Технология изготовления контрольного кабеля

Дипломный проект Технология изготовления контрольного кабеля Студент группы 140К Абдрашитов Т. М

кабель изготовление контроль технический

Темой моего дипломного проекта является технология изготовления кабеля марки АПвВГ 3×70 на напряжение 1кВ.

В поясной записке дипломного проекта будут рассчитаны и составлены карты эскизов согласно технологической цепочке изготовления данного кабеля. Рассмотрены вопросы по технике безопасности, задачи контроля. В экономической части будет рассчитана себестоимость кабеля на 1 км.

1. Технические характеристики кабеля марки АПвВГ 3×70

Технические характеристики кабеля марки АПвВГ приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 — Технические характеристики АПвВГ

Силовые кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1,0 кВ частоты 50Гц или на постоянное напряжение в 2,4 раза больше переменного напряжения. Кабели изготавливаются для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом. Кабели предназначены для эксплуатации на суше, реках и озерах на высотах до 4300 м. над уровнем моря.

Кабели АПВВГ применяются для прокладки:

— в воздухе при отсутствии опасности механических повреждений в ходе эксплуатации;

— для прокладки в сухих или сырых помещениях (туннелях), каналах, кабельных полуэтажах, шахтах, коллекторах, производственных помещениях, частично затапливаемых сооружениях при наличии среды со слабой, средней и высокой коррозионной активностью;

— для прокладки на специальных кабельных эстакадах, по мостам и в блоках. Кабели предназначены для вертикальных, наклонных и горизонтальных трасс. Небронированные кабели могут использоваться в местах подверженных вибрации. Кабели не распространяют горение при одиночной прокладке (нормы МЭК 60 332−1). Допустимый нагрев токопроводящих жил в аварийном режиме не должен превышать +130°С и продолжительность работы в аварийном режиме не должна быть более 8 часов в сутки, но не более 1000 часов за срок службы.

Срок службы кабелей — 30 лет. Стандарт: ГОСТ 16 442–80, ТУ 16. К09−144−2005

Конструкция.

1. Токопроводящая жила — алюминиевая, однопроволочная или многопроволочная, круглой или секторной формы, 1 или 2 класса по ГОСТ 22 483.

2. Изоляция — из силанольносшитого полиэтилена. Изолированные жилы многожильных кабелей имеют отличительную расцветку, которая может быть не только сплошной, но и в виде продольной полосы шириной не менее 1 мм. Изоляция нулевых жил выполняется голубого цвета. Изоляция жилы заземления — двухцветная в виде комбинации зеленого и желтого цветов.

3. Скрутка — изолированные жилы кабелей скручены в сердечник вокруг жгута из ПВХ пластиката или невулканизированной резины в кабелях марки АПвВГ. Кабели выполняются двух-, трех-, четырехи пятижильными и имеют все жилы одинакового сечения или одну жилу меньшего сечения (нулевую или заземления) в чеТырехжильных кабелях.

4. Поясная изоляция — накладывается поверх скрученных жил из мелонаполненной невулканизированной резиновой смеси или из ПВХ пластиката в кабелях марки с заполнением промежутков между жилами.

5. Оболочка — из ПВХ пластиката.

Конструктивные характеристики представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 — Конструктивные характеристики кабеля АПвВГ 3×70

2. Сечение кабеля марки АПвВГ 3×70

Сечение кабеля представлено на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 — Сечение кабеля АПвВГ 3×70

1 Алюминиевая токопроводящая жила;

2 Изоляция из сшитого полиэтилена (цветовая маркировка жил);

3 Скрепляющая обмотка;

4 Оболочка из ПВХ пластиката.

3. Описание применяемых материалов

3.1 Алюминий

Алюминий — химический элемент III группы периодической системы Менделеева (атомный номер 13, атомная масса 26,98 154). В большинстве соединений трехвалентен, но при высоких температурах он способен проявлять и степень окисления +1. Из соединений этого металла самое важное — оксид Al₂O₃.

Алюминий — серебристый-белый металл, легкий (плотность 2,7 г/см³), пластичный, хороший проводник электричества и тепла, температура плавления 660^oC. Он легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы. Химически активен (на воздухе покрывается защитной оксидной пленкой — оксидом алюминия, который (Al₂O₃) надежно предохраняет металл от дальнейшего окисления. Но если порошок алюминия или алюминиевую фольгу сильно нагреть, то металл сгорает ослепительным пламенем, превращаясь в оксид. Он растворяется даже в разбавленных соляной и серной кислотах, особенно при нагревании. А вот в сильно разбавленной и концентрированной холодной азотной кислоте он не растворяется. При действии на него водных растворов щелочей слой оксида растворяется, причем образуются алюминаты — соли, содержащие алюминий в составе аниона:

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al (OH)₄].

Алюминий, лишенный защитной пленки, взаимодействуют с водой, вытесняя из нее водород:

2Al + 6H₂O = 2Al (OH)₃ + 3H₂

Образующийся гидроксид алюминия реагирует с избытком щелочи, образуя гидроксоалюминат:

Al (OH)₃ + NaOH = Na[Al (OH)₄].

Суммарное уравнение растворения алюминия в водном растворе щелочи имеет следующий вид:

2Al + 2NaOH +6H₂O = 2Na[Al (OH)₄] + 3H₂.

Алюминий активно взаимодействует и с галогенами. Его гидроксид Al (OH)₃ — белое, полупрозрачное, студенистое вещество.

