DjVu

      ПРЕДИСЛОВИЕ
      Настоящая книга является учебником для ремесленных училищ и составлена в соответствии с программой специальной технологии, которую учащиеся проходят параллельно с производственным обучением. Предварительное изучение соответствующих тем способствует более прочному и быстрому освоению операций, снижает возможность производственного брака и устраняет опасность травматизма. При составлении книги учитывалось, что общеобразовательная подготовка учащихся определяется четырьмя классами средней школы и небольшим курсом физики в ремесленном училище. Поэтому изложение материала сделано насколько возможно популярно с минимальным количеством теоретических данных и формул. Тем не менее, в книге охвачены все процессы, смысл которых должен понимать обмотчик 5-го разряда. При изложении материала автор ставил себе целью не научить выполнению той или иной операции, так как это входит в задачу производственного обучения, а лишь объяснить сущность и значение этих операций и дать их техническое обоснование. Основной упор сделан на увязку теоретических основ с производственным выполнением различных операций. Для желающих расширить свои познания в области обмоток электрических машин может быть рекомендована книга Еремеев, Зимин, Каплан, Рабинович, Федоров, Хаккен и Юксик «Обмотки электрических машин».
      Н. Виноградов
     
      ГЛАВА ПЕРВАЯ
      ПАЯНИЕ И ЛУЖЕНИЕ
      1. СВИНЦОВО-ОЛОВЯННЫЕ ПРИПОИ
      В электрических машинах паяние и лужение имеют очень широкое применение. Лужение применяется как средство получения надежного, не окисляемого контакта между двумя медными деталями, по которым пропускается электрический ток. Так, например, лужению подвергаются все кабельные наконечники, клеммы межкатушечных соединений и выводные различного рода соединительные пластинки, концы токособирательных шин и т. п. Кроме перечисленных деталей, которые скрепляются между собой болтами, лужение применяется для деталей, подлежащих спайке. Например, облуживаются выводные концы обмоток, стенки шлицев коллекторных пластин, отверстия кабельных наконечников, в которые впаиваются концы гибкого кабеля, и т. д. Что касается паяния, то оно применяется или как средство для скрепления частей обмоток, например, соединение обмоток с коллектором, междуфазных соединений в трехфазных обмотках, соединение лобовых частей катушечных обмоток, выполняемых из открытых заготовок катушек, вставляемых в закрытые пазы, или как дополнительное средство для получения надежного контакта. Так, например, соединительные муфты между катушками в машинах, подверженных тряске, кроме скрепления винтами еще и пропаиваются, благодаря чему винты предохраняются от самоотвертывания; петушки из ленточной меди приклепываются к коллекторным пластинам и, кроме того, еще пропаиваются для обеспечения надежного контакта. Из перечисленных примеров видно, что ни одна электрическая машина не обходится без применения лужения и паяния. В подавляющем большинстве случаев лужение и паяние производятся свинцовооловянными припоями. Лишь в машинах, подверженных очень сильным нагревам, отдельные контактные места пропаиваются твердыми, обычно серебряными припоями. В последнее время в обмотках машин переменного тока, а также для наращивания медных шин стали применять сварку дуговую или контактную. Свинцово-оловянные припои представляют собой сплавы из свинца и олова с различным процентным содержанием
      каждого из этих металлов. Чистое олово имеет серебристо белый цвет с голубоватым оттенком. Посторонние примеси придают ему желтоватый оттенок и сильно уменьшают его блеск. Температура плавления олова 232°; удельный вес 7,3. Олово очень пластично, обладает высокой ковкостью и хорошо поддается прокатке в тонкие листы и фольгу. Чистое олово на воздухе не изменяется, почти не теряет своего серебристого блеска и лишь со временем покрывается легкой пленкой окиси перламутрового цвета. Олово является дефицитным и дорогим металлом и в чистом виде применяется очень редко, а в основном идет на составление свинцово-оловянных припоев. Исключение представляют бандажи и коллекторы очень ответственных машин, которые в целях повышения теплостойкости пропаиваются чистым оловом. Свинец имеет синевато-серый цвет, блестящий в свежем разрезе и тускнеющий на воздухе. Свинец —самый мягкий и пластичный из металлов. Он хорошо куется и прокатывается в тонкие листы в холодном виде, но становится хрупким при температурах, близких к точке его плавления. Температура плавления свинца 