Физико-химические основы склеивания

Завести тетрадь для конспектов по производственному обучению. В тетрадь переписать программу приведённую ниже. Из программы п.о. изучать по 1 теме еженедельно. Для изучения можно использовать литературу приведенную после каждого задания, учебники можно взять в лицее либо скачать через Интернет.

Програма

виробничого навчання:

спеціальність: „ Електромонтер з ремонту та обслуговування електроустаткування. Електромонтер з ремонту та обслуговування пристроїв сигналізації, централізації та блокування 4 розряду”

Курс

№ теми	Назва теми	Кількість годин
	Виробниче навчання в майстерні
	І - півріччя
	Електромонтажні роботи	42г
45.1	Ознайомлення з електромонтажною майстернею, з вимогами безпеки праці.	1г
45.2	Лудіння, паяння.	11г
45.3	Склеювання	6г
45.4	Електромонтажні операції з проводами і кабелями	6г
45.5	Монтаж електричних кіл з безпосереднім і дистанційним керуванням	6г
45.6	Монтаж розподільних щитів і пристроїв сигналізації	6г
45.7	Складання електричних кіл електроустаткування за схемами	6г
	Вибір матеріалів і збірка арматури повітряних і кабельних ліній автоматики, телемеханіки та зв´язку
46.1	Тематична атестація за темою № 45. Ознайомлення з марками одножильних і багатожильних проводів з гумовою і хлорвініловою ізоляцією, із проводами повітряних ліній автоматики, і зв´язку, вимогами до них.	6г
46.2	Ознайомлення з опорами повітряних ліній і їх арматурою (стовпи, крюки, штирі і траверси)	6г
46.3	Ознайомлення з будовою муфт різних типів та їх призначення	6г
	Монтажні роботи на повітряних лініях автоматики і телемеханіки (АіТ).	6г
	Монтаж, технічне обслуговування і ремонт кабельних ліній автоматики і телемеханіки (АіТ)	12г
48.1	Кінцеве оброблення кабелю в релейних шухлядах, шляхових і кабельних шухлядах, дроселях-трансформаторах і кабельних стояках	6г
48.2	Маркування жил кабелю при монтажі кабельних ліній	6г
	Технічне обслуговування перегінних сигнальних пристроїв	18г
49.1	Тематична атестація за темою № 46,47,48. Інструктаж щодо змісту занять і вимог безпеки праці при роботі з пристроями перегінної сигнальної точки.	6г
49.2	Розбирання конструкції релейних шаф для апаратури штепсельного і не штепсельного типів	6г
49.3	Розташування апаратури релейних шаф одиночної і спареної сигнальних точок при кодовому автоблокуванні з рейковими колами 50 і 25Гц на одно- і двоколіних ділянках	6г
	Пристрої електропостачання автоблокування	24г
50.1	Інструктаж щодо змісту занять і вимог безпеки праці при роботі з пристроями електропостачання автоблокування	6г
50.2	Читання колійного плану перегону конкретної залізничної ділянки.	6г
50.3	Ознайомлення з обладнанням фідерів, електропостачання, будовою їх релейного захисту.	6г
50.4	Ознайомлення із штативами і панелями електропостачання станційних пристроїв	6г
	Апаратура управління і контролю на станціях і ії ув´язування з пристроями колійного блокування	18г
51.1	Тематична атестація за темами № 49,50. Ознайомлення з апаратурою схем станційного блокування уніфікованого типу (УСРБ)	6г
51.2	Ув´язування станційних і перегінних пристроїв при автоблокуванні на ділянках без електротяги	6г
51.3	Ознайомлення з ув´язуванням станційних і перегінних пристроїв при автоблокуванні на ділянках з електротягою постійного і змінного струму, зі схемами ув´язування вхідного і передвхідного світлофора при електротязі постійного струму.	6г
	Монтаж, технічне обслуговування і ремонт пристроїв напівавтоматичного й автоматичного блокування	12г
52.1	Монтаж, технічне обслуговування пристроїв напівавтоматичного блокування у відповідності до «Інструкції з технічного обслуговування пристроїв сигналізації, централізації та блокування»	6г
52.2	Ознайомлення з взаємодією апаратури у процесі роботи	6г
	Монтаж, технічне обслуговування і ремонт пристроїв автоматики на переїзді.	6г
	Тематична атестація за темами № 51,52,53,54.Апаратури управління і контролю постів електричної централізації (ЕЦ) великих станцій.	6г

Урок производственного обучения № 1

Тема:"Ознакомление с электромонтажной мастерской, охрана труда, основной электромонтажный инструмент "

Задание.