В земной коре содержится 8,8% алюминия. Это третий по распространенности в природе элемент после кислорода и кремния и первый — среди металлов. Он входит в состав глин, полевых шпатов, слюд. Известно несколько сотен минералов Al (алюмосиликаты, бокситы, алуниты и другие). Важнейший минерал алюминия — боксит содержит 28−60% глинозема — оксида алюминия Al₂O₃.

В чистом виде алюминий впервые был получен датским физиком Х. Эрстедом в 1825 году, хотя и является самым распространенным металлом в природе.

Производство алюминия осуществляется электролизом глинозема Al₂O₃ в расплаве криолита NaAlF₄ при температуре 950_oC.

Алюминий применяется в авиации, строительстве, преимущественно в виде сплавов с другими металлами, электротехнике (заменитель меди при изготовлении кабелей и т. д.), пищевой промышленности (фольга), металлургии (легирующая добавка), алюмотермии, кабельной промышленности и т. д.

Технические характеристики алюминия:

Плотность — 2,7×10³ кг/м³;

Удельный вес — 2,7 г/cм³;

Удельная теплоемкость при 20 ^oC — 0,21 кал/град;

Температура плавления — 658,7 ^oC;

Удельная теплоемкость плавления — 76,8 кал/град;

Температура кипения — 2000 ^oC;

Относительное изменение объема при плавлении (дельта V/V) — 6,6%;

Коэффициент линейного расширения (при температуре около 20 ^oC): — 22,9×106(1/град);

Коэффициент теплопроводности — 180 ккал/м x час x град;

3.2 Поливинилхлорид изоляционный

Изоляция из поливинилхлоридного пластиката Поливинилхлоридные (ПВХ) пластикаты — смесь поливинилхлоридной смолы с пластификаторами, стабилизаторами и другими добавками.

Для изготовления ПВХ пластиката применяют суспензионные смолы. Пластификаторы (эфиры фталевой, фосфорной и себациновой кислот) придают ПВХ пластикату эластичность, и облегчает процесс его переработки, но ухудшают его химическую стойкость, нагревостойкость и электроизоляционные свойства.

Более высокими электроизоляционными свойствами обладают пластификаторы и диоктифталат. Поливинилхлоридные пластикаты на основе себациновой, адипиновой и фталевой кислот обладают более низкой летучестью высокой стойкостью против старения и действия масел. В изоляционные ПВХ пластикаты вводят антиоксиданты, обеспечивающие длительные сохранения высокого удельного электрического сопротивления, гибкости при низких температурах и нагревостойкости. Для удешевления ПВХ пластикатов и придания большей стойкости против горения в них вводят хлорированные парафины.

Введение

в ПВХ пластикатов стабилизаторов значительно повышает температуру его разложения. Для получения цветного ПВХ пластиката в него вводят окрашивающие добавки, главным образом пигментные красители. Для удешевления и получения ряда специфических свойств ПВХ пластикат может содержать наполнители (каолин, сажу, карбонат кальция, тальк). ПВХ пластикаты за счет улетучивания пластификатора стареют — происходит снижение их эластичности и холодостойкости.

Поливинилхлоридный пластикат по ГОСТ 5960–72 предназначен для работы в диапазоне температур от -60 до 70 °C, а диапазон ПВХ марки ИТ-105 до 105 °C. В зависимости от свойств и назначения ПВХ пластиката выпускаются следующие типы и марки: изоляционный И марок И40−13, И50−13, И40−14, И50−14; Светостойкость ПВХ пластиката при 40 °C не менее 1000ч. горючесть не более 60с, цветостойкость в везерометре при 70 °C не менее 90ч.

Таблица 3.1 [5 табл.1.14] Диэлектрические физико-химические и другие показатели изоляционных ПВХ пластикатов

3.3 Поливинилхлорид для оболочки

Поливинилхлоридные оболочки кабелей проводов и шнуров изготавливают из шлангового пластиката, отличающегося от изоляционного пластиката соответствующим подбором пластикаторов и стабилизаторов, обеспечивающих большую стойкость против светового старения.

Для изготовления оболочек и шлангов используют пластикаты марок: О-40, О-50, О-55. Физико-механические свойства ПВХ пластикатов и их стойкость к агрессивным средам. Потери массы при 160 °C в течении 6ч. всех марок не превышают горючесть не более 60с. плотность пластикатов 1280—1290 кг/м³, цветостойкость в везерометре при 70 °C Из-за улетучивания пластификаторов за время эксплуатации снижется.

Свойства материалов указаны в таблице 3.3

Таблица 3.3 — Диэлектрические, физико-механические показатели шлангового пластиката [5 табл.1.22]

Таблица 3.4 — Сводная таблица стоимости материалов

4. Конструктивный расчет

1. Определяем диаметр по изоляции

D_из=2hпр + 2д_из

Где:

hпр — высота сектора проволоки

hпр = 8.2мм табл. 1.1

д_из — толщина изоляции д_из = 1.4мм табл. 1.1

D_из=2*8.2+2*1.4=19.2мм

2. Определяем диаметр по скрутке изолированных жил 14×2.5

D_скр= к*D_из

Где:

ккоэффициент скрутки к=1.46.

D_скр= 1.46*19.2 = 28 мм

3. Определяем диаметр по пленке ПЭТ

D_ш=D_скр+ 2д_ш

Где:

д_ш — толщина шланга пленки д_ш =0.05мм табл.1.1

D_ш=28 + 2*0.05=28.1 мм

5 Расчет массы кабеля АПвВГ 3×70

1. Определяем расход алюминия на 1 км кабеля.

