Введення
Жгутовой монтаж являє собою електричний монтаж вузлів ЕВM за допомогою об'ємних ізольованих проводів, об'єднаних у джгут.
При жгутовой монтажі повинні виконуватися наступні вимоги: мінімальна довжина зв'язків, надійність електричних і механічних контактів, перешкодозахищеність, використання різнокольорових дротів для ланцюгів різного типу, дотримання допустимих відстаней між оголеними ділянками проводів і металевими деталями каркасів, перетин високочастотних ланцюгів, що вмонтовуються неекранованими проводами, під кутом , близьким до 90 °, технологічність при налаштуванні та ремонті апаратури. Застосування джгутів забезпечує високу механічну міцність і вібростійкість монтажу і значно спрощує технологію монтажних робіт.
КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ Джгут
Конструкції джгутів визначаються особливостями конструкцій каркасів та вимогами до обслуговування і ремонту апаратури. Джгути ділять на міжблочні і внутрішньоблокові, які, у свою чергу, поділяють на плоскі, об'ємні, з рухомими відгалуженнями. Розрізняють їх і за ступенем складності (рис. 15.1): числу відгалужень і замкнутих гілок.
Жгутовой монтаж здійснюють за допомогою монтажних проводів та кабелів різного типу і призначення. Ізоляція проводів може бути волокнистої з капронових ниток (МШДЛ, МГШ, МГШД) або скловолокна (МГСЛ, МГСЛЕ); поліхлорвінілової (ПМВ, МГВ) і волокнисто-поліхлорнівініловой (МШВ, МГШВ, ЬПБЛ), пластмасовою у вигляді оболонки з полівінілхлориду (МКШ, МПКШ); гумової (ЛПРГС, ПРП, АПРФ, ПРГ) і фторопластовой (МГТФ). Вибір ізоляції визначається електричною напругою та умовами експлуатації апаратури. При нормальній температурі і вологості застосовують проводи з волокнистої або поліхлорвінілової ізоляцією, при підвищеній температурі і вологості-з ізоляцією зі скловолокна або фторопласта.
У разі необхідності захисту від зовнішніх електростатичних полів монтаж ведуть екранованими проводами і кабелями з обов'язковим заземленням кожного екрана.
Частина монтажних проводів і в першу чергу з гумовою ізоляцією поставляються з лудженими струмопровідними жилами. Це зберігає електричний опір і механічну міцність-мідного дроту, що знаходиться в гумі або вулканізованої каучуку, і прискорює процес підготовки проводів для монтажу і пайки.
До дротах для жгутовой монтажу висувають такі вимоги: відповідність перерізу, та ізоляції току і допустимого падіння напруги; механічна міцність, гнучкість і еластичність; відсутність ушкоджень (підрізів, підпалів), що знижують механічну і електричну міцність; застосування кольоровий ізоляції або маркувальних бирок; наявність на відгалуженнях запасу по довжині, що забезпечує 1-2 перепайкі та компенсуючого вигини у розпаювали нерухомих елементів.
Рис. 1. Схеми плоских джгутів різного ступеня складності:
а-прямій: б-простий з відгалуженнями: по-складний; г - складний із замкнутими гілками
При проектуванні допуски на параметри джгута можуть бути визначені аналітичним шляхом. При розрахунку розмірної ланцюга 'беруть провід із запасом на перепайка і компенсацію вигинів у контактних з'єднань. Відхилення замикаючого ланки повинні враховувати допуски на геометричні розміри каркаса, кріплення-джгута, довжину проводів при розкладці, установку технологічних шпильок на шаблоні.
Первісну відпрацювання конструкції джгута здійснюють наступним чином. На зібраному каркасі укладають проводи згідно монтажної або принципової схемою. Кінці проводів маркують з двох сторін бирками з вказівкою номера-траси (^ -2; 1-6; 3-5 і т. д.), після чого вимірюють їх довжину і заносять дані в таблицю монтажних з'єднань (табл. 1).