327°; удельный вес 11,3. При обращении со свинцом, особенно при изготовлении его сплавов, следует иметь в виду, что соединения свинца с другими веществами очень ядовиты. Во избежание отравления необходимо строго соблюдать все установленные правила профсанитарии и гигиены. В электромашиностроении свинец в чистом виде применяется в качестве балансировочных грузов благодаря его высокой пластичности и большому удельному весу, а также как составная часть свинцово-оловянных припоев. Для получения металлического сплава необходимо в одном металле растворить другой. Таким образом, свинцовооловянный сплав в жидком виде представляет собой раствор олова в свинце или свинца в олове в зависимости от того, какого из металлов в сплаве будет больше. Свинцовооловянные припои применяются с самым разнообразным содержанием олова. На чертежах эти припои обозначаются тремя буквами ПОС (припой оловянно-свинцовый) и цифрами, обозначающими процентное содержание олова. Например, ПОС-30 содержит 29—30% олова, 1,5 — 2% сурьмы и 68—69,5% свинца. На выбор той или иной марки свинцовооловянного припоя влияют следующие соображения: характер пайки, текучесть сплава, стоимость сплава и температура его плавления.
     
      2. ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕНТНОГО СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТОВ НА ТЕМПЕРАТУРУ ПЛАВЛЕНИЯ
      Свойства сплавов всегда отличаются от свойств составляющих их металлов (компонентов). Температура плавления сплава всегда ниже, чем температура плавления наиболее тугоплавкого из его компонентов. Встречаются и такие сплавы, температура плавления которых ниже температуры плавления любого из составляющих металлов. Подробными исследованиями установлено, что сплав, состоящий из 63% олова и 37% свинца, имеет самую низкую температуру плавления 183°, которая ниже температуры плавления, как свинца, так и олова. Этот сплав широко применяется в качестве припоя и известен под названием «третник», так как он содержит около 2/3 олова и 1/3 свинца. Все другие свинцово-оловянные сплавы имеют более высокую температуру плавления. Кроме того, для других сплавов переход из жидкого состояния в твердое происходит не при одной температуре, а на некотором интервале (промежутке) температур.
      Фиг. 1. Диаграмма плавления свинцово-оловянных припоев.
      Свойства свинцово-оловянных сплавов очень наглядно изображены на диаграмме (фиг. 1). Эта диаграмма построена следующим образом: на горизонтальной стороне рамки отложены в некотором произвольном масштабе числа, обозначающие процентное содержание в сплаве олова, а на левой вертикальной стороне — температуры. Линия АБВ показывает температуры начала затвердевания жидкого сплава при охлаждении, а линия АГД— конец затвердевания. Например, если взять свинцово-оловянный сплав, содержащий 30% олова и 70% свинца, нагретый до температуры 350°, то при охлаждении с ним будет происходить следующее: при опускании температуры от 350 до 260° сплав будет еще находиться в жидком состоянии, при температуре 260° начинается затвердевание сплава, но он не сразу делается твердым, а в промежутке температур от 260 до 183° сплав находится в полужидком (полутвердом) состоянии и, наконец, при температуре 183° переходит в твердое состояние. На диаграмме температуры начала и конца затвердевания сплава находятся таким образом: на нижней рамке диаграммы берем точку, характеризующую данный сплав по содержанию олова (в нашем примере 30%), и проводим вверх вертикальную линию, параллельную линии температур, до пересечения с линией АБ. Из точки, пересечения проводим горизонтальную линию до пересечения с линией температур. Это пересечение произошло на участке между числами 250 и 300, но ближе к 250, что соответствует температуре 260°. Таким образом, в треугольниках АБГ и БВД длина штриха обозначает интервал температур, между которыми происходит переход сплава из жидкого состояния в твердое. Этот интервал имеет большое значение при пайке свинцово-оловянными припоями, в тех случаях, когда припой намазывается на запаиваемые изделия. Чем больше этот интервал, тем больше времени припой находится в полутвердом состоянии и тем лучшими намазывающими свойствами он обладает. Наоборот, в тех случаях, когда при пайке желательно, чтобы припой затвердевал быстрее, следует выбирать припой с малым интервалом температур затвердевания. На диаграмме видно, что наиболее быстро затвердевает сплав из 63% олова и 37% свинца. Поэтому он очень хорошо подходит для пайки коллекторов.
