Metodele de realizare a tolelor

Metodele de realizare a tolelor

In uzine sau fabrici metodele de fabricare a unuia si aceluiasi produs sunt diferite si depinde de cantitatea de produse care se fabrica. In functie de aceasta se deosebesc productia in masa si productia in serie. In cazul productiei in masa, pentru stator si rotor e necesara o cantitate foarte mare de tole subtiri, care se ridica la zeci si sute de mii de bucati pe zi. Toate tolele trebuie sa aiba aceleasi dimensiuni, pentru ca dupa asamblarea miezului, peretii crestaturilor sa fie netezi. Productia in masa a pieselor din tabla se face prin metoda stantarii la rece.

1 Stantarea

Stantarea este un procedeu de prelucrare foarte mult utilizat in fabricarea aparatelor electrice de joasa tensiune si de asemenea pentru executarea unor repere si in contructia aparatelor electrice de inalta tensiune.

Stantarea este de asemenea singurul procedeu folosit pentru executarea tolelor pentru masini electrice. Toate operatiile de stantare se pot imparti in doua grupe: operatii de taiere, la care o parte a semi fabricatului se separa de cealalta si operatii de deformare, la care are loc deplasarea unei parti a semifabricatului in raport cu alta, fara distrugere.

Dintre operatiile de taiere fac parte: retezarea, decuparea si perforarea.

Dintre operatiile de deformare fac parte:indoirea, ambutisarea, gatuirea, rasfrangerea si fasonanea.

Orice piesa din tabla se executa prin aplicarea succesiva a unor operatii de stantare, al caror numar si fel se determina in functie de dimensiunile si forma piesei respective, tinandu-se seama de gradele de deformare admisibile la o operatie.

La stantare se poate intampla ca marginile tolelor sa se indoaie in directia de inaintare a poasonului, adica sa capete bavuri;aceste bavuri sunt deosebit de mari atunci cand jocul intre poason si corpul matritei este mare. Bavurile trebuie indepartate prin pilire, deoarece cu tot stratul de izolatie ele pot provoca scurcircuitarea tolelor intre ele si deci marirea pierderilor in miezul rotorului din cauza curentilor turbionari.

Cea mai mare aplicare in constructia masinilor electrice o are stantarea tolelor miezurilor magnetice. Aceasta se explica dat fiind formele complicate ale acestor tole, multiplele tipuri de fabricatie, tipurile si dimensiunile utilajului si conditiile specifice de utilizare a tolelor stantate in miezuri magnetice. In constructia masinilor electrice stantarea tolelor magnetice are o importanta deosebit de mare. Pentru micsorarea pierderilor datorita curentilor turbionari, tabla electrotehnica are un adaos de siliciu, ceea ce face ca otelul sa fie fragil si micsoreaza durata de viata a marginilor taietoare ale matritelor.

Procesele de stantare au o mare influenta asupra caracteristicilor energetice si economice ale masinilor electrice.

Pierderile magnetice in masini depind atat de calitatea tablei silicoase, cat si de calitatea stantarii si impachetarii miezurilor magnetice. Prelucrarea crestaturilor si a suprafetelor miezurilor impachetate mareste pierderile si consumul de manopera pentru fabricarea masinii. Valoarea intrefierului la masinile asincrone si prin urmare si cos este determinat in mare masura de precizia de stantare si impachetare a miezurilor.

Problemele de baza ale tehnologiei stantarii tolelor miezurilor magnetice constau in urmatoarele:

• Asimilarea tablei silicoase laminate la rece
• Obtinerea de oteluri electrotehnice slab si mediu aliate, cu pierderi mici, imbunatatirea calitatii suprafetei tablei silicioase si micsorarea tolerantelor la grosime
• Asimilarea larga a otelului electrotehnic in banda
• Automatizarea si mecanizarea proceselor de stantare
• Micsorarea deseurilor de tabla silicoasa
• Calitatea stantarii (micsorarea bavurilor)
• Cresterea preciziei de amplasare si a dimensiunilor crestaturilor cat si a concentricitatii conturului tolelor
• Imbunatatirea exploatarii matritelor

2 Diametrele normale ale statoarelor si rotoarelor

Tabla silicioasa (otel electrotehnic) pentru atelierul de stantare se debiteaza in fasii a caror dimensiuni se determina in functie de diametrul tolelor de stator sau de rotor si de adaosul pentru stantare. La debitarea tablelor in fasii este important daca tabla poate fi debitata in intregime sau daca raman deseuri pentru stantarea altor repere. Considerand conditiile impuse de croire a tablelor intr-un numar intreg de fasii fara deseuri, s-a elaborat un normativ la care au stat la baza urmatoarele criterii:latimea foii de tabla silicioasa a trebuie sa se imparta in directie longitudinala intr-un numar intreg de fasii i iar din latimea fasiei se scade adaosul necesar pentru stantare c, care este in functie de latimea fasiei. Diametrul normal D al statorului sau rotorului se obtine ca diferenta dintre latimea fasiei si adaosul de stantare:

D= a/i -c

Diametrele rotoarelor motoarelor asincrone nu se normalizeaza intrucat tola rotor se stanteaza din deseul rezultat de la tola stator. Norma a fost elaborata in baza calculelor a 4 dimensiuni standardizate de tabla silicoasa avand latimea de 670,700,800 si 930 mm.

Pierderile care au loc in masinile electrice se clasifica astfel:

• Pierderi in infasurari dependente de sarcina
• Pierderi in miez si cele in magneti permanenti daca exista
• Pierderi prin frecari si ventilatie functie de vieza de rotatie si constructia masinii

Pentru a reduce pierderile in infasurari se reduce rezistenta infasurarilor prin cresterea sectiunii conductoarelor sau prin imbunatatirea procesului de racire.

In tabelul de mai jos sunt exemplificate tipurile de pierderi pentru masini electrice (clasa A si B cu puteri intre 10KW si 25KW):

Pierderile in miezul feromagnetic sunt datorate histerezei si curentilor turbionari. Cele in fier se datoreaza compozitiei chimice a tolelor si tratamentului termic aplicat acestora. Pentru a reduce aceste pierderi tolele trebuie sa fie cat mai subtiri iar materialul sa fie de o rezistivitate cat mai mare. Grosimile cele mai intalnite la tole sunt [H11] 0.23 mm, 0.27 mm, 0.3 mm, 0.35 mm, 0.5 mm.

In tabelul urmator sunt prezentate pierderile specifice la tolele de transformator cu proprietati diferite:

Odata stabilite criteriile de masurare, capitolul urmator prezinta modul de achizitie si procesare a imaginilor.