Таким чином, з'єднання контакту / реле Р2 з контактом 10 штепсельного роз'єму Ш1 слід виконати проводом марки МГШВ перерізом 0,5 мм2 і довжиною 30 мм, уклавши його на трасі з позначенням / -2 (мал. 2).
Після закінчення укладання проводів їх пов'язують в джгут і звільняють кінці від попереднього кріплення на контактах, Джгут знімають з каркаса, правлять, накладають на аркуш ватману і обводять його контур (якщо джгут плоский). Ескіз використовують для розробки шаблону і. зокрема, для визначення місць розміщення технологічних шпильок. На шаблоні здійснюють збірку досвідченого джгута, а після його встановлення на каркасі проводять коригування шаблону.
Рис. 2. Технологічне членування джгута на траси: 1-2: 1-6; ... - Траси; Т1, Т2 ... - Місця встановлення технологічних шпильок
Рис. 3. Номограма для визначення діаметра джгута
Крім того, для визначення розмірів скоб кріплення джгута на каркасі необхідно знати його діаметр. Діаметр можна визначити, користуючись номограмою рис. 15.3. Якщо джгут складається з проводів одного діаметра, то на осі абсцис беруть точку, відповідну числа проводів п, комплектуючих джгут. З цієї точки проводять перпендикуляр до перетину з кривою, що відповідає діаметру дроту д.. Через отриману точку проводять лінію, паралельну осі абсцис, до перетину з віссю ординат, на якій визначають діаметр джгута О. Якщо джгут складається з проводів з різними діаметрами, то шуканий результат одержують шляхом послідовного переходу з кривих більшого діаметра дротів на криві меншого діаметру. Положення точок перетину Е і N (рис. 15.3) шукають, відкладаючи з точок С і М горизонтальні відрізки, що відповідають числу проводів даного діаметру.
Слід враховувати наявність похибок діаметру джгута через нерівномірність розташування і натягу проводів, їх вигинів і відгалужень, нерівномірності діаметрів по довжині проводів, нерівномірності натягу ниток при в'язанні джгута.
Жгутовой монтаж на відміну від монтажу по найкоротших відстанях (неупорядкованого) дозволяє з об'ємних проводів та кабелів виготовити, палять поза апаратури, тобто паралельно з її збиранням та іншими видами електричного монтажу. Конструктивно-технологічний аналіз дозволяє виділити наступні основні етапи виготовлення джгутів: підготовка монтажних проводів (кабелів). розкладка проводів на шаблоні, в'язка джгута, розміщення джгута на каркасі і отримання контактних з'єднань.
ПІДГОТОВКА МОНТАЖНИХ ПРОВОДІВ
Рис. 4. Схема автомата для мірного різання монтажних проводів:
7 - ніж; 2 - напрямна втулка, 3 - • притискні ролики, 4, 6-напрямні ролики; 5-котушка з дротом; 7-повідець; 8-подаючий мірний ролик; 9 - провід
Підготовка монтажних проводів складається з наступних операцій: мірного різання, видалення ізоляції і закладення кінців проводів, маркування, обслуговування та звивання проводів. Якщо технологічним процесом передбачена безперервна розкладка проводу на шаблоні, то різання, видалення ізоляції і закладення кінців виробляють після формування джгута.
Різання проводів вручну виконують простими інструментами (ножиці, кусачки), визначаючи довжину проводу за зразком або за допомогою лінійки. У серійному виробництві ця операція автоматизована (рис. 4). Універсальними є автомати для мірного різання і одночасного зняття ізоляції з кінців проводу [4]. За принципом дії вони аналогічні автомату, зображеному на рис. 12.7. З їх допомогою можна отримувати мірні проведення довжиною 50-1500 мм 2000 шт / год
Зачистка кінців проводів від ізоляції повинна забезпечити технологічність монтажу і надійність контактного з'єднання. Для більшості сполук зачистку здійснюють на 7-10 мм, для багатожильних проводів-на 10-15 мм. Залежно від виду ізоляції застосовують різні способи зачистки: надріз (рис, 15.5. А), електровипалу або терморазмягченіе (рис. 5, б) з наступним механічним шляхом стягування ізоляції, і певні способи закладення кінців проводів.