М_ж=S* n*_al*К_укр*? [3. Ф.30]

Где:

S — сечение жилы кабеля; S=70 мм²=70*10^-6 м²

nчисло жил в кабеле

n=3

al=2.7 г/см³ = 2.7*10³ кг/м³

К_укр— коэффициент учитывающий укрутку жил в кабель К_укр=1+

Где:

mкоэффициент укрутки жил в кабель

m=20

К_укр==1.012

? — длина кабеля; ?=1000 м.

М_ж==574 кг/км

2. Определяем расход ПВХ для изготовления изоляции на 1 км кабеля И-40−13

М_и= *(D_т.п.ж.+д_из)*д_из*n*_и*К_ф*К_укр*? [3 ф. 45]

Где:

D_{т.п.ж. -} диаметр токоведущей жилы

D_т.п.ж. =11.2мм К_ф— коэффициент учитывающий технологические факторы, для изоляции К_ф =1.07 [3. табл. 15]

М_и= 3.14*(1.37+1,4)*1,4*14*1.3*1.07*1.012*1=73.1 кг/км.

3. Определяем расход ПВХ для поясной изоляции И-40

М_п= *(D_скр+д_п.из)*д_п.из*_о*К_ф*? [3. Ф 52]

_о- плотность ПВХ И-40

_о=1.3г/см³

М_и=3.14*(11.33+1.5)*1.5*1.3*1.07*1 = 84 кг/км

4. Определяем расход ПВХ оболочки О-40

М_обл= *(D_скр+д_обл)*д_обл*_о*К_ф*? [3 ф.45]

Где:

D_скр— диаметр по скрутке

D_бр = 28 мм д_обл — толщина оболочки д_обл = 1.5мм К_ф — коэффициент К_ф= 1.10 [3 табл. 15]

М_обл=3.14*(28+1.5)*1.5*1.2*1.10*1=105.8 кг/км

6. Определяем массу кабеля М=М_ж.+М_и+М_п+М_обл

М=574+73.1+84+105.8=836,9 кг/км Талица 5.1 — Сводная таблица конструктивного и расчета массы.

6. Технологическая цепочка

Технологическая цепочка изготовления кабеля представлена на рисунке 6.1

Рисунок 6.1 — Технологическая цепочка изготовления кабеля АПвВГ 3×70

7. Описание технологического оборудования

7.1 Линия волочения MSM85

Линия волочения MSM 85 предназначена для изготовления проволоки из алюминия и алюминиевого сплава.

Материалы и полуфабрикаты:

— Катанка алюминиевая ГОСТ 13 843–78.

— Катанка из алюминиевого сплава ТУ 16−705.493−2006

— Волочильная смазка марки Berudraw А1 20

— Моющее средство «Персей» для мойки волок;

— Салфетка техническая ТУ 63−178−77−82

Линия волочения MSM 85 ф. Niehoff состоит из отдающего устройства AT 1800, волочильной машины MSM 85, устройства компенсации проволоки VM 400 и намоточного устройства S 630.D.G.EA. Схема линии волочения представлена на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 — Схема линии волочения MSM85

1-отдающее устройство ATV 1800; 2-волочильная машина MSM 85; 3-устройствс компенсации проволоки VM 400; 4-приемное устройство S630.D.G.EA

Отдающее устройство ATV 1800

Вертикальный отдатчик одинарной проволоки из бунтов без скручивания (рисунок 7.2) оснащен тремя тормозами с пневматическим приводом.

Рисунок 7.2- Отдающее устройство ATV1800

1-маховик; 2-зажимной крест; 3-крышка; 4-центральный узел; 5-клин; 6-центральный сегмент; 7-кантовочный сегмент; 8-вращающийся стол Два тормоза с настройкой полного давления для функции остановки при аварийном останове. Один тормоз для обратного натяжения при низком давлении для функции остановки, настраивается через потенциометр на панели управления. Отслеживание конца бунта осуществляется световым барьером, установленным на одном из центральных сегментов.

Рисунок 7.3 — Пульт управления приемником 1- Аварийный останов; 2-Быстрый останов линии; 3 — Пуск линии; 4-«Разжать»; 5-«Сжать»; 6-Отпустить тормоз; 7- Выбор отдатчика

Загрузка бунтов катанки в отдающее устройство осуществляется следующим образом:

— вручную выкрутить маховик и при помощи кран-балки снять маховик, зажимной крест и крышку;

— отпустить тормоза, нажав кнопку на пульте управления отдатчиком (Рисунок 7.3);

втянуть центральные сегменты и кантовочный сегмент, нажав на пульте управления кнопку «Сжать»;

— настроить отдатчик на соответствующий внутренний диаметр бунта, передвинув клинья вдоль продольных отверстий;

— установить бунт на отдатчик с помощью кран-балки, исключив свисание свободных концов строп с кантовочного сегмента.

— разжать центральные сегменты и поднять кантовочный сегмент нажатием кнопки «Разжать»;

— после этого установить и закрепить маховик, зажимной крест и крышку.

Допускается загрузку бунтов производить с помощью автопогрузчика, при этом вязки, стягивающие бунт, снять после установки бунта на отдатчик, свободные концы вязок удалить.

Волочильная машина MSM 85 включает в себя:

— волочильный стан;

— приводы;

— систему снабжения волочильной смазкой с охлаждением (теплообменник) и фильтрацией.

