посадки сердечника в разделительной трубке: H9/dIl; Hll/dll; Н11/Ы2; Н9/с11.

Сварка и механическая обработка деталей магнитопровода отрицательно отражаются на их магнитных свойствах. В процессе обработки возникают местные механические напряжения, ухудшающие магнитные свойства стали: уменьшается магнитная проницаемость, увеличивается коэрцитивная сила, повышаются удельные потери. Поэтому после сварки и механической обработки необходимо предусмотреть термообработку (отжиг) деталей. Соединение термообработанных деталей магнитопровода с другими элементами конструкции должно осуществляться по возможности с помощью резьбы, обвальцовки или прессовой посадки. В противном случае термообработке необходимо подвергнуть весь узел в сборе, применяя соответствующие технологические меры, исключающие изменение чистоты и геометрии поверхностей, например отжиг без доступа воздуха, в среде инертных газов. Присутствие кислорода при термообработке деталей приводит к ухудшению магнитных свойств материала и окислению их поверхностей. Применяются следующие режимы термической обработки: сталь марок 10864, 10880, 10864 -отжиг без доступа воздуха или в среде защитных газов (азот, аргон) при температуре не выше 950°С в течение 4 ч с охлаждением до 600 °С в течение не более 10 ч и далее на воздухе; стали 10,15Л- отжиг при температуре до 900 °С в течение 4 ч, охлаждение до 600 °С со скоростью 50 °С в ч, охлаждение от 600 до 400 °С с печью и далее на воздухе либо -отжиг без доступа воздуха с температурой до 900 °С в течение 4-6 ч и охлаждение с печью; сталь 12X17 - отжиг при 780- 810 °С в течение 20 ч и охлаждение с печью; сталь 14Х17Н2 -отжиг при 680-700°С в течение 20 ч и охлаждение с печью; сплав прецизионный 16Х - нагрев в вакууме 10-8 МПа (не ниже 10- МПа) при 1170-1200 °С в течение 4 ч; охлаждение в вакууме до 750 °С со скоростью 100 °С в час; от 750 до 100 °С со скоростью не ниже 200 °С в час; далее с контейнером на воздухе. Сталь 08Х17Т - отжиг без доступа воздуха при 680 °С в течение 10 ч и охлаждение с печью.

Характеристики магнитно-мягких сталей, применяемых для изготовления деталей магнитопроводов АЭМП, приведены в табл. 21.

При обработке на станках, столы которых снабжены магнитным захватом (магнитным столом), материал деталей магнитопровода может намагничиваться. Это необходимо учитывать при разработке технологического процесса 11

Таблица 21. Характеристики магнитно-мягких сталей, срименяемых в ЛЭМП (по ГОСТ 11036-75)

Сплав прецизионный.

> Ограниченная свариваемость.

(например, введением операции размагничивания деталей).

Возвратные пружины. Основным назначением возвратной пружины является перемещение сердечника в исходное положение после отключения обмотки АЭМП или снижения тока (напряжения) до значения отпускания /отп. Необходимость возвратной пружины обусловлена тем, что после снятия напряжения сердечник может остаться в притянутом к полюсу положении под воздействием остаточного магнетизма материала магнитопровода. Развиваемое при этом усилие удерживания зависит от свойств материала магнитопровода и качества поверхности, по которой происходит касание сердечника и полюса. В процессе производства и эксплуатации магнитные свойства материалов и значения зазоров могут изменяться, что необходимо учитывать при выборе возвратной пружины. В АЭМП постоянного тока рабочее усилие возвратной пружины можно характеризовать током отпускания, который составляет 15-20% длительно допустимого тока. В АЭМП переменного тока периодическое прохождение магнитного потока через нуль способствует отпаданию сердечника, так как остаточный магнетизм в магнитопроводе ликвидируется при его перемагничивании. Тем не менее залипание сердечника может произойти, если отключение катушки совершилось в момент прохождения тока через нулевое зна-

чение. Наиболее достоверные способы определения-усилия удержания при залипании сердечника основаны на статистическом анализе экспериментальных данных. Усилие, развиваемое возвратной пружиной, должно быть в несколько раз больше усилия удержания от остаточного магнетизма.

С помощью возвратных пружин обеспечиваются освобождение сердечника от удерживающего усилия фиксатора, уменьшение силы удара сердечника о полюс, механическая связь выходного силового элемента с запирающим элементом исполнительного механизма, работа ручного дублера и фиксатора положения сердечника, исключение вибрации сердечника из-за пульсации рабочей среды, вибрационных и ударных нагрузок, а также герметичность уплотнения запирающего элемента.