Текстильну, пластикову та плівкову ізоляції видаляють шляхом надрізу або електровипалу. Зняття багатошарової ізоляції має ряд особливостей. Так, за наявності скловолокна зовнішню пластикову ізоляцію видаляють електровипалу, а внутрішню (скловолокно) розплітають, скручують і відрізають на відстані 1 мм від торця зовнішньої ізоляції. Зовнішні текстильні обплетення вимагають ступінчастою оброблення кінців проводів. Наприклад, між бавовняної опліткою і житлової дроти залишають ділянку (3-10 мм) основний поліхлорвінілової або гумовій ізоляції. Кінець обплетення закріплюють клеєм, ізоляційної трубкою або нитяним бандажем, покритим клеєм.
Рис. 5. Способи видалення ізоляції: 1 - провід; 2 - губки-ножі
Зачищення теплостійкої фторопластовою ізоляції здійснюють елекгрообжігом при підвищеній температурі нитки напруження. При цьому виділяється токсичний газ - фтор, який необхідно видаляти з робочої зони за допомогою системи відсмоктування.
Зачистка повинна зберегти якість не видаляється ізоляції, виключити надріз або обрив струмоведучих жил і бути досить продуктивною. Крім автоматів для різання проводів і зняття ізоляції розроблені спеціальні пристосування для термомеханічної зачистки. Їх основними робочими елементами є нитка розжарення та губки-ножі (див. рис. 14.3). Нитка пропалює ізоляцію при повороті дроту навколо своєї осі. Губки є опорою для проводу при прожигании ізоляції, оберігають її від обвуглювання і нитку від механічних пошкоджень, забезпечують спільно з ниткою стягування ізоляції. Робочі кромки губок мають радіус округлення 0,08 мм і відполіровані, що виключать надріз, і обрив струмоведучих жил. Пристосування-знімачі ізоляції-можуть бути оснащені пристроєм підключення до вакуумної системи для відсмоктування токсичних продуктів випалу ізоляції. Термомеханический спосіб дозволяє знімати ізоляцію в один прийом з проводів перетином 0,07-0,35 мм 2.
Для монтажу застосовують екрановані проводи й радіочастотні коаксіальні кабелі, що мають зовнішнє поліхлорвінілової покриття зверху екранує обплетення. Відділення покриття надрізом трудомістко і не забезпечує високої якості оброблення кінців. Термомеханический спосіб (рис. 5, 6) дозволяє протягом 2-3 с зняти пластикову ізоляцію без пошкодження обплетення. Губки-ножі 2, забезпечені нагрівачами, проникають крізь ізоляцію і охоплюють по діаметру екранує оплітку. Ділянка ізоляції, що знаходиться всередині губок, нагрівається і розширюється, що дозволяє легко видалити його шляхом стягування з кінця проводу /.
Подальша обробка решт екранованих проводів 4 полягає у видаленні на певній ділянці екранованої обплетення /. Одним із способів видалення є кругова відсічення обплетення за допомогою ріжучої пари пуансон-матриця
(Рис. 6).
Робоча частина пуансона 3 виконано у вигляді конуса, що переходить у сферу, що дозволяє йому досить легко рухатися всередині обплетення і забезпечує рівний зріз торця екрану на гострих крайках матриці 2. Спосіб реалізований за допомогою різних за конструкції пристроїв, які дозволяють зробити відсічку за 3 - 4 с. Існують і інші способи видалення екранує обплетення: гвинтовий зріз обертовими фрезами та ножами, відсічення кільцевого потовщення обплетення.
