 — обойма; 6—-корпус ножниц.
ся через каждые две подачи. Высечные штампы необхо-
димо очень точно устанавливать на определенном расстоянии от линии реза поворотных ножниц, ибо в противном случае пластины могут иметь ненужные надрезы.
На линии японской фирмы Тосиба обрезка «уса» осуществляется за счет установки на неповоротные ножницы фасонных ножей (рис; 5-3). Такой способ требует очень сложной настройки ножей. На отечественных линиях модели Л519 «ус» обрезается специальными ножницами (Л. 42], установленными непосредственно после поворотных ножниц (рис. 5-4). Отрезанная пластина механизмом уборки подается к механизму укладки. При своем движении каретка механизма уборки встречает подвижный упор, который настраивается таким образом, чтобы у транспортируемой кареткой пластины задний острый угол («ус») оказался в зоне вторых (неподвижных) ножниц, с помощью которых он и отрезается. После отрезки «уса» упор отходит и пластина кареткой подастся к механизму уборки.
133
Рис. 5-6. Установка режущих ножей в ножницах автоматической липин поперечного реза модели Л519.
/ — нож нижний; 2 — нож верхний; 3 — обойма; 4 — подвижная траверса; 5 — прижим; 6 — корпус ножниц.
жена установка ножей в
Качество .поперечной кромки и высота заусенца в большей степени зависят от правильной установки и настройки ножей. Высота заусенца на .поперечной кромке, как и па продольной, допускается не более ‘0,005 мм. Такое качество реза обеспечивается при зазоре межтд ножами в пределах 0,025— 0,050 толщины разрезаемой ленты, что для стали толщиной 0,35 мм составляет 0,01— 0,02 мм.
Ножи, как правило, имеют прямоугольную форму и изготовляются целиком из специальных инструментальных сталей или имеют нанайки из твердого сплава.
На рис. 5-5 изобра-гильотинных ножницах
автоматической линии поперечной резки модели JI720. Верхний нож закреплен к подвижной траверсе ножниц. Нижний установлен в специальной обойме, имеющей возможность перемещаться при настройке
ножей в направлении, перпендикулярном линии реза, под углом 1° к верхнему ножу для предупреждения износа их боковых поверхностей. Гарантированный зазор между ножами в рассматриваемой конструкции может быть определен по формуле
Аз — А— (^в + Лг + Ац) ,
(5-1)
где Аз — величина гарантированного зазора; А расстояние между базовыми опорными поверхностями режущих ножей (в плоскости реза); /в — толщина верхнего ножа; /н— толщина нижнего ножа; Ан — зазор между направляющими подвижной траверсы.
Таким образом гарантированный зазор между ножами зависит от толщины пожен и конструкции направляющих подвижной траверсы.
134
ножниц, а следова-
При описанном выше методе крепления ножей выдержать гарантированный зазор их установки практически трудно. Зазор определяют после установки ножей, прижимая нижний нож к верхнему через прокладку определенной толщины. Эта операция весьма трудоемка, требует высокой квалификации настройщика и резко снижает эффективное время тельно, и автоматической линии. После переточки ножей и их замены операция настройки повторяется заново.
На рис. 5-6 показано крепление ножей в гильотинных ножницах опытного образца автоматической линии поперечной резки модели Л519. Нижний нож неподвижен, а верхний крепится в подвижной обойме. Все недостатки вышеописанной установки присущи и этой конструкции. Однако настройка зазора перемещением верхнего ножа проще и легче.
Описанные конструкции установки ножей наиболее распространены, но их нельзя считать совершенными по качеству реза.
Болеепрогрессивной является конструкция установки ножей (рис. 5-7) в ножницах автоматической линии поперечной резки фирмы Комек (Франция) Ножи крепятся в неподвижных обоймах, а гарантированный зазор
обеспечивается предварительной подгонкой базовых поверхностей обойм. Оригинальным является крепление нижнего ножа, у которого за базовую поверхность принята поверхность со стороны режущей кромки. Благодаря этому величина предварительно настроенного гарантированного зазора может быть выражена формулой
Рис. 5-7. Установка режущих ножей в ножницах автоматической линии поперечного реза фирмы Комек.
1 —• обойма нижняя; 2 — корпус ножниц; 3 — иож нижний; 4 — иож верхний; 5 — обойма верхняя; 6 — подвижная траверса; 7 — прижим.
Др— А— (/ц + Ан) -
(5-2)
135
Замена нижнего ножа не вызывает изменения гарантированного зазора. Однако замена верхнего требует специальной подгонки (подшлифовки или установки прокладок) между базовой поверхностью верхнего ножа и его обоймой.
Подгонка осуществляется вне ножниц, поэтому она может быть произведена заранее.
Наиболее совершенная
Рис. 5-8. Установка режущих ножей в ножницах автоматической линии поперечного реза фирмы Редман.
/ — корпус ножниц; 2 — обойма нижняя; 3 — нож нижний; 4 — нож верхний; 5 — плаика прижимная; 6 — подвижна я травепса; 7 —- прижим; 8— планка прижимная.
конструкция крепления ножей 'применена в ножницах (рис. 5-8) автоматической линии поперечной резки фирмы Редман (Англия). За базовую поверхность крепления как верхнего, так и нижнего ножа принята поверхность со стороны режущей кромки. При такой установке ножей гарантированный зазор между ножами
Дз=Л—Дн.	(5-3)
В последней конструкции замена и переточка ножей не вызывают изменения гарантированного зазора, что •способствует быстрой и точной настройке ножей Обойма крепления нижнего ножа необходима для первоначальной настройки зазора.
Качество резки зависит в большей степени от прижатия ножей по всей опорной поверхности с помощью жестких опорных планок, исключающих «волнистость» режущей кромки и обеспечивающих равномерный зазор по всей ее длине.
В подавляющем большинстве конструкций ножниц подвижная траверса имеет направляющие скольжения (рис. 5-9), поэтому
136
йСкЛЮЧитЬ зазор практически Невозможно, а это fi свою очередь изменяет требуемый гарантированный зазор
между ножами.
На ЗТЗ разработаны и внедрены гильотинные ножницы, у которых ножи крепятся, как у ножниц фирмы Редман, а подвижная траверса имеет направляющие качения (рис. 5-10). Такая конструкция ножниц применена в модернизированных линиях модели Л519.
Направляющие качения позволяют весьма точно вы
держивать зазор между ножами и при использовании
твердосплавных ножей довести число резов без смены ножей до 1 млн., вместо 5— 10 тыс., как было до этого. Ножи затачиваются после притупления всех четырех режущих кромок. При заточке ножи шлифуются по широким продольным граням.
Для получения отверстий
Рис. 5-9. Направляющие скольжения гильотинных ножниц.
/ — корпус ножниц; 2 — болт крепления; 3 — болт регулировочный;
4— гайка; 5 — шайба; 6 — клиновая направляющая; 7 — накладка нз текстолита; 8 — подвижная траверса.
в пластинах в линии поперечной резки встраивают специальные прессовые установки. Как правило, штамповка отверстий выполняется в одном цикле с отрезкой пластины. В некоторых прессовых установках (например
, линия модели Л720) пу-
ансоны для пробивки отверстий жестко связаны
с ползуном пресса. Однако из-за наличия зазоров в на
правляющих пресса между пуансоном и матрицей вынуждены устанавливать увеличенный зазор (не менее 0,05 мм), что, с одной стороны, приводит к получению недопустимой высоты заусенца на кромке отверстия, а с другой — значительно снижает стойкость штампов. При высоких требованиях к качеству штамповки обеспечить достаточно высокую стойкость штампов мож-
но только с внедрением твердосплавного инструмента, а это практически невозможно осуществить, если пуансон жестко связан с ползуном пресса. Поэтому в линиях широкое применение для штамповки отверстий получили автономные штампы, которые не требуют жесткой связи с ползуном пресса. Направление пуансона с большой точностью обеспечивается непосредственно в штам-
137
Пе, благодаря чему достигается возможность применений твердосплавного инструмента.
Отсутствие жесткой связи с прессом позволило вести установку или замену отдельных штампов, не нарушая наладки пресса автоматической линии, и производить настройку автономного штампа вне линии.
Автоматические линии с прессовыми установками уступают место бсспрессовым линиям в связи с широким
Рис. 5-10. Направляющие качения гильотинных ножниц конструкции ЗТЗ.
1 — корпус ножниц; 2 — подвижная траверса; 3 — сепаратор; — уплотнение; 5 — ролик; 6 — планка; 7 — направляющая.
внедрением конструкции магнитопроводов силовых трансформаторов без отверстий в активной стали.
По конструкции подающего механизма линии поперечного реза подразделяются на линии с валковой подачей и липни с клещевой подачей.
Линии с валковой подачей. Характерной особенностью технологических схем изготовления пластин на этих линиях является непосредственное участие подаваемой ленты в рабочем процессе, т. с. лента подается до упора, при контакте с которым подаются команды для дальнейших операций рабочего цикла. Точность подачи при такой схеме в большой степени за висит от жесткости подаваемой ленты. Из-за сравнитель-138
по малой продольной жесткости требуется значительное снижение скорости подачи при подходе лепты к упору. Команда на снижение скорости подачи ленты во избежание повреждения кромок осуществляется от бесконтактных датчиков (индукционных, изотопных, фотоэлементов и т. п.), что усложняет и без того сложную схему управления линией.
Схема подачи самой ленты на упор, т. е. наличие упора за режущими ножницами на расстоянии длины изготовляемой пластины, не позволяет в этой зоне установить укладчик пластин, и его выносят за упор, что удлиняет линию. Сам принцип валковой подачи, когда лента подастся за счет трения между валками и лентой, предопределяет износ валков, который ускоряется наличием на кромках ленты заусенцев.
Большинство недостатков может быть устранено в линиях, построенных по схеме валковой подачи с безупорным отсчетом величины подачи. Есть основания полагать, что такие линии будут самыми высокопроизводительными и малогабаритными.
Линии с клещевой подачей. Принцип клещевой подачи состоит в том, что каретка подачи, двигаясь возвратно-поступательно, при движении вперед своими захватами (клещами) жестко сцепляется с лентой и подает ее на величину шага. Величина шага определяется расстоянием между упорами, ограничивающими движение каретки подачи. Таким образом, точность подачи зависит от степени точности настройки упоров и жесткости системы «каретка — направляющие—-упор», а не от жесткости подаваемой ленты, как при валковой подаче. Это делает линии более надежными.
Упоры, ограничивающие движение каретки подачи, установлены до режущего агрегата, что позволяет непосредственно после него установить укладчик пластин и сократить длину линии по сравнению с линиями с валковой подачей. Недостатком линий с клещевой подачей является наличие «холостых» возвратных ходов. В линиях для изготовления пластин с отверстиями, как правило, холостой ход каретки по времени совмещают с операцией штамповки отверстий, и рабочий цикл изготовления пластин практически не увеличивается по сравнению с валковой подачей. В линиях для изготовления пластин без отверстий цикл их изготовления за счет холостых ходов значительно больше, чем при валковой
139
подаче. Для исключения влияния холостых ходов на цикл изготовления пластин на некоторых линиях устанавливают две каретки подачи, холостой ход одной из которых осуществляется во время рабочего хода другой.
Многие фирмы для клещевой подачи применяют гидравлический привод, так как благодаря ему кинематически просто осуществляется возвратно-поступательное движение.
Клещевая подача получила широкое распространение. Точность изготовления прямоугольных пластин по длине в основном определяется точностью подачи ленты под гильотинные ножницы, т. е. практически зависит от совершенства конструкции механизма подачи. На точность изготовления косоугольных пластин по длине, помимо механизма подачи, в большой степени оказывает влия-
Рис. 5-11. Зависимость размеров косоугольных пластин от подачи.
а —при различной ширине ленты; б — при несовпадении оси лен гы с осью линии.
нис точность совпадения оси подаваемой ленты с осью линии, являющейся базой для настроечных элементов При поворотных ножницах ось линии проходит через ось их вращения. При одной и той же величине подачи косоугольные пластины в зависимости от их ширины имеют различные размеры продольных сторон (рис. 5-11,а). Поэтому измерение длины пластины ведут по ее продольной оси, которая независимо от ширины пластины остается равной величине подачи При несовпадении оси подаваемой ленты с. осью линии длина пластины по оси будет не равна величине подачи и пластины с разным направлением скосов будут различаться по длине (рис. 5-11,6).
Для совмещения оси подаваемой лепты с осью линии используют систему направляющих роликов или планок, устанавливаемых после выхода ленты из петлеобразо-140
вателей и непосредственно у ножниц При значительных перекоса^ ленты направляющие ролики или планки могут деформировать ее продольные кромки. Поэтому весьма важно, чтобы продольная ось ленты рулона, установленного на разматывателе, совпадала с осью линии.
При клещевой подаче возможна некоторая непарал-лельность движения каретки подачи относительно оси линии, что способствует перекосу подаваемой ленты. Для исключения перекоса захватывающие устройства каретки подачи выполняют таким образом, чтобы подаваемая лента могла самоустанавливаться вдоль оси линии за счет поперечного смещения в губках захвата (один из вариантов такого устройства показан на рис. 5-12). Про-
Рис. 5-12. Устройство для зажима ленты в механизме клещевой подачи линии модели Л519.
1 — скоба; 2 — направляющий ролик; 3 — ролики зажима ленты; 4 — лента рулона; 5 — гндроцилиндр; С — ролнк подающей кареткн; 7 — направляющая.
изводительность линий поперечного реза измеряется числом погонных метров изготовленных пластин в единицу времени, а не по массе пластин или числу готовых пластин, так как масса готовых пластин при одной и той же толщине стали зависит ют ширины пластин, а количество пластин в штуках — от длины пластин. При изготовлении пластин магнитопроводов, у которых средняя длина составляет 1 500—3 000 мм, а ширина 250 —
141
500 мм, производительность большинства линий находится в пределах 25—50 м пластин в минуту, или 2,5 — 4,5 тыс. т пластин в год. Практически по производительности на одну линию продольного реза требуется 3—4 липни поперечного реза.
Однако при изготовлении пластин, средняя длина которых составляет 400—800 мм, а ширина 100—200 мм, производительность линии поперечного реза оказывается весьма низкой.
Для изготовления прямоугольных пластин без отверстий магнитопроводов трансформаторов II и III габаритов разработана принципиально новая схема совмещенной автоматической линии. Производительность таких линий в несколько раз выше, чем у обычных линий поперечного реза. Па этой линии последовательно осуществляется в одном цикле как продольная, так и поперечная резка ленты рулона, в связи с чем эта линия получила название совмещенной. Схема получения пластин на этой линии показана на рис. 5-13. Рулон, установлен-
Рис. 5-13. Схема получения пластин на линии совмещенного реза.
а — лента рулона; б — карта, отрезанная от ленты; в — готовые пластины; г — обрезанная кромка ленты, /— разматыватель-, 2 — каретка подачи леиты;
3— упор каретки подачи ленты; 4— гильотинные ножницы; 5 — каретка подачи карт; 6 — упор каретки подачи карт; 7 — дисковые ножницы.
ный на барабане разматывателя, 'Подается двумя попеременно действующими каретками механизма подачи клещевого типа под гильотинные ножницы, где обрезается карта длиной, равной длине требуемых пластин. Отрезанная карта захватывается каретками второго механизма подачи клещевого типа и подается под дисковые ножницы, которые разрезают карты на пластины. Спе-142
цйальныМ уклаДчйком йластййы укладываются в контейнеры или подаются в отжиговую печь.
Линия совмещенного реза с большой эффективностью может быть использована для изготовления пластин для стержней пространственных пластинчато-ленточных маг
нитопроводов.
На производительность линий поперечного реза существенное влияние оказывают затраты времени, связанные с установкой на барабан разматывателя исходного рулона, а также с заправкой ленты в механизм автоматической подачи и уборкой стоп готовых пластин с линии. Для механизации установки исходного рулона на барабан разматывателя во многие линии встраиваются
специальные загрузоч ные тележки. Центрирование рулона на загрузочной тележке может быть осуществлено двумя способами: по наружному или внутрен-
б)
Рис. 5-14. Схемы центрирования рулонов.
а — по наружному диаметру; б — по внутреннему диаметру; 1—V-образиая платформа; 2 — рулон; 3 — барабан разжимной (разматывателя); 4 — формообразующие рога скобы.
<нему диаметру рулоиа.
При центрировании по наружному диаметру (рис. 5-14,а) загрузочная тележка имеет V-образную подъемную платформу. Необходимость подъема и опускания платформы вызвана тем, колеблется в значительных пределах и при надвигании рулона на барабан разматывателя требуется предварительное совмещение их осей. Существенным недостатком
что наружный диаметр рулона
центрирования по наружному диаметру рулона является неустойчивость узких рулонов на платформе тележки при надвигании их на барабан разматывателя. Кроме того, у узких рулонов наблюдается изменение размеров и формы внутреннего отверстия за счет осадки под действием силы тяжести, что также вызывает затруднения при надвигании их на барабан разматывателя.
Конструктивно загрузочные тележки с центрированием по наружному диаметру рулона аналогичны конструкциям загрузочных тележек линий продольного реза
143
Центрирование рулона по внутреннему диаметру [Л. 43] осуществляется путем установки его на загрузочную тележку, имеющую одно- или двурогую скобу с формообразующими скосами (рис. 5-14,6). При надвигании рулона на барабан разматывателя рога скобы входят в свободные секторы между его разжимными сегментами. После закрепления рулона на барабане разматывателя путем разжима сегментов скоба выводится из рулона. Так как внутренний диаметр рулонов практически одинаков, отпадает необходимость в совмещении осей рулона и барабана разматывателя. Это обеспечивается путем точной установки тележки при монтаже. Кроме того, формообразующие рога скобы придают внутреннему отверстию рулона круглую форму, благодаря чему облегчается его насадка на барабан разматывателя. Загрузочные тележки с центрированием по внутреннему диаметру рулона применены в линиях модели Л519 и фирмы Комек.
Заправка ленты в механизм подачи у большинства линий производится вручную. На отдельных линиях (например, фирмы Комек) для механизации заправки ленты в начале линии установлены приводные валки. Готовые пластины убираются с линий с помощью различных грузоподъемных средств: мостовым краном, монорельсом и т. п. Для ускорения съема готовых пластин с линий их укладывают в процессе изготовления на специальные ребристые поддоны, откуда они снимаются вилочными захватами Укладка пластин в ровную стопу имеет большое значение для осуществления аккуратного съема и дальнейшей транспортировки пластин. Особенно важна точная укладка пластин по ширине с тем, чтобы «гребешок» стопы по боковой грани не превышал 0,5—1,0 мм для предохранения пластин от повреждений транспортными устройствами.
Большинство линий поперечного реза оборудовано устройством автоматической остановки после изготовления требуемого количества пластин. Однако для комплектации пластин на магнитопровод необходимо знать не только количество пластин, но и их массу, чтобы обеспечить заданное сечение магнитопровода. Поэтому в наиболее совершенные линии встроены автоматические весы, обеспечивающие контроль изготовления пластин как по количеству, так и по массе, причем основным параметром является масса.
144
5-2. РАСЧЕТ УСИЛИЯ РЕЗАНИЯ НА НОЖНИЦАХ ПОПЕРЕЧНОГО РЕЗА
Для правильного выбора ножей ножниц поперечной резки слс-дует правильно определить возникающее при резке усилие резания. Его [Л. 37] можно определить по формуле
p=kikJrF=klk2k3QBF,	(5-4)
где р — усилие резания; ki — коэффициент, учитывающий притупление режущих кромок ножей, обычно fej=l,2; Й2=т/<Тв— отношение максимального фактического сопротивления резанию к пределу
Рис. 5-15. Площади среза при поперечной резке.
а — параллельными ножами; б — наклонными ножами: 1 — иож верхний; 2 — разрезаемый лист; 3 — нож нижний.
прочности материала при растяжении. Для электротехнической стали £2=0,7; k3 — коэффициент, учитывающий влияние величины зазора между ножами; F— площадь среза, см2.
По В В. Носалю [Л. 38] k3 зависит от угла наклона ножей ножниц (табл. 5-1).
Таблица 5-1
Угол наклона ножей	Значение
2* 3° 4° 6°	2,1 1,6 1,2 1.0
Как видно из рис. 5-15, при параллельных ножах
а при наклонных ножах
F=bh,
F=h2/2tg а,
(5-5)
(5-6)
где h—толщина разрезаемого листа, см; b— ширина разрезаемого листа, см; а—угол наклона верхнего ножа.
С увеличением угла а усилие резания уменьшается, однако при этом увеличивается горизонтальная составляющая, стрсмящая-10—1373	{45
СЙ сМес+йть разрезаемый лист. Кроме tore, с увеличением угла наклона иожа возрастает величина хода подвижной траверсы нож ниц для обеспечения полного перекрытия ножей, в связи с чем увеличивается износ ножей. Поэтому угол наклона верхнего ножа при резке электротехнической стали принимают в пределах 2—3°, и усилие резания при этом составляет 600—800 Н.
5-3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОПЕРЕЧНОЙ РЕЗКИ
а)	Автоматическая линия фирмы Редман (Англия)
Указанная линия предназначена для изготовления из рулонной стали косоугольных и прямоугольных пластин с отверстиями и без отверстий. У косоугольных пластин с одной стороны обрезается «ус». В линии работает механизм подачи «клещевого» типа.
На рис. 5-16 показан общий вид линии со стороны разматывателя, который па фотографии не показан.
Техническая характеристика линии
Разрезаемый рулон: ширина, мм.................................... 120—1 000
толщина ленты, мм...................... 0,35—0,5
внутренний диаметр, мм................. 400—500
максимальная масса, кг................. 2 500
Длина изготовляемых пластин
по нейтрали (величина подачи), мм................. 400—4	000
Диаметр отверстий, пробиваемых в пластинах, мм	20—85
Минима льное расстояние между центрами отверстий.
мм.................................................... 120
Величина катета обрезаемого ,уса“, мм.......... 10—50
Угол скоса пластин.................................. +45	и 90°
Максимальная скорость подачи ленты, м/мин ...	90
Производительность линии, пог. м/мин	24 при максимальной
длине подачи
Габариты линии, мм: длина............................................... 26	000
ширина..............................
4 000
В состав линии (рис. 5-17) входят: загрузочная тележка, разматыватель, прессовая установка, механизм подачи, поворотные ножницы, укладчик и приемные столы.
Привод основных механизмов — гидравлический.
Загрузочная тележка (рис. 5-18—а) представляет собой горизонтально перемещающуюся тележку, несущую две V-образные платформы, которые могут неза-146

Рис. 516. Общий вид автоматической линии поперечного реза фнр мы Редман (Англия).
висимо друг от друга перемешаться в вертикальной плоскости. Наличие двух платформ сокращает цикл загрузки и разгрузки рулонов. С помощью горизонтального перемещения тележки и вертикального перемещения платформ осуществляется совмещение оси рулона с осью барабана разматывателя.
Разматыватель (рис. 5-18—б) по конструкции аналогичен разматывателю линии продольной резки фирмы Комек (гл. 4).
Прессовая установка состоит из смонтированных в ряд на одной станине механизмов и приспособлений, с помощью которых обеспечивается центрирование лепты, а также пробивка в пей отверстий и высечек. Станина представляет собой разборную рамную конструкцию портального типа, связанную соединительными балками. В начале установки в месте выхода ленты из приямка петлеобразователя смонтированы две пары направляющих роликов и датчик наличия ленты.
Направляющие ролики настраивают вручную на ширину ленты, обеспечивая совмещение продольной оси ленты с осью линии. Подпружиненный рычаг датчика наличия ленты (рис. 5-19) в процессе перемещения лен гы скользит по се поверхности. Когда конец 10*	147
ленты выйдет из-под нажимного рычага, он, перемещаясь вниз нажимает на конечный включатель, и линия останавливается.
После направляющих роликов на специальных подвижных каретках с обеих сторон линии установлены автонюмные высечные штампы (рис. 5-17 и 5-20), с помощью которых в ленте выштамповываются фасонные надрезы. Каретки штампов имеют перемещения как вдоль, так и поперек направления оси линии. Точность настройки обеспечивается за счет применения нониусных механизмов.
Отверстия в ленте пробиваются посредством автономных штампов, смонтированных на специальной подвижной плите (рис. 5-17 и 5-21). На плите может быть установлено до 20 штампов. Гидротолкатели штампов крепятся на верхней опорной плите рамы. При пробивке отверстий гидротолкатели через специальные переходные гильзы воздействуют на пуансоны штампов.
Переходные гильзы устанавливают только на те штампы, которые должны пробивать отверстия,
148
Рис. 5-18. Загрузочная тележка (а) с разматывателем (б).
Рис У19. Датчик наличия лепты.
149
Рис. 5-20. Автономный высечнон штамп.
а у остальных штампов они снимаются. Для пробивки в ленте отверстий больших диаметров и фасонных высечек на выходе прессовой установки смонтирован большой автономный штамп (рис. 5-17 и 5-22). Штамп имеет ручное настроечное перемещение поперек станины. Отсчет перемещений ведется по нониусам.
Механизм подачи (рис. 5-17) размещен между выссчными штампами и поворотными ножницами Он состоит из движущейся возвратно-поступательно вдоль станины подающей каретки с захватом (рис. 5-23), ограничивающих упоров и привода. Захват состоит из двух губок: нижней — неподвижной, верхней — несущей и двух зажимных гидроцилиндров. Губки захвата разнесены по длине ленты для обеспечения жесткости захвата и предупреждения изгиба ленты при подаче. 150
Рис. 5-21. Автономные штампы для пробивки отверстий
Благодаря своей форме губки обеспечивают близкий подход к ножам поворотных ножниц. Лепта захватывается губками подающей каретки только при движении в направлении к ножницам. Крайнее переднее положение каретки ограничивается неподвижным упором, а заднее положение — подвижным упором. При подходе каретки подачи к упорам специальные кулачки воздействуют па конечные выключатели, обеспечивая вначале снижение
Рис. 5-22. Штамп для пробивки больших отверстий и высечек.
скорости перемещения каретки для предупреждения удара, а затем после подхода каретки к упору — реверсирование движения каретки и повторение цикла.
В связи с тем, что гидропривод обеспечивает постоянное поджатие каретки механизма подачи к ограничивающим ее движение упорам, достигается высокая точность подачи ленты по длине. Возвратно-поступательное движение каретки обеспечивается реверсивным гидродвигателем через бесконечный ремень.
Поворотные ножницы поперечной резки (рис. 5-24) состоят из основания с механизмом поворота и не-152
Рис. 5-23. Подающая каретка с захватом.