Изучить основное оборудование электромонтажной мастерской, инструмент, основные требования охраны труда при работе в электромонтажной мастерской. Записать кратко в конспект.

Литература: Макиенко Н.И. Общий курс слесарного дела.

Конспект п.о. за 1 курс 2 семестр.

Урок производственного обучения № 2

Тема:"Пайка, лужение "

Задание.

Изучить понятие пайки, лужения, ознакомиться с конструкцией, назначением электропаяльников. Припои и флюсы. Изучить последовательность пайки. Записать кратко в конспект.

Литература: Макиенко Н.И. Общий курс слесарного дела.

Конспект п.о. за 1 курс 2 семестр.

Урок производственного обучения № 3

Тема: "Склеивание"

Задание

Изучить последовательность склеивания, подготовку поверхности к склеиванию. Подборка клея. Склеивание изделия и выдержка. Контроль качества склеивания. Записать кратко в конспект. Рисунки.

Литература: Макиенко Н.И. Общий курс слесарного дела.

конспект приведен ниже

Клеевое соединение - неразъемное соединение деталей с помощью клея, наносимого на соединение поверхности.

Склеивание применяется для закрепления элементов на платах, шасси и лицевых панелях, для соединения различных прокладок и уплотнительных колец с металлическими деталями; вообще склеивают материалы и их сплавы, натуральные, синтетические и слоистые материалы, стекло, керамику, и др. материалы.

Замена сварки, пайки, заклепочных соединений склеиванием уменьшает массу конструкции, позволяет соединить почти любые материалы, упрощает процесс сборки. По сравнению с другими способами соединения достоинство клеевого соединения состоит в равномерности распределения механических напряжений по шву. Обычно в зоне соединения при склеивании не возникает коррозия, в большинстве случаев эти соединения непроницаемы для паров, жидкостей, герметичны, вакуумплотны, поглощает вибрации (снижают шум ). В этом состоят основные преимущества клеевого соединения.

Клеевые соединения не выдерживают длительное время большие нагрузки, при повышенных температурах, особенно во влажной атмосфере или при низких температурах снижается прочность клеевого соединения. В этом состоят основные недостатки таких соединений.

Физико-химические основы склеивания

В основе процессов склеивания материалов находятся явления когезии и адгезии. Когезия - это сцепление частиц одного и того же материала, адгезия - это сцепление частиц различных материалов; причиной когезии и адгезии являются силы межмолекулярного взаимодействия. Кроме того в процессе склеивания возникает сложные физико-химические явления, адсорбция, электростатические силы, диффузия (у высокомолекулярных полимеров).

Незначительное влияние на клеящую способность оказывает механическое сцепление клеящего вещества (механическая адгезия).

Для качественного соединения необходима соответствующая подготовка склеивающих поверхностей и достаточное смачивание клеящим веществом.

Клеящими веществами являются высокополимерные синтетические смолы или реактивные смеси различных химических структур. Для металлов применяют растворы смол: эпоксидной, фенольной, полиэфирной, полиуретановой и силиконовой, а для пластмасс растворы смол, кроме перечисленных, поливиниловых соединений, полиамидов, полиарилатов, производных каучука и аминопластов. Отверждение клеящего вещества осуществляется или посредством химической реакции или посредством испарения и диффузии.

Вид клеевого соединения выбирается так, чтобы возникали в нем в основном сдвигающие нагрузки, а остальные виды нагрузок были минимальными (рис.1).

Рис.1. Виды нагрузок на клеевые соединения:

а) растяжение

б) сдвиг

в) скадывание

При всех видах соединений клеевой шов должен воспринимать всю нагрузку и поэтому должен иметь возможно большую поверхность, однако длина соединения должна быть ограничена некоторой величиной. Изгибание, как и скалывающие нагрузки приводят к надрыву соединения у концов перекрытия. С увеличением толщины щва увеличивается изгибающий момент, поэтому толщина пленки клеящего вещества должна быть равномерной и не превышать 0,2 мм.

Прочность соединения определяется свойствами отвержденного клея в клеевом соединении, прочностью склеиваемого материала и видам соединения.