Для вилучення кінця ізольованого проводу 2 через екранує оплітку 3 гострим інструментом розсовують шахраюй: обплетення і через отвір протягують провід (рис. 7). Найбільш поширеним інструментом є
Рис. 6. Схема видалення ділянки голкою кінця екранує обплетення
Рис. 7. Схема вилучення дроти з екранує обплетення
жолобчаста голка /, яку вводять з торця екранованого проводу між опліткою та ізольованим проводом. У певному місці вістрям голки розсовують оплітку і за допомогою вушка голки витягують кінець дроту. Цю операцію виконують за 3-4 с вручну, направляючи голку з допомогою простих пристосувань.
Закладення кінців екранованих проводів полягає в заземленні екранів або фіксації кінця обплетення щодо дроти, Заземлення здійснюють шляхом кріплення вільного кінця обплетення до елементів каркаса, подпайкой додаткового дроти, накладенням бандажа з голого лудженого дроти з подальшою пропаюванням його. Місця пайки захищають ізоляційними трубками.
Не заземлюють оплітку закладають між двома ізоляційними трубками, розміщуючи одну під екраном, а іншу зовні або між шарами ізоляційної стрічки. Торець обплетення фіксують нитяним бандажем або дротяним бандажем з подальшою пропаюванням.
Після зняття ізоляції, оголені кінці проводів зачищають, а багатодротяні жили скручують під кутом 15-300 до осі дроту. Останню операцію виконують вручну (перетин жили менше 0,11 мм2), плоскогубцями або за допомогою спеціальних пристосувань. Підготовлені кінці проводів піддають гарячому облуговування шляхом занурення у ванну з припоєм.
. Маркування проводів необхідна для полегшення монтажу, контролю, знаходження несправностей і ремонту. Застосовують дроти з кольоровою ізоляцією і маркірують їх за допомогою бирок, липких лепт або шляхом нанесення маркувальних позначень безпосередньо на ізоляцію проводів. Провід з кольоровою ізоляцією зазвичай використовують при внутрішньому монтажі ЕВА. На електромонтажних схемах вказують колір монтажних проводів скороченими позначеннями або цифровими шифрами.
Маркування проводів липкими стрічками полягає в накладенні на кінці проводів бандажів з цієї стрічки. Найбільше застосування отримала маркування за допомогою маркувальних бирок, виготовлених з поліхлорвінілових трубок. Бирку закріплюють на кінці дроту. При цьому бирка повинна перекривати обріз його ізолюючої обплетення на 1-3 мм. Бірки надягають на дроти таким чином, щоб було виключено сповзання їх при трясці і вібраціях. Умовні позначення на поверхні маркувальних бирок обумовлені в електромонтажних схемах і виконуються згідно з галузевими стандартами. Виготовлення бирок (маркування, сушка, відрізка) роблять на спеціальних автоматах.
Монтажні дроти звивають для виключення електричних наведень і зменшення взаємного впливу кіл. Крок звивання складає 10-40 мм і збільшується залежно від зростання перетину дроту (0,05-0,75 мм2). Цю операцію виконують вручну за допомогою дриля або на спеціальних верстатах.
Розкладки проводів
Конструктивно-технологічна відпрацювання джгута дає можливість виготовити його поза ЕВА шляхом розкладки монтажних проводів та кабелів на шаблоні. Залежно від конфігурації джгутів застосовують плоскі або об'ємні шаблони. Плоский шаблон (рис. 8) представляє собою підставу 2, на якому відповідно до трасуванням (див. рис. 2) 'і конфігурацією джгута розташовані металеві шпильки 1.
Рис. 8. Плоский шаблон для розкладки проводів
Між шпильками виробляють укладання монтажних проводів. Щоб уберегти дроти від ушкодження, на шпильки надіті ізоляційні трубки. Для фіксації кінців проводів в конструкції шаблону передбачені отвори, розташовані поруч зі шпильками, або спеціальні затиски. Об'ємний шаблон має додаткові елементи, що дозволяють вести розкладку проводів і фіксацію їх у трьох площинах.
Існують універсальні плоскі шаблони, які мають отвори, розташовані з певним кроком і призначені для установки шпильок. Схема розміщення шпильок на шаблоні може бути змінена в залежності від трасування і конфігурації джгута.
