Способ изготовления стеклопластиковых изоляторов

 

Изобретение относится к изготовлению пресс-массовых заготовок (например, из АГ- 4С) для формования стеклопластиковых изоляторов. Использование: электротехника контактная и подвесная арматура трамваем и троллейбусов. Сущность изобретения: определенным образом выбирают длину исходного отрезка заготовки и длину стекла в заготовке, складывают исходный отрезок параллельно стеклоарматуре, навивают сложенный отрезок ленты на шаблон в форме прямоугольного параллелепипеда с поперечным сечением в виде прямоугольника , длинная сторона которого определяет длину заготовки. Подготовленная из пластмассы заготовка формируется в стеклопластиковый изолятор в пресс-форме с подогревом. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s Н 01 В 19/00

НИЯ ";,,:: ", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВ ИДЕТЕЛ Ь СТВУ

1 (21) 4785778/07 (22) 20.11.89 . (46) 07.07,93. Бюл. М 25 (75) Н.И,Дацко.и В.В.Земсков (56) Андреевская Г,Д. Высокопрочные ориентированные стеклопластики. М„Наука, 1966. с.370.

Пластмассы, 1971, М 12, с.15-18.

Механика полимеров. 1969, %2, с.288 — 297.

Тарнопольский Ю.М. и др. Конструкционная прочность и деформативность стеклопластиков, Рига, Зинанта, 1966, с,260.

Типовая технологическая инструкция по формованию стеклопластиковых изоля.торов. г,йевинномыск, Электромеханический завод, 1976. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ИЗОЛЯТОРОВ

Изобретение относится к электротехнике, к изготовлению, например, заготовок для стеклопластиковых электрических изоляторов, используемых. в частности, в под весной и контактной арматурных электрических сетей трамваев и троллейбусов.

Цель изобретения — повышение надежности путем увеличения механической и электрической прочности изоляторов.

Способ поясняется фиг.1-4.

На фиг. 1а показана исходная лента разматанного- рулона. B позиции 1 на ленте показан первый тип отрезка исходной заготовки. Длина отрезка ленты заготовки равна (это важно, так как эта длина определяет длину каждой стеклянной ленты в заготовке и изделии), Чем длиннее эта исходная стеклянная лента, тем потенциально прочнее го. Ж „1826084 А1 (57) Изобретение относится к изготовлению пресс-массовых заготовок(например, из АГ-, 4С) для формования стеклопластиковых изоляторов, Использование: электротехника контактная и подвесная арматура трамваем и троллейбусов. Сущность изобретения: определенным образом выбирают длину йсходного отрезка заготовки и длину стекла в заготовке, складывают исходныйй отрезок параллельно стеклоарматуре, навивают сложенный отрезок ленты на шаблон в форме прямоугольного параллелепипеда с поперечным сечением в виде прямоугольника, длинная сторона которого определяет длину заготовки, Подготовленная из пластмассы заготовка формируется в стеклопластиковый изолятор в пресс-форме с подогревом. 1 з.п, ф-лы, 4 ил. товые изделия. В позиции 2 показан второй тип заготовки, он является более предпочтительным, так как при тех же результатах по механическим свойствам иэделий, трудоемкость - изготовления в этом варианте меньше. На фиг.1б показан в аксонометрии сложенный отрезок исходной ленты. Складывание производилось относительно оси, параллельной направлениям стеклянной нити.

На фиг.2 изображено устройство (шаблон) для изготовления заготовок для стеклопластиковых изоляторов; на фиг.26 показаны результаты навивки сложенного исходного образца ленты на шаблон; на фиг.2в показана уже сама полая заготовка.

При навивке заготовки на шаблон пресс-материал подогревают и размягчают. После сьема заготовки с шаблона еще эластичную

1826084 заготовку легким нажимом пальцев руки в средней части заготовки осторожно сплющивают, оставляя неизменным лишь размер полости заготовки в фасонных торцах (для свободного прохождения через торцы заготовки штырей пуансона пресс-формы) (см. фиг.2г).