Вид клеевого соединения определяется конфигурацией детали и нагрузкой. Прочным клеевым соединением является одинарная нахлестка, двойная нахлестка, нахлестка с подсечкой, соединение с скошенными кромками, полушиповое, с двойной накладкой, со скошенными накладками и др. (Рис.2.). Кроме того клеевые соединения часто применяют в комбинации с другими типами соединений (сварными, клепанными, резьбовыми) для придания соединениям дополнительных свойств - герметичности, прочности, вибростойкости.

К клеям предъявляют следующие требования: нейтральность к склеиваемым материалам, стойкость к воде, к воздействию различных сред, к нагреванию, охлаждению, резким перепадам температур; грибостойкость; высокие адгезионные и когезионные свойства; простота наненсения на поверхность; хорошее заполнение зазоров между соединяемыми поверхностями; продолжительная жизнеспособность приготовленного клея; возможность склеивания при комнатной и повышенных температурах и низком давлении.

При выборе клея необходимо учитывать физико-химические и технические свойства, а также условия эксплуатации изделия.

Краткая характеристика клеев: предел прочности при сдвиге при температуре 20 оС - 60...320 кгс/см2, соединяют в зависимости от марки клея различные металлы с металлами и неметаллами, неметаллы с неметаллами, стойкость к воздействию внешних сред (бензина, керосина, масла, температуры, холода и др.), интервал рабочих температур (-60...250 оС), виброустойчивость и др. Лучшими клеями для склеивания полимера является раствор или расплав этого полимера.

Для достижения электропроводности при сохранении прочности и применяют токопроводящие клеи (контаколы)- смеси токопроводящего материала (металлического порошка или пудры и т.п.) со связующей смолой. Такие клеи склеивают различные электро- и радио детали, их применяют для изготовления печатных схем. Для склеивания серебряных, медных, платиновых, палладиевых поверхностей, покрытых припоем ПОС61 применяют клей контакол К-4.

Технологический процесс склеивания состоит из следующих операций:

подготовка поверхностей вклеиваемых деталей,

подготовка клея,

нанесение клея на склеиваемые поверхности,

сушка (открытая выдержка) нанесенного клея перед сборкой соединяемых детелей,

сборка деталей,

запрессовка,

отверждение клеевых швов (открытая выдержка при определенных температуре и давлении в течении заданного времени),

зачистка клеевых соединений,

контроль качества соединения.

Качество подготовки поверхностей в значительной мере определяет прочность соединения. Поверхности тщательно пригоняют одна к другой, очищают от загрязнений, в некоторых случаях повышают шероховатость поверхности для увеличения поверхности склеивания, создают промежуточные слои, имеющие повышенную адгезию к поверхности металла, а клеи к ним. Оптимальная шероховатость поверхности Rz=20...6,3 мкм. Иногда перед склеиванием на поверхность наносят защитное покрытие, препятствующее коррозии.

Обработку выполняют механическим, химическим или физическим способами.

Механическим способом удаляют: а) остатки лака, грязь, оксидные слои, окалину после прокатки, прессовочные пленки и прилипшие отслаивающиеся вещества (удаляют посредством пескоструйной или дробеструйной обработки обезжиренным материалом, шлифования, зачистки наждаком, полирования, очистки стальными щетками, пламенной струи, снятия стружки); б) лаки и жиры удалять растворителями при погружении деталей в ацетон, бензин, хлористые и фтористые углеводороды или водные растворы моющих веществ (акрил, акрилсульфанол, щелочные растворы тринатрий фосфата). Быстро очищают поверхность при ультразвуковой обработке с мощностью колебаний 5...10 Вт/см2.

Химические способы обработки поверхности применяют только для пластмасс; способы оказывают термическое или электрическое воздействие на поверхность детали. К термическим способам относят пламенные способы (например, обработка газовым пламенем).

К электрическим способам относят: облучение элементарными частицами, обладающими большой энергией; обработка электрическим разрядом в газовой атмосфере; обработка тлеющим разрядом низкого давления. Подготовка клея заключается в тщательном смешивании исходных компонентов. Смешивание выполняется в тех случаях, когда клеящее вещество состоит из двух и более компонентов. При смешивании не должны быть замешаны воздушные пузырьки. Для приготовления больших количеств клея используют вакуумные смесители. Срок применения холодных клеящих веществ ограничен. Обычно смешивание производят перед их употреблением.

Способ нанесения клея определяется его консистенцией (пустотой, вязкостью). Жидкотекучие клеи наносят кистью, пульверизатором или погружением и накатыванием с помощью валика. Пастообразные клеи наносят шпателем. Твердые клеи перед употреблением сначала разжижают (для хорошего смачивания поверхностей). Для этого склеиваемые детали нагревают и их поверхность посыпают порошком клеящего вещества. При автоматическом склеивании используют клеевые пленки.