Розроблено конструкції електрифікованих шаблонів, які підвищують продуктивність виготовлення джгутів і виключають помилки монтажу. На такому шаблоні кінці монтажних проводів фіксують спеціальними зажимами, електрично пов'язаними з сигнальними (зелені) і контрольними (червоні) лампами. Лампи й затиски-кнопки комутовані таким чином, що при включенні шаблону в мережу загоряються дві лампочки першої траси. При правильному укладанні і фіксації проводи спалахують лампочки другий траси і т. д. Електрифіковані шаблони дорожче звичайних, і їх доцільно застосовувати в серійному виробництві ЕВА.
При розкладці проводів на шаблонах, визначені деякі загальні правила. З проводів різного перерізу необхідно виготовляти декілька джгутів, об'єднуючи дроти, близькі за діаметрами. ізоляції (наприклад, від 1 до 3 та від 3 до 6 мм). Екрановані приводу повинні бути розташовані всередині джгута, тому з них починають розкладку. Екрани попередньо обробляють і споюють, при наявності зовнішньої металевого обплетення її обмотують кіперному стрічкою або ізолюють трубкою. Всередину джгута укладають короткі проводи малих перетинів. Довгі проводи укладають зовні з утворенням лицьової сторони. Запасні проводи повинні перебувати зверху із забезпеченням доступу до їх кінців. Ці правила досить легко виконати при розкладці вручну.
Послідовність розкладки проводів на шаблоні вручну встановлюється таблиці "з'єднань з урахуванням перерахованих правил. Часто на шаблоні розміщують креслення-схему з позначенням трас. Кінець дроту, змотатися з бухти, маркують за допомогою бирки і фіксують на шаблоні. Провід відрізають за місцем після розкладки між шпильками і маркують його кінець. Ці переходи повторюють багато разів. Оброблення кінців при такій послідовності операцій здійснюють після в'язки джгута. Ручну розкладку на шаблоні виконує монтажник, і вона дуже трудомістка. У серійному виробництві вона може бути механізованим за допомогою пристрою з програмним управлінням.
В'язання джгутів
Два (і більше) паралельно йдуть по одній трасі ізольованих проводи довжиною більше 50 мм повинні бути пов'язані в джгут. Винятком може з'явитися тільки неприпустиме збільшення взаємних наведень в електричних ланцюгах. Для в'язки застосовують нитки, шнури, тасьму, ізоляційні стрічки, термоусадочні трубки та ін Операцію здійснюють, як правило, на шаблоні.
Крок в'язки t залежить від перетину проводів, числа проводів n і діаметра D джгута (табл. 2). На криволінійних ділянках крок повинен бути зменшений залежно від діаметра н радіуса вигину джгута. У місцях розгалуження проводів в'язка повинна мати 2-5 витків на всіх гілках, бандажі повинні бути зроблені з 2-3 сусідніх петель. Кінці джгута повинні мати бандажі та кінцеві вузли
(Рис. 9).
Рис. 9. Способи в'язання джгута
В'язку здійснюють в одну, дві нитки і більше з натягом вручну або за допомогою пристроїв. Для зниження трудомісткості процес в'язання джгутів механізують, використовуючи пневматичні пістолети [4], а іноді і автоматизують, здійснюючи в'язку джгутів на спеціальних напівавтоматичних верстатах. Послідовність в'язання джгутів показана на рис. 10, а-д.
Для захисту від механічних пошкоджень палять по всій довжині або на певній ділянці обмотують ізоляційною стрічкою. Якщо він складається з проводів з бавовняної або 'шовкової ізоляцією, то для захисту від вологи палять просочують водовідштовхувальним складом. Для захисту від впливу високої температури або агресивного середовища джгути поміщають в трубчасті, стрічкові, смугові або плетені оболонки. Їх надягають вручну або на верстаті після зняття джгута з шаблону. Таким чином, в'язання джгутів є не менш трудомісткою операцією, ніж розкладка і маркування проводів.