На фиг.З показана форма и количество витков, каждой стеклянной нити в заготовке и в изделии. Из фиг, 3 следует, что стеклянная лента в загбтовке и в изделии повторяет форму контура изделия и в большей степени сопряжена и сориентирована в направлении действия внешней силы.

На фиг.4 показан схематично результат смачивания стеклянной нити расплавленной смолой заготовки из пресс-формы в разогретой пресс-форме, Этот факт отражен короткими поперечными штрихами по всему периметру нити Se. Фиг,4 позволяет понять эффект бесконечности конечной стеклянной нити в пресс-материале заготовки и стеклопластике изделия. Для однородности толщины заготовки по ее периметру нача_#_о и конец отрезка ленты заготовки (а и б), т.е. первого и последнего витков должны совпадать.

Пример. На Невинномысском электромеханическом заводе (r.Íåeèííoìûññê, Ставропольского края) на пресс-участке завода произведено формование (горячее прессование) стеклопластиковых изоляторов самого различного типа, в частности изоляторов ИКП из пресс-массы АГ-4С (типа Са). Прессование произведено по традиционной в СССР технологии, но с применением предлагаемого решения. Использовалось стандартное оборудование и оснастка (прессы, преСс-формы и т.д.). Но в случае использования предлагаемого решения в операциях изготовления заготовок использовался предлагаемый способ.

Для достоверности сопоставления параметров изоляторов ИКП, изготовленных традиционно и с помощью предлагаемого решения, изготовление продукции указанных групп производилось на одном и том же оборудовании, с одним и тем же полуфабрикатом, в одних и тех же условиях, одними и .теми же исполнителями. От каждой йартии изготовленных изделий были отобраны изделия и подвергнуты испытаниям на механическую и электрическую прочность, герметичность, климатические испытания, место и характер механического разрушения, распределение и характер залегания стеклоарматуры с помощью рентгена. Эти данные затем сопоставлялись:

8 результате испытаний было установлено, что при использовании данного способа для приготовления заготовок из армированных стеклом пресс-материалов типа С (АГ-4С), механическая прочность стеклопластиковых изоляторов ИКП увеличивается в 2 и более раза, Tе, эффект упорядоченности стеклоарматуры в заго- . товке пресс-материала оказывает решающее значение на упорядоченность в залегании стекла в стеклопластике rofoaoro

10 изделия. И эта упорядоченность стекла в заготовке из пресс-массы, а затем в материале — стеклопластике изделия, оказывает решающее влияние на резкое повышение всех параметров изоляторов, особенно в ро15 сте механической прочности.

Испытания показали эффективность влияния предлагаемого решения на электрическую прочность изделий. Имеется в виду величина поверхностного пробивного

20 напряжения. Эффект повышения поверхностного пробивного напряжения значителен — в прототипе 7 к8 и выше, в предлагаемом решении — 15 кВ и выше. Он связан с улучшением качества поверхности, 25 с уменьшением степени смачивания поверхности водой ("мокроразрядные испытания"), Упорядоченность стеклоарматуры в заготовках. а затем в изделии обеспечило исключение важнейшего технического эфЗ0 фекта "отжима" расплавленной в прессформе смолы пресс-материала заготовки при формовании иэделия, исключило хаос в залегании стекла от процесса формования, была исключена разностность пресс-матеЗ5 риала, а затем и стеклопластика в изделии.

Исключались условия для образования по поверхности и внутри изделия раковин, вмятин, пустот, трещин и т,д. Известно, что в композиционных материалах рассматри40 ваемого типа электрические параметры прямым образом определяются качеством поверхности и состоянием внутренней структуры стекла и смолы в стеклопластике.

45 Были проведены испытания на герметичность. Это важный для эксплуатации изоляторов параметр, так как он непосредственно влияет на время жизни изделия в реальных условиях эксплуатации, особенно

50 в жестких условиях индустриальной атмосферы промышленных городов. До сих пор роль этого параметра почти не учитывается.