посредственно ножниц. Поворот ножниц осуществляется двумя гидроцилиндрами. Угол поворота ограничивается жесткими упорами. Гидросистема обеспечивает плавный подход ножниц к упорам. Поперечная резка осуществляется за счет поворота верхней подвижной траверсы. Подвижная траверса шарнирно соединена с неподвижной нижней рамой, и ее поворот осуществляется гидроцилиндром. Направление верхней траверсы обеспечивается двумя парами направляющих, выполненных в виде плоскопараллельных плит. Благодаря такому направлению обеспечивается заданная величина зазора между режущими ножами. Ножницы снабжены прижимом с автономным приводом.
Укладчик пластин обеспечивает укладку в стопы по обе стороны линии косоугольных пластин с одинаковым направлением скосов в каждой стопе (рис. 5-17). Он состоит из двух механизмов: убирающего и сбрасывающего.
Убирающий механизм представляет собой тележку с электромагнитом, движущуюся возвратно-посту-рателыю с помощью пневмопилпндра. Магнит переме-
рз
Рис. 5-24. Поворотные ножницы с поворотным ножом.
щается в прорези приемного стола, па который подается отрезанная от ленты пластина. Для уменьшения рассеяния магнитного поля обе стороны прорези приемного стола закрыты листами из нержавеющей стали. Пневмоцилиндр крепится под рамой приемного стола. После уборки пластины ее торец всегда отстоит от режущего ножа на величину хода пневмоцилиндра независимо от длины пластины. В связи с большим диапазоном длин отрезаемых пластин пневмоцилиндр с магнитом может устанавливаться в трех местах на раме приемного стола.
Механизм сбрасывания состоит из бруска квадратного сечения (рис. 5-25), расположенного вдоль оси линии и закрепленного концами на двух кронштейнах, перемещающихся возвратно-поступательно поперек оси линии с помощью цепной передачи. На брусе закреплены пальцы, которые сбрасывают пластину с приемного стола то в одну, то в другую сторону. Для надежного захвата пластин пальцы заходят в поперечные прорези приемного стола. В зависимости от длин пластин пальцы могут переставляться вдоль бруса. Механизм сбрасывания включается тогда, когда электромагнит 134
Рис. 5-25. Укладчик пластин с приемным столом.
1 палец для сброса пластин; 2 квадратный брус.
механизма уборки находится в крайнем заднем положении, благодаря чему предупреждается наскакивание электромагнита на пальцы механизма сбрасывания. В зависимости от настройки линии шластины могут сбрасываться в обе стороны линии поочередно или только в одну сторону.
Приемный стол (рис. 5-25) представляет собой автоматически опускающуюся платформу. На нес устанавливается контейнер, на который сталкиваются пластины. По мерс накопления пластин стол опускается. Один из приемных столов, установленных по обе стороны линии, блокируется с автоматическими весами.
Линия универсальна по своем) назначению в доста точно надежна в работе. 1\ недостаткам ее конструкции можно отнести большую длину и невысокую производительность.
На базе этой линии фирмой Редман созданы автоматические линии поперечной резки для изготовления прямоугольных пластин с отверстиями или косоугольных и прямоугольных пластин без отверстий [Л. 35].
155
б)	Автоматическая линия типа «Сескоматик» фирмы Вильхельмсбургер (ФРГ)
Фирма Вильхельмсбургер (ФРГ) выпускает линии типа «Сесксматик» по лицензии США для изготовления прямоугольных и косоугольных пластин магнито-
Рис. 5-26. Автоматическая линия поперечного реза типа «Сескоматнк» фирмы Вильхельмсбургер (ФРГ) Вид со стороны разматывателя.
проводов из рулонной стали. Общий вид этой линии со стороны разматывателя показан на рис. 5-26. Основные элементы линии указаны на рис. 5-27.
Техническая характеристика липин
Ширина разрезаемого рулона, мм: максимальная............................................... 800
минимальная....................................... 80
Максимальная толщина лепты рулонов, мм....................0,5
Максимальная длина получаемой пластины, мм: за один ход подачи................................2 000
за два хода подачи.......... .....................4 000
Точность подачи на длине 1 000 мм, мм..................... 0,1
Производительность при подаче 2 000 мм, пластин, мин . • . . 15
Максимальный угол поворота гильотинных ножниц, град. . . . +45
Масса, т..................................................30
Суммарная мощность электродвигателей, кВт . . •...........42
Габариты линии, мм: длина . •...........................•........... 25 800
ширина............................................ 3 400
156
Рис. 5-27. Схема автоматической линии поперечного реза типа «Сескоматик» фирмы Вильхельмсбургер (ФРГ). / — загрузочный стол; 2 - разматыватель; 3 — петлеобразователь; / — механизм подачи; 5 — гидростанция: 6— ножницы по воротные; 7 — укладчик; 8— пульт управления.
Загрузочный стол состоит из наклонной плоскости с тремя отсекателями, подъемного стола и пружинного буфера. На наклонной плоскости одновременно могут быть установлены три рулона, удерживаемые отсекателями. Отсекатели утапливаются при помощи гидроцилиндров. Для удержания рулона от бокового опрокидывания на боковых стенках стола установлены плоские направляющие, расстояние между которыми регулируется винтами вручную.
Подъемный стол представляет собой V-образную платформу с гидроподъемником. Гидроподъемником поднимают рулон до совмещения его оси с осью барабана разматывателя. Пружинный буфер-—это наклонная под углом 45° подпружиненная плоскость, которая фиксирует скатываемый с наклонной плоскости рулон под платформой гидроподъемника.
Разматыватель по своей конструкции напоминает разматыватель фирмы Редман. Корпус разматывателя с помощью гидроцилиндра может перемещаться по станине в направлении оси барабана. Это перемещение необходимо для надевания рулона, установленного на платформе подъемника, па барабан разматывателя и последующей установки его по оси линии.
Петлеобразователь образует петлю в приямке между разматывателем и механизмом подачи. Величина петли регулируется тремя фотоэлементами: нижний луч фотоэлемента подает команду на выключение электромагнитной муфты и включение тормоза привода разматывателя; средний луч фотоэлемента подает команду па включение электромагнитной муфты и выключение тормоза привода разматывателя; верхний луч фотоэлемента, расположенный несколько ниже уровня оси барабана разматывателя, подает аварийную команду на остановку механизма подачи.
В местах схода и выхода лепты из приямка установлены рамки с роликами па подшипниках качения. Для подачи ленты в момент заправки ее в механизм подачи приямок перекрывается специальной решеткой, которая качается на оси с помощью гидроцилиндра. После заправки ленты решетка опускается в приямок. Гидроцилиндр управляется золотником с ручным приводом, установленным непосредственно у приямка.
Подающий механизм (рис 5-28) клещевого типа состоит из отдельных самостоятельных узлов, связаи-
158
ных между собой с помощью гидро- и электроавтоматики и размещенных на общей раме: подающей каретки, прижима, подвижных упоров, системы направляющих, заправочных валков.
Подающая каретка непосредственно перемещает лепту рулона. Каретка рампой замкнутой конструкции направляется двумя цилиндрическими направляющими. Направляющие закреплены с одной стороны в стойке прижима, а с другой — в стойке направляющих ленты. Возвратно-поступательное перемещение каретки осуществляется при помощи гидроцилиндра с максималь-
Рис. 5-28. Подающий механизм.
ным ходом 2 000 мм. Лента проходит внутри каретки подачи и зажимается сверху ползуном с помощью двух гидроцилиндров при движении каретки вперед. При обратном движении каретки лента не перемещается. В нижней раме каретки и в прижимном ползуне выполнены вырезы для пропуска прямоугольных направляющих, по которым скользит лента. Спереди к нижней раме каретки приварен упор, которым каретка упирается в крайнем переднем положении в неподвижный упор, закрепленный на раме. С обратной стороны на каретке имеются два глухих отверстия, в которые входят концы задних подвижных упоров, ограничивающих движение каретки назад.
После того как каретка подаст ленту рулона вперед И упрется в передний упор, ее прижимной ползун осво-
J59
бождает ленту, каретка возвращается в исходное положение и цикл повторяется.
Прижим захватывает ленту в момент, когда каретка подачи упрется в передний неподвижный упор, благодаря чему исключается смещение ленты до повторного захвата ее кареткой подачи при повторении цикла. Освобождение ленты происходит после захвата ее кареткой подачи. Лента рулона проходит внутри прижима и зажимается сверху ползуном с помощью двух гидроцилиндров. Корпус прижима имеет специальные вырезы для пропуска задних подвижных упоров.
Подвижные упоры (два одинаковой конструкции) ограничивают ход каретки подачи назад. Подвижный упор — это полый шток гидроцилиндра, внутри которого размещен винт с упорной гайкой, ограничивающей выдвижение штока вперед. В рабочем цикле участвует один упор, второй в это время находится в крайнем заднем положении и его упорная гайка может быть настроена на другую нужную величину. Благодаря этому полностью исключена потеря времени на перенастройку величины подачи. Лента рулона на участке подачи направляется с боков и в вертикальной плоскости прямоугольными направляющими с вырезом для прохода ленты, которые раздвигаются по команде с пульта управления при помощи специальных счетных механизмов.
Заправочные валки предназначены для первоначальной подачи ленты до подающей каретки. Привод вращения валков ручной. После заправки ленты верхний валок поднимается. Заправочные валки устанавливаются в начале рамы механизма подачи.
Ножницы поворотные (рис. 5-29) могут устанавливаться под углом к направлению подачи для получения скошенных поперечных кромок пластин. Ножницы установлены на поворотной опоре. Верхняя траверса их подвижная, перемещается при помощи гидроцилиндра.
В верхнее положение подвижная траверса поднимается пружинами. Скорость поворота при подходе к упору снижается за счет демпфирования скорости поршня в цилиндре.
Укладчик укладывает отрезанные пластины в одну или две стопы. Он состоит из трех приемных ленточных транспортеров, расположенных ниже уровня реза ленты, и системы магнитных роликов, расположенных выше уровня роза пластин Средний приемный ленточный 160
Рис. 5-29. Ножницы поворотные.
транспортер подходит непосредственно к поворотным ножницам, а два крайних несколько отдалены для обеспечения их поворота. Привод у транспортеров общий. Отрезанная пластина падает на транспортеры и подается под магнитные ролики, которые подхватывают пластины и перемещают их до нужного места.
Ролик выполнен полым из алюминия и сверху покрыт пластиком. Внутри ролика на подшипниках смонтирован постоянный магнит, который нс вращается и создает магнитное поле внизу ролика, прихватывая пластину. Магнит соединен тягой с гидроцилиндром и может быть повернут на угол 90°. При этом магнитное поле переместится снизу вверх и пластина не будет притягиваться к ролику. Все магниты одной секции роликов на длине 4 000 мм соединены с одним гидроцилиндром. Все ролики одной секции вращаются при помощи цепной передачи от одного привода. Автоматика линии может быть настроена так, что пластины отпускаются от магнитов либо на первой, либо на второй секции магнитных роликов. Благодаря этому достигается укладка пластин в две стопы. Имеется возможность двойной подачи ленты на один рез ножниц.
С пульта управления осуществляется управление линией с помощью штекерной панели набора программы работы линии. Пульт обеспечивает дистанционную установку задних подвижных упоров механизма подачи и направляющих ленты па заданный размер. Па-П—1373	1С)1
лнчис «холостых» ходов каретки подачи снижает производительность линии. Конструкция привода каретки механизма подачи и задних упоров искусственно удлиняет линию на 2 500 мм.
Линия не имеет механизма для обрезки острого угла («уса») у косоугольных пластин.
Конструкция укладчика не обеспечивает точной укладки пластин в стопы. Разброс составляет примерно 10—15 мм.
в)	Автоматическая линия модели «Л519 (СССР)
Автоматическая линия обеспечивает получение из рулонной стали косоугольных и прямоугольных пластин без отверстий (Л. 44 и 45]. Формы пластин, изготавливаемые на линии, обеспечивают принятые в СССР схемы шихтовок магнитопроводов с «косым» стыком. Общий вид линии приведен на рис. 5-30. В состав линии входят: загрузочная тележка, разматывающее устройство с петлеобразователем, механизм подачи, поворотные ножницы, механизм уборки пластин и обрезки «уса» и пластиноукладчик (рис. 5-31).
Техническая характеристика линии
Габариты исходного рулона, мм: наружный диаметр................................. .	600—1 300
внутренний диаметр............... .	500
ширина....................................... 80—750
Толщина ленты, мм...................... ...	0,35
Максимальная масса, кг........................... .	5 000
Размеры получаемых пластин, мм: ширина прямоугольных пластин	80—750
ширина косоугольных пластин.................. 80—560
Угол скоса поперечных кромок (к направлению подачи), (—45)-ь (90) град . .	.	...................... -н (+45)
Производительность при длине пластин 2 500 мм, пог. м/мин . .	.	.	.	...	. .	30
Управление линией .	.	.	. Дистанционное
Габариты линии, мм: длина ....	. .	.	12600
ширина: с загрузочной тележкой .	. .	....	5 960
без загрузочной тележки	.	........ 2 550
Масса линии (без масла), кг . .	. .	. .	.	16 350
3 а гру зоч н ая те л еж ка [Л. 44] принципиально отличается от загрузочных тележек зарубежных линий. Рулон на тележке фиксируется не по наружному диаметру, (62
Рис. 5-30. Общий вид автоматической линии поперечного реза модели Л519 конструкции ВИТ (СССР).
Рис. 5-31. Схема автоматической линии поперечного реза модели Л519 конструкции ВИТ (СССР)
I — загрузочная тележка; 2— разматыватсль с иетлеобразоватслем; 3 механизм подачи; 4— гидростанция; 5 — поворотные ножницы; 6—механизм уборки пластин и обрезки «уса»; 7 — пластиноукладчик.
11*
163
й по внутреннему, благодаря чему отпадает необхоДК мость центрирования рулона по осп барабана разматывателя. Тележка состоит из приводной платформы и установленной на ней поворотной тумбы с двумя горизонтальными балками, на которые с помощью вилочного захвата навешивается рулон. Форма балок предотвращает искажение внутреннего отверстия рулона (рис. 5-14,6/ Привод перемещения тележки электрический. Для удобства загрузки рулона на тележку поворотная тумба с балками может поворачиваться и фиксироваться в положении 0—90° и 180° к направлению заправки. При загрузке рулона на барабан разматывателя тележка подвигается к разматывающему устройству, при этом балки, несущие рулон, входят в углы между сегментами барабана. Сегменты разжимаются, фиксируя рулон на барабане, а тележка отводится в исходное положение.
Разматывающее устройство с петлеоб-разователем предназначено для удержания рулона и постепенного разматывания его .в процессе 1работы линии. Принципиально конструкция разматывателя аналогична ранее описанным конструкциям. Отличительной особенностью разматывателя является наличие электропривода для разжима сегментов барабана. Усилие разжима регулируется по величине опрокидывающего момента электродвигателя привода. Контроль величины петли ленты и остановка привода вращения барабана разматывателя осуществляются с помощью микропереключателя, установленного на качающемся рычаге, на который воздействует петля ленты. В крайнем нижнем положении рычага привод отключается.
Механизм подачи подает ленту под поворотные ножницы. Механизм подачи клещевого типа с двумя попеременно действующими каретками подачи, возвратно-поступательное движение которых осуществляется благодаря специальному гидроприводу. Ход кареток (величина подачи) определяется настройкой упоров. Захват и удержание ленты в процессе подачи производятся специальными губками с гидроприводом. Для совмещения оси подаваемой ленты с осью линии служат направляющие ролики, установленные в начале и в конце станины механизма подачи. Чтобы исключить влияние волнистости ленты на точность получаемых пластин, после того как прижим поворотных ножниц прижмет конец ленты, специальный механизм, расположенный за задними упо
164
рами, оттягивает ленту назад. Таким образом, губки кареток все время перехватывают ленту в растянутом состоянии.
Поворотные ножницы (рис. 5-32) обеспечивают получение пластин с различным углом скоса поперечной кромки. Углы поворота ножниц регулируются упорами. Привод поворота и реза гидравлический. На ножницах имеется специальный прижим с автономным гидравлическим приводом. Прижим фиксирует ленту на нижнем но-
Рис. 5-32. Поворотные ножницы и ножницы обрезки «уса».
же перед натяжением и отрезкой готовой пластины. Крепление ножей обеспечивает получение минимального стабильного зазора между ними.
Механизм у борки пл астин и обр ез к и «у с а» предназначается для уборки отрезанной пластины от поворотных ножниц, обрезки одного из острых углов пластины («уса») и подачи пластины под пластиноукладчик. Пластины перемещаются кареткой механизма уборки. Привод каретки уборки аналогичен приводу механизма подачи. «Ус» обрезается специальными ножницами с гидроприводом. Размер обрезаемого «уса» устанавливается в зависимости от ширины пластины путем настройки специального механизма, подвижный упор которого после обрезки «уса» отходит назад, что позволяет каретке механизма уборки вынести пластину от ножниц к укладчику. На каретке механизма уборки пластин консольно закреплен хобот, несущий электромагнит. Хобот каретки
165
проходит через проем в ножницах обрезки «уса» непосредственно к поворотным ножницам, благодаря чему обеспечивается захват коротких пластин.
Пластиноукладчик состоит из рамы, несущей электромагниты и перемещающейся возвратно-поступательно от специального гидропривода поперек направления движения механизма уборки. Перемещение производится по команде от каретки механизма уборки. Электромагниты расположены так, что в любом крайнем положении рамы одна пара магнитов совпадает с осью линии, а другая — с местом укладки пластин. Система блокировок обеспечивает включение электромагнитов укладчика, расположенных по оси линии, в момент отключения электромагнита на каретке уборки пластин. Таким образом, пластина передается с механизма уборки на механизм укладки. При повторном цикле рама пластино-укладчика смещается в противоположное крайнее положение и вторая пара магнитов устанавливается по оси линии для приема следующей пластины. В момент включения этих электромагнитов вторая пара отключается и пластина падает в стопу. Для уменьшения высоты падения пластин и предупреждения их разброса устанавливают подъемные столы.
Каждый механизм линии выполнен в виде отдельного самостоятельного агрегата. Это позволяет при необходимости собрать линию для изготовления только прямоугольных пластин, устранив механизм поворота ножниц и обрезки «уса».
Линия отличается от зарубежных как по конструктивному выполнению отдельных агрегатов, так и по технологии обрезки «уса» Новый метод обрезки «уса» позволил отказаться от специальных высечных штампов и сократить длину линии на величину максимальной подачи (3 м) по сравнению с линией фирмы Редман, у которой штампы не дают возможности установить на этом месте механизм подачи. Кроме того, исключены сложные механизмы настройки высечных штампов. Наличие двусторонней попеременно действующей подачи дало возможность сократить цикл резки пластин по сравнению с циклами на линиях фирмы Редман и типа «Сескома-тик» за счет ликвидации холостых возвратных ходов. Конструкция загрузочной тележки с центрированием рулона по внутреннему диаметру упростила настройку при установке рулона на барабан разматывателя.
166
г)	Автоматическая линия типа ВИТ — фирма Комек (Франция)
Французская фирма Комек изготовила по лицензии ВИТ (СССР) автоматические линии для получения из рулонной стали косоугольных и прямоугольных пластин магиигопроводов без отверстий (рис. 5-33). Принципиально эта линия повторяет линию модели Л519, описание которой приведено выше, однако конструктивно имеет существенные отличия.
Техническая характеристика линии
Габариты исходного рулона, мм:
наружный диаметр (максимальный)	. I 300
внутренний диаметр .	.	500+40
ширина ......	........ 80—750
Толщина ленты, мм............................... 0,35
Масса рулона (максимальная), кг............. . .	5 000
Размеры получаемых пластин, мм:
ширина косоугольных и прямоугольных пластин	80—750
длина (по нейтр1ли)......................... 400—3 000
Угол скоса поперечных кромок (к направлению подачи), (—45) -j- (90)
град .	................................ ...	4- (+45)
Производительность, шт:
косоугольных пластин (при длине пластин
2	500 мм и ширине от 500 до 750 мм)........	15
прямоугольных пластин (при длине пластин
2	500 мм и ширине от 80 до 500 мм) . .	18
Габариты линии, мм: дпина........................................... 12600
ширина...................................... 2 550
Рис. 5-33. Автоматические линии поперечного реза типа ВИТ— фирма Комек (Франция).
167
В состав оборудования линии входят: загрузочная тележка, разматывающее устройство, механизм подачи, поворотные ножницы, механизм уборки и обрезки «уса», укладчик и контрольно-взвешивающее устройство.
Отличительной особенностью конструкции линии является система привода и управления линии, выполненных на базе пневмоприводов и пневмоаппаратов французских фирм Климакс и Сежемо. Гидропривод оставлен только для разжима сегментов барабана разматывателя. Перемещение кареток подач выполнено так же, как и у линии фирмы Редман, с помощью замкнутого клинового ремня с приводом от пневмодвигателя. За счет применения быстродействующей аппаратуры значительно повышена производительность линии по сравнению с линией модели Л519. Наличие автоматических взвешивающих устройств, установленных в местах укладки готовых пластин, позволяет вести контроль не только по количеству изготовленных пластин, но и по их суммарной массе.
Помимо линий для изготовления прямоугольных и косоугольных пластин фирма Комек изготовляет линии для получения только прямоугольных пластин.
д)	Автоматическая линия предприятия ТУР (ГДР)
Автоматическая линия ТУР предназначена для изготовления прямоугольных пластин без отверстий из рулонной стали.
В состав оборудования линии входят: загрузочная
Рис. 5-34. Схема автоматической линии поперечного реза предприятия «Тур» (ГДР).
J — загрузочная тележка; 2 — разматыватель; 3—горбовидный стол; 4 — кривошипные ножницы, 5 — механизм подачн; 6 — измерительный стол с упором; 7 — механизм закатки за.усеицев; 8 — стапелирующий механизм
468
Тележка, разматыватсль, механизм подачи, горбовидный стол, кривошипные ножницы, измерительный стол с упором, механизм закатки заусенцев, стапелирующий механизм (рис. 5-34).
Техническая характеристика линии
Габариты рулона, мм: внутренний диаметр ............................ 400—500
ширина................................. 200—1 000
Масса рулона (максимальная), кг...................... 2	500
Форма изготовляемых пластин.....................Прямоугольная	без
отверстий
Размеры изготовляемых пластин, мм: длина максимальная................................... 2	800
длина минимальная................. 600
ширина максимальная.................... 1000
ширина минимальная........................... 200
Производительность (средняя), пог.	м/мин ....	15
Подача ............................................ Валковая
Скорость подачи, м/мин.................. 14—42
Суммарная мощность электродвигателей,	кВт	.	.	12
Габариты линии, мм: длина............................................... 12	350
ширина....................................... 5	000
Загрузочная тележка и разматыв атель не отличаются принципиально от рассмотренных выше. Механизм подачи состоит из двух пар валков, установленных в опорах качения. Две пары валков необходимы для создания сцепления с подаваемой лентой при относительно низком давлении. Нижние валки вращаются от электродвигателя через бесступенчатую регулируемую передачу. Валки между собой соединены цилиндрическими шестернями. Верхние валки при заправке ленты через систему рычагов могут подниматься на 1 мм. Зазор между ними регулируется до 1,5 мм. Конструкция обеспечивает точность установленного зазора и после подъема верхних валков. Привод валков реверсивный, благодаря чему можно в случае необходимости протянуть ленту в обратном направлении.
Горбовидный стол предназначен для образования петли непрерывно подаваемой ленты механизмом подачи при останове ее переднего конца у упора измерительного стола. Форма стола подобрана таким образом, что лента свободно выгибается в петлю большого радиуса и при подходе к упору, даже при изготовлении самых длинных пластин, на измерительном столе до ножниц не образуется волн. После отрезания пластины лента за счет
169
пружинистости петли быстро подается вперед, опережай рабочую скорость подачи. Величина петли контролируется электрическим датчиком. В конце и в начале стола установлены направляющие ролики.
Кривошипные ножницы, встроенные в линию, серийно выпускаются заводом ФЕБ. У них только несколько иная система привода.
Измерительный стол состоит из нескольких приводных бесконечных ремней из ткани с прослойкой поливинилхлорида. Ремни могут быть расставлены друг от друга на любое расстояние в зависимости от ширины разрезаемой ленты и целесообразной установки упоров. Направление движения ремней с боковой направляющей составляет угол 3°, благодаря чему отрезанная пластина, переносимая ремнями, прижимается к направляющей и с достаточной точностью подастся в механизм закатки заусенцев. Над ремнями по специальным направляющим при помощи ручного привода перемещается каретка с двумя упорами. Настройка упоров ведется по специальной шкале измерительного стола. Упоры в вертикальной плоскости перемещаются электромагнитами.
Механизм закатки заусенцев состоит из четырех пар валков (двух узких и двух широких) и системы фотоэлементных датчиков. Узкими валками закатываются продольные кромки, а широкими — поперечные. Расстояние между узкими парами валков регулируется вручную винтом. Все валки закалены и отшлифованы. Давление валков регулируется и нс превышает 5- 108 Па. Зазор между валками устанавливается независимо от давления. Широкие валки в момент закатки поперечной кромки сдвигаются на заданный размер через систему рычагов от электромагнитов, команда па которые подается от фотоэлементных датчиков. Валки для уменьшения общего давления устанавливаются в горизонтальной плоскости под незначительным углом к направлению подачи, таким образом поперечная кромка закатывается последовательно.
Одна пара валков закатывает заусенцы на передней кромке, другая — на задней. Зона закатки на продольных кромках составляет 3 мм, а на поперечных 5—50 мм.
С т а п е л и р у ю щ и й механизм состоит из двух наклонных секций, на которых смонтированы ролики. Одна из секций неподвижна, а вторая перемещается поперек направления подачи и настраивается по ширине
170
укладываемой пластины. Секции от специального привода могут опрокидываться (раскрываться вниз), образуя шахту, куда проваливается находящаяся на них пластина. Команда на раскрытие секций подается от упора, в который упирается готовая пластина, вышедшая из валков механизма закатки заусенцев. Упор настраивается в зависимости от длины пластины и места ее укладки. Под секциями устанавливается выкатная тележка, на которую укладываются пластины. Для уборки пластин вся рама с двумя секциями от собственного привода поднимается вверх и тележка с пластинами выкатывается в сторону. Конструкция линии с валковой подачей ленты до упора требует большой длины линии за ножницами (больше двух длин пластин максимального размера), в связи с этим ухудшаются технико-экономические показатели линии (габариты, масса и т. п.). Встроенный в линию механизм закатки заусенцев ухудшает качество изготовляемых пластин. Линии такой конструкции не получили широкого распространения.