Крім застосування різних пристосувань для механізації операцій виготовлення джгута доцільно в умовах серійного виробництва використовувати конвеєрні лінії. У цьому випадку технологічний процес розбивають на ряд дрібних операцій. На кожному робочому місці повністю здійснюють розкладку проводів одного перерізу і марки. При визначенні, такту роботи конвеєра орієнтуються на операцію розкладки виходячи з того, що операцію в'язки легше підпорядкувати обраному ритму. Наприклад, на парування 16-24 петель витрачається 3-5 хв. Найчастіше такт роботи становить 5 або 7,5 хв.
Рис. 10. Послідовність механізованої в'язання джгутів
Конвеєрний спосіб виготовлення джгутів має й інші особливості. Розкладку проводів ведуть безперервно, змотуючи їх з котушок. На кінець дроту попередньо надягають комплект бирок для маркування всіх трас, що виконуються на даному робочому місці. Застосовують універсальні шаблони, оснащені шпильками як в місцях перегинів і відгалужень, так і в місцях подальшої різання проводів. Траси розкладки розмічають за допомогою спеціальних трафаретів, розміщених на шаблонах. Для в'язання джгутів застосовують нитки, що витримують досить великі зусилля натягу. Після в'язки слід різання проводів, видалення джгута з трафарету і розбирання кінців.
Конвеєр для виготовлення джгутів розташований в горизонтальній площині, замкнутий і транспортує шаблони за допомогою візків. Крім шаблонів він оснащений пістолетами для в'язання джгутів, пристосуваннями для зняття ізоляції, установкою для лудіння. Конвеєрний спосіб спрощує операції, що їх па кожному робочому місці, і дозволяє знизити загальну трудомісткість виготовлення джгутів. Недоліками його є натяг проводів при розкладці і деформація джгута після зняття з шаблону, що погіршує якість в'язки.
МОНТАЖ джгута в АПАРАТУРИ
Джгути в апаратурі укладають відповідно до монтажній схемі і кресленням приладу. Перед монтажем контролюють якість закладення кінців проводів та екранів, наявність маркування, відсутність пошкоджень струмоведучих жил та ізоляції, якість лудіння. Цілісність електричних ланцюгів перевіряють прозвонки пробниками. У колах з великим числом проміжних сполук вимірюють • опір.
Джгут на каркасі кріплять металевими скобами з установкою під ними ізоляційних трубок, або прокладок з лакоткани або прессшпан. Відстань між скобами (200-500 мм) залежить від діаметру джгута. При розміщенні скоб враховують можливість зняття джгута без демонтажу елементів схеми. Одночасно з укладанням джгута розводять кінці проводів до відповідних контактів з подальшою комутацією пайкою або накруткою. Допускається накладення джгутів або їх ділянок один на одного.
У місцях огибания гострих ребер і при прокладанні джгута на переході від нерухомому частини апаратури до рухомої на відповідні його ділянки накладають бандажі з текстовініта або лакоткани. Для запобігання джгутів з неекранованих проводів від механічних ушкоджень у місцях їх прокладання через отвори в стінках металевих-шасі або екранів передбачають ізоляційні трубки (втулки). Отвори втулок повинні бути достатніми для вільного пропускання через них дротів. Замість втулок часто застосовують поліхлорвінілову липку стрічку, Лакотканини або ліноксіновие трубки. При проходженні джгутів через ізоляційні матеріали не обов'язково здійснювати додатковий захист ізоляції проводів. Отвори, через які проходять джгути. Й проведення, повинні мати заокруглені крайки.
При контролі стрічкові кабелі перевіряють на відсутність обривів провідників, опір ізоляції між провідниками і шинами "земля", наявність електричних зв'язків між контактами з'єднувачів і стрічковим дротом. Для контролю розроблено спеціальні автоматизовані стенди, наприклад з числом перевіряються точок 90 і основним технологічним часом перевірки вироби не більше 30 с. Контроль здійснюють шляхом перевірки електричних ланцюгів, порівняння станів комутаторів і подальшої передачі результатів на панель світлової індикації. Стенди можуть працювати в автоматичному і ручному режимах.