Суть герметичности состоит в способности не пропускать внутрь изолятора жидкости, 55 пары и газы из окружающей среды (атмосферы), В индустриальной атмосфере имеются пары кислот, щелочей, агрессивных неконденсирующихся газов, жидкостей— воды, кислот, щелочей и т,д. Они проникают внутрь композиционных материалов изоля1826084

20 лой шайбы

50 торов через трещины, капилляры. дефекты, пустоты и прочие неплотнбсти.

Изоляторы испытуемых групп помещали в стеклянные пробирки (стеклянные стаканы) с растворами щелочей, кислот и воды.

Подбирались такие растворы в такой концентрации, которые традиционно присутствуют в атмосфере, реально окружающей изоляторы в эксплуатации. Изоляторы устанавливались вертикально в пробирки с соответствующим раствором и смачивались на 1/2 их высоты. Верхний сухой конец изолятора механически повреждался, нижний был неповрежденным (повреждение осуществлялось на испытательных машинах при испытаниях). Повреждение верхнего торца изолятора заметно убыстряло процесс прохождения жидкости через изолятор. Установлено, что высокая степень упорядоченности стеклоарматуры в заготовке, а затем в стеклопластике изделия заметно увеличивает герметичность изделий, В изоляторах, изготовленных по прототипу, агрессивная среда просачивалась через изолятор уже через десять суток. В изоляторах, изготовленных по предлагаемому решению, процесс просачивания реализовался уже в течение двух месяцев.

Проводились климатические испытания.

Испытывались обе группы изоляторов.

Для ускорения процесса использовалась климатическая машина, позволяющая в течение конечного отрезка времени воздействовать на изоляторы в масштабах года.

Характер воздействия: температура, тепло, ультрафиолет, влага. В пересчете на обычные климатические условия Северного Кавказа, длительность воздействия сос гавила

1 — 1,5 г. Установлено, что эффект упорядоченности арматуры сильно влияет на состояние внешней поверхности изделия защитной пленки: в варианте прототипа стойкость поверхностной пленки составляет 1/2 года, в варианте с предлагаемым решением — не менее года. Это существенное повышение ресурса изделия.

Рассмотрены также материалы по характеру и месту разрушения изоляторов обеих групп при механических испытаниях, В случае изделий, заготовки которых изготовлены flo предлагаемому решению, разрушение в 100% случаев произошло в торце. Но произошло оно в среднем на более высоком уровне в сравнении с вариантом прототипа. Здесь, следовательно, слабым местом оказались торцы изоляторов, И это при условии общего высокого уровня упорядоченности залегания стеклоарматуры в фасонных TopUBx изолятора, При примерно одинаковой упорядоченности стеклоарматуры во всех частях объема стеклопластикового изолятора ИКП, слабое место начинается уже определяться эпюрой внутренних напряжений в сечениях иэделия.

Наиболее неблагоприятное распределение внутренних механических напряжений в сечениях изолятору будет иметь место в сечениях фасонной торцовой части изделия.

Здесь вследствие конечной длины изолятора и его механических функций происходит максимальное отклонение .вектора внешней нагружающей изоляторы силы и направления залегания арматуры. Положение усложняется еще тем, что внешняя нагрузка затем трансформируется в распределении внутренних напряжений внутри изолятора. Указанное усложнение весьма специфично в торцовой части нагруженного изолятора, имеющего форму кругРассмотрим еще одну причину ослабления механической прочности торцов изоляторов типа ИКП, проистекающую из фасонной формы торцов, Фигурная форма торцов (в отличие от линейной части) не позволяет в принципе приготовить такую заготовку из ориентированной однонаправленной пресс-массы типа С, которая обеспечивала бы каждому элементу длины изолятора необходимое количество по массе ориентированной пресс-массы типа С, Равномерность по массе заполняемости пресс-формы пресс-материалом сильно затрудняет создание приемлемой формы витков в заготовке.

