Станки для обмоток
Трудоемкость чисто обмоточных работ чрезвычайно высока и составляет не менее 25—35% суммарной трудоемкости производства электромашин. Это объясняется тем, что в этих работах относительно велика доля ручного труда, так как отсутствует необходимое специальное оборудование для выполнения обмоток. Сказанное касается, в первую очередь, обмотки статоров малых электрических двигателей, производство которых, главным образом, рассматривается в данной роботе. Ясно, что одновременно с внедрением прогрессивной технологии в механическую обработку, штамповку, изготовление сердечников, заливку и пр., является самой насущной необходимостью проведение широкой механизации обмоточных работ. Необходимо иметь в виду, что оборудование для механизации этих работ специализированными станкостроительными заводами не изготовляется и его производство может быть организовано лишь на самих электромашиностроительных заводах. Ниже приводятся основные пути механизации обмоточных работ. По видам работ обмоточные станки разбиваются на довольно большое количество разновидностей, о части из которых будет сказано ниже. Нормальное обмоточное оборудование, описанное достаточно подробно в изданной литературе, в данном труде не упоминается. Станки для намотки полюсных катушек, для условий массово-поточного производства подобные станки выполняются работающими по полуавтоматическому циклу, т. е. за рабочим остается заправка шаблона для намотки новой катушки и пуск станка. После намотки рабочий закрепляет витки, снимает катушку со станка и весь цикл повторяется снова. Намотка производится на металлических шаблонах разъемного типа, состоящих из нескольких частей, взаимно сдвигающихся таким образом, что обеспечивается возможность легкого снятия катушки. Закладывание изоляции между слоями обмотки в тех конструкциях, где подобная изоляция предусматривается, производится автоматически, на ходу станка. Употребляемые в серийном производстве намоточные станки снабжаются счетчиками числа оборотов, указывающими рабочему на необходимость останова стайка по достижении нужного числа витков. В массовом производстве станок должен останавливаться самостоятельно, благодаря наличию смывального устройства. В этом случае счетчик служит лишь для контроля и для установки упоров станка в процессе его наладки. Станки для обмотки якорей и статоров. Известны две разновидности: вращающегося типа и со шпулями. Первый тип обладает рядом конструктивных преимуществ. Такие станки проще в изготовлении и более производительны в производстве, но одновременно обладают ограниченной областью применения, так как пригодны лишь для наматывания якорей двухполюсных электрических машин. Станки, работающие при помощи шпули, более универсальны, но зато значительно сложнее по своей конструкции и менее производительны, чем станки первого типа. Ввиду того, что объем производства электрических машин, требующих применения станков шпульного типа, сравнительно невелик, они пока не нашли себе достаточно широкого применения. Наряду с этим станки вращающегося типа длительное время с успехом применяются в производстве автотракторного электрооборудования. Применение станков приводит к сокращению трудоемкости намотки якоря по сравнению с ручной намоткой в 10 и более раз. Значительно сложнее осуществить станочную укладку секций статора, так как пазы расположены на внутренней поверхности. Поэтому метод вращения статора неприменим и должны применяться станки челночного типа. Кроме указанного основного оборудования, существует большое количество специальных станков и сложных приспособлений для механизации отдельных видов обмоточно-изолировочных работ в области мелкого электромашиностроения: станки для изолировки катушек хлопчатобумажной лентой, станки для изолировки пазов якорей и статоров, станки для закрепления обмотки в пазах, станки дли изготовления секций, приспособления для проверки качества обмотки и пр. Конструкция каждою вида подобных станков и приспособлений является оригинальной и в значительной степени связана с конструкцией самой изготовляемой электрической машины. Пропитка и сушка обмоток. Для повышения электрической прочности и стойкости против влияния среды, главным образом сырости, обмотки электрических машин подвергаются пропитке различными лаками с последующей сушкой. В условиях поточного производства для этой цели нужно применять конвейерные устройства. В последних навешанное на подвесной конвейер изделие проходит внутри камеры довольно сложный путь, на котором оно подвергается пропитке и выходит в готовом виде. Навеска подлежащих пропитке статоров производится слева, на торцевой части установки для чего в этом месте цепь, проносящая подвешиваемые навес изделия через все стадии пропитки и сушки, выходит за пределы камеры. Съем готовых статоров производится с противоположной стороны установки. При однократной пропитке подобные установки получаются несколько более простыми. Для удобства обслуживания ванны с лаком иногда выносятся за пределы сушильной камеры. Некоторым недостатком конвейерных пропиточно-сушильных установок является их пожарная опасность, происходящая вследствие значительного объема лаков и паров растворителя, сосредоточенного в сравнительно небольшом объеме камеры. Для борьбы с этой опасностью необходимо так располагать нагревательные элементы, чтобы они были полностью защищены от попадания на них капель лака, и рассчитывать их таким образом, чтобы в процессе работы температура элементов была бы несколько меньшей температуры вспышки паров растворителя. Наиболее целесообразным является применение отдельно стоящего калорифера, служащего для нагревания подаваемого в камеру воздуха. При таком устройстве для обеспечения максимальной эффективности работы установки и уменьшения тепловых потерь чаще всего применяется рециркуляционная система подогрева. В этом случае отсасываемый из камеры воздух снова прогоняется через калорифер и камеру. Для того чтобы не допустить чрезмерной концентрации паров растворителя в циркулирующем таким образом воздухе, что может представить определенную пожарную опасность часть засоренного воздуха отводится в атмосферу, а соответствующее количество свежего воздуха-засасывается и поступает в калорифер. Описанная система обогревания сушильно-пропиточных установок обладает определенными преимуществами, так как способствует существенному уменьшению тепловых расходов, пожаробезопасна, позволяет легко наладить рекуперацию паров растворителя и весьма эффективна в работе. В заключение следует сделать еще одно замечание о возможном повышении производительности труда на обмоточных работах, сохраняя в основном существующие способы производства. В наиболее массовом виде производств малых электрических машин—производстве асинхронных электрических двигателей, намотка статора связана с наибольшими трудовыми затратами. Обычно изолировка пазов статора, укладки секций в пазы и соединение всех выводов производятся одним рабочим, что оказывается малоэффективным. При расчленении указанных работ на отдельные операции, число которых должно определяться в зависимости от конкретного объема производства, закреплении за операциями отдельных рабочих, передаче изделий при помощи конвейера, возле которого располагаются рабочие места обмотчиков можно снизить суммарную трудоемкость обмоточных работ по статорам примерно в 1,5 раза. Следует также иметь в виду, что, применяя для обмотки провод с повышенным качеством эмали, оказывается возможным отказаться от какой-либо дополнительной хлопчатобумажной изоляции, что одновременно полностью позволяет избежать необходимости в пропитке. Значение этого момента в массовом производстве нормальных электрических машин трудно переоценить, так как таким путем не только существенно снижается себестоимость изготовления электрической машины, но и освобождаются значительные производственные площади, занятые обычно под пропиточно сушильным оборудованием.