Проволочно-волочильный стан имеет горизонтальную конструкцию тандем, состоящий из трех секций (рисунок 7.4) и работающий по принципу волочения без скольжения. Между тяговыми шайбами находятся волокодержатели. Каждая волока и тяговые шайбы омываются, и охлаждаются волочильной смазкой. Оптимальный отвод тепла достигается за счет полного погружения тяговых шайб и волокодержателей в смазочный бак и обмыва волок волочильной смазкой под высоким давлением. Волочильная камера оснащена крышкой с электроприводом для облегчения управления станком и обеспечения полного доступа к тяговым шайбам при заправке машины.

Приводы тяговых шайб волочильной машины (рисунок 4) осуществляются электродвигателями переменного тока, установленными на редукторах Непосредственно на конце вала редукторов установлены тяговые шайбы. Обратный ход тяговых барабанов блокируется. Привод вытягивающей шайбы осуществляется через клиноременную передачу.

Рисунок 7.4 — Волочильный стан MSM85

1- ручной вентиль для подачи смазки; 2- крышка; 3- волокодержатель; 4- тяговые шайбы; 5- планка-педаль; 6-контроль обрыва проволоки; 7- приводы волочильной машины Охлаждение двигателей осуществляется централизованной системой циркуляционного хладагента с охлаждением охлаждающей жидкостью (рисунок 7.5).

Рисунок 7.5 — Схема циркуляции охлаждающей жидкости

1 — насос; 2 — теплообменник; 3 — реле расхода; 4 — клапан; 5 — клапан; 6 — датчик температуры; 7 — индикатор уровня; А — приток, отток охлаждающей воды.

Бак установки объемом 0,35 м заполняется дистиллированной водой и антифризом. Содержание антифриза в охлаждающей жидкости составляет 25% (0,0875 м) от общего объема жидкости.

Насос (1) качает охлаждающую жидкость через теплообменник (2) для подачи на двигатели. Реле расхода (3) и датчик температуры (6) контролируют циркуляцию охлаждающей жидкости. Рабочая температура охлаждающей жидкости должна быть менее 25 °C (при 25 °C на пульт управления выводится предупреждение, при 30 °C остановка всей линии). С помощью клапана (5) можно индивидуально для каждого двигателя устанавливать количество охлаждающей жидкости (заводская установка примерно 10 л/мин).

Нагретая жидкость возвращается в бак, уровень заполнения бака показывает индикатор заполнения (7).

Намоточное устройство S 630.D.G.EA включает в себя:

— раскладочное устройство;

— устройство переброса проволоки;

Намоточное устройство с цепочным конвейером в шпулере (рисунок 7.6) предназначено для наматывания проволоки на приемный барабан.

Рисунок 7.6 — Намоточное устройство

1- шпулер; 2- гидроагрегат; 3- цепочный конвейер, гидравлически настраиваемый по высоте для шпуль различного размера;

Укладка проволоки на барабан осуществляется укладывающим роликом. Держатель укладывающего ролика закреплен на направляющей каретке (Рисунок 7.7).

Направляющая каретка перемещается перпендикулярно катушке. Настройка укладки проволоки осуществляется на пульте управления намоточного устройства, где необходимо задать следующие параметры: ширину, шаг и скорость раскладки.

Рисунок 7.7 — Направляющая каретка укладки проволоки.

1- двигатель с тормозом; 2- ходовой винт; 3- направляющие стержни и шариковые втулки; 4- полозья; 5- сильфон.

Возможны два режима укладки проволоки: с постоянным шагом укладки или с постоянной скоростью.

В режиме укладки с постоянным шагом, скорость укладки подстраивается под частоту вращения катушки. Шаг укладки остается постоянным во время всего процесса намотки.

В режиме укладки с постоянной скоростью, в зависимости от степени заполнения катушки, изменяется скорость шага укладки, т. е. чем полнее катушка, тем больше шаг укладки. Вес проволоки на барабане, при этом режиме работы, меньше чем при постоянном шаге укладки.

Устройство переброса проволоки.

Проволоку направить от направляющего шкива (1) (Рисунок 7.8) к шпуле (2) и закрепить на животе катушки. Ролик переброса (3) продвинуть в сторону пустой катушки и механизм переброса проволоки (4) повернуть вниз, проволока должна касаться сердечника пустой катушки. Если проволока не касается сердечника, нужно держатель (5) переместить вниз.

Рисунок 7.8 — Устройство переброса проволоки

1- направляющий шкив; 2- шпуля; 3- ролик переброса; 4- механизм переброса; 5- держатель; 6- ведущий диск; 7- режущая пластина; 8- проволока; 9- закаленный стержень; 10- ударный нож; 11- винт;

Установка механизма обрезки. Расстояние между ведущим диском (6) и режущей пластиной (7) должно быть не более 1 мм, а между проволокой (8) и режущей пластиной (7) не более 20 мм.

Регулировка механизма укладки. Под воздействием магнитного клапана закаленный стержень (9) передвигается вперед и толкает проволоку в позицию обрезки. Второй стержень перемещается одновременно в сторону катушки. Бла-годаря этому проволока перекладывается на полную катушку без образования горки. Проволока при этом не должна касаться ни нижней части ударного ножа (10) ни ведущего диска (6). Для этого, регулировка осуществляется при помощи винта (11). Проволока должна быть проведена точно в коническое отверстие ударного ножа.

Число оборотов катушки при перебросе проволоки из алюминия или алюминиевого сплава на 2% выше номинального числа оборотов пустой катушки. Скорость переброса проволоки составляет 8−12 м/сек.