Сказанное выше, несомненно, указывает на решающую роль в установлении механической прочности стеклопластиковых изоляторов упорядоченности стеклоарматуры в заготовке, а затем и в изделии, особенна в торцовых его частях. Хотя стеклянной арматуры в торце изолятора (при нарушении длины) оказалось меньше нормы, однако эффект от упорядоченности стекла в торцах позволил все же обеспечить высокие в сравнении с прототипом механические параметры изолятора Pp = 2000 кгс.

Высокая степень упорядоченности стекла по всему объему пресс-массовой заготовки и стеклопластикового изделия поэволяет в практике изготавливать заготовки, иэ которых с помощью традиционной технологии формуются стеклопластиковые изделия с высокими механическими, электрическими и климатическими параметрами. Вполне реально массовое производство стеклопластиковых изоляторов с

1826084 весьма высокими параме р т ами. В случае

ИКП реальная механическая прочность

2287 кгч; электрическая — 15 кВ и выше, Использование предлагаемого способа получения заготовок в условиях промышленности flo в з оляет формовать стеклоплавые изделия высокой механической и стиковые изде и заметно повыэлектрической прочности, зам сить герметич ность изделий и их климатическую с ость.

СК Ю СТОЙКОСТЬ. ск ю с ость. Из всего изложенного следует, что в результате при и именения в практике nð редлагаемого решения ресурс изделий удваивается.

Зкономический эффект в рублях связан с увеличени ичением жизни изделия в эксплуатации в 2 и более раза, в практической возможности изготавливать изоляторы с номинальными (ГОСТовскими) характеристиками пр хо а ри двойном уменьшении расхода дорогостоящего пресс-материала

Формула изобретения

1. Способ изготовления стеклопластиковых изоляторов, при котором разрезают рулон армированного ориентированными стеклянными нитями пресс-материала на

Отрезки, образуют из последних слои, размещают в пресс-форме и осуществляют формование, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности стеклопластиковых изоляторов путем увеличения ме5 ханической и электрической прочности изоляторов, слои образуют путем наматывания отрезка вокруг оси, параллельной стеклянным нитям, полученную заготовку наматывают концентрическими витками на

10 шаблон, ось которого перпендикулярна стеклянным нитям; и перед размещением в пресс-форме шаблон вынимают.

2. Способ по п.1, отличающийся

15 тем, что используют шаблон в виде цилинда, поперечное сечение которого имеет вид ра,п прямоугольника с.округленными у глами, . при этом его параметры удовлетворяют следующими соотношениями;

20 1 ш= м-(dм- du);

2дм!3 бш дм/2, где ш и d — длина и ширина шаблона соот; ветственно;

Lì и dì — глубина и ширина внутренней

25 полости матрицы пресс-формы соответственно, 1826084

Фиг. Г

1826084

Составитель Н. Дацко

Техред М. Моргентал Корректор М. Петрова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 2320 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.;4/5

Способ изготовления стеклопластиковых изоляторов Способ изготовления стеклопластиковых изоляторов Способ изготовления стеклопластиковых изоляторов Способ изготовления стеклопластиковых изоляторов Способ изготовления стеклопластиковых изоляторов Способ изготовления стеклопластиковых изоляторов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии изделий радиоэлектронной техники, а именно к способам изготовления электроизоляционных покрытий многожильных кабелей

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к полимерному изоляторостроению, и может быть использовано для изготовления полимерных стеклопластиковых изоляторов и покрышек для станций, подстанций, сетей и электрофицированных железных дорог, в том числе для контактной сети

Изобретение относится к области электроэнергетики

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей выполнения составного изолятора, составного соединительного звена, способа изготовления составного изолятора и выполнения изолятора

Изобретение относится к изоляционным материалам и способам их изготовления

Изобретение относится к способам получения высоковольтных полимерных изоляторов методом литья

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению и может найти применение при изготовлении либо ревизии высоковольтных вводов

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению и может найти применение при изготовлении либо ревизии высоковольтных вводов
Наверх