      Паяльник представляет собой цилиндрический или призматический кусок красной меди, укрепленный на стальном стержне с ручкой. Различают паяльники молотообразной формы (фиг. 2) и торцевые (фиг. 3). Рабочий конец паяльника бывает срезан или заострен. Вес паяльника колеблется в пределах от 250 г до 2 кг. Лучшим материалом для паяльников является чистая электролитическая медь. Она обладает высокой теплоемкостью, благодаря чему паяльник запасает большое количество тепла, и хорошей теплопроводностью, что способствует быстрой передаче тепла от массы паяльника к его рабочей части.
     
      3. ПАЯЛЬНИКИ И ПАЯЛЬНЫЕ ЛАМПЫ
      Фиг. 2. Паяльник молотообразной формы. Фиг. 3. Торцовый паяльник.
      Паяльники бывают двух видов — периодически нагреваемые и непрерывно нагреваемые. В первом случае паяльник действует как собиратель тепла: он собирает тепло при нагревании и отдает его во время пайки. Температура паяльника при пайке свинцово-оловянными припоями должна быть не выше 600° и не ниже 200°. При нагреве выше 600° медь начинает разрушаться не только от окисления, но, главным образом, от поглощения олова, причем медь становится твердой и хрупкой. Для подогревания паяльников требуется яркое, не коптящее пламя, какое дают паяльные лампы. На нагревание паяльника уходит в 3 раза больше времени, чем занимает сама пайка, поэтому паяльщик должен пользоваться несколькими паяльниками. У паяльников непрерывного действия источник тепла расположен непосредственно на самом паяльнике, и поэтому температура его поддерживается почти постоянной. Преимущество таких паяльников перед периодически нагреваемыми заключается в том, что они позволяют производить пайку непрерывно, а следовательно, более равномерно и производительно, а материал паяльника ввиду отсутствия сильных перегревов служит значительно дольше. Для нагревания паяльников непрерывного действия служат горелки, встроенные в конструкцию паяльника, питаемые газовым (светильный газ, ацетилен, водород) или жидким (бензин, спирт) топливом. Газообразное топливо подводится по трубкам, а запас жидкого топлива помещается в резервуаре, расположенном в ручке паяльника (фиг. 4). В настоящее время широкое распространение получили электрические паяльники (фиг. 5). При работе с электрическим паяльником отсутствуют вредные газы, разъедающие полуду наконечника. Нагревательное устройство рассчитано таким образом, что паяльник не может перегреваться, отчего пайка получается чистой и высококачественной. В качестве нагревательного элемента применяется спираль из нихрома или фехраля. В электрических паяльниках, включаемых непосредственно в сеть напряжением 120 или 220 В. Для получения требуемого сопротивления спирали приходится выбирать очень тонкую проволоку, толщиной в несколько сотых миллиметра, которая часто перегорает. Поэтому для питания электрических паяльников в заводских условиях желательно применять пониженное напряжение, включая паяльники в сеть через специальный трансформатор. Для пайки крупных предметов очень хорошо себя зарекомендовали электрические паяльники, у которых источником тепла является не спиральное сопротивление, а вольтова дуга, которая горит между угольным электродом и медным стержнем (фиг. 6). Такой паяльник работает безотказно.
      Фиг. 4. Паяльник, нагреваемый бензиновой горелкой.
      Фиг. 5. Электрический паяльник с нагревательной спиралью.
      Фиг. 6. Электродуговой паяльник.
      А— асбестовая изоляция; Б— стальная обойма; В—медный стержень; Г— угольный
      электрод; Д—держатель электрода.