е)	Автоматическая линия модели Л720 (СССР)
Автоматическая линия предназначена для изготовле пня и штамповки прямоугольных пластин с отверстиями из рулонной электротехнической стали. Техническая характеристика линии
Разрезаемый рулон: ширина, мм....................... .	.	. .	80—750
толшина ленты, мм .	. .	0,35—0,5
внутренний диаметр, мм ............. 400—500
максимальная масса, кг.............. 3 000
Длина получаемых пластин, мм  .............. 400—1 500
Скорость подачи ленты, м/мин ...	. .	30
Производительность липни, млн. шт/год	3,3 при длине
400 мм, 1,4 при длине 1 500 мм
Габариты линии, мм: длина.................................... 8 500
ширина.............................. 3 400
высота ............................. 3 200
В состав оборудования входят: загрузочная тележка, разматыватель, механизм подачи, пресс, закатные валки, приемная тележка (рис. 5-35).
Загрузочная тележка и разматыватель общепринятой конструкции.
171
Механизм подачи валкового типа. Он состоит из трех пар валков — быстрой и медленной подачи и тормозных. Валки быстрой подачи и тормозные смонтированы на одной раме и установлены до входа ленты в пресс,, а медленной подачи смонтированы на одной раме с закатными и установлены за прессом. Все валки приводные. Верхние валки быстрой и медленной подачи с помощью диафрагменных пнсвмокамср могут подниматься вверх, тем самым отключая ту или иную подачу. Валки' медленной подачи снабжены обгонной муфтой и могут-
Рис. 5-35 Схема автоматической линии поперечного реза модели Л720 конструкции ЭНИКМаш (СССР).
/ — загрузочная тележка; 2 — разматыватель, 3 — механизм подачи; 4 — пресс;
5 — ножницы гильотинные; 6 — измерительный стол с закатными валками;
7 — приемная тележка.
вращаться быстрее приводной скорости. Валки набраны из резиновых колец.
Пресс кривошипный закрытого типа. На его-станине смонтированы ножницы поперечного реза. Для пробивки отверстий на прессе устанавливаются штампы. Привод штампов и гильотинных ножниц от ползуна пресса при его перемещении вниз.
Закатные валки закатывают заусенцы и одновременно транспортируют готовую пластину на приемную тележ1ку. Они приводятся в движение от собственного привода и имеют скорость несколько большую, чем максимальная скорость подачи.
Приемная тележка — непрпводная. Посте набора нужной стопы пластин она откатывается в сторону для разгрузки При работе линии лента валками быстрой 172
подачи подастся до упора, размещенного между валками медленной подачи и закатными. При подходе к упору лента пересекает луч изотопного датчика, подающего команду на отключение валков быстрой подачи и включение валков медленной подачи, которые доводят лепту до упора. После подхода ленты к упору подается команда на выключение валков медленной подачи и включение муфты пресса. При ходе inpecca вниз в лепте пробиваются отверстия и отрезается готовая пластина. В нижнем положении ножа подается команда па включение валков медленной подачи и отрезанная пластина подается в закатные валки и далее на приемную тележку.
По своим технико-экономическим показателям липни уступает линии такого типа фирмы Редман (Англия).
К недостаткам линии относятся: привод ножниц от ползуна пресса требует включения пресса даже тогда, когда режутся пластины без отверстий; сложность переналадки линии на резку пластин другой длины, так как требуется перемещать раму с механизмом медленной подачи и закатки заусенцев и, кроме того, каждый раз настраивать направляющие после гильотинных ножниц; закатка всей поверхности пластин значительно ухудшает их электрические свойства.
Технологическими службами и рационализаторами Запорожского трансформаторного завода линия коренным образом реконструирована: убран пресс, а вместо него введена станина с направляющими, по которым перемещаются гильотинные ножницы с пневматическим приводом. Валковая подача медленного перемещения ленты установлена за станиной неподвижно, а длина отрезаемой пластины определяется расстоянием на котором от нее установлены и закреплены на станине гильотинные ножницы. Для облегчения движения ленты под ней натянуто несколько бесконечных струн вдоль станины, закрепленных на гильотинных 'ножницах. Приемка отрезанных пластин осуществляется на стол с ребристым поддоном и устройствами для досылки пластин и выравнивания стопы (рис. 5-36). На приемный стол устанавливается на свободно качающемся рычаге приводной ролик, вращающийся по ходу движения пластины. Отрезанная пластина из закатных вальцев при своем перемещении попадает под ролик, который ее досылает до неподвижного упора. По мерс поступления пластин ролик поднимается, находясь зсе время сверху стопы. Боковые
173
Рис. 5-36. Схема устройства для досылки пластин и выравнивания стоны конструкции ЗТЗ.
/ — ребристый под; 2—подающие валки; 3 — пневмоцилиндр для выравнивания пластин в поперечном направлении; 4 — досылающий ролик с приводом.
подвижные упоры закреплены на штоках пневмоцилин-дров и выравнивают стопу с боков. Производительность линии доведена до 45—50 м готовых пластин в минуту. С учетом модернизации линия является одной из наиболее производительных при производстве прямоугольных пластин без отверстий.
5-4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЛИНИИ
ПОПЕРЕЧНОГО РЕЗА
Ширина и длина пластин, изготовляемых на одной и той же линии поперечного реза, могут изменяться в широком диапазоне, оговоренном в технической характеристике линии. Однако цикл изготовления пластин на линии зависит только от длины пластины и нс зависит от ее ширины и толщины, поэтому производительность линий поперечного реза определяют не по массе пластин, изготовленных в единицу времени, а по количеству пластин усредненной длины, изготавливаемых за этот период времени, или, что то же самое, по количеству погонных метров пластин усредненной длины, изготовленных за единицу времени. Таким образом, годовую извочительность линии поперечного реза можно определить по мулам:
П=ФЛГТШТ, ш т/г ОД, ИЛИ П	1	I
// = «;--/Ср, ПОГ. М/ГОД,
1 шт
где П — годовая производительность линии поперечного
шт/год или пог. м/год; Фд — действительный годовой фонд работы линии, ч; Гшт — штучное время изготовления пластины усредненной длины, ч /Ср — усредненная длина пластины, м.
Действительный годовой фонд работы линии поперечного реза можно принять равным действительному годовому фонду работы линии продольного реза, расчет которого приведен выше.
174
про-фор-
(5-7)
(5-8)
реза,
Sioe время изготовления пластины усредненной длины
Тип = 7'оп + Тотд,	(5-9)
оперативное время изготовления пластины, ч; ТОтд — вре-(ых и естественные надобности операторов, ч. снятым на трансформаторных заводах нормам
\	7'отд=0,0657'о1,,
отсюда ’
Тшт = 1,065Гоп.	(5-10)
Оперативно? время слагается из времени изготовления пластины на линии в Автоматическом режиме и вспомогательного времени, равного затратам времени на установку рулона, заправку ленты, снятие готовых пластин и других вспомогательных операций, отнесенных ко времени изготовления одной пластины:
7*ОП = ^ц4~^ВСП,	(о-11)
где 1д — время цикла изготовления пластины усредненной длины в автоматическом режиме, ч; 7Псп— вспомогательное время, ч.
Цикл изготовления пластины усредненной длины берется либо нз руководящих материалов, прилагаемых к линии, либо определяется расчетным путем по циклограмме:
/ц=/о-Нь	(5-12)
где /о-—время цикла, нс зависящее от длины изготовляемой пластины (например, время реза и т. п); 6- время цикла, зависящее от длины изготавливаемой пластины.
Как правило, за время цикла принимается время подачи пластины как наиболее длительной операции во всем цикле; тогда
^(=^ср/оср,	(5-13)
где Оср — средняя скорость подачи (принимается по технической характеристике линии), м/ч.
Вспомогательное время
^всп
определяют следующим образом:
Т Т I 1 вс __ 1 всп ср
П ^рул
1Я иа установку рулона, на заправку
ластин, ч; обычно 7'всп зависит от кон-
(5-14)
где 7'всп — суммарное вр ленты, на снятие готовых струкции линии и приводится в руководящих материалах по эксплуатации линии; п = /руЛ//ср - число пластин, изготовленных из одного рулона, /рул — длина ленты рулона, м.
Длину ленты рулона можно определить, исходя из размеров и массы рулона (по 4-12).
Усредненная длина пластины /ср определяется в зависимости от реальной потребности пластин для данного производства магнитопроводов
= ..«J, + "*'*+ •••+"А	(5-15)
сР ", + "г Ч-------+ п,	1	’
175
Где й1, «2, ..Hi — количество требуемых пластин; lt, 1г,	., и—
длины требуемых пластин, м.	I
Так как усредненная длина пластины магии сопроводив трансформаторов разных габаритов неодинакова, то и производительность линий поперечного реза одной и гой же конструкции/на заводах, выпускающих трансформаторы разных габаритов/ также будет разной.	/
Глава шестая	'
ОТЖИГ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ £ТАЛИ
6-1. ТЕХНОЛОГИЯ ОТЖИГА
Продольная и поперечная резки, а также транспортировка заготовок и деталей сопряжены с увеличением удельных потерь и снижением магнитной проницаемости по сравнению с соответствующими характеристиками исходной электротехнической стали. Отрицательное влияние механических воздействий на электромагнитные характеристики активной стали может быть устранено лишь посредством специальной термической обработки — отжига. Отжиг, который электротехническая сталь проходит на трансформаторных заводах после механической обработки, называют вторичны м (повторным) о т ж и-гом в отличие от всех других отжигов, которым сталь подвергается на металлургических заводах в процессе ее производства. Поскольку целью вторичного отжига является восстановление электромагнитных свойств исходного материала, его иногда называют восстанавливающим отжигом. Относительное ухудшение электромагнитных свойств стали при ее механической отработке тем сильнее, чем более высокими качествами обладал исходный материал. Поэтому применение отжига достигает наибольшего эффекта и является особенно необходимым при использовании высококачественных марок холоднокатаной электротехнической стали.
Режим отжига имеет решающее значение для достижения наиболее высоких характеристик электротехнической стали, поэтому выбор его осуществляется в результате не только исследований общего характера, но и исследований результатов отжига конкретных видов изделий и применяемого оборудования. Для отжига используются специальные печи, различающиеся по характеру его осуществления.
176
'В общем цикле отжига стали имеются три фазы: на-гревх выдержка и охлаждение, каждая из которых характеризуется определенными режимами. Основными параметрами режима отжига являются скорость нагревания, температура, время выдержки в нагретом состоянии и скорость охлаждения.
Наибольший эффект восстановления электромагнитных свойств электротехнической стали достигается при температуре^ отжига, лежащей в пределах 800—830 °C. Выдержка при этой температуре устраняет внутренние напряжения и,некоторые изменения текстуры, возникшие при механической обработке стали. Снижение скоростей нагревания и охлаждения положительно влияет на электромагнитные характеристики, но удлиняет цикл отжига,
снижает производительность и увеличивает затраты энергии на отжиг. Практически применяемые скорости нагревания лежат в пределах:
Для отдельных пластин .	...	600—1 200 сС'мин
Для пакетов пластин
толщиной 3 мм.................Около	60 °С/мин
Для стоп пластин высотой 400—500 мм 0,3—0,5 °С/мпн
Скорость охлаждения стали обычно принимают в 2— 3 раза ниже скорости нагревания. Порядок приведенных цифр наглядно свидетельствует о широком диапазоне допустимых скоростей нагревания и охлаждения в зависимости от конкретных условий отжига. Не менее значительно колеблется и время выдержки, оно составляет:
Для отдельных пластин................... 10—15 с
Для пакетов пластин толщиной 3 мм ... Около 5 мин
Для стоп пластин высотой 400—500 мм . . До 6ч и более
Резкое увеличение времени выдержки с увеличением толщины пакетов и стоп вызвано необходимостью равномерного прогрева пластин по всему объему пакета или стопы. Поэтому окончательное уточнение режима отжига должно быть произведено только после проведения необходимых исследований его эффективности при различных режимах.
Отжиг электротехнической стали при 800—830 °C приводит к химическим изменениям поверхности стали, связанным с наличием в атмосфере внутри печи кислорода, окиси углерода и других газов, оказывающих вредное влияние на ее электромагнитные свойства. На поверхности и кромках стали образуется слой окалины. Помимо 12—1373	177
Того, близлежащие к поверхности нагрева слои металла науглероживаются. Влияние окружающей среды на сталь в 1Процессе отжига зависит от режимов отжига и ее покрытия. Степени окисления и науглероживания поверхности пластин повышаются с увеличением дЛитель-' ности цикла отжига. Поэтому отжиг пластин в пакетах или стопах с длительностью цикла от 1 ч и выше требует применения защитных мер от вредного действия атмосферы печи. Такими мерами являются вакуумирование внутреннего объема печи или заполнение его защитной атмосферой, имеющей нейтральный иди восстановительный характер.
При отжиге электротехнической стали с термостойким изоляционным покрытием типа «карлит» или магпи-ево-фосфатным покрытием основная поверхность, за исключением боковых и торцовых кромок, в значительной мере защищена от вредного действия газов в печи. Поэтому в течение сравнительно короткого времени (около 3 мин) пребывания пластин в печи при непрерывном отжиге их поверхность не успевает окисляться, а незначительный налет окисла на кромках не оказывает влияния на свойства стали.
Исследованиями подтверждена возможность и целесообразность полистного отжига пластин из стали с термостойким покрытием в непрерывных печах в обычной среде без применения защитной атмосферы. При этом наблюдается лишь некоторое изменение оттенка цвета термостойкого покрытия и появление тончайшей пленки окисла на поверхностях среза кромок пластин. Эти изменения позволяют визуально отличать отожженную сталь от пеотожжеппой.
При правильно выбранном режиме отжига и предохранении стали от влияния газов окружающей среды электромагнитные характеристики ее восстанавливаются и позволяют существенно повысить характеристики трансформатора в целом. В зависимости от марки стали величина снижения удельных потерь в результате отжига лежит в пределах от нескольких до 15% в зависимости от величины индукции и ширины пластин.
Поскольку потери энергии в стали магнитопровода включенного силового трансформатора имеют место постоянно независимо от нагрузки трансформатора, снижение этих потерь, достигаемое путем отжига, дает большой экономический эффект.
178
Рис. 6-1. Печь непрерывного действия отжига ленты фирмы Эртей (Франция).
В зависимости от конструктивного выполнения магнитопроводов, их геометрических размеров, серийности и других технологических факторов отжиг может существенно различаться как по своему характеру, так и но виду применяемого оборудования.
Существенно различается отжиг в печах периодического и непрерывного действия. Отжигу в печах периодического действия подвергаются стопы пластин или витые элементы пластинчато-ленточных и ленточных магнитопроводов.
В печах непрерывного действия отжигают лепту (рис. 6-1), отдельные пластины или пакеты пластин небольшой толщины, а также небольшие витые элементы магнитопроводов. Отжиг в печах периодического действия применяется в тех случаях, когда производство магнитопроводов носит единичный или мелкосерийный характер и объем их выпуска недостаточен для загрузки высокопроизводительного оборудования непрерывного действия. Основным оборудованием периодического действия являются колпаковые или шахтные печи (рис. 6-2). Характерным для этих печей являются небольшая зани-12*	179
маемая площадь, отсутствие механизмов и подвижных узлов, высокая надежность и простота обслуживания. Отжиг в печах периодического действия имеет существенные недостатки:	/
а)	Низкая производительность вследствие длительного (до 50—60 ч) технологического цикла отжига. Такая продолжительность цикла определяется прежде всего большими объемом и массой конструктивных и футеровочных жаростойких и теплоизолирующих, материалов печи, необходимых для снижения бесполезных затрат тепловой энергии в виде тепловыделений. Всю массу
Рис. 6-2. Печь периодического действия.
а колпаковая: б — шахтная; 1—колпак; 2 — стенд (под);
3 —крышка; 4 — шахта.
этих материалов приходится в каждом цикле нагревать, а затем охлаждать вместе с загружаемыми изделиями. А значительная тепловая инерция печи при периодическом характере работы вынуждает с целью повышения использования полезного объема печи и ее пропускной способности увеличивать количество пластин, загружаемых для отжига. Поскольку в больших стопах нагрев и охлаждение внутренней части стали значительно отстают по времени от периферийных частей, приходится для предотвращения недопустимых остаточных деформаций пластин ограничивать скорость прогревания печи, что при увеличенных объемах садки еще больше удлиняет цикл отжига.
б)	Необходимость вакуумирования объема печи или заполнения его защитной атмосферой для преду-180
преждения вредного действия на сталь кислорода и углерода.
в)	Затруднительность и нецелесообразность применения высокопроизводительных загрузочно-разгрузочных устройств ввиду незначительного использования их по времени.
г)	Ухудшение качества геометрии поверхности стали за счет деформации листов, вызванной неизбежной неравномерностью нагревания и охлаждения внутренних и периферийных участков пластин и осадкой отжигаемой стали под действием силы тяжести.
д)	Повышенный расход электроэнергии па единицу массы отжигаемой стали в связи с необходимостью прогрева всей печи для каждой новой загрузки изделий.
Основным оборудованием для осуществления непрерывного отжига пластин служат горизонтальные проходные рольганговые или конвейерные печи. Размеры и коэффициент использования пода этих печей не зависят от длины отжигаемых пластин, что позволяет для заданной ширины рольганга ограничиться одним типоразмером печи. Печи непрерывного действия благодаря постоянству теплового режима экономичнее по расходу электроэнергии на единицу массы отжигаемых пластин (около 1 кВт-ч/кг). Длина конвейерной печи определяется прочностью и эксплуатационной надежностью конвейерной ленты. В свою очередь ограничение длины печи вызывает ограничение скорости движения ленты и производительности печи. С целью повышения производительности конвейерных печей отжиг в них ведут обычно пакетами по 8—10 пластин. Дальнейшее увеличение количества пластин в отжигаемых пакетах требует значительного снижения скорости конвейера и наряду с возрастающей нагрузкой на конвейерную ленту приводит к увеличению продолжительности пребывания ее в горячей зоне печи и в конечном итоге к снижению ее надежности.
Поэтому реальное увеличение производительности отжига возможно лишь при использовании рольгангового пода вместо конвейерной ленты, когда длина печи практически не ограничивается и скорость движения пластин может быть любой. Производительность отжига пластин в рольганговой печи определяется скоростью подачи рольганга и коэффициентом его заполнения
181
(рис 6 3) Полистный отжиг пластин в рольганговых печах является наиболее прогрессивным и обладает рядом преимуществ перед отжигом пластин в стопах в колпаковых печах и перед отжигом пластин в пакетах в конвейерных печах непрерывного действия, а именно: а) при полистном отжиге упрощаются механизированная подача и укладка пластин на рольганг печи, а также укладка их в стопы после отжига; б) высокая скорость движения пластин по рольгангу и кратковременность цикла отжига отдельных пластин обеспечивают наиболь-
Рис. 6-3. Производительность печи отжига СКБ-885 в зависимости от скорости рольганга при отжиге стали толщиной 0,35 мм и различных коэффициентах заполнения рольганга.
шую производительность процесса отжига; в) кратковременность цикла отжига позволяет обходиться без защитной атмосферы при сохранении хорошего качества поверхности пластин и электромагнитных свойств стали; г) равномерность прогрева и охлаждения пластин па всей площади и отсутствие дополнительного давления со стороны других пластин позволяют сохранить исходную геометрию поверхности и избежать остаточных деформаций пластин; д) полистный характер отжига позволяет агрегировать термическое оборудование в единых поточных линиях с оборудованием для других технологических операций, например для нанесения электроизоляционного покрытия.
К недостаткам рольганговых печей следует отнести наличие вращающихся подающих роликов в горячих зонах, что снижает эксплуатационную надежность рольганговых печей по сравнению с колпаковыми,
182
Рис. 6-4. Прибор фирмы Эбнер (Австрия) для контроля удельных потерь в электротехнической стали.
Проверка качества отжига по величине снижения удельных потерь в стали в результате отжига производится периодически после каждого пуска печи и установления необходимого режима, но не реже 1 раза в неделю.
Измерения удельных потерь при соответствующих индукциях производятся на специальных установках без нарушения целостности пластин. К таким установкам могут быть отнесены отечественные установки для измерения магнитных свойств в целых листах, однако они допускают измерение только па пластинах определенных геометрических размеров. Местное измерение удельных потерь без нарушения целостности пластин может быть проведено специальным прибором фирмы Эбнер (Австрия). Этот прибор (рис. 6-4) снабжен измерительными клещами с рычажным приводом.
Для определения удельных потерь этим прибором необходимо знать среднюю толщину пластины. Непосредственное измерение толщины микрометром в различных точках может привести к существенным погрешностям. Поэтому средняя толщина пластины вычисляется по ее массе и площади. Пластина вкладывается в изме-
183
ригельные клеЩи прибора так, чтобы направление прокатки в ней располагалось перпендикулярно вылету клещей. На шкале настройки устанавливается вычисленная толщина пластины и производится отсчет удельных потерь по шкале прибора.
Для уменьшения влияния различных факторов величина удельных потерь определяется как среднее арифметическое измерений на трех-четырех пластинах и в нескольких точках каждой пластины. Шкала прибора отградуирована в единицах удельных потерь в стали (Вт/кг), время измерения (незначительно. Для травильной оценки эффективности отжига измерение удельных потерь необходимо производить до и после отжига на одних и тех же пластинах и по возможности в тех же точках.
6-2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОТЖИГА
а)	Колпаковые и шахтные печи
Колпаковые печи для отжига пластин на заводах— потребителях стали аналогичны колпаковым печам, применяемым для высокотемпературного отжига на заводах, производящих трансфер матерную сталь, но размеры их обычно значительно меньше. Колпаковая печь (рис. 6-2,а) состоит из стенда (пода), на который при загрузке устанавливается контейнер из жароупорного материала со стопами пластин стали, подвергаемых отжигу, и съемного колпака. Колпак сварной конструкции футеруется огнеупорным материалом, его установка и снятие осуществляются краном. Стенд имеет направляющие, на которых устанавливаются колпак и уплотнение по периметру разъема. Вакуумирование рабочего пространства печи для защиты стали от окисления и науглероживания производится через патрубок отсоса с помощью вакуумных насосов типов ВН-4, ВН-6 или водокольцевых вакуумных насосов типов РМК-3, РМК-4 в зависимости от объема рабочего пространства.
Отличие шахтной печи (рис. 6-2,6) от колпаковой заключается в том, что съемным элементом является футерованная крышка, имеющая значительно меньшую массу, нежели колпак. Однако наличие шахты печи усложняет процесс загрузки и выгрузки отжигаемых пластин по сравнению с открытым и легко доступным подом колпаковой печи.
184
б)	Конвейерная печь фирмы Металектрик (Англия)
За рубежом широкое применение нашла конвейерная печь непрерывного действия для отжита пластин магнитопроводов в небольших стопах английской фирмы Метал ектрик, работающая в комплексе с газопритотови-тельной установкой. Общий вид печи показан на рис. 6-5. Конвейерная печь состоит из загрузочного стола, форкамеры с уплотняющим козырьком, камеры нагрева, камеры медленного охлаждения, камеры быстрого охлаждения и разгрузочного стола. Тепловой режим по длине такой печи показан на рис. 6-6.
Техническая характеристика
Температура в рабочей камере, °C.............  .	800
Количество тепловых зон......................... 3
Производительность отжига (при коэффициенте заполнения ленты конвейера /г=1,0), кг/ч............. 500
Количество пластин в стопе, шт.................. 8
Ширина ленты конвейера, мм...................... 1000
Скорость движения ленты, м/мин.................. 0,4
Время термообработки пластин (для электротехнической стали то (шиной 0,35 мм,) мин:
в камере	нагрева.............................. 12
в камере	медленного охлаждения	14
в камере	быстрого охлаждения ...	15
общий цикл ...	. .	.	40—50
Тип защитного газа............................ .	Экзотермический
Состав защитного газа, %............. СО2—12—13;
СО—0,2;
О2—0,2;
Н2—0,5;
N2—остальное /Мощность кВт............................. •	.	240
Напряжение, В •............................... .	380
Расход воды, м’/ч............ .	.	. .		5
Расход защитного газа, м3/ч................... .	15
Габариты (длинаХширинаХВЬ1сота).................. 22	550X2 700У
Х2 075
Загрузочный стол длиной 2,1 м предназначен для укладки стоп пластин на ленту конвейера. В столе смонтированы барабаны и привод конвейера с натяжным устройством конвейерной ленты. Входное отверстие (щель) печи на сколько возможно, закрыто уплотняющим козырьком форкамеры. Форкамера длиной до 1,5 м, проходя через которую пластины попадают в зону высокой температуры, зафутеровапа с четырех сторон. Посредине
Рис. 6-5. Конвейерная печь непрерывного действия фирмы Металектрик (Англия).
не ее длины на уровне ленты конвейера расположен одни из вводов для впуска защитного газа.
Камера нагрева длиной около 6 м, футерованная огнеупорным материалом, имеет свод из двух съемных секций, которые герметизируются песочными затворами. При движении по камере нагрева конвейерная лента опирается на продольные плиты из жаропрочного литья. В камере нагрева имеются три тепловые зоны, создаваемые раздельно электронагревателями. Рабочая температура во всех зонах в установившемся режиме поддер-
Рис. 6-6. Тепловой режим отжига в проходных печах. 1 — отжиг пакетов пластин в печи фирмы Металектрик; 2 ртжиг пластин в рольганговой печи.
186
Живается па уровне 800 °C, а повышенный расход тепла первой и второй зон на нагрев поступающих пластин компенсируется увеличенной мощностью электронагревателей. В каждой зоне установлены термопары для контроля, регулирования и регистрации теплового режима. В начале первой зоны имеется второй ввод защитного газа.
Камера медленного охлаждения длиной ~6,0 м состоит из секций со снижающейся толщиной теплоизоляции. В нее также вводится защитный газ.
Камера быстрого охлаждения длиной 6,6 м состоит из четырех секций, каждая из которых представляет собой муфель с водоохлаждаемой рубашкой. На выходе камеры закреплен уплотняющий козырек, аналогичный козырьку форкамеры.
Разгрузочный стол длиной 1,2 м предназначается для приема пакетов пластин после отжига В нем расположен второй барабан конвейерной ленты. Конвейерная лента представляет собой прочную сетку, изготовленную из жаропрочной проволоки.
в)	Рольганговая печь типа ОКБ-885 (СССР)
Серийно выпускаемая Днепропетровским электровозостроительным заводом рольганговая электропечь непрерывного действия типа ОКБ-885 спроектирована
Рис. 6-7. Рольганговая печь непрерывного отжига типа ОКБ-885 (СССР).
187
ОКБ ВНПИЭТО [Л. 47]. Общий вид печи показан nd рис. 6-7.