Технические характеристики линии волочения MSM 85

Максимальное число проволок 1

Максимальное число волок в маршруте волочения 13

Удлинение по ступеням волочения изменяемое Диаметр тяговых шайб, мм 450

Диаметр вытягивающей шайбы, мм 450

Диаметр проволоки на входе (макс), мм 9,5

Диаметр готовой проволоки, мм от 4,63 до 1,70

Максимальная рабочая скорость, м/с 35

Мощность привода 1−12, кВт 43

Мощность привода вытягивающей шайбы, кВт 61

Габариты бака волочильной смазки, мм 3500×1560×1800;

Заправляемое количество волочильной смазки, м3 8

Давление сжатого воздуха, бар 6

Размеры приемного барабана, мм диаметр щеки 630

диаметр шейки 355

длина шейки 400

осевое отверстие 127

7.2 Наложение изоляции КЭЛ 90 (120) Кабельная Экструзионная Линия

Кабельная экструзионная линия предназначена для наложения пластмасовой изоляции и защитных оболочек из полиэтилена и поливинилхлоридного пластиката. Кабельная экструзионная линия состоит из:

Экструдер.

Экструдер предназначен для гомогенизации и пластификации полимерного материала. Максимальная производительность экструдера поПВХ пластикату 260кг/ч.

Привод.

Привод состоит из двигателя постоянного тока мощностью 110кВт принудительного охлаждения и редуктор с передаточным отношением i=16 регулируемые обороты до 80 об/мин Цилиндр и шнек.

Цилиндр изготовлен из полиметаллической заготовки. Он разделен на шесть зон терморегулирования с общей мощностью 42кВт. Зона питания охлаждается водой. Охлаждение цилиндра принудительно воздушное. Шнек выработан из высококачественной легированной стали и азотирован.

Электрооборудование.

Электроаппаратный шкаф содержит все необходимые приборы контроля и управления. Помимо шести зон нагрева экструдера предусмотрены дополнительные три зоны, для подключения нагрева хомута, головки и матрицы. Установлен компьютер, позволяющий устанавливать необходимую температуру по зонам нагрева.

Загрузочный бункер Загрузочный бункер предназначен для обеспечения непрерывной подачи материала в экструдер. Бункер оснащен нагревательными элементами с вентилятором для сушки и предварительного подогрева материала уровня материала смотровым окном для контроля уровня материала, задвижкой в нижней части для прекращения подачи материала в случае необходимости и разгрузочным патрубком.

Отдающее устройство Предназначена для отдачи кабеля с барабана диаметром щеки от 400 до 630 мм. Наиболее распространены независимые отдающее устройство с вращающимся барабаном. Отдающее устройство пинольного типа состоит из станины, механизма раскладки, механизмов регулирования частоты вращения и приемного барабана и скорости перемещения вилки раскладчика.

Ванная охлаждения.

Действующая длина ванны 20 м. Ванна состоит из секций, каждая секция имеет патрубок подачи воды, сливное устройство с шаровым краном.

Приемное устройство.

Приемное устройство предназначено для установки приемной тары и правильной укладки на приемную тару изготавливаемого изделия. Приемное устройство пинольного типа состоит из станины, механизма раскладки, механизмов регулирования частоты вращения приемного барабана и скорости перемещения вилки раскладчика.

Схематичное изображение КЭЛ -90 (120) представлено на рисунке 7.9

Рисунок 7.9 — Схематическое изображение КЭЛ — 90 (120)

1 — Отдающее устройство; 2 — Тяговое устройство; 3 — Загрузочный бункер; 4 — Ванная охлаждения; 5 — Тяговое устройство; 6 — Приемное устройство.

7.3 Крутильная машина сигарного типа СТ-1+6×630

Крутильная машина сигарного типа СТ-1+6×630 фирмы Caballe предназначена для скрутки круглых уплотненных или неуплотненных жил из леди, алюминия и алюминиевого сплава, алюминиевых и медных жил с изоляцией 43 поливинилхлоридного пластиката или полиэтилена.

Принципиальная схема линии скрутки представлена на рисунке 7.10.

Рисунок 7.10 — Схема линии скрутки Крутильная машина сигарного типа фирмы Caballe СТ-1+6×630 состоит из следующих основных узлов:

1 — Отдающего устройства DACT-1 хбЗО;

2 — Сигары СТ-бх630;

3 — Формирующей головки PRF/CT-6;

4 — Уплотняющей головки ССА-3×150;

5 — Двухколесной тяги CDD-1000/1,5;

6 — Приемника ANPT-1600/6;

7 — Линии контроля;

8 — Пульта управления.

Отдающее устройство DACT-1×630 (рисунок 7.11) представляет собой отдатчик пинольного типа. Отдатчик надежно закреплен на полу при помощи анкерных болтов. Барабан устанавливается на две пиночи, одна из которых неподвижна, а другая подвижна, с разжатием от пневмоцилиндра и зажатием от пружины.

Рисунок 7.11 — Отдатчик DACT-1×630

1- барабан; 2 — механический тормоз постоянного натяжения; 3 — пиноли.

Тормоз барабана осуществляется при помощи регулируемого механического привода (цепь с набором фрикционных пластин) с пружинным регулированием, с быстроразжимным механизмом для смены катушки. Тормоз оснащен рычагом для определения текущего диаметра размотки и поддержания постоянного усилия натяжения в процессе размотки. Натяжение можно регулировать в диапазоне от 50 до 400 Н.