     
      4. СОСТАВЫ ФЛЮСОВ ДЛЯ ПАЙКИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
      Для получения прочного соединения посредством пайки необходимо, чтобы спаиваемые поверхности была тщательно очищены от грязи, жирных пятен и всяких посторонних примесей. Эта очистка может быть произведена механическим способом при помощи напильника, шабера и наждачной бумаги. Но кроме грязи на поверхности металла всегда имеется пленка окиси, которую недостаточно удалить перед началом пайки, а необходимо еще предохранить металл от окисления в процессе самой пайки. Такая защита достигается применением специальных химических веществ, получивших название флюсов. По характеру действия флюсы можно разбить на две группы. К первой группе принадлежат флюсы, которые растворяют пленку окиси металла, а иногда и самый металл. Эта группа флюсов производит весьма энергичное действие очищения. К ней относятся: соляная кислота, хлористый цинк, борная кислота, бура и др. В электромашиностроительном производстве флюсы этой группы находят ограниченное применение, так как они действуют разъедающим образом на медь, свободные остатки флюсов вызывают коррозию металлов, а пары их, выделяемые в процессе пайки, разъедают изоляцию проводников. Места пайки требуют обязательной промывки в горячей проточной воде, что может быть допущено только при пайке голых медных шин вне машины. Вторая группа флюсов не производит никакого химического действия, а служит лишь для образования защитного покрытия поверхности, ранее очищенной каким-либо химическим способом. К этой группе относятся канифоль, воск, вазелин и др. Наибольшее распространение в электротехнике имеет канифоль, применяемая в виде порошка или раствора в бензине или спирте. Канифоль приготовляется из сосновой смолы. Ценным свойством канифоли является то, что она не только совершенно не дает коррозии и не выделяет паров, разъедающих изоляцию, но даже защищает место пайки от наружной коррозии твердой сплошной пленкой, образующейся по окончании пайки. Пленка эта водонепроницаема, и, таким образом, смоляные кислоты, остающиеся на шве пайки, утрачивают свою активность под этой пленкой. Большое распространение получили также специальные пасты, приготовляемые из различных флюсующих материалов. Ниже приводятся рецепты и способы приготовления паяльных флюсов, применяемых при производстве электрических машин.
      1. Флюс для лужения медных шин. Применяется при лужении голых медных шин, имеющих загрязненную поверхность.
      Состав флюса:
      Хлористый цинк 58 Хлористый аммоний 42%
      Способ приготовления:
      1) Загрузить в фарфоровый стакан хлористый цинк и хлористый аммоний, тщательно перемешать в однородную массу и растворить в четырех частях воды.
      2) Добавить спирт-сырец в количестве 20% от общего объема флюса. После лужения необходимо детали тщательно промыть в теплой воде для предохранения от окисления.
      2. Паяльная паста. Применяется при пайке свинцово-оловянным припоем в тех местах, где поверхностная проводимость не имеет значения.
      Состав пасты:
      Вазелин технический 65%
      Канифоль 2,5%
      Хлористый цинк 20 Хлористый аммоний 2%
      Сало 5%
      Дистиллированная вода 5,5%
      Способ приготовления:
      1) Загрузить в эмалированную посуду канифоль, нагреть до 120—130° и в расплавленную массу добавить вазелин, производя перемешивание смеси.
      2) Растворить в подогретой до 30° воде нашатырь, добавить хлористый цинк и после тщательного перемешивания остудить до 25°.
      3) Загрузить в эмалированную посуду сало и хлористый цинк с нашатырем двумя порциями и тщательно перемешивать до получения однородной эмульсии.
      4) Полученную эмульсию переложить в ступку, добавить предварительно подготовленную канифоль с вазелином и при помощи фарфорового пестика тщательно растереть до получения однородной массы. Температура массы при растирании не должна превышать 30°.
      5) Пропустить растертую массу несколько раз через краскотерку до получения совершенно однородной пасты темно-желтого цвета, густой и прозрачной.
      3. Канифольный флюс. Для пайки и лужения свинцово-оловянным припоем всех токоведущих частей электрических машин, как, например: концов секций, катушек, шин, коллекторных и соединительных пластин, кабельных наконечников и т. д. Можно применять очищенную канифоль в сухом виде или в случае неудобства применения сухой канифоли (например, для пайки в ванне концов секций в коллектор) — раствор канифоли в бензине или спирте в пропорции 1:1 по весу.