Техническая характеристика
Температура нагрева пластин, °C ...	........ 800
То же максимальная.................................. 850
Температура охлаждения.................................. 50
Производительность отжига (при коэффициенте заполнения рольганга й=0,6), кг/ч....................... 670
Ширина рольганга, мм.................... .	1000
Линейная скорость рольганга, м/мин	3—10
Время термообработки пластин, мин .	.	3—9
В том числе:
нагрева'. ....	0,5—1,5
охлаждения............................ 1,1—4,0
Мощность, кВт: нагревателей ....	  400
приводных механизмов .	16,2
Расход воды, м3/ч................................ .	10
Габариты: длинаХшиРинаХвысота, мм .	. .	. 28700x2300Х
Х2 400
Масса, кг ... .	. .	.	.	36000
Печь отжига ОКБ-885 (рис. 6-8) состоит из следующих узлов: загрузочного стола, форкамеры, камеры нагрева и камеры охлаждения. Загрузочный стол представляет собой участок холодного рольганга. Рольганги
Рис. 6-8. Схема непрерывной рольганговой печи отжига типа ОКБ-885 (СССР).
1 — загрузочным стол; 2— форкамера; 3— камера нагрева; 4—камера охлаждения.
загрузочного стола, форкамеры и камеры нагрева приводятся во вращение одним приводом, расположенным на каркасе камеры нагрева, посредством цепных передач.
Форкамера имеет шторки, которые открываются только при подаче отжигаемых пластин.
Камера нагрева печи имеет пять тепловых зон с электрическими нагревателями сопротивления, расположение
ЙЫми на своде и в поду. Регулирование температуры каждой зоны осуществляется автоматически—приборами теплового контроля, датчиками для которых служат термопары, установленные в каждой зоне. Рольганги, подающие отжигаемые пластины через зоны нагрева и охлаждения, состоят из полых, изготовленных из жаропрочной стали приводных роликов, через которые для более интенсивного охлаждения пропускается проточная вода. Независимо от загрузки рольгангов, если тепература в камерах нагрева превышает 250 °C, вращение роликов не должно прекращаться во избежание их деформации под действием силы тяжести. Скорость рольганга при этом может быть снижена до минимальной. Со стороны камеры охлаждения в торцовой и боковой стенках камеры нагрева имеются смотровые окошки, через 'которые в процессе отжига можно вести наблюдение за пластинами, находящимися в зонах нагрева.
Камера охлаждения состоит из двух частей. Первая часть ее предназначена для охлаждения пластин, выходящих из последней зоны нагрева, в атмосфере защитного газа. Для ускорения охлаждения пластин пропускается проточная вода через полости каркаса, ролики и крышки. Расход охлаждающей воды регулируется специальными регуляторами в зависимости от ее температуры.
Вторая часть камеры, предназначенная для окончательного охлаждения пластин, оснащена двумя вентиляторными установками. Пластины охлаждаются воздухом и проточной водой, циркулирующей в роликах.
Отжиг пластин из холоднокатаной рулонной электротехнической стали толщиной 0,35 мм производится при 800 °C и линейной скорости рольганга 6—10 м/мпн. Скорость рольганга камер охлаждения должна быть несколько выше, чем в зонах нагрева, с тем чтобы пластины не сталкивались па стыках рольгангов, имеющих разные приводы.
Печь отжига ОКБ-885 может работать как с защитной газовой атмосферой, так и без нее. Исследованиями подтверждено незначительное влияние обычной атмосферы на свойства электротехнической стали при сравнительно кратковременном полистном отжиге в непрерывных печах. При отжиге пластин, имеющих жаростойкое изоляционное покрытие, влияние атмосферы практически совершенно не сказывается на свойствах стали,
189
Рис. 6-9. Комплексно-механизированная линия отжига пластин и нанесения на них лакового покрытия фирмы Стейн и Рубэ (Франция).
а — общий вид; б — схема; 1 — загрузочный рольганговый транспортер задатчика пластин; 2— задатчик пластин; 3 — камера нагрева и выдержки печи отжига; 4 — камера первоначального охлаждения; 5 — камера окончательного охлаждения; 6 — промежуточный рольганг; 7 — лакировальный механизм; 8 — конвейерная печь полимеризации лакового покрытия; 9 — конвейер охлаждения; 10 — укладчик пластин: 11 — разгрузочный рольганговый транспортер укладчика.
в связи с чем в отечественном трансформаторостроенип печи ОКБ-885 па всех заводах эксплуатируются без установок для приготовления защитной атмосферы.
Помимо автономной работы в качестве отжиговых установок печи ОКБ-885 эксплуатируются также в составе комплексно-механизированных линий для совмещенного отжига и нанесения электроизоляционного покрытия. Печи ОКБ-885 агрегируются с устройствами для механизированной загрузки и разгрузки отжигаемых пластин.
г)	Рольганговая печь фирмы Стейн и Рубэ (Франция)
В комплексно-механизированной линии непрерывного действия французской фирмы Стейн и Рубэ печь отжига работает в комплексе с механизмами подготовки и загрузки (пластин, с установкой для нанесения на них электроизоляционной лаковой пленки, а также с механизмами укладки и разгрузки пластин. Общий вид и схема этой линии показаны на рис. 6-9.
Техническая характеристика
Температура нагрева. °C . .	810
Температура охлаждения, °C.............................  50
Количество тепловых зон............................... 6
Производительность печи (при номинальной скорости 10,!) м/мин и коэффициенте запо шенчя рольганга fc=0,9), кг/ч............................. .	.	3 000
Ширина рольганга, мм................. .	...	2085
Линейная скорость рольганга, м/мин........... •	.	. . 7,5—15
Время оптимального цикл л термообработки, мин	4 4
В том числе: нагрева................ .	. I
выдержки.........	.	1,3
ох (аждения ....	. .	2,1
Мощность нагревателей, кВт .	1 200
Расход воды, м3, ч	........ 20
Длина печи, м........................ .	.	.	48
Печь отжига включает камеры нагрева, выдержки, предварительного и окончательного охлаждения. Камера пагрева печи состоит из металлических сварных секций, футерованных огнеупорным материалом.
Верхняя часть секций выполнена съемной, что значительно облегчает доступ внутрь печи при монтаже и 19?
Рис. 6-10. Кривые теплового режима отжига пластин в рольганговых печах (t в минутах).
/ — в печи линии Стейн и Рубэ (Франция); 2 — в печи ОКБ-885 (СССР).
ремонтных работах. Печь рассчитана на отжиг пластин без применения защитной атмосферы.
Электронагреватели в виде радиационных труб можно снимать и устанавливать без разборки электропечи.
В последней зоне камеры, где после выдержки пластин начинается их предварительное охлаждение до 500 °C, имеются трубы охлаждения, соединенные с вытяжными вентиляторами для отсоса горячего воздуха. Дальнейшее охлаждение до 50 °C осуществляется в камерах, охлаждаемых водой, а затем вдуваемым воздухом.
Тепловой режим печей по времени приведен на рис. 6-10.
6-3. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, применяемое при отжиге пластин В ПЕЧАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
а)	Установка для приготовления защитной атмосферы фирмы Металектрик (Англия)
Названная выше установка включает: баллоны пропан-бутанового газа, расходуемого в количестве около 45 кг (3 баллона) в сутки; блок сжигания газа; блок охлаждения газа; блок очистки газа от серы и блок осушки газа.
Исходный газ смешивается с воздухом в компрессоре и сжигается в камере с огнестойкими стенками. Продукты сжигания газа охлаждаются сначала в теплообменнике, а затем в трубчатом водяном радиаторе. При этом 13-1373	193
основная часть влаги конденсируется и уходит в водосток. Газ проходит через коробку с рудой для очистки от сернистых соединений и осушается в блоке сушки. Необходимый состав газа достигается корректировкой пропорций воздуха и сжигаемого газа.
б)	Задатчик пластин конструкции ВИТ (СССР) (рис. 6-11)
Техническая характеристика
Размеры подаваемых п истин, мм (длина X ширина)
Число рядов подаваемых пластин при их ширине: 125—200 мм ... .	....
200—350 ..............................
более 350 ..................
Скорость подачи пластин, м/мин ...............
Регулирование скорости .......................
Максимальная разность по высоте между стопами, одновременно устанавливаемыми на стол, мм .
Рабочее давление воздуха в системе, Па . . . .
Габариты (длина X ширина X высота), мм Масса, кг ...	.	...
(600-4-5 000) X
X (1254-750)
3
2
1
5 — 20
Бесступенчатое
300
До 3- 10s
1 450X1 660X1 630
1 900
Автоматический задатчик (рис. 6-12) состоит из трех пневмоподъемников с присосами, двух подающих магнитных валков, электромагнитного распушителя и системы управления.
Задатчик работает в комплексе с подъемным рольганговым столом, периодически поднимающим стопы пластин по мере их перекладки на рольганг печи. Загрузка пластин осуществляется следующим образом. При движении штока пневмоцилиндра вниз присоска, закрепленная на нем, прижимается к поверхности верхнего листа стопы, а при подъеме штока увлекает вверх передний край этого листа. Команда на подъем штока подается с помощью реле времени. Магнитный распуши-тель, к которому стопа подведена передним торцом, обеспечивает взаимное разделение пластин и предотвращает их слипание между собой при подъеме присоски с листом. Магнит распушителя расположен так, что плоскость его полюсов параллельна торцовой плоскости стопы пластин. Магнитное поле распушителя создает одноименную намагниченность пластин в стопе, благо-194
Рис. 6-11. Задатчик пластин конструкции ВИТ (СССР).
даря чему пластины отталкиваются друг ст друга и вблизи полюсов распушителя, где наиболее интенсивно действие магнитного ноля, между ними образуется клиновой воздушный зазор. Торец верхней пластины, отталкиваясь от соседней, удерживается на уровне магнитной осп полюсов. Поднимаемый край пластины притягивается двумя вращающимися магнитными валками механизма подачи, а присоска в это же время освобождает пластину (путем сброса в пей вакуума) Ход ппевмоци-лппдра рассчитан так, что присоска поднимает пластину-па 2—3 мм выше нижней образующей магнитных валков. Увлекаемая магнитными валками пластина продвигается вперед и захватывается парой подающих'вал-ков, транспортирующих ее на рольганг приемного стола печи или другого агрегата, после чего подается сигнал от следящего устройства и начинается следующий цикл 13’	195
Рис. Ь-12. Схема задатчика пластин конструкции ВИТ (СССР). 1 — пневмоподъемники; 2 — подающие магнитные валки; 3 — электромагнитный распушитель; 4— загрузочный стол; S- стопы пластин; 6 — рольганговый подъемный стол.
работы цилиндра с присоской. Подача пластин в один ряд осуществляется средним цилиндром, в два ряда-крайними, в три ряда — всеми тремя цилиндрами, имеющими автономную схему управления.
Недостатком описанной схемы загрузки пластин в несколько рядов при работе задатчика с общим рольганговым столом является вынужденный простой цилиндров одного или двух рядов в том случае, когда пластины в стопах этих рядов исчерпаны, по оставшаяся стопа еще не переложена в печь.
Неполное использование рольганга печи снижает эффективность механизации загрузки пластин. Поэтому применение описанной схемы целесообразно в тех случаях, когда отжиг производится в один ряд пластин или загружаемые в несколько рядов стопы имеют равные либо близкие значения произведения высоты стопы на ее длину. На основе эксплуатации опытного задатчика разработана усовершенствованная конструкция, в которой устранены упомянутые недостатки и предусмотрена возможность загрузки косоугольных пластин Эта конструкция еще не проверена в эксплуатации.
196
в)	Задатчик пластин фирмы Капдевиль (Франция)
Задатчик эксплуатируется в составе комплексно-механизированной линии отжига и лакировки фирмы Стейн и Рубэ и показан па рис. 6-13.
Техническая характеристика
Размеры подаваемых пластин (длина X ширина), мм
Число рядов подаваемых пластин при их ширине мм:
100300 ....	.................
300—600 ...
свыше 600 ...............
Основная скорость загрузки, м, мин
Габариты (длина X ширина X высота), мм . . . .
(450 4- 5 000) X X (105 н-985)
6
3
2
9,7
7 500 ,3 200x2 500
Задатчик включает в себя рольганговый транспортер, магнитный распушитсль, электромагнитные ролики, подающие валки и задающий стол с блоком пневмоцилиндров. Задатчик работает в комплекте с загрузочной тележкой. Принцип работы задатчика аналогичен принципу работы задатчика конструкции ВИТ с той разницей, что пластины каждого ряда захватываются двумя присосками, расположенными вдоль пластины, и при этом первой поднимается присоска у переднего края пласти
Рнс. 6-13. Задатчик пластин фирмы Капдевиль (Франция),
197
ны. Благодаря этому пластины надежно разделяются за счет образования воздушного клипа и обеспечивается подача пластин по одной штуке. Особеностыо задатчика является конструкция шестидорожечного рольгангового транспортера, (позволяющая осуществлять независимую работу как отдельных рольганговых дорожек, так и сбло кированную работу по две или по три дорожки в зависимости от ширины пластины и числа загружаемых рядов.
Схема управления задатчиком позволяет путем вклю ченпя на пульте управления получать любое сочетание независимо работающих отдельных пли сблокированных рольганговых дорожек.
Загружаемая стопа укладывается специальным захватом на приводной рольганг загрузочной тележки, ро лики которого имеют шаг, соответствующий шагу зубьев захвата. Поперечным перемещением загрузочной тележки по рельсам она устанавливается против свободной рольганговой дорожки транспортера задатчика. Включением рольгангов тележки п транспортера стопа передвигается по дорожке и подводится к магнитному рас-пушителю под пневмоприсосы задающего стола. Благодаря такой схеме подготовки и загрузки стоп на пластинозадатчик обеспечивается максимально возмож ное поперечное заполнение рольганга отжиговой печи, так как в любой момент по мере освобождения какой-либо дорожки рольганга задатчика и соответственной части рольганга печи последующую стопу подают на загрузку в печь, не ожидая освобождения остальных частей рольганга печи. Это особенно важно для печи фирмы Стейн и Рубэ, имеющей ширину рольганга 2 000 мм, где отжиг может производиться не только в 2—3, но и в 5—6 рядов пластин и несовпадение машинного времени загрузки в печь стоп всех рядов может достигать внушительной цифры. Ппевмоцилипдры присосов имеют достаточно большой ход (600—800 мм).
Схема автоматического управления пневмоприсосами обеспечивает соответствующую включению рольгангов работу пневмоцилиндров. При этом узкие пластины захватываются присосами одного ряда, а широкие двумя или тремя рядами в зависимости от ширины пластин.
Другой особенностью задатчика фирмы Капдевиль, связанной с первой, является схема управления скоростями электромагнитных роликов и задающих валков,
198
позволяющая свести к минимуму просвет между власти нами одного ряда на рольганге печи и повысить степень его продольного заполнения. Для этого на электропривод задающих валков и переднего (ведущего) электромагнитного ролика в течение некоторого времени, подбираемого путем регулировки в процессе первоначаль ной наладки задатчика, подается повышенное напряжение, обеспечивающее ускоренное вращение подающих роликов. Передний край подаваемой пластины в это время движется быстрее, нежели приемный рольганг печи отжига, и догоняет хвостовой торец ранее загруженной пластины. Когда разрыв сокращается до минимального (10—15 мм), ускорепнное движение прекращается и пластина продолжает двигаться с нормальной скоростью загрузки (9,7 м/мин). Примененное в задатчике решение сокращает просвет между пластинами независимо от длины пластин и повышает коэффициент заполнения рольганга и соответственно производительность отжиго-вой печи па 5—20% по сравнению с задатчиком, работающим на одной скорости.
г)	Укладчик пластин конструкции ВИТ (СССР)
В основе конструкции укладчика (рис. 6-14) лежит принцип валковой подачи до упора пластин, выходящих из печи отжига или агрегата нанесения изоляционной пленки, и принудительного выравнивания их в боковом направлении. Укладчик состоит из трех механизмов: механизма подачи пластин, механизма выравнивания стоп и приемного стола. Механизм подачи устанавливается в линии отжига непосредственно $а последним ее агрегатом перед приемным столом. В механизм входят две пары подающих стальных валков на всю ширину агрегата, привод которых осуществляется цепной передачей от привода предыдущего агрегата. Между первой и второй парой подающих валков установлены три бесконтактных датчика, управляющих работой привода механизма выравнивания стоп. Механизм выравнивания стоп (рис. 6-15) состоит из шарнирно закрепленной па опорной тумбе рамы консоли с системой неподвижных и подвижных упоров. Приводом подвижных упоров являются пневмоцилипдры, управляемые датчиками механизма подачи пластин
199
Рис. 6-14. Схема укладчика пластин конструкции ВИТ (СССР).
/ — механизм подачи пластин: 2 — механизм выравнивания стоп; 3 — приемный подъемный стол; 4 — стопа пластин.
Приемный стол укладчика оборудован механизмом подъема и опускания, снабжен ребристым подом для снятия уложенных стоп вилочным захватом.
Техническая характеристика
Размеры укладываемых пластин
(длина У ширина), мм: максимальные ....	.	2 500 750
минимальные....................... 400x135
Число укладываемых рядов при ширине пластин: до 200 мм . .	. .	...	3
до 350 мм	....... 2
свыше 350 мм...................... 1
Габариты укладчика (длина ширина высота), мм . .	1 980 2 030 X 1 450
Масса, кг.............. .................. 930
Максимальная высота укладываемой стопы, мм	320
200
Рис. 6-15. Укладчик пластин конструкции ВИТ (СССР) в рабочем положении.
В процессе работы пластина, выходящая из печи отжига, выталкивается подающими валками на ранее уложенную стопу пластин, верхний уровень которой поддерживается на 10—30 мм ниже уровня плоскости выхода пластин. В тот момент, когда конец пластины вышел из первой пары подающих валков и освободил датчик, подается команда с выдержкой времени на движение пневмоцилиндров привода подвижных упоров соответствующего ряда и пластина выравнивается в поперечном направлении с ранее уложенными пластинами стопы. В начале укладки каждого ряда первые пластины укладываются на ребристый под стола вручную. По мере укладки пластин периодически подается команда от счетчика числа пластин на опускание (на заданную величину) приемного стола, благодаря чему поддерживается необходимый уровень стопы. Отключение механизма опускания стола производит реле времени. Настройка неподвижных поперечных упоров осуществляется в соответствии с расположением стоп на столе задатчика, а подвижных — -в зависимости от ширины пластин.
Описанная схема укладки и выравнивания пластин в стопах обеспечивает хорошую укладку, но имеет недостаток, заключающийся в необходимости загрузки на отжиг в два или три ряда стоп пластин одинаковой
201
или очень близкой длины. В противном случае накопление пластин меньшей длины будетидти быстрее и подъемный стол начнет опускаться раньше, нежели это будет допускаться высотой стоп в соседних рядах.
В настоящее время, как и для задатчика, разработана новая конструкция укладчика, в которой устранен отмеченный недостаток первого образца и значительно улучшены условия настройки.
д)	Укладчик пластин фирмы Капдевиль (Франция)
Укладчик пластин встроен в комплексно-механизированную линию отжига и лакировки фирмы Стейн и Рубэ. Общий вид его показан на рис. 6-16.
В укладчик входят следующие узлы: механизм электромагнитных роликов, транспортер укладчика, механизм продольного выравнивания пластин, рольганговый
Рис. 6 16. Укладчик пластин фирмы Капдевиль (Франция).
приемный стол. Укладчик работает совместно с разгрузочной тележкой. Механизмы укладчика состоят из шести комплектов автономных, раздельно управляемых устройств. При необходимости механизмы могут работать синхронно в задаваемых на пульте управления сочетаниях в зависимости от ширины и количества рядов отжигаемых пластин, проходящих через печь. При этом по заданному оператором сочетанию работают все меха-202
низмы укладчика. Укладчик транспортирует пластины электромагнитными роликами до механизма продольного выравнивания. Этот механизм имеет датчики автоматического отключения, которые при подходе к нему пластины отключают питание от такого количества электромагнитных роликов, которое соответствует длине пластины. Установка количества роликов, подлежащих отключению, производится оператором на пульте управления для каждого ряда отжигаемых пластин. Падающие на рольганг приемного стола пластины выравниваются в продольном направлении подвижным упором механизма продольного выравнивания с помощью пиевмоци липдров. Уложенная стопа по рольгангу передается па рольганг разгрузочной тележки. Для этого предварительно оператор поднимает вверх с помощью ‘ппевмо-цилипдра механизм продольного выравнивания. Электрические блокировки позволяют вести разгрузку стоп только при поднятом механизме и, наоборот, работу электромагнитных роликов укладчика только при опущенном механизме. Пульты управления пластинозадат-чика и укладчика линии связаны переговорной и звукосветовой сигнализацией.
Основным недостатком описанной конструкции укладчика является невозможность качественного выравнивания падающих шластин в поперечном на,правлении, что затрудняет его эксплуатацию.
6-4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЕЧИ ОТЖИГА ПЛАСТИН МАГНИТОПРОВОДОВ
Если необходимо определить производительность печи той или иной конструкции как ее техническую характеристику, то для этого целесообразно ввести понятие расчетной или теоретической производительности. Под расчетной производительностью печи отжига понимают такую производительность, которая теоретически может быть достигнута на печи рассматриваемой конструкции при полном использовании ее технических возможностей, т. е. независимо от конкретных условий эксплуатации печи и реальной производственной программы.
Расчетная годовая производительность непрерывной конвейерной или рольганговой печи отжига выражается следующим образом:
/7р.г=/7р.чФд,	(6-1)
где /7Р.г — расчетная годовая производительность печи, т; /7Р ч— расчетная часовая производительность печи, т; Фд— действитель ный годовой фонд времени работы печи, ч.
203
Действительный годовой фонд времени работы непрерывных печей отжига определяется номинальным годовым фондом времени работы при трехсменном режиме за вычетом затрат времени на планово-предупредительные ремонты и эксплуатационное обслуживание оборудования печей.
Руководящими материалами [Л. 48] действительный годовой фонд времени работы термических печей с непрерывным режимом работы установлен равным 7 800 ч.
Расчетная часовая производительность печи определяется по формуле
/7р.ч=0,06Вобу,	(6-2)
где В ширина рабочей части рольганга или ленты конвейера печи отжига, м; v — линейная скорость рольганга или лепты конвейера, м/мпн; б толщина отжигаемой стали, мм; у — плотность стали, т/м3.
Для выбранной конструкции печи ширина В рабочей части рольганга или ленты конвейера является заданной постоянной величиной. Практически постоянной величиной можно считать и плотность стали.
Линейная скорость рольганга
v=L/T^	(6-3)
где L — общая длина печи по зонам нагрева, выдержки и охлаж дения, м; Тц — время установленного цикла отжига электротехнической стали, мин.
Подставляя значение скорости в формулу (6-2), получаем:
Пр.ч=0.06ВБбу/Тц.	(6 4)
Так, для рольганговой печи отжига типа ОКБ 885 с шириной рабочей части рольганга В=1 м и длиной зон нагрева и охлаждения печи Т=26 м при отжиге электротехнической стали толщиной 0,35 мм с плотностью у=7,65 т/м3 время цикла отжига составляет 7'ц=2,6 мин (при скорости рольганга о=10 м/мин), а часовая расчетная производительность печи
1-26-0,35-7,65
/7р ,, = 0,06-----1,6 т/ч.
2,6
Расчетная годовая производительность такой печи согласно (6-1)
Пр r=il,6 • 7 800= 12 500 т.
Действительная годовая производительность печи непрерывного действия Пд.г может быть выражена зависимостью
Дд.г=Дд.чФд,	(6-5)
где Лд.ч — действительная часовая производительность печи, т/ч.
Величина действительной часовой производительности Пп.ч определяется из выражения
/7Д.Ч—0,06S6y,	(6-6)
где S — площадь, м2, отжигаемой за 1 мин электротехнической стали.
204
(6-7)
Сравнивая выражения (6-2) и (6-6), получаем:
S
П д.ч = П — 77p.4fe3Bn,
где k3an=SIBv — коэффициент заполнения.	(6-8)
Переходя к действительной годовой производительности, получаем:
ППд.цФд ~ &зап77р.чФд = &зап77р.г.	(6-9)
Коэффициент заполнения &3ап характеризует отношение фактически используемой поверхности ленты конвейера или площади рольганга печи непрерывного действия, занятой отжигаемой сталью в процессе отжига, к их общей поверхности.
На величину коэффициента заполнения рольганга влияют многие факторы: геометрические размеры отжигаемых пластин, способы подачи стоп и загрузки отдельных пластин в печь, точность их укладки на рольганг печи, количественные соотношения пластин разных размеров в межоперационном заделе перед отжигом и др.
Наилучшее использование полезной площади рольганга печи достигается не только при благоприятном сочетании ширины пластин, загружаемых в печь в несколько рядов, но и при сокращении промежутков между пластинами по длине.
Механизация загрузки отдельных пластин в печь при отжиге в несколько рядов без обеспечения возможности подачи очередных стоп в зону загрузки может свести к минимуму или даже ухудшить заполнение рольганга печи и снизить ее фактическую производительность по сравнению с ручной загрузкой.
Поэтому вопрос механизации загрузки отдельных пластин в печь и подачи стоп в зону загрузки необходимо решать только в комплексе.
Определение коэффициента заполнения рольганга представляет наиболее сложную задачу при расчете действительной часовой производительности печи отжига, поскольку геометрические размеры и количественные соотношения пластин в межоперационном заделе являются переменными величинами, не имеющими определенной закономерности при своих изменениях. Поэтому речь может идти об определении среднего коэффициента заполнения за период времени, в течение которого осуществляется отжиг заданных размеров и количества пластин, путем определения общей среднеминутной отжигаемой площади электротехнической стали Scp для этой совокупности пластин
SCp=SSi/S?i,	(6-10)
где SS; — полная площадь отжигаемой совокупности пластин, м2; — полное время отжига этой совокупности пластин, мин.
В качестве конкретной совокупности пластин, принятой для расчета,, могут бы. ь взяты все пластины на магнитопровод трансформатора большой мощности индивидуального исполнения, пластины на партию магнитопроводов трансформаторов и т. п.
Для определения времени отжига всех видов пластин определенного магнитопровода составляется таблица размеров и количеств пластин. Для пластин каждого размера определяется условная ширина bYi, зависящая от ширины пластин ft,, ее длины Ц и необходимого продольного зазора между пластинами соседних рядов или между пластинами и краем рольганга. Все размеры выра-
20?
каются в метрах
Ьу(=Ь4+ЛЬг,	(6-11)
AZ?i=Zi tg a+Ci,	(6-12)
где a — максимально возможный угол между направлением движения рольганга (рис. 6-17) и продольной осью пластины; при загрузке вручную a=0,54-2o; Ci — суммарный двусторонний продопьный зазоп, величина которого лежит в пределах 0,05—0,1 м.
Определяется условная длина /у1 пластин каждой стопы:
lyi = li + C2,	(6-13)
где Ц—собственно длина пластины; с2 — суммарный двусторонний зазор между последовательно идущими пластинами одного размера; с2=0,05-ь0,1 м.
