Способ изготовления изоляционных колец вращающихся контактных устройств

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повышение производительности труда и улучшение эксплуатационных характеристик. С помощью гаек-барашков 5 и втулок 6 производится сжатие пакета отформованных и охлажденных до комнатной температуры колец 15. нанизанных на оправку 14 и нагруженных усилием, развиваемым подвижной пластиной 2 при завинчивании гаек-барашков . Усилие это плавно увеличивают от нуля до того значения, при котором происходит восстановление формы колец 15, нарушенной при их короблении в процессе последовавшего за формованием охлаждения, после чего высоту пакета фиксируют, а сжатые в пакет кольца 15 помещают в масляную ванну или емкость, где производят их термообработку . Другие возможные области применения - изготовление деталей из полимеров . 3 ил., 1 табл. Ф 6

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (мгэ Н 01 R 43/18

ГОСУДАРСТВЕН(ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4445810/07 . (22) 24.06.88 (46) 15.05.91. Бюл, ¹ 18 (72) В,С,Сологуб, Б.Е.Наринский, Ю.И.Самойликов и В.В.Колесник (53) 621.313,047.69 (088.;8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1356084, кл. Н 01 R 39/04, 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1051631, кл. Н 01 R 39/28, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1343483, кл. Н 01 R 43/06,.1987, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОН Н ЫХ КОЛ Е Ц В РАЩАЮЩИХСЯ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ (57) Изобретение относится к электротехнике, Целью изобретения является повышение производительности труда и улучшение

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам изготовления изоляционных колец вращающихся контактных устройств.

Целью изобретения является повыше. ние производительности труда и улучшение механических и электроизоляционных

СВОЙСТВ.

На фиг.1 и 2 изображено устройство для реализации способа; на фиг.3 изображен график, показывающий зону термообработки, Устройство содержит неподвижную пластину 1, подвижную пластину 2, установленную на неподвижной пластине с возможностью вертикального перемещения по . направляющим 3, ввернутым в тело непод„„59„„1649619 А1 эксплуатационных характеристик, С помощью гаек-барашков 5 и втулок 6 производится сжатие пакета отформованных и охлажденных до комнатной температуры колец 15, нанизанных на оправку 14 и нагруженных усилием, развиваемым подвижной пластиной 2 при завинчивании гаек-барашков. Усилие это плавно увеличивают от нуля до того значения, при котором происходит восстановление формы колец 15, нарушенной при их короблении в процессе последовавшего за формованием охлаждения, после чего высоту пакета фиксируют, а сжатые в пакет кольца 15 помещают в масляную ванну или емкость, где производят их термообработку. Другие возможные области применения — изготовление деталей из полимеров. 3 ил., 1 табл. вижной пластины и входящим в отверстия 4 подвижной пластины. На концах направляющих, противоположных их ввернутым концам, выполнены цилиндрические наружные резьбы, на которые навинчеы гайки-барашки 5. Торцы гаек-барашков упираются в торцы сменных втулок 6, расположенных между гайками-барашками и подвижной пластиной 2.

Для изготовления изоляционных колец используется пресс-форма для литья под давлением. В состав оборудования для литья входят. узел дозирования 7, узел 8 нагревания и расплавления пластика 8, узел

9 впрыскивания пластика, находящегося в вяэкотекучем состоянии, в форму входят узел пресс-формы с механизмом для ее замыкания и размыкания и узлами для вытал1649619

20

55 кивания Готовых колец 10 и привод 11 (см.фиг.2).

Способность выравнивания макромо. лекул линейных цепей до начала их кристаллизации, ориентация макромолекул с увеличением кристаллической фазы, фиксация выравненной формы в процессе кристаллизации и образование надмолекулярной структуры, увеличение давления, пропорциональное увеличение температуры обеспечивается за счет введения в устройство емкости 12, нагревателя 13 емкости, оправки 14, масла смазочного марки 132-08 по ГОСТУ 10589-87. . Материал для изготовления изоляционных колец вращающихся контактных устройств — полиамид марки 610 по ГОСТУ

10578. Из этого материала выполнены гра. нулы.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Материал-полиамид марки 610 по ГОСТу 10589-87 загружают в бункер (не показан}, Из бункера гранулированный материал марки 610 поступает в материальный цилиндр литьевой машины. В материальном цилиндре под действием тепла, развиваемого нагревателем, происходит плавление материала при температуре от 240 до 270 С.

