Сборка коллекторов на пластмассе.

В последние годы применяют чаще коллекторы, у которых кольцо коллекторных пластин крепится пластмассой.

Коллекторы небольшого диаметра, предназначенные для работы в машинах малой мощности, имеют пластмассовый корпус (смотри рисунок ниже а), а в коллекторах большего диаметра дополнительно предусматривается стальная втулка 3 (смотри рисунок ниже б) для крепления на валу машины. Крепежные выступы в форме «ласточкин хвост» могут быть видоизменены, а их число (от одного до трех) зависит от длины коллекторных пластин (смотри рисунок ниже г).

 

Коллекторы на пластмассе
 Коллекторы на пластмассе:
а — без стальной втулки, б, в — со стальной втулкой, г — щелевой конструкции;
1 — коллекторная пластина, 2 — пластмасса, 3 — стальная втулка
 

 

Прочность коллекторов с пластмассовым корпусом во многом зависит от прочности пластмассы. Для изготовления малых и средних коллекторов применяют чаще пластмассу К-6, а для более крупных — термореактивный волокнистый материал АГ-4, АГ-4В и АГ-4С. Для большей прочности корпуса в нагруженных коллекторах устанавливают армировочные кольца, изготовленные из стального кольца или нескольких витков стальной проволоки, концы которой сварены встык.

Качество пластмассы зависит от правильного ее хранения — в оцинкованной герметизированной таре или герметизированных мешках из полиэтилена. Наличие влаги в пластмассе вызывает вздутия, трещины, повышенную усадку.

Технологический процесс изготовления коллекторов на пластмассе состоит из сборки комплекта пластин в кольцо, опрессования коллектора пластмассой, термообработки после опрессования.

Сборку комплекта пластин в кольцо выполняют так же, как и для коллекторов со стальной втулкой, но с однократной выпечкой. Окончательная выпечка прокладок между пластинами происходит при выдержке коллектора в пресс-форме во время опрессования.

Опрессование коллектора пластмассой производится в специальных пресс-формах различных конструкций. Пресс-форма состоит из трех основных частей: нижнего 1 и верхнего 12 пуансонов и матрицы 11 (рис. 124а). Нижний пуансон крепится на столе пресса, верхний — к ползуну пресса, а матрица с помощью специальных защелок 10 — к верхнему пуансону или с помощью устройства (не показано на рисунке) к нижнему.

 

Опрессование коллектора пластмассой. Установка кольца пластин в пресс-форму
 Рис. 124а. Опрессование коллектора пластмассой.
Установка кольца пластин в пресс-форму.

 

Порядок опрессования следующий. Раскрывается пресс-форма, где матрица соединена с верхним пуансоном. На нижний пуансон 1 надевают нагретую стальную втулку 3 коллектора, устанавливают центрирующий стакан 8 и крепят его болтом 9. В нижнее прессовочное пространство устанавливают заготовку 2 из пластмассы АГ-4С, которая представляет собой кольцо, предварительно спрессованное в холодном состоянии на другом прессе. Это опрессование пластмассы необходимо, чтобы в несколько раз уменьшить объем волокнистого материала и придать ему определенную форму.

Заготовка перед установкой в пресс-форму подогревается до 70 — 80°С в высокочастотной установке для удаления влаги. Затем в пресс-форму устанавливают кольцо коллекторных пластин 6 с плашками 5 и прессовочным кольцом 4. Кольцо пластин предварительно нагревают и закладывают в него два армировочных кольца 7. Опускают ползун пресса вниз, и пресс-форма смыкается. Крепят матрицу 11 к нижнему пуансону (на рисунке не показано), откидывают защелки 10 и поднимают верхний пуансон 12.

В загрузочное пространство пресс-формы закладывают вторую подогретую заготовку из пластмассы 13 (рис. 124б).

 

Опрессование коллектора пластмассой. Крепление кольца матрицей
 Рис. 124б. Опрессование коллектора пластмассой. Крепление кольца матрицей

 

На верхнюю часть матрицы 11 накладывают промежуточное кольцо и через нее производят пуансоном более плотное смыкание пресс-формы и крепление матрицы к нижнему пуансону. Поднимают ползун пресса, вынимают промежуточное кольцо и опускают ползун, выполняя прессование коллектора (рис. 124в).

 

Опрессование коллектора пластмассой. Опрессование.
 Рис. 124в. Опрессование коллектора пластмассой. Опрессование.

 

Давление прессования составляет 30 — 50 МПа с выдержкой 1 — 2 мин на 1 мм толщины пластмассового корпуса при 140 — 160°С. Для нагрева пресс-формы и поддержания заданного температурного режима терморегулятором, в верхнем и нижнем пуансонах расположены соответственно нагреватели 14 и 15.

При выдержке происходит полимеризация пластмассы и окончательная выпечка изоляционных прокладок между коллекторными пластинами. Пластины удерживаются от перемещений не арочным распором, как в коллекторах на стальной втулке, а пластмассой, которая затекает в пространство «ласточкина хвоста».

Время сборки пресс-формы должно быть минимальным, так как полимеризация пресс-материала, нагретого до высокой температуры, происходит достаточно быстро, и задержка может привести к преждевременному затвердеванию несформованной пластмассы.

После выпечки коллектора разбирают пресс-форму, для чего защелки 10 крепят к матрице, открепляют матрицу от нижнего пуансона и поднимают верхний пуансон вместе с матрицей. Отвертывают болт 9, снимают центрирующий стакан 8 и выталкивают толкателем 16 коллектор с нижнего пуансона 1.

Последующими операциями являются термообработка, снятие опрессовочного кольца, развертывание отверстия у втулки, обточка наружной поверхности, разгон и контроль. Термообработка пластмассы необходима для снятия внутренних напряжений, образовавшихся в ней при прессовании.

Коллекторы на пластмассе имеют ряд недостатков, обусловленных свойствами применяемых пресс-материалов и особенностями конструкции. Пластмасса АГ-4 обладает резко выраженной анизотропией (изменением свойств материалов в зависимости от направления волокон), что приводит к появлению высоких напряжений в пластмассе при изготовлении и эксплуатации коллектора, являясь нередко причиной его разрушения. Эти недостатки послужили причиной создания для ответственных машин коллекторов щелевой конструкции (смотри рисунок ниже).

 

Коллектор щелевой конструкции
Коллектор щелевой конструкции.
1 — коллекторная пластина, 2 — пластмасса, 3 — стальная втулка

 

Коллекторы щелевой конструкции имеют стальные втулки 5 и кольцо коллекторных пластин 1 с изоляционными прокладками. Между втулками и кольцом предусмотрена щель, заполняемая пластмассой 2. Отсутствие растягивающих усилий в пластмассовой прослойке позволило заменить материал АГ-4 на «Премикс», обладающий высокими реологическими свойствами. Прессование происходит через узкую щель (1 — 5 мм) при высоком давлении (около 100 МПа), В конструкции обеспечивается однородность материала.

Коллекторы щелевой конструкции, являясь более дорогими, чем на пластмассе, выгодно сочетают лучшие свойства пластмассовых (надежность, простота изготовления) и сборных коллекторов (хорошая теплопроводность, жесткость несущих элементов).

 
< Пред.   След. >

Новые статьи

 



           

Партнеры