Соединение склеиваемых деталей производится в приспособлениях, обеспечивающих при отверждении клея фиксирование деталей в определенном положении. Фиксирование деталей выполняют с помощью стальных стяжных лент, болтовых соединений снабженных пружинами, грузов, струбцин, скоб, прессов и пресформ. При склеивании на всю поверхность должно действовать постоянное давление. Величина давления зависит от марки клея. Отверждение клея производится в нагревательных печах, обеспечивающих равномерный нагрев.

Для нагревания соединяемых элементов при сушке применяют сушильные камеры (шкафы), обдувку теплым воздухом, контактные и рефлекторные электронагреватели, ТВЧ, инфракрасные лучи.

Сборку склеиваемых деталей производят запрессовкой в пневматических, гидравлических, винтовых прессах, автоклавах и с помощью специальных приспособлений. Требуемый подогрев деталей при сборке выполняют на прессах с электроподогревом или паровым обогревом. Режимы склеивания (время, давление, температура) определяет применяемый состав клея.

Контроль соединения в готовых изделиях выполняют по этапам:

внешний осмотр изделия, простукивание и проверка с помощью специальных приборов без разрушения соединения

испытания образцов - свидетелей или образцов, вырезанных из изделий

испытания разрушением определенного процента изделий от серии и др.

Рис.2. Виды клеевых соединений с рекомендуемым действием нагрузок (указаны стрелкой):

а) одинарная нахлестка

б) встык с односторонней накладкой

в) встык с двусторонней накладкой

г) нахлестка с подсечкой

д) со скошенными кромками

е) угловые соединения.

Урок производственного обучения № 4

Тема: "Электромонтажные операции с проводами и кабелями"

Задание.

Ознакомиться с типами проводов и кабелей, которые используются на железнодорожном транспорте. Понятие изолированных и голых проводов. Обработка и зачистка проводов, снятие оболочки, изоляции. Соединение жил проводов и кабелей между собой при помощи скрутки, пайки. Записать кратко в конспект. Рисунки.

Литература: Макиенко Н.И. Общий курс слесарного дела.

Кондратьева Л.А Устройства автоматики телемеханики и связи на железнодорожном транспорте.

Урок производственного обучения № 5

Тема: "Электрические цепи и аппараты с непосредственным и дистанционным управлением"

Задание.

Изучить виды аппаратов с непосредственным и дистанционным управлением.В каких электрических цепях они применяются. Кратко записать конспект.

Литература: конспект

Электрический аппарат – это устройство, управляющее электропотребителями и источниками питания, а также использующее электрическую энергию для управления неэлектрическими процессами.

Электрические аппараты общепромышленного назначения, электробытовые аппараты и устройства выпускаются напряжением до 1 кВ, высоковольтные – свыше 1 кВ. До 1 кВ делятся на аппараты ручного, дистанционного управления, аппараты защиты и датчики.

Электрические аппараты классифицируются по ряду признаков:

1. по назначению, т. е. основной функции выполняемой аппаратом,

2. по принципу действия,

3. по характеру работы

4. роду тока

5. величине тока

6. величине напряжения (до 1 кВ и свыше)

7. исполнению

8. степени защиты (IP)

9. по конструкции

Особенности и области применения электрических аппаратов

Классификация электрических аппаратов в зависимости от назначения:

1. Аппараты управления, предназначены для пуска, реверсирования, торможения, регулирования скорости вращения, напряжения, тока электрических машин, станков, механизмов или для пуска и регулирования параметров других потребителей электроэнергии в системах электроснабжения. Основная функция этих аппаратов это управление электроприводами и другими потребителями электрической энергии. Особенности: частое включение, отключение до 3600 раз в час т.е. 1 раз в секунду.

К ним относятся электрические аппараты ручного управления - пакетные выключатели и переключатели, рубильники, универсальные переключатели, контролеры и командокотролеры, реостаты и др., и электрические аппараты дистанционного управления - электромагнитные реле, пускатели, контакторы и т. д.

2. Аппараты защиты, используются для коммутации электрических цепей, защиты электрооборудования и электрических сетей от сверхтоков, т. е. токов перегрузки, пиковых токов, токов короткого замыкания.

К ним относятся плавкие предохранители, тепловые и токовые реле, автоматические выключатели и др.