Под действием шнека, входящего в состав материального цилиндра, происходит пода-, ча расплавленного материала в сопло узла впрыска, а от него — в пресс-форму. Под действием тепла нагревателя и расплавленного материала пресс-форма разогревается, Исключение черезмерного разогрева пресс-формы достигается за счет ее охлаждения. Температура пресс-формы должна при этом выдерживаться от 40 до 70 С. Давление в материальном цилиндре при этом должно поддерживаться в пределах от 81,7 до 122,4 МПА, Отформованные изоляционные кольца или пластины 15 после остывания до комнатной температуры (+ 20 С) подвергают механической обработке с целью удаления литниковой системы, затем собирают в пакет, который формуют на оправке 14, укрепив оправку на неподвижной пластине 1.

Продевают оправку 14 через центральное отверстие подвижной пластины 2 и направляющие 3 через отверстия 4 подвижной пластины. На .выступающие иэ отверстий 4 концы направляющих 3 надевают втулки 6, длину которых выбирают в зависимости от высоты пакета колец 15, собранного на оправке 14, причем чем больше высота пакета, тем.меньше высота втулки 6. Завинчивают гайки-барашки 5 на наружные цилиндрические резьбы. Производят затяжку пакета, состоящего из колец 15, завинчивают гайкибарашки 5. При этом расстояние между плитами или пластинами 1 и 2 будет уменьшаться. Затяжку пакета производят после того, как кольца остыли до нормальной комнатной температуры, т.е. после того, как произошло коробление колец, Это необходимо для того, чтобы обеспечить процесс ориентации макромолекул в линию, причем, если материал колец не охлажден до комнатной температуры, т.е. находится еще в нагретом состоянии, то это означает, что процесс ориентации макромолекул еще не завершился, т.е. коробление колец произошло не на свою максимальную величину, а следовательно, выравнивание цепочек макромолекул в линию, параллельную пластинам 1 и 2, еще не произошло.

В процессе затяжки пакета следят за тем, чтобы не пропустить того момента, когда все или большинство колец будут плотно соприкасаться своими поверхностями, так как при перезатяжке, являющейся следствием пропускания упомянутого момента, она приводит к появлению трещин и увеличению доли отбракованных колец, Плотность соприкосновения колец контролируют. Затем пластины 1 и 2 совместно с пакетом колец, зафиксированных между пластинами, опускают в емкость 12 с помещенным в ней маслом упомянутой марки, медленно повышают со скоростью 1 С в 1 мин, температуру масла в емкости, По достижении температурЫ от комнатной до.

140 — 145 С нагреватель 13 выключают, выдерживая при такой температуре пластины

1 и 2 совместно с пакетом в разогретом масле в течение 2 ч и постоянно следя за тем, чтобы температура в емкости или температура масла не опускалась ниже 140 С и не поднималась выше 145 С.

В процессе термообработки под действием приложенной нагрузки, общая величина которой согласно предлагаемому способу, будет зависеть от величины коробления модуля упругости материала, размеров и количества колец, находящихся между пластинами 1 и 2, состояние материала колец будет проходить через ряд связанных между собой и последовательно переходящих друг в друга стадий.

I стадия. Деформация под воздействием приложенной нагрузки. II стадия. Переход в высокоэластическое состояние. 111 стадия. Переход в состояние вынужденной высокоэластичной деформации и структурных изменений. IV стадия, Образование надмолекулярной структуры и фиксации геометрических форм иэделий, 1649619

П е пагаемый способ

Способ-и ототип

При медленном нагреве пластин или колец в масле начинает меняться физйческое состояние полимера. Иэ твердого упругого стеклообразованного состояния полимер переходит в высокоэластическое состояние, которое наступает при температурах выше температуры стеклования, характеризуется подвижностью отдельных участков цепи при отсутствии ее перемещения в целом.