     
      5. ПАЯНИЕ ТВЕРДЫМИ ПРИПОЯМИ
      Пайка твердыми припоями применяется в электрических машинах, подверженных высоким нагревам, при которых свинцово-оловянные припои уже начинают размягчаться. Твердая пайка занимает промежуточное место между пайкой мягкими припоями и сваркой металлов. Температура плавления твердых припоев выше, чем свинцово-оловянных, но должна быть ниже температуры плавления спаиваемых металлов. В электрических машинах для твердой пайки применяются чаще всего серебряные припои, состоящие из цинка, серебра и меди в различных пропорциях, так как они обеспечивают высокую электропроводность мест пайки. В следующей таблице приводятся свойства и состав серебряных припоев, применяемых для твердой пайки меди.
      Химический состав, % Температура плавления, град.
      Цинк Серебро Медь конец начало
      14 66 20 729 721
      5 75 20 771 740
      Добавка цинка (или кадмия), как видно из таблицы, снижает температуру плавления припоя. Твердые припои применяются в виде порошков или фольги, которая закладывается в место пайки. При папке твердыми припоями для подогревания деталей лучше всего пользоваться ацетиленокислородным или воздушно-ацетиленовым пламенем. Если производится пайка изолированных деталей, как, например, соединение лобовых частей разрезных обмоток, то применение пламени горелки недопустимо, так как оно имеет высокую температуру и большую зону действия, поэтому от него невозможно защитить изоляцию прилегающих к месту пайки частей обмотки. В таких случаях в качестве источника тепла пользуются
      электрическим током, пропуская его через место стыка спаиваемых концов обмотки. Сопротивление этого стыка вызывает выделение тепла в нем. Ток подводится к стыку через губки специальных щипцов, представляющих собой переносный аппарат, аналогичный по устройству аппаратам для точечной сварки. При этом способе требуемая температура развивается только в узкой зоне, а отсутствие открытого пламени обеспечивает сохранность изоляции от обгорания. Припой вносится между спаиваемыми проводниками в виде нарезанных кусочков фольги. В качестве флюса обычно пользуются бурой.
     
      6. СВАРКА СОЕДИНЕНИЙ В ОБМОТКАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
      В некоторых обмотках, например, в обмотках статоров, для соединения проводников вместо спайки концов проводников применяется электрическая дуговая сварка. Концы секций предварительно зачищаются и скручиваются, как показано на фиг. 7. Один полюс источника тока подключается к проводникам обмотки, а другой — к угольному электроду, вделанному в электрододержатель с деревянной ручкой. Для предохранения работающего от поражения электрическим током аппарат питается пониженным напряжением 12— 30 В через трансформатор. Электрод прикладывают к месту сварки, а затем отводят его на небольшое расстояние. При этом в месте разрыва загорается вольтова дуга, которая оплавляет концы скрученных между собой проводников, чем обеспечивается прочный и надежный контакт между ними. Применение сварки взамен пайки концов свинцово-оловянными припоями дает большую экономию рабочего времени, припоев и флюса.
      Фиг. 7. Сварка соединений в обмотке статора.
      В последнее время сварка стала применяться для стержневых обмоток ротора, что значительно повысило надежность электродвигателей, так как при пайке свинцовооловянными припоями соединения часто распаивались при работе электродвигателя, что выводило его из строя.
     
      7. ПАЯНИЕ АЛЮМИНИЯ
      Алюминий по электропроводности занимает следующее место после меди. Однако, он не нашел применения в обмотках электрических машин, так как его удельное сопротивление все же в 1,5 раза больше, чем меди, и соответствующее увеличение сечения проводников повело бы к сильному увеличению размеров пазов, а следовательно, и размеров машин. Единственное место, где алюминий широко применяется, это — беличьи клетки роторов с короткозамкнутой обмоткой, где увеличенное сопротивление клетки повышает пусковой момент электродвигателя, а нагрев допускается больший, чем для других обмоток, так как эти роторы выполняются без изоляции. Алюминиевая беличья клетка заливается в пазы ротора (фиг. 8) и отливается как одно целое с замыкающими кольцами. Поэтому применение пайки алюминия в электрических машинах может встречаться лишь как средство для исправления брака литья беличьих клеток ротора или других алюминиевых отливок.