Определяется условное время отжига каждой стопы /у,:
Zyi=Zi + /nHT>	(6-14)
где ti — время непрерывного движения пластин данной стопы через печь, мин; Л„,т — время интервала, определяемое суммарным вре-
Рнс. 6-17. Расположение рольганге и определение ширины.
пластины на ее условной
менем подготовки последующей стопы и уборки стопы отожженных пластин, мин
Если пластины каждого типоразмера на линиях поперечного реза разделяются иа две стопы или более, соответственно в расчет входит двойное или многократно увеличенное время интервала.
Время непрерывного движения пластин:
(6-15)
где и,- — число пластин данного размера в стопе.
Время интервала зависит от наличия грузоподъемных средств в необходимый момент времени, размеров стопы и типов захватных устройств. Оно составляет 8—20 мнн.
Далее определяется время отжига пластин, которые загружаются в один ряд. Затем по мере убывания условной ширины byi с ней сочетают в виде второго ряда пластины, условная ширина которых меньше разности ширины рольганга и ширины пластин основного ряда. Прн этом в расчет общего времени отжига пластин магнитопровода входит только более продолжительное суммарное время отжига пластин основного или дополнительного ряда. 206
^\ак, например, если	то
2^=2/н+2/"114,	(6 16)
где Sin — суммарное время отжига пластин в один ряд; щ — суммарное время отжига пластин основного ряда при двухрядном отжиге; , 5/"п,— суммарное время отжига пластин дополнительного ряда при двухрядном отжиге.
Полная площадь отжигаемой совокупности пластин определяется как
\	254=2М.П,:.	(6-17)
В качестве примера приводятся расчетные значения рассмотренных выше величин для магиитопровода силового трансформатора типа АОДЦТН-167000/500 при скорости рольганга о = 10 м/мин
Суммарное время отжига пластин этого магиитопровода составляет по (6-16)
S/,—6 755 мин.
Полная площадь отжигаемых пластин по (6 17):
SSj=28 000 м2.
Средпсминутная площадь отжигаемых пластин по (6-10)
5 = 28 000/6 755 =4,7 м2/мин.
Коэффициент заполнения рольганга по (6-8)
fean=S/Bu=4,7/(l • 10) =0,47.
Действительная годовая производительность при отжиге этих магннтопроводов составит по (6 9)
77д .г=0,47 • 12 500=5 880 т.
Фактическая годовая производительность 77ф.г печей ОКБ-885 может оказаться ниже действительной, определенной таким методом, что вполне естественно, поскольку, во-первых, в производстве имеют место отклонения от принятой для расчета совокупности пластин, во-вторых, неизбежны потери времени. Наконец, должно быть предусмотрено определенное резервирование мощности участка отжига
Вводя понятие коэффициента использования отжиговых печей Лисп, получаем:
^исп=77ф.г/77д.г,	(6-18)
где Пф.г — фактическая годовая производительность печей.
Фактическая годовая производительность печей типа СКБ-885 колеблется от 4 000 до 5 000 т отжигаемой стали, что соответствует коэффициенту использования Лисп=0,7=0,85.
Таким образом,
/7ф.г=Лисп77д.г=ЛиспЛзаи77р.г=Л/7р.г,	(6-19)
где Л=ЛИспЛзап — коэффициент, учитывающий снижение расчетной производительности печи.
Коэффициент k необходимо определить конкретно для каждой печи, так как он может колебаться в довольно широких пределах — от 0,8 до 0,3.
207
Глава седьмая
НАНЕСЕНИЕ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ НА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКУЮ
СТАЛЬ
7-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Как указывалось в гл. 1, величина потерь от вихревых токов в электротехнической стали магнитопроводов зависит не только от свойств материала, но и в значительной мере от толщины листов, из которых изготовлен магнитопровод. Эффективное снижение потерь от вихревых токов достигается уменьшением толщины листов только в том случае, если они по всей поверхности прилегания друг к другу надежно разделены электроизоляционным слоем. Если изоляция между пластинами недостаточна, вихревые токи возрастают и резко увеличиваются потери от них.
Замыкание нескольких пластин вызывает местные нагревы стали, что может привести к аварийному состоянию трансформатора.
Стремление повысить надежность межлистовой изоляции путем увеличения ее толщины ограничивается необходимостью получения высокого коэффициента заполнения стали Поэтому основным требованием к электроизол яционому покрытию является его монолитность и высокое омическое сопротивление при минимально возможной толщине изоляционного слоя. В настоящее время применяется несколько видов электроизоляционных покрытий, обеспечивающих хорошее качество и высокое сопротивление межлистовой изоляции при толщине в 3— 4 м'км вместо 20—30 мкм в прошлом, когда применялась оклейка стали бумагой. Коэффициент заполнения активной стали при этом достигает значений 0,96 и определяется уже не столько толщиной изоляционной пленки, сколько геометрией и качеством отделки поверхности электротехнической стали, от которых зависит плотность прилегания пластин в собранном и опрессованном магнитопроводе.
Кроме требований по сопротивлению и толщине к покрытию предъявляются также высокие требования в отношении химической стойкости, механической прочности сцепления с поверхностью электротехнической стали,
а также теплостойкости. Покрытие не должно снижать своей механической прочности и диэлектрических свойств при длительной работе в условиях постоянной вибрации, действия горячего (до 100 °C) трансформаторного масла, являющегося одним из активных органи-нпческпх растворителей. Требования в части механической прочности и надежности сцепления с поверхностью металла, предъявляемые к покрытию при изготовлении магнитопроводов пластинчатой конструкции, обусловлены технологическим процессом сборки трансформатора, при котором для насадки обмоток на стержни магнитопровода часто необходимо произвести сначала расших-товку верхнего ярма, а затем повторную его зашихтов-ку и осадку ярмовых пластин до стыков с пластинами стержней. Для качественного выполнения этих операций без повреждения межлистового покрытия оно должно, помимо указанных свойств, иметь малый коэффициент трения между листами.
Технологические преимущества нанесения покрытия на непрерывную ленту по сравнению с изолировкой отдельных пластин определили тенденцию применения исходной электротехнической стали в рулонах, уже имеющей электроизоляционное покрытие. При этом к покрытию исходного материала, нанесенному на металлургическом заводе, предъявляется дополнительное требование жаростойкости, обеспечивающей сохранение всех вышеописанных требований к покрытию после проведения отжига пластин магнитопроводов при температуре до 830 °C на трансформаторном заводе.
В зависимости от требований к изоляции пластин и от наличия на исходном рулоне изоляционного покрытия процесс нанесения изоляционной пленки на трансформаторном заводе может занимать различное место в общем технологическом процессе изготовления магнитопроводов. При изготовлении магнитопроводов трансформаторов мощностью 32 МВ.-А, для которых необходимо лаковое покрытие поверх жаростойкого, лакирование пластин магнитопроводов осуществляется после их отжига. В этом случае линия для нанесения лакового покрытия устанавливается сразу после рольганговой печи.
При нанесении на поверхность пластин жаростойкого покрытия на трансформаторном заводе место этой операции в технологическом процессе изменяется. Не-
14—1373
209
обходпмость запечки такого покрытия при высоких (до 800 °C) температурах делает целесообразным расположение установок для нанесения жаростойкого покрытия непосредственно перед отжиговыми печами.
7-2. ВИДЫ ПОКРЫТИЙ
Электроизоляционные покрытия, применяемые для пластин магнитопроводов силовых трансформаторов, разделяются на три основных вида: а) лаковые (органические); б) лаковые повышенной теплостойкости (кремнийорганические); в) жаростойкие (неорганические) .
а)	Лаковые покрытия являются наиболее распространенным' видом межлистовой изоляции пластин магпитопроводов масляных силовых трансформаторов. Обладая хорошей адгезией (поверхностным сцеплением) и высокими электроизоляционными свойствами, лаковое покрытие в то же время имеет достаточно высокую механическую прочность и твердость наряду с эластичностью и гладкостью поверхности. Пленка лака удовлетворяет также требованиям к покрытию в части масло-стойкости и эксплуатационной теплостойкости. Для покрытия электротехнической стали применяются главным образом масляно-канифольные лаки. Лак № 302 (ТУ МХП 1355-46) и лак № 202 (ВТУ МЭП 766-51) изготовляются на основе растительных масел. Лак № 202 — на льняном масле, лак № 302 — на тунговом масле. Растворителями этих лаков служат уайт-спирит, скипидар и керосин. В качестве разбавителя этих лаков для достижения заданной технологическим процессом рабочей вязкости применяется главным образом керосин, поскольку он обладает наименьшей летучестью и токсичностью, более высокой температурой вспышки, не самовоспламеняется, т. е. наименее пожаро- и взрывоопасен.
Основные свойства лаков приведены в табл. 7-1.
Процесс нанесения электроизоляционного лакового покрытия включает две основные фазы: нанесение на поверхность пластин равномерной пленки жидкого лака и горячую (огневую) сушку (запечку) лака. Сушка и полимеризация пленки лака производятся при 400— 550 °C с выгоранием разбавителя. В состав оборудования для нанесения лакового покрытия входят агрегаты, 210
Таблица 7-1
Лак	Вязкость при 20°С, с		Содержание нелетучих, % (не менее)	Время высыхания (не более) при 210°С, ч	Маслостойкость лаковой пленки в течение 24 ч при 100—105°С	Сопротивление стандартного пакета1, Ом	
	по ВЗ-4	П ) НИИ ЛК-7				п ри ОДНО-к )атной лакировке	при двукратной лакиоэвке
№302	.—	18	60	0,2	Маслостойка	50	500
№ 202	60	18	60	0,2	—	50	100
1 Стандартный пак; г состои г из 40 полосок стали размером каждая 300X30 мм, сжатых усилием 5 490 Н [Л. 49].
осуществляющие обе фазы технологии и соединенные в общую механизированую установку.
Лаки № 302 и 202 образуют на поверхности электротехнической стали гладкую и твердую пленку светло-коричневого цвета, обладающую хорошими электрическими и механическими качествами. Толщина лаковой пленки при однократном покрытии составляет 5—Юмкм, при двукратном — 12- -15 мкм на 1 сторону.
Для лакировки электротехнической стали находит также применение смоляной бакелитовый лак. Растворителем и разбавителем бакелитового лака служит этиловый спирт. Пленка полимеризованного лака красновато-коричневого цвета, гладкая, блестящая, эластичная с высокими электроизоляционными свойствами. Обладает достаточной механической прочностью, высокой маслостойкостыо, но худшей, нежели пленки масляных лаков, адгезией. Кроме того, бакелитовый лак менее технологичен из-за интенсивного пенообразования при нанесении на пластины и связанной с этим неравно мерности покрытия.
Лаковые покрытия па органической основе сравнительно дороги, требуют специального энергоемкого и пожаробезопасного оборудования, поскольку удаление летучих составляющих лака происходит только при открытом пламенном обжиге с выделением большого количества газов и сажи, также опасных в 'пожарном отношении.
Лаковые покрытия на органической основе из-за снижения электроизоляционных свойств при нагревах свыше ПО °C не применяются для изолировки стали магии топроводов сухих трансформаторов.
14*	211
б)	Лаковые покрытия повышенной и а-гревостойкости применяются для изолирования пластин магнитопроводов сухих шахтных и специальных трансформаторов. Для покрытия используется кремний-органический лак К-47 (МРТУ 6 02 287-64), представляющий собой раствор полиметилфепилсилоксановой смолы, модифицированной полиэфиром в органических растворителях. Пленка лака, обладая повышенной на-гревостойкостью, имеет высокие диэлектрические свойства и большую твердость. Основные свойства лака К-47:
Содержание сухого остатка, %, не менее.................... .60
Вязкость по ВЗ-4 при 20°С, с .	...................... 40 70
Продолжительность высыхания лака при 200°С, ч, не более . . 0,25 Теплостойкость лаковой пленки при 200°С, ч, не менее .	.	50
Электрическая прочность, кВ мм, не менее:
при 20°С ....	. .	.	60
при 200°С ...	...	30
Удельное объемное сопротивление пленки лака, Ом-см, не менее при 20°С................................................ l-10'з
при 200°С	.	............ ..............1-Ю'1
Растворителем и разбавителем лака К-47 является простой эфир — этил целлозольв (ГОСТ 8313-57). Процесс нанесения изоляционной пленки аналогичен процессу нанесения пленки лаков № 302 и 202, отличается лишь температурным режимом и осуществляется только после отжига пластин из-за недостаточной жаростойкости.
в)	Жаростойкие покрытия при температуре отжига пластин магнитопроводов не снижают своих электроизоляционных и механических свойств и поэтому могут быть нанесены до операции отжига. Наибольшее распространение из жаростойких покрытий получили покрытия типа «карлит», магниево-фосфатные и оксидные. Состав и технология покрытия типа «карлит» запатентованы за рубежом и отечественной промышленностью не применяются.
Магниево-фосфатное покрытие наносится на готовые пластины магнитопровода перед их отжигом. Материалами для приготовления рабочего раствора являются техническая ортофосфориая кислота (ГОСТ 10678-63) и техническая окись магния (ГОСТ 844-41).
Процесс нанесения покрытия осуществляется в три фазы: нанесение рабочего раствора на поверхность 212
пластин, сушка пленки раствора при 350 °C и запечка пленки при 800 °C (Л. 50].
Магниево-фосфатная пленка, нанесенная однократно, имеет толщину 3—4 мкм. Покрытие обладает высокими электроизоляционными характеристиками и необходимой маслостойкостью и удовлетворяет техническим требованиям, предъявляемым к изоляционному жаростойкому покрытию (см. гл. 3).
В состав оборудования для нанесения магниево-фос-фатного покрытия входят: установка для изготовления рабочего раствора, установка для нанесения пленки на пластины и установка для сушки пленки. Высокотемпературная запечка покрытия осуществляется одновременно с отжигом пластин, поэтому производительность установки для нанесения жаростойкого магниево-фос-фатного покрытия определяется производительностью отжиговой печи, совместно с которой она работает.
Нанесение на пластины оксидного жаростойкого покрытия производится для магнитопроводов трансформаторов 1 и II габаритов в том случае, если исходная электротехническая сталь не имеет электроизоляционного покрытия. Процесс оксидирования также целесообразно совмещать с отжигом пластин. Разработан технологический процесс получения оксидной изоляционной пленки на пластинах из холоднокатаной стали одновременно с отжигом [Л. 51]. Разработан также проект термоагрегата для одновременного отжига и оксидирования пластин магнитопроводов трансформаторов II габарита. Процесс оксидирования осуществляется в среде мелкодисперсной окиси алюминия (глинозема) при 800 °C. Толщина оксидной пленки 5—7 мкм и ее сопротивление не уступает жаростойкому покрытию. Производительность термоагрегата в зависимости от ширины отжигаемых пластин колеблется от 400 до 800 кг/ч.
Помимо этих основных видов покрытий находит применение для изолировки пластин магнитопроводов масляных трансформаторов покрытие изоляционной пленкой на основе жидкого стекла. Это покрытие по своим качествам уступает лаковой пленке, но является более дешевым и не требует применения весьма дорогого и дефицитного лака № 302. В состав для нанесения покрытия входят жидкое стекло в качестве связующего материала, образующего изоляционную пленку, наполнп-
213
гель для повышения механической прочности покрытия и пигмент (краситель) для облегчения визуального отличия покрытых и непокрытых пластин.
7-3. ТЕХНОЛОГИЯ НАНЕСЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
Нанесению покрытия любого вида предшествует приготовление рабочего раствора наносимого вещества. Как правило, приготовление рабочего раствора выделяется в самостоятельную и очень ответственную операцию. Системы емкостей, трубопроводов и насосов агрегатов для нанесения покрытий предусматривают наличие приемных емкостен для жидких исходных материалов в состоянии поставки и расходных емкостей, в которых находится рабочий раствор наносимого вещества. Приемные емкости обычно располагаются вблизи участков нанесения покрытия, но вне цеха, с тем чтобы облегчить их заполнение доставленными материалами, ликвидировать токсическое влияние вредных летучих этих материалов на персонал цеха, а также удалить из помещений основную часть горючих, легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ. Приемные емкости располагают преимущественно в специальных ямах ниже уровня поверхности грунта. Заливка их производится самотеком через приемные воронки.
Приготовление рабочего состава для лакового покрытия заключается в доведении вязкости лака до величины, предусмотренной технологическим процессом, путем добавления необходимого количества разбавителя. В процессе приготовления вязкость контролируется с помощью вискозиметров (воронок) типа ВЗ-4 или НИИЛК-7, секундомера и термометра. Поскольку вязкость рабочего раствора существенно зависит от температуры, в системах подачи рабочей жидкости к агрегату нанесения предусматривают терморегулирование.
Процесс нанесения рабочего раствора на поверхность пластин магнитопроводов аналогичен для разных видов покрытий. Пленка покрытия наносится на пластины парой валков (рис. 7-1), смачиваемых рабочим раствором. Валки, наносящие пленку, имеют обрезиненную поверхность По мере эксплуатации обрезиненная поверхность валков изнашивается и повреждается углами и кромками пластин. Если незначительные царапины и 214
надрезы не влияют на качество нанесения пленки, то отдельные вырывы на поверхности резины существенно сказываются на качестве покрытия, образуя недопустимые наплывы и местные утолщения. Поэтому состояние обрезиненной поверхности валков регулярно проверяется и восстанавливается путем протачивания. Многократное протачивание обрезиненной поверхности увеличивает срок службы валков, но, несмотря на это, расход обрезиненных валков на каждой установке нанесе-
ния пленки остается довольно значительным. Существуют разные пути увеличения срока службы наносящих валков. При нанесении лаковой пленки с успехом применяется смешанная пара валков: нижний валок — стальной шлифованный, верхний-—обрезиненный Неплохо зарекомендовали себя с точки зрения увеличения срока службы обрезиненные валки, набранные из отдельных резиновых шайб, сжатых в продольном направлении, и проточенные по поверхности.
Очень важным моментом, отражающимся на повреждаемости обрезиненной поверхности валков, является возможность регулирования по высоте линии касания наносящих валков. Независимо от их диаметра после переточки нужно, чтобы линия касания находилась на уровне подачи пластин (рис. 7-2), ибо в противном случае передний торец движущейся пластины будет врезаться в резиновую поверхность валка и быстро выводить ее из строя.
Для нанесения на пластины пленки раствора окиси магния оба наносящих валка выполняются обрезиненными с твердостью резины 50—60 единиц по Шору. Для равномерного захвата и нанесения раствора поверхность резины при проточке выполняется с винтовой нарезкой треугольных канавок глубиной 0,5 мм с шагом 1 мм.
Смачивание рабочим раствором наносящих валков может вестись непосредственно от устройств, подводя-
215
подводится трубой,
Рис. 7-2. Схема настройки уровня подающих и лаконаносящих валков.
а — правильно; б — неправильно; 1 — лаконаносящие валки; 2 — подающие валки; 3 — пластина.
При нанесении заданной толщины
щих раствор, или через промежуточные валки. Схемы смачивания с промежуточными валками применяются для нанесения пленок вязких составов с целью равномерного распределения лака по всей длине валка. При постоянном поддержании температуры и вязкости наносимого лака на заданном уровне непосредственный подвод лака к наносящим валкам дает удовлетворительные результаты. К верхнему валку рабочий раствор установленной параллельно образующей валка, и подается через равномерно расположенные по всей длине трубы отверстия.
Нижний наносящий валок, вращающийся над ванной, постоянно смачивается раствором, находящимся в этой ванне.
Толщина нанесенной пленки зависит от вязкости раствора и давления вал.ков. Чем выше вязкость раствора, тем большее давление валков необходимо для получения пленки заданной толщины. Вторичное покрытие при той же вязкости и давлении валков имеет несколько меньшую толщину. Для достижения заданной толщины покрытия агрегаты для нанесения растворов снабжают устройствами для регулирования давления наносящих валков.
щенки покрытия необходимо, кроме тленки, обеспечить ее равномерность
по всей поверхности пластин. Одна пара наносящих валков не всегда может обеспечить требуемую равномерность толщины пленки, поскольку на толщину пленки влияют разнотолщинность стали, дефекты валков и другие факторы. Поэтому для обеспечения равномерности толщины пленки применяют вторую пару обрезиненных валков, установленных после наносящих. Выравнивая толщину пленки по всей поверхности пластин, вторая пара валков в то же время уменьшает утолщение пленки лака, образующееся на поверхности пластины у ее торцовой кромки. Это утолщение, вызванное отжимом раствора наносящими валками при выходе пласти-
216
пы, если его не уменьшать, может достигать величины 5—7 мкм и значительно увеличивать толщину магнито-проводов в местах стыков.
Нанесенная пленка раствора проходит стадию полимеризации (запечки), при которой она приобретает высокие электроизоляционные свойства, механическую прочность и стойкость по отношению к воздействиям горячего трансформаторного масла (для масляных трансформаторов), влаги и высокой температуры (для сухих, шахтных и специальных трансформаторов). Запечка пленки осуществляется в печах, устанавливаемых в линию с агрегатами нанесения покрытия и соединенных с ними общим конвейером или рольгангом.
Запечка пленки лаков № 302 и 202 осуществляется в горячих зонах печи лакировальной установки. Пластины последовательно проходят зоны с температурами 500, 400 и 150 °C. В первой, наиболее горячей зоне происходит нагрев пластины, активное выделение летучих и их воспламенение. Начинается выгорание разбавителя, пленка уплотняется и утончается. Во второй зоне заканчивается выгорание разбавителя и других летучих, происходит полимеризация пленки. В третьей зоне заканчивается процесс полимеризации лаковой пленки и начинается охлаждение. Третья зона (150 °C) необходима для обеспечения плавного снижения температуры пластин, поскольку резкий перепад температуры приводит к ухудушению электромагнитных характеристик пластин.
Пленка кремнийорганического лака К-47 запекается в течение более длительного времени, чем пленки масляно-канифольных лаков.
Постепенное охлаждение пластин с нанесенным покрытием осуществляется па холодном конвейере лакировальной установки, где пленка окончательно уплот пяется и исчезает так называемый «отлип», характеризующийся наличием 'видимых следов на поверхности лаковой пленки при надавливании на нее пальцем. Отсутствие отлила является простым способом определения окончательной полимеризации лаковой пленки. Проверка по внешнему виду позволяет быстро определить качество покрытия и отсутствие значительных отклонений от технологического процесса. Пластины после лакировки должны иметь равномерно окрашенную светло-коричневого цвета поверхность, без обгоревших
217
Рис. 7-3. Установка для измерения сопротивления электроизоляционной пленки.
I — верхний электрод; 2 — нижний электрод; 3 — кран пневматический;
4 — груз; 5 — пневмоцилиндр.
участков и бледно-желтых просветов, характерных для не полностью полимеризованных участков лаковой пленки. Помимо визуального контроля осуществляется периодическая проверка качества покрытия путем измерения электрического сопротивления лаковой пленки и ее толщины. Измерение сопротивления производится через каждые 2 ч работы лакировальной установки. Сопротивление изоляционной пленки измеряется не менее чем на трех пластинах в нескольких местах каждой из них в зависимости от размеров пластин. Среднее удельное электрическое сопротивление изоляции одного листа с двусторонним покрытием при давлении электрода на пленку лака 10-105 Па должно бытьие ниже 120 Ом • см2. Под средним удельным электрическим сопротивлением понимают произведение
p = /?cPF,	(7-1)
где Rep — среднее арифметическое значение сопротивления, Ом, по всем замерам па листе; Г — площадь измерительного электрода, см2.
Для измерения сопротивления изоляционной пленки применяется специальная установка (рис. 7-3), состоящая из рабочего стола с нижним медным электродом, пневмоспстемы для подъема и опускания верхнего медного электрода, груза с рычажной системой, создающих необходимое удельное давление электродов на поверх-218
иость пластины, и измерительного прибор^ (омметра). Принципиальная схема прибора для измерения омического сопротивления изоляционной пленки на пластинах приведена на рис. 7-4.
Перед началом каждого измерения электрического сопротивления пленки на контрольных пластинах осуществляется корректировка показания прибора, для че-
Рис. 7-4. Принципиальная электрическая схема установки для измерения сопротивления электроизоляционной пленки (метод амперметра и вольтметра но ГОСТ 12119-66).
го при разомкнутых электродах реостатом стрелка омметра устанавливается в положение «оо», а при замкнутых накоротко электродах корректором прибора устанавливается нулевое положение стрелки.
При температуре окружающей среды 20±5°С и при удельном давлении электродов на пленку лака (10±
Рис. 7-5. Принципиальная электрическая схема прибора ЭТ 1м для измерения толщины электроизоляционной пленки.
±0,5) Ю5 Па электрическое сопротивление изоляции одной пластины при электродах площадью 160 см2 должно быть нс ниже 0,75 Ом
219
Измерение толщины лаковой пленки производится после каждой настройки лакировальной машины или после изменений режима ее работы, после корректировки вязкости рабочего раствора, но не реже 1 раза в смену.
Измерение осуществляется на тяти контрольных пластинах с помощью приборов для измерения толщины неметаллических покрытий, например магнитного толщемера Акулова (МТА) или других приборов. На ЗТЗ для этой цели применяется специальный электромагнитный толщиномер типа ЭТ-1 или ЭТ-1м, сконструированный на заводе. Схема 'прибора приведена та рис. 7-5.
Перед измерением толщины пленки на контрольных пластинах уточняется градуировка прибора па зачищенном до металлического блеска участке листа, что соответствует толщине пленки 0+1 мкм, а также на тонком материале (фольге) с эталонной толщиной 15 мкм.
При работе на приборах для измерения сопротивления и толщины изоляционной пленки должны соблюдаться правила техники безопасности по работе с электрооборудованием при напряжении до 1 000 В; установка должна быть заземлена, а па полу должны быть уложены деревянные решетки, покрытые изолирующим резиновым ковриком.
К поверхности электродов установки для контроля сопротивления изоляции предъявляются высокие требования по чистоте обработки. Чистота обработки достигается шлифовкой пастой ГОП не реже 1 раза в месяц. В нерабочем состоянии между электродами устанавливается прокладка из фетра или пенопласта.
Технология нанесения жаростойкого магниево-фос-фатного покрытия отличается от технологии нанесения лакового покрытия тем, что стадии запечки пленки при 800 °C, совмещаемой с отжигом в рольганговых печах, предшествует сушка нанесенной пленки рабочего раствора при температуре до 350 °C.
Для этого перед зонами нагрева отжиговой печи устанавливается камера сушки покрытия, снабженная устройствами для отсоса выделяющихся паров.
Промежуток рольганга от установки для нанесения пленки раствора до выхода из камеры сушки должен быть выполнен такой конструкции, чтобы ролики своей поверхностью минимально нарушали равномерную жид
220
кую пленку раствора. Это достигается созданием у роликов многоточечной игольчатой поверхности, после контакта с которой точки касания тотчас заполняются пленкой раствора. Технологический процесс и оборудование для нанесения магнпево-фосфатного покрытия находятся в стадии внедрения.