В качестве возвратных преимущественно применяются винтовые цилиндрические пружины сжатия из круглой проволоки. Конечные витки пружин поджаты и зашлифованы. Такие пружины просты в изготовлении, нечувствительны к перегрузкам и надежны в работе. При проектировании следует обеспечить продольную устойчивость пружины против бокового выпучивания. Продольная устойчивость зависит от отношения длины пружины в свободном состоянии Яоп к ее среднему диаметру Dcp.n и от способа закрепления конечных витков, определяющего возможность их поворота. Для того чтобы пружина не теряла устойчивости при изгибе, должно выполняться условие

Яоп/ср,п5,0.

Значительно реже в конструкциях АЭМП применяются конические винтовые пружины. При полном сжатии витки таких пружин располагаются в одной плоскости и высота их равна диаметру проволоки. При требовании минимальных габаритов такая пружина может оказаться предпочтительнее цилиндрической.

В большинстве конструкций встроенных герметичных АЭМП возвратные пружины находятся непосредственно в рабочей среде. Для изготовления таких пружин применяется нагартованная проволока ВО из стали марки 08X18Н ЮТ. Коррозионная стойкость -и заданные характеристики пружины обеспечиваются электрополированием. Возврэтные пружины блочных АЭМП изолированы от рабочей среды. Для их изготовления применяются проволоки из углеродистой или легированной стали с различными гальваническими покрытиями.

Возвратные пружины могут размещаться либо в рабочем зазоре между торцами сердечника и полюса (см. рис. 12), либо вне магнитопровода между корпусной деталью и упором на наружном торце сердечника (см. рис. 9). Размещение пружины в отверстии полюса или сердечника (см. рис. 12) отличается компактностью. Однако наличие отверстия уменьшает фактическое сечение сердечника (полюса) и соответственно тяговое усилие АЭМП, что иллюстрируется выражением

/=эм1=/=эм[1 -(ас,п/ас)2], где /эм, Рэм1 - тяговые усилия АЭМП при отсутствии отверстия и с отверстием ас,п в сердечнике.

Снижение тягового усилия АЭМП становится существенным при

ас,п>0,25ас.

Для улучшения условий работы возвратных пружин, особенно длинных с малым средним диаметром, изготовленных из тонкой проволоки, их полностью размещают внутри сердечника [6, 18]. Воздействие возвратной пружины на полюс передается посредством толкателя, выполненного из маломагнитной коррозионностойкой стали, например марки 08Х18Н10Т. Такое размещение пружины характерно для большинства конструктивных исполнений встроенных АЭМП. В исполнениях АЭМП переменного тока отверстие в сердечнике под пружину одновременно служит для снижения в нем потерь от вихревых токов.

Размещение возвратной пружины снаружи магнитопровода целесообразно, если ее средний диаметр соизмерим с диаметром сердечника, а также в блочных АЭМП. При наружном размещении цилиндрической пружины снижается тяговое усилие за счет увеличения длины А/с, а следовательно, и массы сердечника:

Рэм2 = Рэ -0,25луаМс -g, где Рэм, Рэм2 - тяговые усилия АЭМП при отсутствии наружной возвратной пружины и с наружной пружиной; у- плотность материала сердечника; Ос - радиус сердечника.

Наружное размещение винтовых конических пружин не вызывает значительного увеличения длины и массы сердечника. Расчет возвратных пружин обычно выполняется методом последовательных приближений [5]. В качестве исходных данных задаются: усилие предварительного под-жатия (установочное) Руст, наибольшее рабочее усилие пружины f раб, ход пружины Нп, обычно равный максимальному рабочему ходу сердечника бном, средний диаметр пружины Dcp.n и ее материал.