      Пайка алюминия и его сплавов обычными методами невозможна, так как алюминий, соприкасаясь с кислородом воздуха, очень быстро покрывается тонкой пленкой окиси, которая препятствует пайке. Однако в настоящее время найдены способы, позволяющие производить пайку алюминия как мягкими, так и твердыми припоями. Разработаны припои, которые хорошо пристают к чистому (отшаброванному) алюминию без всяких флюсов.
      Фиг. 8. Ротор с беличьей клеткой из алюминия.
      Для исправления дефектов на алюминиевых деталях применяют такой способ: место, подлежащее пайке, зачищают напильником, накладывают кусочки припоя и нагревают паяльной лампой до расплавления припоя. Затем расплавленный припой растирают при помощи стальной проволочной щетки, пока он не пристанет к поверхности. После этого заливают место пайки расплавленным припоем. Припой состоит из 60,6% олова, 24,3% цинка и 15,1% кадмия (в весовом отношении). Температура плавления припоя 200° С.
      ГЛАВА ВТОРАЯ ПОДГОТОВКА К ОБМОТКЕ ЯКОРЯ, РОТОРА И СТАТОРА
      8. ФОРМЫ ПАЗОВ И ИХ ОБРАБОТКА
      В современных электрических машинах обмотки располагаются по окружности якоря, ротора или статора и закладываются в специальные канавки, которые носят название пазов. Пазы равномерно распределены по окружности и отделены один от другого выступающими частями, которые носят название зубцов. Якорем называется вращающаяся часть машин постоянного тока, ротором — вращающаяся часть машин переменного тока, а неподвижная часть у этих машин получила название статор. Выполнение, и устройство обмоток зависят от формы пазов, в которые обмотки закладываются. В основном пазы можно разбить на три характерных типа (фиг. 9): открытые, полуоткрытые и закрытые.
      1. В открытые паз вкладываются заранее изготовленные и изолированнее секции, выполненные из изолированных или голых проводников. Такие обмотки применяются преимущественно в якорях машин постоянного тока средней и большой мощности, а также в статорах крупных машинах переменного тока.
      2. В полуоткрытые пазы, заранее намотанные, но не изолированные секции, вкладываются по одному проводнику через шлиц (щель) паза. Такие обмотки называются насыпными и применяются для якорей и роторов машин малой мощности и для статоров машин малой и средней мощности.
      3. При закрытых пазах производится ручная обмотка впротяжку из изолированного провода или вставляются заготовленные в виде вилки секции или стержни. Такие обмотки применяются в роторах и статорах машин переменного тока.
      Пакеты ротора, якоря и статора набираются всегда из тонких листов специальной электротехнической стали толщиной 0,5 мм, которые штампуются с пазами соответствующей формы на эксцентриковых прессах. При сборке отдельных листов на вал или в корпус неизбежно получаются некоторые сдвиги между ними, поэтому после прессовки пакета, стенки пазов получаются не гладкими, а шероховатыми, с выступающими внутрь паза острыми заусенцами, которые легко могут прорезать изоляцию обмотки.
      Поэтому перед началом обмотки пазы должны быть предварительно обработаны. Обработка стенок паза может быть произведена тремя способами:
      1) рихтованием (фиг. 10) при помощи стальных клиньев;
      2) опиловкой (фиг. 11) при помощи пилы, которая для облегчения работы и уменьшения изгиба отжимается от противоположной стенки паза плоской пружиной;
      3) дорнованием при помощи специальной каленой протяжки с режущими кромками, которые срезают выступающие заусенцы и удаляют их в виде стружек (фиг. 12). Ввиду большого усилия, требующегося для протаскивания протяжки, эта работа производится на специальном станке, причем паз обрабатывается одним проходом протяжки.
      Фиг. 10. Рихтование паза стальными клиньями.
      Фиг. 11. Опиловка паза.