Процесс термообработки происходит в зоне

- высокоэластического состояния, не выходя за границу температур перехода полимера в вязкотекучее состояние (зона II, фиг.3).

Переход в высокоэластическое состояние происходит при проникновении масла в аморфные области полимера и способствует в начальном периоде термообработки некоторому перемещению макромолекул, а также в результате химического воздействия на полимер образованию новых химических связей.

Тепловые флуктуации и перестройка структуры происходят при увеличении молекулярной массы и разбухании материала, что создает добавочное давление на соседние пластины и внутри объема между пластинами 1 и 2. Взаимное влияние сил, возникающих при разбухании и приложенной нагрузки, приводят материал колец или пластин в состояние вынужденной высокоэластической деформации и значительным структурным изменениям. При этом начинает проявляться попзучесть материала в виде медленной деформации-вытяжки полимера в строго ориентированном направлении, приближающейся под влиянием температуры и давления к границе перехода s вяэкотекучее состояние, что сопровождается упорядоченным расположением звеньев и цепей макромолекул, ростом кристаллической фазы. Происходящее перемещение молекул приводит к необратимым деформациям, Воздействие среды термообработки, температуры и медленное охлаждение приводят к возникновению надмолекулярной структуры, Медленное охлаждение s среде теплоносителя со скоростью 0.5 С в 1 мин повышает степень кристалпичности полимера, прочность, твердость и износостойкость изделия, Производительность — 20 шт/ч .

Наработка вращающегося контактного устройства (см. авт. св. М 1051631) на отказ — 1000 ч

Повышение кристалличности и образование надмолекулярной структуры материала приводит к стабилизации и фиксации положения геометричесчких форм иэделия

5 во времени, т.е. исключает их коробление.

В качестве базового объекта сравнения с предлагаемым объектом-способом выбран способ-прототип.

Сравнение предлагаемого объекта с

10 прототипом показало следующие преимущества предлагаемого объекта (см.таблицу).

Экономическая эффективность предлагаемого способа изобретения одсчитывается по формуле

15 Э = (82/Bi 31- 32) А2 (4 0,5 — 0,6) х х 1000=1400 руб, где В /Bi = 4 — показатель качества колец, равный отношению производительности предлагаемого способа к проиэводительно20 сти способа-прототипа, или отношение ре-, сурса изоляционного кольца, изготовленного предлагаемым способом, к ресурсу изоляционного кольца, изготовленного способом-прототипом, 3i — удельные затраты на

25 изготовление кольца-прототипа, равные 0,5 рубл., Зг — удельные затраты на изготовление кольца по предлагаемому способу, равные 0.6 руб, А2 — количество изоляционных колец, изготовляемых на предприятии, рав30 ное 1000 шт. в год, Э вЂ” годовой экономический эффект в руб.

Формула изобретения

35 Способ изготовления изоляционных колец вращающихся контактных устройств, включающий формирование колец, подпрессовку колец с плавным увеличением давления до выравнивания геометрической

40 формы колец с последующей термообработкой, о т п и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности труда и улучшения механических и электроизоляционных свойств, после формирования колец

45 охлаждают их до комнатной температуры, далее осуществляют сборку пакета колец, подпрессовку осуществляют в собранном пакете, а термообработку выполняют в масляной ванне при подъеме температуры 1 С

50 в 1 мин до 140 — 145 С. с последующей выдержкой 2 ч.

Производительность — 100 шт/ч

Наработка вращающегося контактного устройства (см. авт. св. М 1051631) на отказ — 4000 ч

1649619

Фиг.2 т r

Теюнралура

Фиг, д т„р

Составитель В.Чернова

Редактор В.Фельдман Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1871 Тираж 332 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5