Сигара СТ-6×630 представлена на рисунке 7.12

Рисунок 7.12 — Сигара СТ-6×630

1 — ротор; 2 — преформирующая головка; 3 — опоры; 4 — люлька; 5 — двигатель и коробка передач; 6 — защитное ограждение.

Сигара состоит из 2 специальных стальных роторных труб высокого качества. Трубы с окошками для контроля размотки жилы и упрощения операций заправки. На каждую роторную трубу имеется по 3 люльки. Всего в машину может быть загружено 6 барабанов. На люльках имеется датчик наклона, который настроен под углом 15°. В случае превышения этого градуса люлькой линия остановится. Подача жил осуществляется при помощи полированных калибров из карбида вольфрама и роликов. Операция позиционирования ротора под загрузку и выгрузку производится автоматически. Имеется датчик положения, который определяет останов всего ротора, обеспечивая плавильное положение всей роторной трубы, что позволяет правильно загружать и выгружать барабаны.

Люльки оборудованы системой блокировки пинолей с пневматическим поршнем. Управление системой зажатия пинолей осуществляется электрическими средствами. В случае неисправности замка линия не запустится.

В каждый главный подшипник ротора встроен датчик вибраций и температурный датчик. Температурные датчики определяют любую перегрузку и выдают команду на останов линии до превышения критической температуры в подшипниках.

В случае превышения допустимого предела вибраций срабатывает датчик вибраций и линия останавливается.

Смазка подшипников подается автоматически при помощи гидравлической станции. Любое нарушение циркуляции масла в распределителях приводит к автоматическому останову машины.

Тормоз барабана осуществляется при помощи регулируемого механического привода (цепь с набором фрикционных пластин) с пружинным регулированием, с быстроразжимным механизмом для смены катушки.

В конце крутильной машины размещена преформирующая головка, использующаяся для придания проволоке нужного S-образного изгиба. Преформирующая головка состоит из пластин, на каждой из которых размещены по три ролика. Первый и третий ролик могут перемещаться в продольном направлении. Центральный может регулироваться в радиальном направлении. Регулировки необходимы для снижения внутренних напряжений в проволоке при скрутке и для обеспечения оптимального прилегания при скрутке жил различного диаметра.

Технические характеристики линии Линейная скорость, м/мин до 150

Максимальная частота вращения сигары, об/мин 900

Время ускорения, с 180

Время на штатный останов, с 30

Время на аварийный останов, с 10

Диаметр скручиваемой алюминиевой и медной проволоки, мм от 1,25 до 4,50

Количество скручиваемых проволок, шт 7

Максимальное сечение скрутки, мм² 95

Максимальное сечение при уплотнении, мм 95

Максимальный диаметр скрученной токопроводящей жилы, мм 15

Шаг скрутки проволок в жилу, мм от 50 до 300

Диаметр щеки отдающих барабанов, мм 630

Диаметр щеки приемного барабана, мм от 1000 до 1600

Электропитание Основной источник питания 3×380 В (±10%)

Цепи управления. 1×220 В переменного тока Нейтраль требуется Заземление требуется Частота, Гц 50 (±1)

Пневматическая система Минимальное давление в системе подачи сжатого воздуха, бар 12

8. Технологический расчет

8.1 Изолирование

1. Марка экструзионной линии МЕ-1−90

2. Марка кабеля

АПвВГ

3. Конструкция жилы

3х70

4. Материал изоляции ПВХ марки И-40

5. Номинальная и максимальная толщина изоляции д_из.ном=0.6мм д_из.min=0.6−10%=0.6−0.06=0.54мм

6. Номинальный и минимальный диаметр изоляции

D_{из.ном.=}1.37+2*0.6=2.56

D_из.min=1.37+2*0.54=2.45

7. Сечение жилы

S=70мм²

8. Размеры формующего инструмента С малым обжатием.

8.1.1Дорн

d_g=Dтпж+0.1=1.37 + 0.1=1.47?1.5 мм

8.1.2Длина цилиндрической части дорна.

? _g=5мм

8.1.3 Угол конуса дорна.

б=30°

8.2 Матрица

8.2.1 Диаметр отверстия матрицы

D_м=D_заг =2.57? 2.60 мм

8.2.2 Длина цилиндрической части матрици.

? _m=2

8.2.3 Угол конуса матрицы.

в=30+10=40°

Рисунок 8.1

d_д— внутренний диаметр дорна; D_м— Внутренний диаметр матрицы; ?_м-длина калибрующей части матрицы; ?_д-длина калибрующей части дорна; б-угол дорна; б=30°; в=угол матрицы. Температурный режим работы экструдера при наложении Поливинилхлоридной изоляции типа И [1. Табл 6.6]

Температурный режим охлаждения Параметры охлаждения ванн экструзионных агрегатов для наложения поливинилхлоридной изоляции. Изолированная жила охлаждения в ванне проточной водой.

Расход материала на 1 км изделия

M = (Dтпж + диз)*диз*n**Kф*?

Где:

d_т.п.ж=1.37мм

_и-плотность ПВХ

_и=1.3 г/см³

дтолщина изоляции д_из=0.6мм

n-число жил

n=1

? -длина

? =1

КфКоэффициент учитывающий технологические факторы, для изоляции Кф=1.07 [3. табл. 15]

М=3.14*(1.37+0.6)*0.6*1*1.3*1.07*1=5.16 кг/км Скорость опрессовывания

V====645.5м/мин [1. табл. 5.2]

Ппроизводительность пресса (кг/ч) П=200 кг/ч Ммасса материала, расходуемого на 1 км изделия без учета отходов Характеристики приемного барабана

Dщ=600

Dш=200

?ш=250

Р=25

Строительная длина на приемном барабане

?ср=р*Dср

?ср=3.14*0.4=1.25 м

?=**?ср

?=**1.25 =8332.6 м =8333 м Рисунок 8.2 DщДиаметр щеки; dшДиаметр шейки; h — Высота намотки; Р — Свободное место до края; ?шДлина шейки; dизд — Диаметр изделия.