7-4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
а)	Лакировальная машина конструкции ЗТЗ (СССР)
Лакировальная машина предназначена для нанесения двустореннего однократного лакового покрытия на пластины магнитопроводов. Схема лакировальной машины показана на рис. 7-6.
В состав лакировальной машины входят следующие основные узлы: лакировальный механизм, промежуточный конвейер, горячий конвейер, камера охлаждения с обдувом.
Техническая характеристика
Скорость движения пластин, м мин...............
Время нагрева пластин, мин ......
Время охлаждения пластин, мин..............
Температура в зонах горячего конвейера, °C: I зона....................... ..................
II зона . .	...	. . . .
III зона..............................
Производительность при толщине пластин 0,35 мм и коэффициенте заполнения конвейера 0,8, кг/ч
Охлаждение пластин	..........•
Нанесение пленки.........................
Потребляемая электрическая мощность, кВт Теплоноситель..........- . .
Время разогрева горячего конвейера до рабочей температуры, ч ................
Расход природного газа, м3'ч .	. . .
Расход воды, м3/ч........................ .	. .
5—15 0,55—1,65 0,45—1,3
200—600 200—450 200—350
До 1 600 Воздушное Двустороннее
23,5 Природный газ, Q -- 8500 ккал
3 45 6,3
Лакировальный механизм осуществляет нанесение лаковой пленки в состоянии рабочей вязкости на поверхность пластин магнитопроводов и состоит из трех пар обрезиненных валков, смонтированных на одной станине.
221
Первая пара валков по ходу пластан служит для подачи пластин, вторая—для нанесения лака на поверхность пластин, третья — для равномерного раскатывания лаковой пленки по всей поверхности и получения пленки необходимой толщины. Под второй парой валков для смачивания нижнего валка лаком и сбора отжимаемых его излишков располагается ванна с лаком Нормальная работа валков обеспечивается путем установки нижнего валка па уровне подачи пластин и подбора необходимого давления между валками. Установка нижних валков по высоте производится регулировоч-
Рис. /-6. Схема лакировальной машины конструкции ЗТЗ (СССР).
1 — лакировальный механизм: 2 — промежуточный конвейер; 3 — горячий конвейер; 4 — камера охлаждения.
ными винтами нижних букс, а регулирование давления— ганками через тарированные пружины верхних букс. Шкала, установленная на буксе, позволяет приближенно установить давление валков. Окончательная настройка давления осуществляется после контроля толщины полимеризованой пленки на описанной ранее установке (§ 7-3). К верхнему лаконапосящему валк^ лак постоянно подается из ванны нижнего валка встроенным в станину шестеренчатым насосом. Привод валков осуществляется от электродвигателей через цепную передачу посредством двух независимых бесступенчатых цепных вариаторов. Независимый привод и регулирование частоты вращения подающих и лаконаносящих валков вызваны необходимостью выравнивания линейной скорости подачи п наносящих валков при изменении дпа-222
метров последних в результате повторных проточек обрезиненной поверхности.
Промежуточный конвейер служит для передачи про-лакированных пластин на горячий конвейер лакировальной машины. Цепь промежуточного конвейера выполнена из фасонных штампованных звеньев и приводится в движение от привода горячего конвейера через цепную передачу.
Горячий конвейер предназначен для выжигания растворителя и разбавителя лака и запечки лаковой пленки. Он состоит из проходной печи с двумя последовательно расположенными камерами сжигания природного газа, съемной верхней крышки и непосредственно конвейера.
По тепловому режиму горячий конвейер разделен на гри зоны. В первой зоне выгорают растворитель и разбавитель лака, во второй и третьей происходит полимеризация лака.
Проходная печь представляет собой каркасную конструкцию, футерованную внутри огнеупорным кирпичом. Внутри каркаса установлены направляющие угольники из жаропрочного материала, по которым двигается цепь конвейера.
В начале печи находится камера сгорания с газовой горелкой, где происходит сгорание газовой смеси. Поток горячих газов, омывая конвейер, проходит по печи и уносится вытяжной вентиляцией в атмосферу вместе с продуктами сгорания летучих лака. Температура в третьей зоне поддерживается с помощью второй камеры сгорания с газовой горелкой, расположенной в средней части печи. В верхней части печи в крышке в зонах обеих камер сгорания установлены предохранительные клапаны мембранного типа с асбестовыми мембранами, которые защищают конструкцию печи от разрушения в случае взрыва газа. Горячий конвейер в третьей зоне снабжен рядом поворотных чугунных плит, расположенных вдоль рабочего капала печи. Рукояткой, находящейся снаружи печи, можно регулировать наклон этих плит и соответственно количество горячих газов, омывающих канал и ленту конвейера.
Крышка печи уплотняется посредством песочного затвора.
Камеры охлаждения лакировальной машины по своей конструкции аналогичны камерам охлаждения
223
отжиговой печи ОКБ-885 (гл. 6). В первой камере пластины движутся по рольгангу из водоохлаждаемых роликов между водяными рубашками, во второй камере производится окончательное охлаждение отлакированных пластин обдувом воздуха при помощи вентилятора.
Управление лакировальной машиной осуществляется! с пульта. Лакировальная машина может устанавливаться автономно либо непосредственно за печью отжига. Во втором случае между последней секцией рольганга печи и лакировальным механизмом устанавливается промежуточный рольганг длиной не менее 5 м. Вовремя ремонтов печи отжига или лакировальной машины на его место устанавливается стол для укладки стоп пластин и осуществляется автономная работа печи или лакировальной машины.
б)	Лакировальная машина фирмы Стейн и Рубэ (Франция)
Лакировальная машина установлена после непрерывной рольганговой печи отжига комплексно механизированной линии этой же фирмы (см. рис. 6-9). В состав лакировальной машины входят: лакировальный механизм, конвейерная печь для полимеризации нанесенной лаковой пленки, конвейер охлаждения пластин и электрооборудование.
Техническая характеристика
Скорость движения пластин, м/мин............... 7,5—15
Размеры обрабатываемых пластин, мм (длина X (600-4-5 000) X
ширина X толщина)........................X	(125—750)X0,35
Вид нагрева полимеризационной печи . .  . . . .	Электрический
Мощность электронагревателей, кВт . .	. .	878
Температура нагрева пластин. °C................. 450
Темпера) ура пластин на выходе из машины (не вы-
ше), °C............................................ 50
Время обработки шастин,	с............................. 130
В том числе:
нагрева ...	30
выдержки . .	...	30
охлаждения....................... ....	50
Ширина ленты конвейера, мм..................... 2 170
Производительность при номинальной скорости
12 м/мин и £зац = 0, 75 кг/ч . ............ 3 100
Нанесение лаковой пленки....................... Двустороннее
Охлаждение пластин........... . .	.... Воздушное
Расход воздуха для охлаждения, м3/ч............ 15 000
Длина лакировальной машины, м.................. 27,0
224
Рис. 7-7. Лакировальный механизм фирмы Стейн и Рубэ ' (Франция) -
Лакировальный механизм (рис. 7-7) состоит из блока лаконаносящих валков, смонтированного на выкат-ной тележке, и подъемной секции рольганга. Для осмотра, профилактического ремонта или замены валков вы-катная тележка с ваДками выкатывается в сторону по рельсам, а на уровень Валков поднимается секция рольганга, с помощью которого пластины пропускаются через линию без нанесений -лака. Блок лаконаносящих валков снабжен ванной для равномерной подачи лака к распределительной гребенке. Имеется приспособление для регулирования давления валков с помощью рециркуляционного устройства.
Печь полимеризации лака- представляет собой теплоизолированную огнеупорным материалом конструкцию. Нагревателями являются электрические радиационные трубы. Лента конвейера состоит из шарнирно соединенных поперечно расположенных тонкостенных планок швеллерного сечения и приводится в движение через цепную передачу от электродвигателя посредством вариатора и редуктора. Возвратная ветвь конвейерной ленты проходит под камерой нагрева печи, где она охлаждается. Камера нагрева печи состоит из шести 15—1373	225
зон нагрева длиной по 2 м с раздельным регулированием температурного режима.
Печь снабжена вентиляционным агрегатом для отсоса и удаления газов от сгорания паров разбавителя и летучих лаков. Для воспламенения паров печь в зоне нагрева оборудована газовыми рампами, питающимися природным газом.
Защитная аппаратура печи обеспечивает звуковую и световую сигнализацию в случае исчезновения пускового пламени газовых горелок.
Глава восьмая
СБОРКА МАГНИТОПРОВОДОВ
Сборка магнитопровода включает в себя несколько самостоятельных операций, которые в зависимости от конструкции его активной части и уровня технологии производства, могут выполняться на одном или нескольких рабочих местах.
Сборка плоских и пространственных пластинчатых и ленточных магнитопроводов имеет существенные различия как по технологии производства, так и по составу применяемого оборудования. Ниже будет приведено описание технологии и оборудования сборки наиболее распространенных отечественных конструкций магнитопроводов: плоских пластинчатых шихтованных; пространственных пластинчато-ленточных; пространственных ленточных непрерывных.
8-1. ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ ПЛОСКИХ ПЛАСТИНЧАТЫХ ШИХТОВАННЫХ МАГНИТОПРОВОДОВ
Активная часть пластинчатых магнитопроводов (гл. I) набирается из плоских пластин различных размеров и форм. Сборка активной части совмещается со сборкой всего магиитопровода и является весьма трудоемкой и ответственной операцией. В процессе сборки пластины укладывают по контуру активной части магнитопровода послойно строго в определенном порядке. Сечение стержней и ярм имеет симметричную ступен-226
a)
б)
Рис. 8-1. Типовые схемы расположения пластин на рабочих местах сборки магнитопроводов силовых трансформаторов.
а—средней мощности (1000—6 300 кВ-А); б — мощностью 10 000—40 000 кВ • А; в — большой мощности.
чатую форму, набранную из пластин разной ширины. Это требует предварительного разделения пластин всех типоразмеров на две равные части и подачу их в определенном порядке на сборочное место. В связи с этим на длительное время придаются к сборочному месту грузоподъемные средства. Более целесообразно работы по комплектованию пластин каждого пакета выполнять не на сборочных местах, а на специализированных участках комплектации. Пока еще не создано эффектив-15*	227
Рис. 8-2. Сборка (шихтовка) магнитопровода большой мощности.
ных средств по механизации работ, связанных с комплектацией пластин, и они выполняются вручную.
С целью повышения производительности труда при сборке активной части магнитопровода необходимо правильно располагать скомплектованные пластины относительно рабочего места сборщика.
Обычно их располагают таким образом, чтобы сборщикам не приходилось их поворачивать или перетаскивать через себя.
На рис. 8-1 показаны типовые схемы расположения пластин на рабочем месте при сборке магнитопроводов средних и мощных трансформаторов. Рабочие-сборщики обычно располагаются со стороны укладки верхнего и нижнего ярм. Количество сборщиков в основном зависит от размера собираемого магнитопровода. Сборку активной части магнитопровода часто называют «шихтовкой». Это вызвано тем, что каждый последующий слой пластин укладывается с некоторым сдвигом отно-228
сительно ранее уложенного слоя для обеспечения перекрытия шихтовки стыков между пластинами.
Процесс шихтовки очень трудно поддается механизации, и эту операцию выполняют вручную (рис. 8-2). С целью снижения трудоемкости и облегчения заших-товки верхнего ярма после насадки обмоток допускают укладку одновременно двух пластин в один слой магнитопровода. Шихтовка плоских пластинчатых магнитопроводов обычно выполняется в горизонтальном положении. В общем виде схема сборки пластинчатых ших-
Рнс. 8-3. Схема начала сборки плоского пластинчатого магннтопровода.
/ — продольная балка; 2— домкратная подставка; 3 — ярмовая балка; 4 — вертикальная «замковая» пластина; 5—пластины активной стали; 6 — опора; 7 — ярмовая балка нижняя; 8 — изоляционные прокладки.
тованных магнитопроводов для всех габаритов трансформаторов сводится к следующему. Строго в горизонтальной плоскости вдоль осей стержней и ярм настраиваются опорные поверхности для сборки магнитопровода. На них укладываются верхние и нижние ярмовые балки (рис. 8-3). Затем укладываются изоляционные прокладки и производится шихтовка пластин. На уложенные пластины сверху снова укладываются изоляционные прокладки и устанавливаются ярмовые балки. После проверки правильности установки всех элементов производятся опрессовка и фиксация стержней и ярм. Окончательно собранный магнитопровод кантуЮ'т в вертикальное положение и транспортируют на участок контроля или на сборку активной части трансформатора.
Несмотря на принципиальную однотипность технологического процесса сборки пластинчатых шихтованных магнитопроводов для различных конструкций магнитопроводов технологический процесс их сборки может иметь существенные отличия. Особенно это относится к конструкциям шпилечных в бесшпилечных магнито-
229
проводов (гл. 1). При сборке шпилечных магнитопроводов, опрессовка и фиксация которых осуществляются с помощью шпилек, пропущенных через активное сечение, необходимо при шихтовке пластин обеспечить точное совпадение осей выштампованных отверстий, через которые должны проходить стягивающие шпильки. В противном случае при установке шпилек могут быть повреждены края отверстий и произойти замыкание слоев активной части магиитопровода. Поэтому при шихтовке пластин их базируют по выштампованным
Рис. 8-4. Установка технологических оправок, /—технологическая оправка; 2—пластины магиитопровода;
3 — опора.
отверстиям с помощью специально установленных тех-дологических оправок (рис. 8-4) не менее двух на каждую пластину. После окончания шихтовки технологические оправки снимаются. Укладка пластин по оправкам упрощает сборку, но утомляет рабочих, которым приходится поднимать пластины на высоту оправки. Величина зазора в стыках магиитопровода определяется точностью выполнения отверстий в пластинах и величиной зазоров между оправкой и пластинами.
Опрессовка и фиксация стержней и ярм обеспечиваются путем постепенного затягивания гаек прессующих шпилек. Неравномерность опрессовки приводит к искажению форм стержней и ярм, изгибу пластин 2£0
(рис. 8-5) и увеличению потерь в магнитопроводе. Процесс опрессовки посредством шпилек требует больших затрат времени и физического труда. С целью механизации этого трудоемкого процесса на ряде заводов для затяжки гаек на шпильках используют планетарные электромеханические гайковерты с контролируемым крутящим моментом. Подробно технологический про-
Рис. 8-5. Магнитопровод после стяжки его шпильками.
/ — опора; 2—продольная балка; 3 —домкратная подставка; 4—стержень магчитопровода.
цесс сборки плоских шпилечных магнитопроводов освещен в [Л. 10, 46].
Из-за существенных конструктивных и технологических и экономических недостатков шпилечные конструкции магнитопроводов уступили место бесшпилечным.
В настоящее время разработаны специальные пресс-стенды для сборки бесшпилечных магнитопроводов [Л. 53]. При шихтовке этих магнитопроводов пластины базируются по специальным упорам-шаблонам (рис. 8-6), которые предварительно настраиваются на требуемый размер по ширине и высоте пакета. Упоры устанавливаются с одной стороны пластин не менее двух по их длине. Для облегчения шихтовки размеры упоров по высоте превышают размер пакета на 3—5 мм, чтобы из-за неплотной укладки пластины не лежали выше ограничивающих поверхностей упоров. При определенном навыке пластины легко укладываются встык, без нахлеста. Для достижения требуемого зазора в стыках и уменьшения боковых гребешков пластины в процессе шихтовки подбиваются с торцов легкими ударами деревянным или медным молотком.
231
Рис. 8-6. Упор-шаблон для шихтовки пластин.
а—укладка первого пакета; б — укладка второго пакета; 1 — болт; 2 — направляющая втулка; 3 — продольная балка; 4 — штырь; 5 — упор для укладки ярмовых пластин; 6 — корпус; 7 — упор для укладки стержневых пластин; 8 — пакет пластин; 9 — опора.
При сборке двух- и многорамных магнитопроводов за базовый упор при шихтовке пластин используют плоский упорный нож, устанавливаемый на месте продольного канала (рис. 8-7). Толщина ножа определяется шириной канала. Ножи устанавливают с таким шагом, чтобы на каждую группу однородных пластин по схеме шихтовки их было не менее двух. При шихтовке многорамных магнитопроводов центр тяжести средних пакетов выходит за пределы опорного пакета, это может вызвать развал пакетов и увеличение продольного канала. Поэтому необходимо вдоль стержней и ярм с обеих сторон устанавливать специальные домкратные подставки для создания дополнительной опоры пластин широких пакетов (рис. 8-7). После окончания шихтовки опорные ножи снимаются. В некоторых случаях опорные 232
ножи используют в качестве фиксирующего элемента магнитопровода, в этих случаях его изолируют от активной стали. Шихтовка активной части магиитопровода с косыми стыками листов производится аналогично и не требует особых дополнительных устройств.
На отечественных заводах при сборке магнитопровода шихтовку активной части осуществляют полностью, т. е. вместе с верхним ярмом, несмотря на то, что при первой сборке трансформатора верхнее ярмо расшихтовывается для возможности насадки обмоток. Это объясняется тем, что магнитопровод без верхнего ярма имеет меньшую ме-
Рис. 8-7. Установка упорного ножа при шихтовке двухрамного магнитопровода.
1 — упорный нож; 2 — пластины магнитопровода; 3 — домкратная подставка.
ханическую прочность и его труднее кантовать и транс-портировать. Однако эти технические трудности вполне преодолимы и на имеющихся стендах можно собирать магнитопроводы без верхнего ярма (рис. 8-8).
Основным препятствием к внедрению сборки магнитопроводов без верхних ярм является значительная
сложность комплектации, хранения и транспортировки отдельно верхних ярм, что приводит к увеличению трудоемкости и требует дополнительных цеховых площадей. За рубежом при практически индивидуальном производстве применяется сборка магнитопроводов без верхних ярм.
При шихтовке следует следить за тем, чтобы в активную часть магнитопровода было уложено столько стали, сколько предусмотрено расчетом. Из-за колебаний толщины отдельных пластин вести учет уложенной стали только по числу пластин нельзя. Поэтому в процессе сборки систематически контролируют толщину пакетов Для плотного прилегания пластин друг к другу магнитопровод опрессовывают с определенным усилием, при котором удельное давление между пластинами в среднем пакете достигает (4н-6) 105 Па, и затем фиксируют в опрессованном состоянии.
При этом в готовом магнитопроводе остаточное удельное давление между пластинами сохраняется в пределах (1-3) 105 Па.
233
Рис. 8-8. Сборка магиитопровода без верхнего ярма.
Стержни магнитопроводов трансформаторов мощностью до 1 000 кЗ-А фиксируются непосредственно обмоткой путем установки расклинивающих брусьев и стрежней. До установки обмоток на такие магнитопроводы их стержни недостаточно устойчивы и могут деформироваться. Для повышения устойчивости стержней на них устанавливают при съеме со сборочнсго стола сдин-два технологических бандажа, которые снимают на первой сборке трансформатора в процессе установки обмоток. Конструкция временного технологического бандажа приведена на рис. 8-9.
На стендах конструкции ВИТ специальными прессующими балками отдельно опрессовывают каждый стержень и ярмо. Опрессовку начинают со среднего стержня (или ближайшего к середине) магнитопровода. Затем последовательно опрессовывают стержни слева и справа от среднего стержня. Ярма опрессовывают в последнюю очередь. При указанной последовательности опрессовки величина зазоров в стыках практически не нарушается и магнитопроводы получаются ровными, без видимой волнистости.
Прессующие балки конструкции ВИТ снабжены механизмами для намотки бандажей из стеклоленты на стержни магиитопровода непосредственно после его опрессовки. Лента бандажа должна наматываться под натяжением для обеспечения плотной намотки и моно-234
литности оандажа, однако натяжение не должно превышать 40—50 Н на 1 мм ширины ленты, так как при этих нагрузках лак, которым пропитана лента, при огибании углоз пакетов стержня магнитопровода выдавливается из нее, лента расслаивается и бандаж после запечки (полимеризации) не имеет необходимой монолитности и прочности. С увеличением числа витков до 20 плотность бан
Рис. 8-9. Временный технологический бандаж.
дажа возрастает и улучшается его прилегание к стержню, затем этот эффект снижается и после намотки 30 витков исчезает. Конец ленты бандажа закрепляется приклеиванием его к бандажу путем местного нагрева при 120—130 °C, когда лак быстро полимеризуется, надежно закрепляя ленту. Нагрев ленты обычно осуществляют электрическими паяльниками с фасонным наконечником. После намотки всех бандажей на одном стержне прессующую балку снимают и производят опрессовку и фиксацию последующих стержней. Ширина бандажа и шаг определяются размерами опорных башмаков прессующей балки, между которыми они устанавливаются.
Прессующие балки конструкции ВИТ позволяют устанавливать бандажи шириной до 20 мм, с шагом 120—150 мм.
На московском электрозаводе им. Куйбышева внедрена иная технология наложения бандажей на стержни магнитопровода. На сборочном стенде после опрессовки стержня прессующей балкой на него устанавливают металлические технологические бандажи с шагом, равным или кратным 120 мм. После кантования и снятия магнитопровода со стенда на стержни с помощью специального устройства (рис. 8-10) наматывают бандажи из стеклоленты, постепенно снимая ранее установленные технологические бандажи. Такая технология позволяет устанавливать бандажи практически любой ширины, с различным шагом.
235
Рис. 8-10. Устройство для намотки бандажей на стержни магиитопровода конструкции московского электрозавода им. Куйбышева.
Магнитопроводы мелких и средних трансформаторов после окончания сборки кантуют, застропив за верхние ярмовые балки. Более тяжелые магнитопроводы кантовали на весу при помощи двух мостовых кранов или одного крана с двумя грузоподъемными крюками. При такой кантовке магнитопровод испытывает большие изгибающие нагрузки, которые приводят к изменению зазоров в стыках, искривлению пластин и ухудшению характеристик магиитопровода. Применение пресс-стендов обеспечивает кантовку магнитопровода вместе со сборочным столом, полностью исключая воздействия на магнитопровод механических нагрузок.
Снятый со сборочного стенда магнитопровод подвергается заключительной отделке, после чего производят запечку стеклобандажей путем нагрева их до температуры полимеризации лака, которым пропитана лента бандажа. Существует много конструкций нагреватель-236
ных устройств для полимеризации лака стеклобанда-жей. Наиболее эффективно применение стеклоленты, лак которой полимеризуется при 100—105 °C. В этом случае операцию запечки бандажей совмещают с сушкой активной части трансформатора в специальных печах. Однако при этом необходимо, чтобы от момента намотки бандажей до сушки активной части не прошло больше времени, чем это допустимо для примененной стеклоленты, во избежание ухудшения качества бандажей.
Собранный магнитопровод проходит 'контрольные испытания и затем подается на сборку трансформатора.
8-2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СБОРКИ ПЛОСКИХ ПЛАСТИНЧАТЫХ ШИХТОВАННЫХ БЕСШПИЛЕЧНЫХ МАГНИТОПРОВОДОВ
Магнитопроводы трансформаторов небольших мощностей из-за их небольших геометрических размеров и отсутствия фиксирующих элементов не требуют для своей сборки специальных стендов. Обычно их собирают, производя зашихтовку пластин непосредственно в обмотки, предварительно установленные на требуемые расстояния. Для магнитопроводов средних и крупных трансформаторов разработаны специальные пресс-стен-ды, которые нашли широкое применение.
а)	Пресс-стенд для сборки магнитопроводов трансформаторов 1 000—6 300 кВ - А
Общий вид стенда показан на рис. 8-11. Он состоит из двух основных агрегатов: стола в сборе и прессующей балки. Стол рамной конструкции в виде саней несет на себе три продольные балки.
Средняя балка закрепляется к столу неподвижно, а крайние балки перемещаются с помощью винтовых механизмов по направляющим стола так, что их продольные оси всегда параллельны продольной оси средней балки. Средняя балка для удобства сборки магнитопровода сделана короче. С обоих торцов ее выполнены расточки, в которых скользят специальные штыри со сквозными прямоугольными отверстиями под винты прессующей балки.
Во время сборки магнитопровода штыри задвигаются в балку, обеспечивая свободный доступ к ярму соби-
237
Рис. 8-11. Общий вид пресс-стенда для сборки магнитопроводов трансформаторов 1 000—6 300 кВ • А.
1—	стол в сборе; II — балка прессующая в сборе; /- кронштейн откидной; 2—механизм намотки стеклобандажей; 3 — домкратная подставка; 4 — опора;
5 — каретка; 6 — упор-шаблон для шихтовки пластин; 7 — стяжка для установки стропа крепления магнитопровода к столу перед кантовкой; 8 — балка крайняя; 9 — балка средняя; 16 — окно для установки виита прессующей балки.
раемого магнитопровода. При опрессовке штыри выдвигаются. На каждой из трех балок имеются две каретки, две домкратные подставки и, в зависимости от высоты окна магнитопровода, определенное число опор с сухарями. Каретки представляют собой плиты, на которых 238
смонтриовано по два стакана для установки упоров, п& которым укладываются пластины при шихтовке магнитопровода. При настройке каретки перемещаются винтовыми механизмами.
Домкратные подставки, служащие для установки ярмовых балок магнитопровода, представляют собой регулируемые по высоте опоры, которые могут откидываться в одну сторону. К передним торцам крайних балок прикреплены откидные кронштейны с винтами. Винты при кантовке собранного магнитопровода поджимаются к опорным лапам магнитопровода и удерживают его от смещения вниз. Стол устанавливается на толстый металлический лист, по длине и ширине соответствующий размерам стола. Со стороны полозьев стола на листе закреплены специальные рейки, находящиеся! в зацеплении с пальцами полозьев стола. На одном кон
це реек имеются выступы, товке кронштейны-подпорки, не дающие возможности скантовать стол больше чем на 90° и удерживающие стол в сканто-ванном положении под углом 87° к горизонтали. При этом кронштейны-подпорки опираются на специальные упорные пластины. Для вывода кронштейнов-подпорок из зацепления с упорными пластинами при опускании стола в исходное положение служат специальные рукоятки, закрепленные на одной оси с кронштейнами-подпорками (рис 8-12).
На рис. 8-11 показана прессующая балка в момент опрессовки крайнего стержня магнитопровода.
Прессующая балка имеет коробчатое сечение.
в которые упираются при кан-
Рис. 8-12. Стол с магнитопроводом в окантованном положении.
1 — Г-образная планка; 2 — стяжка;
3 — рукоятка*; 4 — крокштейн-подпорка;
5 — рейка; б — пластина упорная; 7 — основание.