мически нецелесообразно, выполняются из фторопласта-4, металлических немагнитных материалов (латуни, алюминиевых сплавов, бронз) и их комбинаций. Достаточно широко используются также текстолит и стеклотекстолит, представляющие собой твердые материалы, прессованные из слоев хлопчатобумажных или стеклянных тканей, пропитанных термореактивными смолами. Эти материалы механически прочны, нагревостойкость их зависит от применяемой ткани и типа смолы. Текстолиты, изготовленные на основе хлопчатобумажных тканей, относятся к классу нагревостойкости А. При применении феноло- или крезо-лоформальдегидных смол (стеклотекстолиты марок СТ, СТ-1) они имеют нагревостойкость класса В, полиэфирно-эпоксидных (стеклотекстолиты СТЭФ и СТЭФ-1) - класса F, кремнийорганических (стеклотекстолиты СТК и СТВК) - класса И. Для текстолитов и стеклотекстолитов необходимо лакирование механически обработанных мест для повышения поверхностного сопротивления изоляции во влажной среде. Особенностью стеклотекстолитов является выделение вредной для персонала стеклянной пыли при механической обработке, что требует устройства вытяжных приспособлений. В отдельных конструктивных исполнениях (в основном в блочных АЭМП) металлическая втулка каркаса является одновременно направляющей для сердечника. Каркасы, являющиеся одновременно герметичной разделительной трубкой и частью магнитопровода (см. рис. 20,а), выполняются из ферромагнитного материала с немагнитной втулкой. Поверхности каркаса, соприкасающиеся с обмоточными и выводными проводами, покрываются электроизоляционным лаком или компаундом. В зависимости от рабочей температуры применяются провода марок ПЭВ-1, ПЭВ-2, ПЭТВМ, ПЭТВ-2, ПЭТ-155, ПНЭТ-имид, ПЭТ-200. Изоляция перечисленных проводов соответствует следующим классам нагревостойкости: ПЭВ-1 и ПЭВ-2-классу А (105°С); ПЭТВМ, ПЭТВ-2 - В (130°С)-, ПЭТ-155 -F (155°С); ПЭТ-200 -С (200 °С); ПНЭТ-имид -С (220 °С). Допускаемая минимальная температура окружающей среды при эксплуатации проводов - минус 60 °С. При указанных температурах средний ресурс работы проводов не менее 20 000 ч. Для высокотемпературных АЭМП может применяться жаростойкий обмоточный провод ПОЖ с рабочей температурой от -60 до --600°С и диаметром от 0,31 до 3,00 мм. Ресурс работы провода ПОЖ при температуре эксплуатации 300, 500 и 600 °С составляет соответственно 10 000, 500 и 150 ч, Электрическое

Для катушек АЭМП переменного тока исходным расчетным параметром является число витков w, которое должно строго выдерживаться при изготовлении. Рекомендуемые допускаемые отклонения по числу витков катушек переменного тока составляют: при и)>500 -не более dz2,5%; при 100<и)<500 -не более±1%; при и)<100- не более ±0,1%. Сечение провода определяется тепловым расчетом. В АЭМП постоянного тока МДС катушки пропорциональна сечению обмоточного провода, которое является исходным параметром. Число витков катушки выбирается из условия допустимого нагрева, а ее активное сопротивление должно строго выдерживаться при изготовлении. Катушка должна иметь минимальные размеры, удовлетворительную механическую и электрическую прочность, нагрево- и влагостойкость, не должна перегреваться сверх допустимых пределов при всех оговоренных режимах работы и быть технологичной в изготовлении. Для катушек АЭМП преимущественно применяются медные провода круглого сечения с эмалевой изоляцией. Каркасы катушек могут быть сборными, прессованными из пластмассы и штампованными из металла. Прессованные каркасы наиболее просты и технологичны при крупносерийном производстве и обладают высокими электроизоляционными свойствами.

Катушки могут быть одно- и двухобмоточными. Двух-обмоточные катушки применяются в АЭМП постоянного тока с двумя номинальными напряжениями, например 110 и 220 В. В первом случае обе обмотки соединяются параллельно, во втором - последовательно. Двухобмоточные катушки применяются также в АЭМП с форсировкой напряжения, когда одна обмотка является пусковой, а вторая - удерживающей, а также в ряде исполнений двухпозиционных приводов. Каркасы выполняются из пресс-материала АГ-4С, АГ-4В, ДСВ-2-Р-2М, ДСВ-К-1, ГСП-32, ГСП-24, ГСП-16. Пресс-материал АГ-4С применяется в АЭМП, предназначенных для работы при температуре от минус 100 до плюс 200 °С; остальные перечисленные материалы- от минус 60 до плюс 130°С. Материал АГ-4 обладает высокой влагостойкостью, малой усадкой, высокими диэлектрическими свойствами и механической прочностью. Он успешно применяется для изготовления каркасов и других деталей АЭМП тропического исполнения. Каркасы АЭМП единичного производства, а также опытных и макетных образцов, для которых изготовление пресс-формы эконо-11