      Фиг. 12. Дорн для паза.
      Из перечисленных трех способов последний обладает значительными преимуществами перед двумя другими. При дорновании стенок паза получается гарантированный размер для укладки секций, отсутствуют замыкания между отдельными листами якоря и тем самым уменьшаются потери и, наконец, значительно ускоряется процесс обработки пазов за счет замены ручного труда машинным. После обработки пазы должны быть тщательно очищены от металлической пыли и разных посторонних тел при помощи металлической щетки и продуванием струи сжатого воздуха. Якорь, ротор или статор внимательно осматриваются, чтобы убедиться в том, что в пазах не осталось острых краев, кромок или заусенцев, могущих повредить изоляцию обмотки. Затем стенки пазов покрываются лаком воздушной сушки при помощи кисти или пульверизатора. Покрытие лаком производится для того, чтобы в процессе работы машины на них не образовывалась ржавчина, способная разъедать изоляцию. Кроме того, слой лака является дополнительной изоляцией секций по отношению к корпусу.
     
      9. ИЗОЛЯЦИЯ ОБМОТКОДЕРЖАТЕЛЕЙ
      Выступающие из паза части обмотки называются лобовыми частями обмотки. Для того чтобы при вращении лобовые части якоря и ротора не отгибались в сторону статора под действием центробежной силы, они стягиваются несколькими витками стальной проволоки, которые носят название бандажа. В качестве опоры для лобовых частей служат насаженные па вал специальные детали, которые называются обмоткодержателями. Форма обмоткодержателей бывает различной в зависимости от формы лобовых частей обмотки и конструкции электрической машины. Для того чтобы предохранить лобовые части обмотки
      от замыкания на корпус, обмоткодержатели должны быть изолированы. Материалы для изолировки обмоткодержателей выбираются в соответствии с классом изоляции самих секций. Обычно в чертежах не содержится исчерпывающих данных по изолировке обмоткодержателей, а указывается только характер применяемых материалов и общая толщина изоляции.
      Фиг. 13. Обмоткодержатель открытого типа задней стороны якоря. а — обод обмоткодержателя; б — шпагат; в— прессшпановые полоски; г - головка секции; д — прессшпановые прокладки; е—изоляция под бандажом; ж — проволочный бандаж.
      Поэтому определение размеров заготовок изоляционных материалов и числа слоев для получения требуемой толщины, а также способа укрепления отдельных слоев изоляции обмотчику приходится делать самостоятельно. Ниже приводятся примеры изоляции обмоткодержателей открытого типа (фиг. 13, 14) и закрытого типа (фиг. 15) для машин постоянного тока. Изолировка обмоткодержателей с задней стороны якоря (противоположной коллектору) производится следующим образом (фиг. 13). Наружная поверхность обода окрашивается шеллачным или бакелитовым лаком, после чего на нее наматывается по всей окружности полоса хлопчатобумажной ткани шириной несколько больше тройной ширины обода. Эта ткань накладывается так, чтобы свешивание полосы с обеих сторон обода, а было одинаковым.
      Фиг. 14. Обмоткодержатель передней стороны якоря. а—кольцо обмоткодержателя; б— киперная лента, в—лента из лакоткани; г—головка секции; д— прессшпановые прокладки; е— изоляция под бандажом; ж—проволочный
      бандаж.
      Фиг. 15. Обмоткодержатели закрытого типа.