239
С обоих ее концов закреплены специальные винтовые механизмы с электроприводом. При опрессовке винты балки своими концами вставляются в соответствующие гнезда продольных балок стола и скрепляются с ними клиньями, проходящими сквозь вертикальные стенки продольной балки и пазы винтов. Для облегчения установки прессующей балки в гнезда продольных балок стола концы винтов обработаны на конус. Поскольку балка должна производить равномерную опрессовку по всей длине стержня магнитопровода, то движение винтов должно быть строго синхронным. Это обеспечивается механической связью обоих редукторов балки с общим валом. Величина усилия опрессовки может изменяться с помощью специальной электроаппаратуры. При достижении заданного усилия двигатели автоматически отключаются
Вдоль прессующей балки перемещается механизм намотки бандажей из стеклоленты (рис. 8-10 и 8-13), состоящий из опорной плиты, на которой смонтирован привод, и корпуса с рабочей шестерней, несущей бобину со стеклолентой и устройство для ее натяжения. Опорная плита посредством реечного механизма может перемещаться вдоль прессующей балки, обеспечивая возможность намотки бандажей в различных местах стержня магнитопровода.
Корпус и рабочая шестерня имеют посредине поперечный разъем и с помощью винтового механизма могут раздвигаться и сдвигаться. Раздвижение возможно только при строгом совмещении разъемов корпуса и шестерни. Специальные захваты надежно фиксируют полушестерни в корпусах при их раздвижении. Раздвижение корпусов необходимо для возможности обхода опорных башмаков прессующей балки при перемещении механизма намотки вдоль нее. В месте установки бандажей в промежутки между опорными башмаками прессующей балки 'вводятся корпуса до обоюдного соприкосновения и надежно фиксируются. При этом рабочая шестерня охватывает опрессованный стержень магнитопровода. Шестерня получает вращение от привода посредством цепной и зубчатой передач. Закрепленная на магнитопроводе лента бандажа сматывается с бобины прн вращении последней вокруг стержня магнитопровода. Требуемое натяжение ленты обеспечивается за счет огибания ею подторможенных роликов. После намотки
240
бандажа в крайнем раздвинутом положении корпуса полушестерен могут поворачиваться вокруг своих вертикальных осей, обеспечивая возможность снятия прессующей балки со стержня магнитопровода. В таком же положении обеспечивается и установка прессующей балки на стержень.
Управление приводами прессующей балки и механизма намотки бандажей дистанционное. После намотки заданного числа витков ленты бандажа привод отключается автоматически.
Перед сборкой магнитопровода требуется настройка пресс-стенда. Настройка заключается в установке крайних продольных балок стенда таким образом, чтобы расстояния между их осями и осью средней балки соответ-
Рис. 8-13. Механизм намотки бандажей.
/ — корпус; 2 — редуктор; 3 — электропривод; 4 — опорная плита; 5 — бобина со стеклолентой; 6 устройство для натяжения ленты; 7 — шестерня разъемная; 8—-разъем шестерни и корпуса, 9 — корпус прессующей балки; 10 — стержень магнитопровода.
16—1373
241
ствовалп размеру «МО», а расстояние между осями домкратных подставок — размеру «Н» магнитопровода (см. рис. 1-3).
При настройке стенда иногда используются шаблоны, геометрически тождественные первым пакетам активной стали магиитопровода. С помощью этих шаблонов устанавливают технологические упоры (рис. 8-6), закрепленные на штырях в гнездах кареток. Ярмовые балки магиитопровода устанавливают и фиксируют на домкратных подставках. После укладки вспомогательных прессующих и изоляционных деталей проверяют плоскость под укладку первого пакета и начинают шихтовку магиитопровода по упорам.
Толщину отдельных пакетов при сборке контролируют штангенциркулем, а толщину всего магнитопровода в сборе — специальными гидравлическими струбцинами.
После снятия форм производят опрессовку стержней магиитопровода и установку стеклобандажей при помощи прессующей балки, поочередно устанавливаемой и закрепляемой на каждом стержне.
Собранный магнитопровод крепят на столе-стеиде специальной стяжкой, а затем с помощью крана вместе со столом кантуют (рис. 8-12) в вертикальное положение. Магнитопровод зачаливают стропами мостового крана, после чего освобождают цепь крепления магнитопровода к столу и снимают его со стенда.
б)	Пресс-стенд для сборки магнитопроводов трансформаторов мощностью 10 000—40 000 кВ-А
Магнитопроводы мощных трансформаторов значительно сложнее малых магиитопроводов. В гмагнито-провод вводятся детали, образующие охлаждающие масляные каналы, существенно возрастает длина пластин. Эти усложнения отражаются на технологическом процессе сборки и организации рабочего места.
Пресс-стенды для сборки магнитопроводов трансформаторов 10 000—40 000 кВ • А аналогичны стендам для сборки малых магнитопроводов, по они дополнены рядом устройств и механизмов, облегчающих труд сборщиков. Общий вид стенда показан на рис. 8-14. Перемещение боковых продольных балок мехализировно. Опорная балка магиитопровода выполнена как продол-212
Рис. 8-14. Общий вид лресс-сгеида для сборки магнитопроводов трансформаторов 10 000—40 000 кВ  А.
/ — стол; 2 — балка опорная; 3— балка прессующая е механизмом намотки бандажей; 4 магнитопровод.
жение полозьев стола и при кантовке обеспечивает поворот стола в вертикальное положение. При сборке магнитопровода опорная балка снимается, открывая свободный доступ к нижнему ярму магиитопровода. В конструкцию стенда введены дополнительно подъемные столы для установки контейнеров с длинными пластинами. Опоры этих столов в зависимости от размера окна собираемого магнитопровода могут сближаться при настройке и при необходимости поднимать или опускать контейнер с пластинами в процессе сборки (рис. 8-15).
Технологический процесс сборки бесшпилечных магнитопроводов трансформаторов аналогичен процессу сборки магнитопроводов трансформаторов малой мощности, но имеет и ряд особенностей. Предварительная настройка стола осуществляется по контрольным линейкам стола, а окончательная — по уложенному первому слою пластин первого пакета активной части магнито-провода. После настройки стенда на подъемные столы в окнах магиитопровода устанавливают два контейнера с пластинами. Для удобства сборки сборщики находятся на специальных подвижных тележках — помостах, установленных со стороны торцовых ярм магиитопровода.
16*	243
Рис. 8-15. Сборка магпитопровода на прссс-стенде.
Опрессовка стержней и установка бандажей производятся, как и у малых магнитопроводов, посредством прессующей балки. Опрессовку ярм осуществляют ярмо-выми балками, используя вынесенные за сечение актива пой стали стяжные шпильки. Гайки шпилек затягиваются гайковертами с контролируемым крутящим моментом. Магннтопровод закрепляют к столу цепью, которую сбрасывают при завершении операции кантовки с помощью рычажного устройства, благодаря чему улучшаются условия безопасности работ, так как отпадает необходимость освобождать магнитопровод со стенда на высоте.
в)	Пресс-стенд для сборки магнитопроводов мощных трансформаторов
Наиболее сложными в производстве являются бес-шпилечные магнитопроводы мощных трансформаторов, в большинстве своем имеющие мпогорамную конструкцию с боковыми ярмами. Для их сборки создай специальный пресс-стенд грузоподъемностью 2 • 106 Н (рис. 8-16). Стенд имеет, кроме трех продольных стержневых балок, две дополнительные продольные балки для установки вертикальных ярм и две поперечные балки для установки торцовых ярм. На балках для стержней и вертикальных ярм магпитопровода смонтированы спе-244
w
Рис. 8 16. Общий вид пресс-стенда для сборки магнитопроводов мощных трансформаторов.
1 механизм настройки стержневых балок; 2 — опора- 3 — основание- 4 — устройство для натяжения каната: 5 — нижняя ярмовая балка, 6—домкрат-ная подставка; , устройство для натяжения каната Л - балка опорная- 9 — винт; 10 — механизм намотки бандажей; // — верхняя ярмовая балка- 12 — чека; 13 — балка для сборки вертикального ярма; 14 — балка для сборки стержня; /5—механизм захвата крюка мостового крана; 16 — балка средняя.
245
Рис. 8 17. Установка стеклобандажей на стержень магнитопровода мощного трансформатора.
циальные ребристые опоры, обеспечивающие возможность намотки бандажей с помощью механизма намотки, расположенного на прессующей балке. На балках для торцовых ярм установлены домкратные подставки, на которые опираются ярмовые балки магнитопровода. Опорные стержневые балки стола перемещаются посредством специального механизма, а остальные с помощью мостового крана.
Прессующая балка с гидравлическим приводом в один прием обеспечивает опрессовку по отдельности стержней и вертикальных ярм магиитопровода, а торцовых ярм длиной более 5 200 мм — в два приема. Двумя гидроцилиндрами, смоптироваными на концах прессующей балки, осуществляют общую опрессовку стержня или ярма. При больших диаметрах стержней и ярм трудно обеспечить необходимое удельное давление в среднем пакете действием общей опрессовки. В таком случае с помощью местной опрессовки, .передаваемой через два башмака, между которыми наматывается бандаж, добиваются требуемого удельного давления непосредственно в зоне намотки бандажа. Местная опрессовка осуществляется с помощью гндроцилипдра, смонтированного па корпусе механизма намотки бандажей. Та-246
кой метод опрессовки за счет снижения общего усилия опрессовки позволил значительно сократить поперечные размеры прессующей балки и уменьшить общую мощность гидропривода. Установка бандажей осуществляется так же, как и на магнитопроводах малых габаритов (рис 8-17).
Отличительной особенностью намотчика бандажей является наличие двух бобин с лентой, расположенных по обе стороны рабочей шестерни. Это позволяет наматывать одновременно два бандажа без перестановки стеклонамотчика.
Опрессовку торцовых ярм производят прессующей балкой через ярмо-вые балки магнитопровода. При этом на прессующую балку устанавливают специальные ярмовые башмаки в соответствии со схемой, определяемой технологической картой сборки магпитопровода. Схемы установки ярмо-вых башмаков различают
ся для различных магнитопроводов ввиду разного распо ложения на стенках и полках ярмовых балок конструктивных элементов: ребер жесткости, косынок и других деталей.
В опрессованном состоянии ярмовые балки магнитопроводов фиксируют с помощью стяжек, бандажей, плоских шпилек или других фиксирующих элементов. В стол стенда встроен специальный механизм с гидравлическим приводом, который обеспечивает дистанционный захват и отсоединение крюка мостового крана при кантовке стола-стенда и установке его в исходное положение (рис. 8-18). В процессе сборки магнитопровода вокруг стенда на специальных подставках устанавливаются настилы, по которым могут ходить сборщики.
Для сборки магнитопроводов уникальных трансформаторов спроектирован стенд грузоподъемностью 3,5-10® Н. Отличительной особенностью этого стенда, помимо его размеров, является конструкция стола. Стол
347
Рис. 8-19, Стол пресс-стенда для сборки магнитопроводов сверхмощных трансформаторов.
1 — опора; 2—домкратная подставка; 3— балка для захвата крюка мостового крапа; 4 — основание стола; 5 — корпус для кропления винтов прессующей балки при опрессовке торцовых ярм; 6 — магнитопровод; 7 — клин опорный; 6 — балка опорная; 9—стойка; 10 — пастил.
Рис. 8-20. Прессующая балка пресс-стенда для сборки магнитопроводов мощных трансформаторов.
1— каретка левая с механизмом опрессовки; 2— корпус балки; 3 — механизм намотки бандажей; 4— каретка правая
с механизмом опрессовки.
представляет собой большую плиту с Т-образными попё-речпымп пазами, благодаря которым в необходимых местах можно устанавливать опорные башмаки под стержни и ярма маышгопровода (рис. 8-19). Опорная плита со стойками, обеспечивающая возможность кантовки магнитопровода, в нерабочем положении утапливается ниже уровня пола, открывая свободный доступ к собираемому магннтонроводу.
Некоторые особенности имеет и прессующая балка. Крайние гидроцилиндры балки, обеспечивающие общую опрессовку, имеют возможность перемещаться вдоль балки, благодаря чему можно более равномерно распределять нагрузку на прессующую балку (рис. 8-20).
8-3. ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ СБОРКИ НЕПРЕРЫВНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ МАГНИТОПРОВОДОВ
Мелкие трехфазные силовые трансформаторы выполняют с пространственным непрерывным ленточным магнитопроводом. Сборка таких магнитопроводов состоит
Рис. 8-21. Пространственный магнитопровод.
1 —' секция магнитопровода; 2 — бумага кабельная; 3 — бандаж; 4 — пластина.
переменной ширины. Сборка
из двух этапов: изготовление отдельных секций активной части магнитопровода и полная сборка магнитопровода из этих секций. Изготовление секции магнитопровода состоит из операций навивки секции и придания ей требуемой формы. Навивку секции производят из лент рулонной стали, предварительно нарезанных на автоматических линиях про-
дольного реза. Фасонная форма сечения навитой сек-
ции образуется за счет использования лент различной ширины или одной ленты магпитопровода заключает-
ся в соединении воедино трех секций с образованием пространственного симметричного трехфазного магнитопровода (рис. 8-21). Сочленение секций осуществляется с помощью металлических бандажей или стеклобанда-жей, устанавливаемых на стержни магпитопровода.
250
\ 8-4. ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ СБОРКИ ПЛАСТИНЧАТО-ЛЕНТОЧНЫХ МАГНИТОПРОВОДОВ
В ссср изготовлена опытная партия трансформаторов 250 кВ-А с пространственным пластинчато-ленточным магнитопроводом (рис. 1-18). Характерной особенностью такого магнитопровода является наличие ярм, навитых из непрерывной ленты, и стержней, собранных из прямоугольных пластин стали. Изготовление и сборка ярм и стержней ведется самостоятельно на отдельных рабочих местах. Расчленение магнитопровода на сравнительно простые элементы позволяет успешно
Рис. 8-22. Механизированная линия навивки ярма.
решить задачу механизации их изготовления. Намотка ярма производится на специальных механизированных линиях (рис. 8-22), аналогичных по своей принципиальной схеме линиям намотки витых элементов непрерывных ленточных магнитопроводов. Намотку ленты производят до половины сечения ярма, затем вставляют закладки для образования отверстий под стягивающие шпильки и заканчивают намотку ярма. Конец ленты закрепляют электросваркой. Для восстановления электромагнитных характеристик стали навитое ярмо подвергают отжигу. Стержни собирают из прямоугольных пластин вручную и скрепляют посредством металлических бандажей или стеклобандажей.
251
Процесс сборки таких магнитопроводов схематически показан на рис. 8-23. На специальные подставки устанавливается нижнее ярмо, в местах расположения стержней устанавливают изоляционные прокладки или наносят магнитный клей. Затем устанавливают стержни и закрепляют их посредством стяжных шпилек. На стержни насаживают обмотки. На верхние торцы стержней устанавливают изоляционные прокладки или наносят магнитный клей и устанавливают верхнее ярмо.
а)	б)
в)	s)
Рис. 8-23. Схема сборки пластинчато-ленточного магнитопровода.
а— установка нижнего ярма; б — установка стержня; в — насадка обмоток; г — установка верхнего ярма.
Затем производят окончательную сборку магнитопровода. Запечка клея происходит при сушке выемной части. Технология сборки пластинчато-ленточных магнитопроводов не содержит трудоемких операций и не представляет особых затруднений.
Глава девятая
ТРАНСПОРТИРОВКА И СКЛАДИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ И МАГНИТОПРОВОДОВ
9-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Масса магнитопровода составляет около 50% массы всего трансформатора, причем более 90% массы магни топровода приходится на электротехническую сталь, из которой изготовлена активная часть магпитопровода. Поэтому грузопотоки электротехнической стали по 252
объему значительно превышают грузопотоки по любым другим основным и вспомогательным материалам, применяемым для изготовления трансформаторов.
Вопросы транспортировки и хранения электротехнической стали на различных стадиях технологического процесса \ изготовления магнитопроводов являются не менее важными, чем основные технологические операции, так как необходимо учитывать особые требования к сохранению качеств электротехнической стали, связанные с ее высокой чувствительностью к механическим воздействиям.
Транспортировка вспомогательных элементов магни-гопровода ни по специальным требованиям, ни по объему своего производства не требует особых решений и не отличается от обычных транспортных операций.
Весь комплекс операций по транспортировке и складированию электротехнической стали и магнитопроводов можно разделить на четыре группы: а) траспортировка и складирование исходных рулонов в упаковке; б) транспортировка и складирование распакованных или разрезанных рулонов; в) транспортировка и складирование пластин и элементов магнитопроводов; г) транспортировка и складирование готовых магнитопроводов.
9-2. ТРАНСПОРТИРОВКА И СКЛАДИРОВАНИЕ УПАКОВАННЫХ РУЛОНОВ
В соответствии с техническими условиями на рулонную холоднокатаную электротехническую сталь она поставляется на трансформаторные заводы в специальной упаковке, защищающей ее от механических повреждений и коррозии Обязательными для упаковки являются деревянные поддоны (рис. 9-1), на которых рулоны устанавливаются плоской торцовой частью, и металлическая (стальная) листовая обшивка, состоящая из двух надрезанных и отбортованных донышек и цилиндрической части. Перед упаковкой в металлическую обшивку рулон оборачивается влагонепроницаемой бумагой, а при больших расстояниях транспортировки дополнительно герметизируется чехлами из полимерной пленки.
Крепление упаковки на рулоне и рулона на поддоне осущсствяется путем затяжки стальной упаковочной лентой и фиксации ее специальными пряжками. Рулоны 253
Рнс. 9-1. Транспортировка исходного упакованного рулона электротехнической стали.
1 — верхнее донышко упаковки;
2 — цилиндрическая обшивка;
3 — деревянный поддон.
они с железнодорожной
транспортируются, как /ipa-ви-ло, установленными на торцы.
Для падежной зашиты от механических повреждении и ударов листовую обшивку рулонов снаружи дополнительно окружают (поясом из деревянных планок, располагаемых по образующим цилиндрической (поверхности рулона.
Первая группа транспортноскладских операций с исходными рулонами в упаковке включает: а) разгрузку упакован ных рулонов с железнодорожных платформ, транспортировку их к площадке складирования и установку на этой площадке; б) подъем рулонов со склада, транспортировку к рабочему месту кантовки с распаковкой и установку на кантователь; в) кантовку и распаковку исходных рулонов.
Разгр} эка исходных рулонов в упакованном виде производится ю помощью стропов мостовым краном, которым платформы подаются на пло
щадку для хранения. Для удобства запаливания и освобождения рулонов их устанавливают на площадке хранения правильными двойными рядами с проходами между парами рядов не менее 600 мм и между соседними рулонами одного ряда 50—100 мм. При необходимости хранения большого количества рулонов в упаковке на ограниченной площади допускается их хранение в два-три яруса, если это разрешают высота подъема крюка мостового крана и бетонная подготовка пола, так как нагрузка при трехъярусном хранении достигает '8ч-10) 105 Па.
С учетом высокой чувствительности электротехнической стали к повышенной влажности окружающей среды, вызывающей коррозию поверхности, для складирования исходных рулонов необходимы крытые помеще-
254
ййя с достаточно стабильным температурным режимом, исключающим конденсацию влаги воздуха внутри упаковки стали. Эти помещения должны быть оборудованы поДъемно-транспортными средствами с грузоподъемностью до 10 т и высотой подъема не менее 6 м для эффективного использования площади склада.
Таким жД образом упакованный рулон со склада подают краном .к рабочему месту распаковки. Распаковка рулонов совмещена на одном рабочем месте с кантовкой для поворота Их в рабочее положение. Рулон вместе с поддоном устанавливают на рольганговую площадку кантователя, разрезают стальные упаковочные ленты и производится распаковка рулона со снятием цилиндрической обшивки, верхнего донышка и влагозащитной обертки. Рулон кантуют собственным приводом кантователя, после чего, откатывая приемную тележку, освобождают и снимают остальные детали упаковки. Затем рулон транспортируют на участок продольной резки стали.
9-3. ТРАНСПОРТИРОВКА И СКЛАДИРОВАНИЕ ИСХОДНЫХ РАСПАКОВАННЫХ ИЛИ РАЗРЕЗАННЫХ РУЛОНОВ
Группа транспортно-складских операций с распакованными рулонами включает: а) захват и транспортировку рулонов с рабочего места распаковки и кантовки на участок продольной резки и установку на площадке хранения; б) захват, транспортировку и установку исходных рулонов на загрузочные устройства линий -продольного реза; в) снятие разрезанных рулонов с разгрузочных устройств линий продольного реза, транспортировку и установку их на промежуточном складе межоперационного хранения разрезанных рулонов; г) захват и транспортировку разрезанных рулонов из -промежуточного склада па участок поперечной резки с установкой на загрузочные устройства автоматических линий поперечной резки.
Распакованные и скантованные рулоны транспортируют -мостовым краном с помощью одинарной уравновешенной подъемной скобы (рис 9-2) па площадку храпе пня исходных рулонов, подготовленных к продоль-255
ной резке. Рулоны укладывают на V-образные дер/вянные подставки (рис. 9-3), обеспечивающие •сохранение лепты без повреждений ее кромок и поверхности установка исходных рулонов на загрузочные устройства линии
Рис. 9-2. Одинарная скоба для транспортировки рулонов.
продольного реза, а также снятие разрезанных рулонов с разгрузочной стойки или тележки линии осуществляют посредством одинар-
Рис. 9-3. Хранение рулонов на деревянных подставках.
ной подъемной скобы, после чего рулоны нормализованных ширин устанавливают на V-образные деревянные подставки промежуточного склада.
При определении количества разрезанных рулонов, которые в качестве межоперационного задела должно храниться на промежуточном складе, необходимо, чтобы линии продольного реза ввиду значительной трудоемкости переналадок на различные сочетания ширины не перенастраивались на резку одинаковых сочетаний ширины чаще 1—2 раза в месяц. Повторная резка на линиях одинакового сочетания ширины в течение одного месяца снижает мощность участка и требует дополнительного оборудования. Кроме того, работа автоматических линий поперечного реза не должна быть связана с работой линий продольного реза рулонов в пределах планируемого календарного периода времени (обычно месяца). Поэтому для обеспечения ритмичной и бесперебойной работы автоматических линий поперечного реза при оптимальном использовании оборудования про-256
дольного реза необходим задел по рулонам нормализо-вац-ных'ширин.
Многоярусное (объемное) хранение разрезанных рулонов не нашло удачного конструктивно-технологического решения. Наиболее 'перспективным является вариант, ‘предложенный Укргипроэнергопромом, но которому рулонЦ подвешиваются на трех-четырехъярусных
Рис. 9-5. Двурогая скоба для транспортировки рулонов.
Рис. 9-4. Многоярусная подвеска рулонов.
стеллажах захватом крана-штабелера (рис. 9-4) подобно тому, как они устанавливаются на загрузочных тележках автоматических линий поперечного реза, с той лишь разницей, что с целью упрощения стеллажей одинарными могут быть выполнены консоли для подвески, а двойным—-захват штабелера. Транспортировка рулонов нормализованной ширины из промежуточного склада к автоматическим линиям поперечного реза осуществляется с помощью мостового крана и двурогой скобы (рис. 9-5) для возможности их установки на загрузочную тележку или барабан разматывателя линий (гл. 5).
9-4. ТРАНСПОРТИРОВКА И СКЛАДИРОВАНИЕ ПЛАСТИН И ЭЛЕМЕНТОВ МАГНИТОПРОВОДОВ
В группу транспортно-складских операций с заготовками и готовыми пластинами в стопах входят: а) снятие стоп с разгрузочных устройств автоматических линий 17-1373	257
поперечного реза, транспортировка й укладка йх/в стеллажи промежуточного склада перед участком оржиговых печей; б) снятие стоп со стеллажей для хранения .в складе, транспортировка и установка на загрузочные устройства печей отжига; в) снятие стоп с разгрузочных устройств печей отжига или лакировальных машин, транспортировка и укладка в стеллажи промежуточного склада готовых пластин перед участком комплектации; г) снятие стоп со стеллажей промежуточного Склада, транспортировка и укладка на рабочие места комплектации; д) снятие скомплектованных стоп, транспортировка и укладка их в стеллажи промежуточного склада скомплектованных стоп перед участком сборки; е) снятие скомплектованных стоп со стеллажей промежуточного склада, транспортировка и укладка на рабочих местах сборки.
Применение для магнитопроводов современных трансформаторов рулонной электротехнической стали и изготовление из нее пластин без дополнительных стыков длиной до 5000—5500 мм потребовало коренной перестройки технологии транспортировки пластин и соответственно средств для осуществления погрузочно-разгрузочных работ, для хранения заготовок и готовых пластин. На рис. 9-6 показан способ хранения пластин па плоских поддонах (контейнерах), который всегда применялся при изготовлении пластин из листовой стали благодаря тому, что на таких контейнерах длиной 1 500 мм возможно было уложить любые пластины, отрезанные от стандартных листов длиной 1 500 мм.
Этот способ обладал серьезными 'недостатками технологического и организационного характера: съем пластин с контейнера и укладка на него были возможны только вручную; высота штабелирования контейнеров ограничивалась двумя-тремя ярусами ввиду недоста
Рис. 9-6. Трехъярусный штабель контейнеров со стопами пластин.
точной устойчивости и ухудшения условий безопасности из-за возможности травми-
258
ровани$< людей при высоком (выше 1 000 мм) штабеле; использование производственных площадей было низким, поскольку удельная емкость1 штабеля контейнеров с пластинами не превышала 3—4 т/м2; установка верхних контейнеров непосредственно на пластины нижних приводила к деформациям и повреждениям отдельных пластин) усложнялся поиск контейнеров с нужными пластинами и их извлечение, поскольку нижние контейнеры могли быть взяты только путем ряда вынужденных излишних перестановок верхних контейнеров.
Все эти обстоятельства вызвали необходимость поиска способов и средств для внедрения на всех технологических, транспортных и погрузочно-разгрузочных операциях технологии, не требующей применения контейнеров и поддонов, с тем что в процессе производства стопа заготовок или пластин движется или хранится без тары. Такая технология бестарной транспортировки и складирования стоп заготовок или готовых пластин предусматривает унификацию загрузочных и разгрузочных устройств всего комплекса технологического и вспомогательного оборудования, применяемого в процессе изготовления пластин магнитопроводов. Технология бестарной транспортировки и складирования стоп основана на принципе использования прерывистой опорной поверхности стоп, выполняемой в виде ряда опорных ребер толщиной 20—40 мм, расположенных с определенным шагом, не допускающим прогиба стопы в промежутках между опорными ребрами. Равномерно расположенные промежутки между опорными ребрами используются для ввода зубьев захватных устройств, расположенных с таким же шагом.
Основанная на описанном принципе комплексная технология транспортно-складских операций разработана и успешно внедрена на ЗТЗ.