Карта эскизов на изолирование.

Общая скрутка

1.Марка кабеля.

АПвВГ

2.Конструкция кабеля.

3х70

3.Марка машины.

СТ-1+6×630

4.Определяем диаметр по скрутки изолированным жилам.

Dос = К*Dиз Где:

К=4.41 т.к. 4 форма скрутки 2 повива

Dос=4.41*1.37=6.04 мм

5.Определяем шаг скрутки токопроводящей жилы теоретический.

hт=m*Dос

m=20

hт=20*6.04=120.8 мм

hф=121мм

V=90 м/мин Карта эскизов на скрутку.

Ошлангование

1. Марка экструзионной линии МЕ-1−120

2. Марка изделия

АПвВГ

3. Конструкция кабеля

3х70

4. Материал изоляции ПВХ марки О-40

5. Номинальная и максимальная толщина изоляции д_{обл.ном=}1.5мм д_обл.min=1.5−10%=1.3мм

6. Номинальный и минимальный диаметр изоляции

D_{обл.ном.=}15.53+2*1.5=18.53мм

D_из.min=15.53+2*1.3=18.13мм

7. Сечение кабеля

14×1.5

8. Размеры формующего инструмента С обжатием.

Дорн.

d_g=Dбр+0.2=15.53 + 0.2=15.73мм Длина цилиндрической части дорна.

? _g=5мм

Угол конуса дорна.

б=55°

Матрица.

Диаметр отверстия матрицы.

D_м=D_заг =18.53? 18.55 мм Длина цилиндрической части матрици.

? _m=3

Угол конуса матрици.

в=55+10=65°

Рисунок 8.3

d_д— внутренний диаметр дорна; D_м— Внутренний диаметр матрицы;? _м-длина калибрующей части матрицы;? _д-длина калибрующей части дорна; б-угол дорна; в=угол матрицы Температурный режим работы экструдера при наложении Поливинилхлоридной изоляции типа 0 [1. Табл 6.6]

Температурный режим охлаждения Параметры охлаждения ванн экструзионных агрегатов для наложения поливинилхлоридной оболочки. Изолированная жила охлаждения в ванне проточной водой.

Расход материала на 1 км изделия.

M = (Dбр + добл)*добл**Kф*?

Где:

D_бр =15.53мм

_и-плотность ПВХ

_и=1.2 г/см³

д-толщина изоляции д_из=1.5мм

? -длина

? =1

КфКоэффициент учитывающий технологические факторы, для изоляции Кф=1.07

М=3.14*(15.53+1.5)*1.5*1.2*1.07*1=105кг/км

Скорость опрессовывания

V==== 476.4м/мин

Ппроизводительность пресса (кг/ч) П=300 кг/ч Ммасса материала, расходуемого на 1 км изделия без учета отходов Характеристики приемного барабана.

Dщ=1200

Dш=650

?ш=500

Р=100

Строительная длина на приемном барабане

?ср=р*Dср

?ср=3.14*0.7=2.2 м

?=**?ср

?=**2.2 =564.3м =565 м Карта эскизов на ошлангование

9. Контроль качества

9.1 Виды брака при волочении

9.2 Виды брака при наложении изоляции и оболочки.

9.3 Виды брака при скрутке

10. Техника безопасности

10.1 Техника безопасности на производстве

Техника безопасности является одним из разделов науки по охране труда и состоит из системы организационных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. Кабельное производство весьма разнообразно и включает горячую и холодную обработку металлов (прокатка, прессования, волочение) химические и тепловые процессы, механическую обработку, транспортировку продукции, сортировку продукции (скрутку и обмотку, межоперационную перевозку полуфабрикатов, сырья и готовых кабелей и проводов) и т. д. В кабельном производстве широко применяются многие токсичные материалы, свинец, используются высокие температуры и давления, различные источники и потребители электрической энергии, в том числе высокого напряжения. Поэтому организации труда и состоянию техники безопасности на всех участках и во всех подразделениях кабельного производства уделяется исключительно большое внимание.

При проектировании кабельных цехов стены и потолки должны быть малотеплопроводными, полы ровными и не скользкими.

Проезды и проходы в нутрии цехов должны иметь ясно обозначенные габариты, очерченные желтыми или белыми линиями или заменяющими их знаками шириной не менее 50 мм. Все каналы и углубления в полах должны быть плотно и прочно закрыты и ограждены.

Дверные проемы для транспортирования грузов должны соответствовать габаритам применяющихся транспортных средств и обеспечивать свободные проходы по обе стороны от этих габаритов, по ширине не менее 0,7 м. Стены помещений должны удовлетворять требованиям удобной очистки. Крыши должны иметь ограждения по краям и содержаться в исправном состоянии. В зимнее время крыши и карнизы зданий должны очищаться от снега и льда.

Производственные повешения должны быть оборудованы достаточным количеством для быстрой эвакуации в случае аварии или пожара.

10.2 Техника безопасности при работе с крутильно-изолировочными машинами

На всех без исключения машинах, агрегатах и механизмах может работать только специально обученный и аттестованный персонал не моложе 18 лет.