      Полоса ткани укрепляется шпагатом б, который наматывается в несколько витков в канавке обода, как изображено на фиг. 13. Полоса ткани, лежащая на ободе, промазывается шеллачным или бакелитовым лаком. Поверх шпагата и ткани накладываются заранее
      заготовленные полосы прессшпана в, которые шире обода обмоткодержателя на 10—15 мм. Для удерживания слоев прессшпана служит лента, которая наматывается непрерывно в несколько слоев, а под нее в процессе намотки подкладываются полосы прессшпана, смазанные шеллачным или бакелитовым лаком. Таким образом, все слои прессшпана плотно облегают обод обмоткодержателя, и после засыхания лака превращаются в сплошной пакет. После того, как все слои прессшпана, необходимые для получения требуемой толщины изоляции, уложены, края полосы ткани разрезаются в нескольких местах и завертываются на верхний слой прессшпана, предварительно смазанный лаком. При этом ткань тщательно выравнивается, чтобы на ее поверхности не было пузырей и крупных морщин, и сверху по всей ширине обода затягивается изоляционной лентой в один слой. Обмоткодержатель передней стороны якоря (сторона коллектора, фиг. 14) представляет собой кольцо, укрепленное на ребрах. Для изолировки такого обмоткодержателя кольцо по всей окружности смазывается лаком и обвертывается четырьмя-пятью слоями киперной или миткалевой ленты толщиной 0,25—0,40 мм. Поверх киперной ленты наматывается лента из лакоткани толщиной 0,2 мм в один слой с полуперекрышкой. При изолировке обмоткодержателей толщина изоляции должна быть подобрана таким образом, чтобы лобовые части обмотки по выходе из паза опирались на изоляцию обмоткодержателей. Если толщина изоляции будет меньше, чем требуется, то лобовые части будут в местах выхода из паза прогибаться вниз давлением бандажа, что может повести к пробиванию на корпус. Если же изоляция обмоткодержателей будет иметь излишнюю толщину, то бандаж может выйти за пределы окружности якоря. На фиг. 15 приведен пример изоляции обмоткодержателей закрытого типа для машины постоянного тока. Изоляция обмоткодержателя со стороны коллектора в принципе не отличается от способа, который описан ранее (фиг. 13). Нарезанные заранее полосы из изоляционного материала требуемой ширины обвертываются вокруг обмоткодержателя и затягиваются киперной лентой. Изолировка обмоткодержателя закрытого типа со стороны, противоположной коллектору (фиг. 15), представляет некоторые особенности по сравнению с описанными выше способами. Эти особенности вытекают из того, что поверхность обмоткодержателя состоит из двух пересекающихся поверхностей: плоской и цилиндрической. Плоская торцевая часть обмоткодержателя изолируется при помощи изоляционных дисков с надрезанными краями, а цилиндрическая — полосами изоляционного материала, которые укладываются под ленту, перекрывая друг друга и отвороты изоляционных дисков. Таким образом, на поверхности обмоткодержателя образуется сплошной слой изоляции, толщина которой должна быть такой, чтобы лобовые части обмотки плотно к ней прилегали. В местах выхода секций обмотки из пазов изоляция должна быть намотана вровень с основаниями пазов якоря.
     
      10. РЕЗКА ИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
      Для достижения экономного раскроя листов изоляции для каждой машины вырезаются шаблоны отдельных изоляционных прокладок. На шаблоне пишется тип машины и количество прокладок. При помощи таких шаблонов производится разметка листов изоляции, причем обрезки и отходы, остающиеся после вырезки изоляционных прокладок для крупных машин, используются для изоляции малых машин. Благодаря этому получается очень высокое использование площади листа. Его можно достигнуть, однако, только в том случае, если изоляционные прокладки для всех машин заготовляются заранее и хранятся в цеховой кладовой. Для резки изоляции применяются рычажные ножницы (фиг. 16). Планка-упор устанавливается на таком расстоянии от режущей кромки ножа, чтобы получались полосы требуемой ширины. Прижимная планка приводится в действие ногой и исключает необходимость придерживать лист изоляции вблизи от кромки ножа, что в значительной степени повышает безопасность работы. При работе на рычажных ножницах одна рука все время находится на рукоятке ножа, а другая подает материал после каждой резки до упора в планку. Для вырезки изоляционных дисков служат роликовые ножницы (фиг. 17). Квадраты,
      нарезанные на рычажных ножницах, надеваются на оправку ножниц. При этом вращающиеся круглые ножи вырезают окружность, радиус которой определяется установкой ножниц.
      Фиг. 16. Рычажные ножницы. Фиг. 17. Роликовые ножницы.
      Для резки мелких изоляционных деталей сложной формы, изготовляемых из отходов изоляционных материалов, применяются ручные ножницы. Для массовой заготовки мелких изоляционных деталей с непрямолинейным контуром применяется штамповка на эксцентриковых прессах.