Снятие стоп пластин с разгрузочных устройств автоматических линий поперечного реза осуществляется мостовым краном с помощью уравновешенного многозубого вилочного захвата (рис. 9-7). Стопы транспортируются и укладываются на промежуточном складе.
Объем хранения стали на промежуточном складе определяется величиной необходимого межоперационного задела пластин перед отжигом. Величина этого заде-
1 Удельная емкость — полезная масса, которую можно разместить на единице занимаемой площади.
17*	259
Рис. 9-7. Съем стопы пластин вилочным захватом со стопо-укладчика автоматической линии поперечного реза.
ла определяется двумя факторами: а) участок автоматических линий поперечного реза пластин работает обычно в двухсменном режиме, в то время как участок отжиговых печей, как правило, работает непрерывно в течение рабочей недели. Поэтому межоперационный задел перед отжигом должен быть не менее сменной производительности участка отжиговых печей; б) поскольку производительность отжиговых печей определяется при заданных режимах отжига только коэффициентом заполнения рольганга, очевидно, что сокращение межоперационного задела пластин перед отжигом ограничивает возможности подбора для загрузки стоп пластин, дающих удовлетворительное заполнение рольганга. С этой точки зрения задел перед отжигом желательно увеличивать до пяти-, шестидневного. Дальнейшее увеличение задела, не давая уже существенного увеличения производительности печей отжига, приводит к ощутимому увеличению потребности завода в оборотных средствах и складских площадях и заметно удлиняет цикл изготовления магнитопровода. С целью эффективного 'использования площадей промежуточных складов для храпения стон пластин перед отжигом, перед нанесением изоляционного покрытия, перед комплектацией 260
пластик и перед сборкой целесообразно применение многоярусных вилочных стеллажей (рис. 9-8).
Промежуточный склад перед отжиговыми печами оборудован стеллажами с количеством ярусов 5—7 с целью рационального использования емкости склада как при изготовлении пластин серийных магнитопроводов, укладываемых на автоматических линиях поперечного реза в стопы максимальной высоты (до 400 мм),
так и при изготовлении пластин наружных пакетов маг
нитопроводов индивидуального и мелкосерийного исполнения, когда стопа пластин имеет высоту 30—150 мм.
Промежуточные склады для хранения стоп пластин перед оборудованием для нанесения изоляционного покрытия оборудуются аналогично описанному промежуточному складу перед отжигом с той разницей, что вели
чина межоперационного задела и, следовательно, емкость склада значительно меньше.
Промежуточные склады готовых пластин перед комплектацией должны вмещать максимальный межоперационный задел, который определяется спецификой технологии комплектации. К процессу комплектации воз можно приступать только то гда, когда готовы пластины всех пакетов стержней или ярм магнитопровода. При изготовлении крупных магнитопроводов индивидуального исполнения это означает, что склад должен поместить
Рис. 9-8. Схема укладки стопы пластин вилочным захватом в многоярусный стеллаж.
1 — стойка стеллажа; 2 — болт крепления полки; 3 — полка стеллажа; 4 — вилочный захват.
А поскольку для эффек-
всю активную сталь магни-гопровода. При изготовлении партии магнитопроводов серийного исполнения это означает, что в складе должны разместиться пластины всей партии магнитопроводов.
тивного использования отжпговых печей и лакировальных машин приходится совмещать и комбинировать на
261
рольгангах и конвейерах пластины разных магнитопроводов, склад готовых пластин должен вместить все пластины магнитопроводов, параллельно обрабатываемых в технологическом потоке. Поэтому для складов готовых пластин эффективным оборудованием являются 'высотные 'многоярусные вилочные стеллажи, оборудованные краном-штабелером с поворотным или двусторонним выдвижным универсальным вилочным захватом на жесткой штаге, сблокированным с кабиной оператора.
Хранение скомплектованных в стопы пакетов пластин перед сборкой магнитопроводов производится в вилочных стеллажах с пониженной ярусностыо (до трехчетырех), поскольку скомплектованные стопы по высоте достигают 500—700 мм. Транспортировка этих стоп осуществляется универсальными вилочными захватами с повышенной грузоподъемностью (до 7 -104 Н).
Емкость склада скомплектованных стоп определяется из условий необходимости размещения в нем полных комплектов пластин наиболее тяжелых магнитопроводов для каждого типоразмера сборочных стендов.
9-5. ТРАНСПОРТИРОВКА И СКЛАДИРОВАНИЕ ГОТОВЫХ МАГНИТОПРОВОДОВ
Транспортировка магнитопроводов внутри производственных цехов осуществляется, как правило, мостовыми кранами. Подъем активных частей трансформаторов осуществляется с помощью грузонесущих элементов ярмовых балок магнитопроводов, эти элементы рассчитывают и конструируют для подъема активной части тр а неф о р м атор а.
Схема зачаливания (рис. 9-9,а) применяется для подъема магнитопроводов и активных частей небольшой массы (до 1 т). Для активных частей трансформаторов массой до 5 т применяется иная схема зачаливания (рис. 9-9,6). Схема зачаливания по рис. 9-9,в с применением крюков используется при подъемах магнитопроводов и активных частей трансформаторов массой 10— 12 т. При массе активных частей 20—30 т устройство для подъема усиливается, а в качестве зачаливающих элементов применяются серьги (рис. 9-9,г). Подъем осуществляется, как правило, не менее чем четырьмя тросами либо двумя тросами с четырьмя чалочными петлями.
262
Рис. 9-9. Схемы зачаливания магнитопроводов. а — крюками через отверстия ярмовых балок; б — штырями через отверстия ярмовых балок; в — крюками за проушины; г — серьгами и штырями за проушины; б. е — за цапфы ярмовых балок
Рис. 9-10. Подъем магнитопровода мощного трансформатора двумя спаренными мостовыми кранами с помощью траверсы.
263
Магнитопроводы и активные части мощных трансформаторов массой 30—300 т поднимают за специальные палочные цапфы верхних ярмовых балок (рис. 9-9,д и е). При этом количество точек подвеса увеличивается с четырех до восьми.
Для подъема магнитопроводов или активных частей трансформаторов, превышающих по тяжести грузоподъемностью мостового крана, применяют схему подъема двумя мостовыми кранами с помощью траверсы (рис. 9-10).
9-6. ОБОРУДОВАНИЕ И ОСНАСТКА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ И СКЛАДИРОВАНИЯ
а)	Кантователь рулонов
Кантователь рулонов (рис. 9-'lil) представляет собой стальную сварную раму, которая с помощью гидроцилиндра поворачивается на угол 90°, обкатываясь двумя зубчатыми секторами по неподвижным зубчатым рейкам, закрепленным на плите основания. Рама кантователя имеет одну площадку, снабженную рольгангом, и под
углом 90° к плоскости рольганга приемную V-образную площадку на тележке. Гидроцилиндр кантователя располагается в приямке под плитой основания, а питающая его гидравлическая система — отдельно от кантователя.
б)	Оснастка для транспортировки рулонов
Подъем и транспортировка рулонов осуществляются уравновешенными скобами: одинарной и двурогой.
Одинарная скоба (рис. 9-2) представляет собой жесткую С-об-разную конструкцию, изготовленную из толстолистовой стали. Скоба 264
имеет уравновешивающий регулируемый груз для окончательной регулировки ее подвески при эксплуатации. Нижний рог скобы, захватывающий рулон по внутреннему диаметру, имеет округленную (радиусом 500 мм) форму и дополнительное скругление кромок для предотвращения смятия внутренних витков рулона. На вертикальной части скобы со стороны, обращенной к рулону, закрепляется деревянная или резиновая накладка для защиты боковых кромок ленты на торцовой части рулона от смятия при вводе скобы в рулон. Высота скобы выбирается, исходя из условия уменьшения угла перекоса скобы на крюке мостового крана при смещении середины рулона от вертикали подвески скобы. Кроме того, большая высота скобы позволяет применить двух-трехъярусное складирование рулонов без использования крана-штабелера с захватом на жесткой штанге.
Двурогая скоба (рис. 9-5) отличается от одинарной наличием двух несущих элементов, имеющих скосы на внешних сторонах по дуге радиусом 500 мм.
в)	Оснастка для транспортировки пластин
Основным средством для транспортировки стоп пластин является уравновешенный многозубый вилочный захват (рис. 9-12), навешенный на крюк мостового крана. Зубья захвата располагаются
равномерно с шагом, равным шагу опорных ребер разгрузочных устройств автоматических линий поперечного реза. Форма захвата выбрана с таким расчетом, чтобы независимо от размеров и массы поднимаемой стоны пластин равновесие захвата не нарушалось. Для этого серьга подвески захвата располагается на одной вертикали с 'продольной осью стопы, а неточность подвода захвата под стопу благодаря значительной высоте от стопы до крюка ,не приводит к заметному перекосу захвата и стопы.
Для того чтобы стопы независимо от длины пластин устанавливались в стеллажах с минимальным просветом по длине полки. применяется серия универсальных вилочных захватов с откидными зубьями (рис. 9-13), полная длина захвата 1 500—5 000 мм. При подъеме стопы она захватыва
Рис. 9-12. Транспортировка стопы пластин вилочным захватом.
ется средними 1жестко закре-
пленными зубьями и в зависимости от длины дополнительными откидными зубьями, опущенными в рабочее положение. Ненагруженные откидные зубья поднимают, поворачивая их вокруг собственной оси,
265
Рис. 9-13. Универсальный вилочный захват для транспортировки стоп пластин.
/ — регулируемый уравновешивающий груз; 2 — неподвижные зубья;
3 — откидные зубья.
н фиксируют стопорами, благодаря чему поднятая стопа может быть уложена в стеллаже рядом с уложенной ранее.
Высота скобы захвата определяется полной высотой стеллажа с учетом максимальной высоты стопы, лежащей на верхнем ярусе (рис. 9-8).
г)	Многоярусный стеллаж для складирования стоп пластин
Многоярусные стеллажи комплектуются из отдельных секций. Каждая секция имеет две боковые стойки с направляющим пазом и несколькими отверстиями для крепления отдельных вилочных полок каждого яруса. Полки каждого яруса стеллажа выполнены в виде ряда расположенных на одном уровне зубьев с шагом, равным шагу зубьев вилочных захватов. По высоте полки могут быть установлены с любым шагом свыше 100 мм, кратным 50 мм. Если полки секций установлены на одинаковой высоте, а секции скомплектованы в общий стеллаж, то получаются общие сквозные вилочные полки с обеих сторон стеллажа, на которые по всей длине с минимальными промежутками могут быть установлены стопы пластин. Удельная емкость вилочных стеллажей составляет 12 т/м2, а полная емкость одной двухметровой секции — 32 т. Вилочные стеллажи должны быть надежно закреплены на фундаментном основании с помощью анкерных болтов с целью предотвращения опрокидывания стеллажей от случайного рывка захватом (при неправильной эксплуатации).
Применение .вилочных стеллажей высотой до 2 000 мм и подвесных вилочных захватов позволяет существенно увеличить использование объемов производственных пролетов при высоте подкрановых путей до 6—7 м
266
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Корицкий А. В. Конструирование трансформаторов. М., ОНТИ- НКТП, 1936.
2.	С а п о ж н и к о в А. В. Конструирование трансформаторов. М., Госэнергоиздат, 1959.
3.	Т и х о м и р о в П. М. Расчет трансформаторов. М., «Энергия», 1968.
4.	Рейнбот Г. Технология и применение магнитных материалов. М„ Госэнергоиздат, '1963.
5.	В о н с о в с к и й С. В. и Шур Я. С. Ферромагнетизм. М., Гостехиздат, 1948.
6.	Займов ский А. С. и Чу.дновская Л. А. Магнитные материалы. М., Гостехиздат, '1957.
7.	Дубров Н. Ф. и Лапкин Н. И. Электротехнические стали. М., РНТИ, 1963.
8.	Э й и г о р н И. Я. и Борю Н. В. Исследование магнитных свойств конструкционной стали на частоте 50 и 2 500 гц. — «Электротехническая промышленность, 1961, № 8.
9.	Б о г о р о д и ц к и й Н. П., Пасынков В. В. и Т а-реев Б. М. Электротехнические материалы. М., «Энергия», 1969.
10.	Бурман II Г., Драйз А. Г. Производство магнитопроводов трансформаторов. М., Госэнергоиздат, 1959.
И. Брашеван Г. А., Молоти лов Б. В. Влияние механической обработки на магнитные свойства магнитопроводов из электротехнической стали. — «Электричество», 1966, № 4.
42. Дружинин В. В. Магнитные свойства электротехнической стали. М., Госэнергоиздат, 1962.
13. К а г а и Я- И., Сидоренко И. Я- Исследование влияния краевого наклепа и термической обработки на магнитные свойства образцов различной ширины. — Тр. Всесоюзного науч.-исслед. и проект.-констр. института технологии электромашине- и аппарато-строения. М., «Энергия», 1966, вып. 5.
14. Шугай ло А. И., Быкова Н. Д. Эффективность отжига пластин электротехнической стали в зависимости от их ширины. — «Технология электротехнического производства», 1970, вып. 16.
45.	Ш у г а й л о А. И., Эйнгорн И. Я-, Быкова Н. Д. Установка для измерения магнитных свойств электротехнической стали в целых листах. Авт. свид. № 293221 (СССР). Опубл.— «Бюллетень изобретений», 1971, № 5.
16.	Родионов В. Г., Шугайло А. И., Эйнгорн И. Я. Влияние технологической обработки пластин магнитопровода на электромагнитные характеристики силовых трансформаторов.— «Электротехническая промышленность», 1967, вып. 292
il7.	Н а м и т о к о в К. Д., Б р е з и н с к и й В. Г., А р т е м о-в а М. А. Влияние растягивающих напряжений на магнитные свойства электротехнической стали. — «Энергетика и электротехническая промышленность», Диев, 1964.
18.	Эйнгорн И. Я. Влияние прессующего давления и деформации изгиба на магнитные свойства трансформаторной стали.— «Электричество», 1965.
267
19.	П ш е н и ч н ы и Г. И. Исследование основных технологических параметров при изготовлении пластин магнитопроводов мощных силовых трансформаторов. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Запорожье, Киевский политехнический институт, 1967.
20.	Котов И. Д. О некоторых вопросах технологии обработки кремнистой листовой электротехнической стали.— Труды науч.-технич. конференции Ленинградского электротехнического института связи. Л., 1966, вып. 4, стр. 77—85.
21.	Гуменюк А. Д., Иванченко О. Н., Талин Э. М., Трахтман П. М. Влияние технологии изготовления магнитопроводов силовых трансформаторов на потери в стали. — «Электротехника», 1966, № 4.
22.	Э й н г о р н И. Я- Влияние механических напряжений на электромагнитные характеристики стали магнитопроводов силовых трансформаторов. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн наук. Свердловск, Институт физики металлов АН СССР, 1968.
23.	Э й н г о р н И. Я-, Ш у г а й л о А. И., Родионов В. Г., Шилкина Т. Б. Способ закатки заусенцев на пластинах холоднокатаной стали. Авт. свид. № 175119, 1965. Опубл. — «Бюллетень изобретений», 1965, № 19.
24.	К а з а д ж а н Л. Б., М о л о т и л о в Б. В.. Пименов А. Ф., Шаповалов А. П Анизотропия изменения магнитных свойств при деформации трансформаторной стали. — «Сб. трудов Липецкого филиала Московского института стали и сплавов». Липецк, вып. 7, 1969.
25.	Э й н г о р н И. Я- Влияние анизотропии магнитных свойств и давления нормального к плоскости листа на электромагнитные характеристики трансформаторной стали. — «Электротехника», 1970, № 3.
26.	Э й н г о р н И. Я-, Ш у г а й л о А. И., Р о й з е н м а н М. И. Влияние механического способа удаления заусенцев и поврежденного лакового покрытия на удельные потери трансформаторной стали.— «Технология электротехнического производства», 1970, вып. 18.
27.	Г о р е л и к С. С. Рекристаллизация металлов и сплавов. М., Металлургиздат, 1967.
28	Меськин В. С. Ферромагнитные сплавы. М., ОНТИ, 1937.
29.	Б оз орт Р. Ферромагнетизм. М., Изд-во иностр, лит., 1956.
30.	А т о я н В. В., Д а р б и н я н Б. Л., Ткаченко Э. Л. Влияние технологических факторов на потери холостого хода силовых трансформаторов. — «Технология электротехнического производства», ,1970, вып. 13.
31.	Родионов В. Г., Шугайло А. И, Эйнгорн И. Я-Расчет потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов из холоднокатаной стали. — «Электротехника», 1967, № 8.
32.	Э й н г о р н И. Я- Влияние поперечного прессующего давления и изгиба на магнитные свойства трансформаторной стали.— «Электротехника», 1965, № 5.
33.	Э й н г о р н И. Я- Влияние опрессовки магнитопровода на электромагнитные характеристики силовых трансформаторов. — «Электротехника», 1967, № 4.
34.	|П ш е н и ч н ы й Г. И. Порезка рулонной стали и изготов-
268
ленис пластин магнитопроводов СиловНх трансформаторов. М., ЦИНТИ.триборэлектро, 1963.
35.	Пшен ичны й Г. И. Технология и оборудование для продольной н поперечной резки рулонной электротехнической стали. М ВНИИЭМ, 1966.
36.	Целиков А. И. Основы теории прокатки. М., Металлург-издат, 1965.
37.	Королев А. А. Прокатные станы. М., Машгиз, 1958.
38.	Н о с а л ь В. В Резание металлов на дисковых ножницах. М., Машгиз, 1950.
39.	Многодисковые ножницы фирмы Иодер. Инструкция, работа и технические данные. Псрев. с англ. М. ЦБКМ, 1959.
40.	Г о л у б е в Т. М., Пшеничный Г. И. Влияние механической обработки на электромагнитные характеристики рулонной электротехнической стали. — «Электротехническая промышленность», 1967, вып. 285.
41.	Бочаров Б. М., Маслов А. С., Вишневский В. И. Устройство для снятия заусенцев с кромок мерных стальных полос. Авт. свид. № 287504 '(СССР). Опубл. — «Бюллетень изобретений», 1970, № 35.
42.	Пшеничный Г. И., Чечелюк Я- 3., А ф а н а с ь е в М. А. Способ обрезки острых углов при изготовлении пластин сердечников трансформаторов. Авт. свид. № 155226 (СССР). Опубл.— «Бюллетень изобретений», 1963, № 12.
43.	Пшен ичны й Г. И., Ч е ч е л ю к Я- 3., А d> а и а с ь е в М. А., Ф а р т у ш н ы й Б. А. Устройство для фиксации и перемещения рулонов. Авт. свид. № 211502 (СССР). Опубл. — «Бюллетень изобретений», 1968, № 8.
44.	П шен ичный Г. И., Ч е ч е л ю к Я. 3., А ф а н а с ь е в М. А., Хмара Н. Н. Автоматическая линия для раскроя пластин магнитопроводов. Авт. свид. № 265669 (СССР). Опубл.— «Бюллетень изобретений, 1970, № 10.
45.	П ш е н и ч н ы й Г. И., Чечелюк Я. 3., А ф а н а с ь е в М. А., Хмара Н. Н., Г а в р и л ю к Е. В. Автоматическая линия поперечной резки прямо- и косоугольных пластин. — «Технология электротехнического производства», 1969, вып. 4.
46.	Ш е х т м а н Ю. М., Чечелюк Я. 3. Прогрессивные технологические процессы изготовления магнитопроводов силовых трансформаторов. М., «Информстандартэлектро», 4967.
47.	Филиппов В. И. Рольганговая электропечь ОКБ-885 для вторичного отжига трансформаторной стали. — «Металловедение и термическая обработка металлов», 1963, № 3.
48.	Руководящие материалы. «Нормы технологического проектирования машиностроительных заводов». М., НИИМАШ, 1970.
49.	Справочник по электротехническим материалам. Ч 1. М., Госэнергоиздат, 1958.
50.	Руководящие технические материалы. «Трансформаторы и автотрансформаторы силовые. Магнитопроводы без отверстий в активной стали. Технологический процесс изготовления». ОАА.686.012 68 М., «Информэлектро», 1969.
51.	В о ска нов С. Термоагрегат для отжига и оксидирования пластин магнитопроводов. — «Технология электротехнического производства», 1969, вып. 4.
52.	Пшеничный Г. И., Чечелюк Я- 3., Хмара Н. Н. Автоматические задатчики и укладчики пластин магнитопровода
269
крупногабаритных силовых трансформаторов. -- «Технология элек гротехнического производства», 1969, вып. 9.
53.	ПшеничныйГ. II., ЧечелюкЯ.З., А ф а н а с ь е в М. А. Стенд для сборки однорамных магнитопроводов силовых трансформаторов. Авт. свид. № 179835 (СССР). Опубл. — «Бюллетень изобретений», 1966, № 6.
54.	Getting М. Р. Jr. Is 3,25% Si orinted core steel the ultimate?— «J. Appl. Phys.», 1967, v. 38, № 3, p. 1074—1081.
55.	T h о m p s о n I. E. Silicon — stell and transformer performance.— «Electr. Times», 1963, v. 144, № 24, p. 877, 880.
56.	G a n z Dieter. C'ber Eigenschaften und Anwendungsmog-lichkeiten von Wiirfeltexturblechen aus 3% Siliziummeisen-Legierun-gen.— «Elektrotechn. Z.». 1964, Bd A 85, № 15, S. 454—457.
57.	W a 11 e r I. L. Magnetic properties of cube textured transformer Sheet.— «Journal of Metals», 1958 v. 10, № 8, p. 509—511.
58.	Reiche H. Ober die mechanische Empfindlichkeit von Tex-turblechen.— «Elektrie», Bd 16, № 1, Berlin, 1962.
59.	К e u t h H. Anforderungen and die weichmagnetischen Werk-stoffe der Starkstromtechnik. — «Z. angew. Phys.», 1966, Bd 21, № 4, S. 331—337.
60.	К e g e 1 W., К i r s t e H., M ar cinko wsk i H. Verbesserung der Kenndaten von geschichteten Magnetkreisen fiir Leitungstransfor-matoren.— «Elektrie», 1966, Bd 20, № 7, S. 275—278.
61.	В rown D., M r s. H о 11 С., T h о m p s о n I. E. Influence of compressive and tencil strausses of varions temperatures on some magnetic properties of transformer laminations.— «Proc. Inst. Electr. Engrs», 1965, v. 112, № 1, p. 183—188.
62.	Cole R. W. Effect of Elastic Bending on Magnetic Properties of Oriented Silicon Iron. «J. Appl. Phys.», 1958, v. 29, № 3, p. 370—371.
63.	F i s h e 11 R. E. Compressional Stress on Magnetic Laminations Properties.— «Electrical Engineering», 1955, v. 74, № 7.
64.	Universale Machine fore cropping laminations for large transformes.— «Machine Shop magazine», 1958.
65.	Transformer core production. — «Electr. Rev.», 1960, v. 1'67, № 24.
66.	Production of large transformer laminations.— «Machine Snop magazine», 1961, v. 22, № 1, p. 3—8.
67.	Integrated feci line for transformer laminations.— Mass. Production, 1962, v. 38, № 2, p. 78—80.
68. В r u c e R., Royal H.. Price J. Factors influencing the design of large high-voltage power transformers.— «Trans. S. Afric. Inst. Electr. Engrs», 1968, v. 59, № 1, p. 1—22, Discusse, p. 22—27.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие	.	.	.	.	.	.	3
Введение....................................................... 5
Глава первая. Конструкция магнитопроводов силовых трансформаторов	7
1-1. Общие сведения	.	7
1-2. Активная часть. Конструктивно-технологическая классификация. Конструкция и назначение ....	13
1-3. Неактивная часть магпитопровода. Конструкция и назначение	.	.	30
1-4. Применяемые и разрабатываемые конструкции магпи-топроводов отечественных силовых трансформаторов 39
Глава вторая. Материалы, применяемые в магнитопроводах .	.......	.41
2-1.	Электротехническая сталь............................. 41
2-2.	Конструкционные и	маломагнитные	стали .	61
2-3.	Лента медная......................................... 62
2-4. Электроизоляционные материалы	.	.	.	63
Глава третья. Технологический процесс изготовления магнитопроводов..............................................65
3-1. Технологический маршрут изготовления магиито-проводов	...	.	.66
3-2. Технические требования	к	пзготцвлению	магнито-
проводов	.............................................68
3-3. Влияние	технологической	обработки	на	магнитные
свойства	электротехнической	стали	.	76
Глава четвертая. Продольная резка электротехнической стали............................. .	95
4-1. Технология продольной резки .	.	...	95
4-2. Расчет усилия резания при продольной резке .	.	104
4-3. Оборудование для продольной резки электротехнической стали............................................106
4-4. Методика расчета производительности линии продольного реза	.	.	.	.	127
Глава пятая. Поперечная резка электротехнической стали 1 2® 5-1. Технология поперечной резки............................129
5-2. Расчет усилия резания на ножницах поперечного реза 145 5-3. Оборудование для поперечной резки .	...	146
5-4. Методика расчета npoHgBO.miTenbiicisTi линии поперечного реза .	....................... 171
271
Глава шестая. Отжиг электротехнической	стали	176
6-1. Технология отжига.................................176
6-2. Оборудование для отжига...........................184
6-3. Вспомогательное оборудование, применяемое при
отжиге пластин в печах непрерывного действия .	.	193
6-4. Методика расчета производительности непрерывной
печи отжига пластин магнитопроводов ....	203
Глава седьмая. Нанесение электроизоляционного покрытия на электротехническую сталь	.	208
7-1. Общие сведения .	...	208
7-2. Виды покрытий .	.	210
7-3. Технология нанесения изоляционных покрытий .	.	214
7-4. Оборудование для нанесения электроизоляционных
покрытий .	....	221
Глава восьмая. Сборка магнитопроводов	.	226
8-1. Технология сборки плоских пластинчатых шихтованных магнитопроводов ................................... 226
8-2. Оборудование для сборки плоских пластинчатых шихтованных бесшпилечных магнитопроводов .	.	.	237
8-3. Технология и оборудование сборки непрерывных ленточных магнитопроводов...............................250
8-4. Технология и оборудование сборки пластинчато-ленточных магнитопроводов .	.	251
Глава девятая. Транспортировка и складирование электротехнической стали	и магнитопроводов	252
9-1. Общие сведения....................................252
9-2. Транспортировка и складирование упакованных рулонов ..................................................253
9-3. Транспортировка и складирование исходных распа кованных или разрезанных рулонов	.	255
9-4. Транспортировка и складирование пластин и элементов магнитопроводов ................................... 257
9-5. Транспортировка и складирование готовых магнитопроводов ................................... .	.	262
9-6. Оборудование и оснастка для транспортировки и складирования	....	264
Список литературы	........................267
I