В кабельных цехах обслуживающему персоналу приходится не только управлять работой машин и агрегатов, но и применять ручные различные инструменты и приспособления. Как первые, так и вторые при неправильных приемах работы создают возможность возникновения травм. Для снижения производственного травматизма разработана строгая система мероприятий, главным из которого является создание таких конструкций машин, механизмов, приспособлений и инструмента, которое, учитывая аналитические, физиологические и психические данные человека обеспечивали максимум его безопасности во время работы. Кроме того, при конструировании кабельного оборудования широко применяются такие защитные приспособления как ограждения, блокировки, предохранительные клапаны и различного рода сигнализация. Например, вращающиеся валы кабельных машин имеют ограждения, а обмотчики и крутильные устройства — раздвижные ограждения, снабженные блокировкой, останавливающей машину при открытии этих ограждений. Машины, обслуживаемые не одним, а несколькими рабочими (бронировачнае, крутильные и д.р.), кроме ограждений и блокировки оборудуются специальными пусковыми устройствами, обеспечивающими обязательную подачу предупредительных звуковых сигналов перед началом работы машины.

Основным законом безопасности работы является использования только исправного оборудования и инструмента. Поэтому обязательным правилом для каждого работающего на кабельном заводе является предварительная проверка исправности оборудования и инструмента, ограждений, блокировок и других защитных приспособлений.

При работе на машинах, имеющих вращающиеся части, травмирования человека может произойти в результате захвата различными выступающими вращающими частями (шкивы, валы, шестерни и т. д.) одежды, волос или даже частей тела работающих. Поэтому категорически запрещается производить смазку, наладку или чистку оборудования во время его работы, а так же уборки вблизи движущихся частей машины. Нельзя тормозить рукой вращающиеся части машин для ускорения или остановки.

Техника безопасности при скрутке:

— Во время работы скрутчик должен быть внимательным и осторожным, не отвлекать других рабочих.

— Не оставлять машину без присмотра и не допускать присутствие посторонних лиц рядом с машиной. В случае необходимости отлучиться, машину остановить.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

— Загружать в машину пустые и снимать наполненные без применения исправных и

Проверенных грузоподъемных механизмов.

— Производить ремонт, чистку и смазку оборудования походу.

— Работать на машине со снятыми или открытыми ограждениями.

— Проверять на ходу машину перед входом в калибр, поправлять калибр, раскладку кабеля на приемном барабане руками.

— Производить на ходу переключения числа оборотов фонарей, тягового узла, обмотчика.

— Запускать машину при плохо закрепленных отдающих приемных барабанах.

— Катить барабан на себя.

— Оставлять инструмент во вращающихся частях машины. Открывать двери электрошкафов.

— Прикасаться к вращающимся частям оборудования во время работы машины.

— Остерегаться ударов оборвавшихся концов проволоки. Обрезать концы проволоки нужно только при помощи инструментов (кусачки ножницы).

— Складировать барабаны со скрученной заготовкой необходимо на специально выделенных площадках.

Техника безопасности при изолировании:

Во время работы опрессовщик должен быть внимательным, не отвлекаться посторонними деталями и не отвлекать других.

Не оставлять экструзионную линию без присмотра и не допускать присутствие посторонних лиц около оборудования.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

— Работать на линии со снятыми или приоткрытыми ограждениями. Производить ремонт, чистку и смазку оборудования на ходу.

— Работать на линии при неудовлетворительной работе вытяжной вентиляционной системы.

— Работать на линии при отсутствии сжатого воздуха в обдувочном устройстве. Помнить, что попадание воды на измерительные приборы неизбежно приведет их к выводу из строя.

— Поправлять раскладку кабеля на ходу у приемных и отдающих барабанов.

— Проверять работу вентилятора в месте забора воздуха для охлаждения зон экструдера линии на ощупь рукой.

— При ошланговании и изолирование, при переходе с барабана на барабан, обязательно оставлять и надежно закреплять нижний конец кабеля для последующего заземления и испытания.

СОБЛЮДАТЬ ОСТОРОЖНОСТЬ:

— При установке контейнеров с пластиком, при установке барабанов на отдающее устройство и при съеме барабанов с приемных устройств.

— Смену технологического инструмента, разборку головки, чистку фильтрующих решеток производить только в перчатках или рукавицах.

— Не заглядывать в головку при выгоне массы и при запусках.

— Не допускать присутствие посторонних лиц около отдатчиков и приемников в момент установки и съема барабанов.

11. Расчет себестоимости на 1 км кабеля

11.1 Исходные данные Таблица 11.1 — Исходные данные

2 Расчет количества оборудования Ср=N/П

N-годовая программа Пгодовая производительность П=V*60*Fэф.об*Км/1000 (км/год) Где:

Vлинейная скорость в м/мин

Fэф.об — эффективный фонд работы оборудования в год (1801)

Кмкоэффициент машинного времени (0.8)

Ср1=20 000/1642.5=12.17=13

П1=19*60*1801*0.8/1000=1642.5

Ср2=20 000/3458=5.8=6

П2=40*60*1801*0.8/1000=3458

Ср3=20 000/3458=5.8=6

П3=40*60*1801*0.8/1000=3458

Ср4=20 000/1037.4=19.3=20

П4=12*60*1801*0.8/1000=1037.4

Таблица 11.2 — Стоимость оборудования

Расчет штата участка Расчет количества основых рабочих Ро=Сп/Нобс*S (1+a/100)

Сп — количество обслуживаемых станков