3. Контролирующие аппараты, предназначены для контроля заданных электрических или неэлектрических параметров. К этой группе относятся датчики. Эти аппараты преобразуют электрические или неэлектрические величины в электрические и выдают информацию в виде электрических сигналов. Основная функция этих аппаратов заключается в контроле за заданными электрическими и неэлектрическими параметрами.

К ним относятся датчики тока, давления, температуры, положения, уровня, фотодатчики, а также реле, реализующие функции датчиков, например реле контроля скорости (РКС), реле времени, напряжения, тока..

Классификация электрических аппаратов по принципу действия

По принципу действия электроаппараты разделяются в зависимости от характера воздействующего на них импульса. Исходя из тех физических явлений, на которых основано действие аппаратов, наиболее распространенными являются следующие категории:

1. Коммутационные электрические аппараты для замыкания и размыкания электрических цепей при помощи контактов, соединенных между собой для обеспечения перехода тока из одного контакта в другой или удаленных друг от друга для разрыва электрической цепи (рубильники, переключатели, …)

2. Электромагнитные электрические аппараты, действие которых зависит от электромагнитных усилий, возникающих при работе аппарата (контакторы, реле, …).

3. Индукционные электрические аппараты, действие которых основано на взаимодействии тока и магнитного поля (индукционные реле).

4. Катушки индуктивности (реакторы, дроссели насыщения).

Классификация электрических аппаратов по характеру работы

По характеру работы электрические аппараты различают в зависимости от режима той цепи, в которой они установлены:

1. Аппараты, работающие длительно,

2. предназначенные для кратковременного режима работы,

3. работающие в условиях повторно-кратковременной нагрузки.

Классификация электрических аппаратов по роду тока

По роду тока: постоянного и переменного.

Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам

Особенно многообразны конструктивные разновидности современных аппаратов, в связи с этим различны и требования, предъявляемые к ним. Однако существуют и некоторые общие требования вне зависимости от назначения, применения или конструкции аппаратов. Они зависят от назначения, условий эксплуатации, необходимой надежности аппаратов.

Изоляция электрического аппарата должна быть рассчитана в зависимости от условий возможных перенапряжений, которые могут возникнуть в процессе работы электрической установки.

Аппараты, предназначенные для частого включения и отключения номинального тока нагрузки, должны иметь высокую механическую и электрическую износоустойчивость, а температура токоведущих элементов не должна превышать допустимых значений.

При коротких замыканиях токоведущая часть аппарата подвергается значительным термическим и динамическим нагрузкам, которые вызваны большим током. Эти экстремальные нагрузки не должны препятствовать дальнейшей нормальной работе аппарата.

Электрические аппараты в схемах современных электротехнических устройств должны обладать высокой чувствительностью, быстродействием, универсальностью.

Общим требованием по всем видам аппаратов является простота их устройства и обслуживания, а также их экономичность (малогабаритность, наименьший вес аппарата, минимальное количество дорогостоящих материалов для изготовления отдельных частей).

Режимы работы электротехнических устройств

Номинальный режим работы - это такой режим, когда элемент электрической цепи работает при значениях тока, напряжениях, мощности указанных в техническом паспорте, что соответствует наивыгоднейшим условиям работы с точки зрения экономичности и надежности (долговечности).

Нормальный режим работы - режим, когда аппарат эксплуатируется при параметрах режима незначительно отличающихся от номинального.

Аварийный режим работы - это такой режим, когда параметры тока, напряжения, мощности превышают номинальный в два и более раз. В этом случае объект должен быть отключен. К аварийным режимам относят прохождение токов короткого замыкания, тока перегрузки, понижение напряжения в сети.

Надежность – безотказная работа аппарата за все время его эксплуатации.

Свойство электрического аппарата выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания и ремонтов, хранения и транспортирования.

Категории размещения электрических аппаратов:

1. На открытом воздухе,

2. Помещения, где колебания температуры и влажности не существенно отличаются от колебаний на открытом воздухе,

3. Закрытые помещения с естественной вентиляцией без искусственного регулирования климатических условий. Отсутствуют воздействия песка и пыли, солнца и воды (дождь),

4. Помещения с искусственным регулированием климатических условий. Отсутствуют воздействия песка и пыли, солнца и воды (дождь), наружного воздуха,

5. Помещения с повышенной влажностью (длительное наличие воды или конденсированной влаги)

Климатическое исполнение и категория размещения вводится в условное обозначение типа электротехнического изделия.

Дата добавления: 2015-07-17