Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Ещё одна "реальная" задача. По крайней мере не менее реальная, чем большая часть из 15000 "реальных" задач, решённых Б.Злотиным за период с 1974 до 2010.:)
На одном заводе изготавливали простенькие трансформаторы с феромагнитными сердечниками. Сердечник состоит из двух частей, каждая из которых похожа на букву "Е". При этом внутренняя (средняя) "перекладина" "Е" чуть-чуть короче внешних.
В середине собранного из двух частей сердечника на средних "перекладинках" повёрнутых друг другу "Е" устанавлвают катушку трансформатора.
После установки катушки внешние "перекладины Е-образных частей сердечника склеивают специальным клеем (что-то вроде эпоксидки) с феромагнитными частицами - для того, чтобы уменьшить потери магнитного потока в зонах склейки между двумя частями сердечника. Для того, чтобы клей не вытекал места склейки обматывают бумажной лентой, а части сердечника прижимают друг к другу зажимом.  Потом слегка прихватывают клеем катушку трансформатора.
Затем трансформатор отправляют в печку, чтобы клей затвердел. Потом убирают ленту и... трансформатор готов.
Проблем с этим процессом немало...
Не удаётся получить однородную консистенцию клея с феромагнитными частицами, сами феромагнитные частицы разных размеров и, поэтому, зазор между частями сердечника у готовых трансформаторов может быть разным,  клей до и во время процесса сушки вытекает, бумагу (с покрытием) не всегда удаётся полностью оторвать и т.д.
В результате процент выхода годных трансформаторов низкий.
Как быть?

Форумы: 

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Не пытайтесь добиться повышения однородности смешивания клея с феромагнитными частичками, сортировать сами частицы по размерам или  бороться с вытеканием клея. Эти направления требуют немалого времени и средств.
Удовлетворительное решение можно найти, переформулировав задачу и разрешив возникшее в результате этого противоречие - довольно примитивное, кстати, типа быть<->не быть / делать<->не делать.
Изготовление и проверка опытной партии (на базе идеи решения, которое надо найти) показала, что количество бракованных трансформаторов снизилось в разы.

Re: Клеить надо с умом

Магнитное поле в зазоре между частями сердечника будет удерживать ферромагнитняе частицы, а они - клей.

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

andyudol wrote:

Магнитное поле в зазоре между частями сердечника будет удерживать ферромагнитняе частицы, а они - клей.

Идея красивая. Может быть - не пробовали сушить работающие трансформаторы.
Но решение оказалось ещё проще.

Re: Клеить надо с умом

А клеили-то зачем? Чтобы не разваливался? Тогда, видимо, я опять же это решение знаю с детства - сколько я их разобрал, трансформаторов...

Впрочем - ? "..феромагнитными сердечниками.." - имеются в виду стальные?
Если да, то они обычно много слойные. И можно сделать так, чтобы они сами держались друг за друга. То есть перекладины в одном слое у правой части сердечника длиннее, а в другом слое - у левой.

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Думаю, чтобы не разваливались, но это моё предположение. Половинки сердечников цельные - из какого-то феросплава. Какого - не знаю, но для решения это и не важно.

P.S. Попробуйте что-нибудь "свернуть"...

Re: Клеить надо с умом

Ага, тогда так.
Из одной целой детали (моно) не получается, тогда конструкторы сделали из двух (би). Продолжим эту линию. Дробим сердечник на много-много частей (поли). И что мы видим в конце концов? Порошок. Как и тот, который мешают в клей. Ага. Подвешиваем катушку внутри коробки из декоративного материала и заливаем полностью и внутри, и снаружи клеем с ферромагнитным порошком. И отправляем в печь.

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Не всегда надо полностью менять технологию, чтобы повысить выход годных трансформаторов.
Упрощу задачу, усложнив её -  идею решения проверили на следующий день. Следовательно нужно предложить что-то ну очень простое.

Подсказка: "Сверните" феромагнитные частицы. Тогда задача будет выдлядеть так:
Если клея много - он крепко соединяет части сердечника, но сильно ослабляет мабнитный поток и вытекает. Если клея много - он не ослабляет магнитный поток и не вытекает но плохо соединяет части сердечника.
После "обострения" могут получиться следующие противоречия:
1. Клей должен быть - чтобы соединить части ссердечника<-> клея не должно быть, чтобы не было зазора между частями сердечника, ослабляющего магнитный поток;
2. Клеить - чтобы соединить части ссердечника<->не клеить - чтобы не было зазора между частями сердечника, ослабляющего магнитный поток;
3. Зазор между частями сердечника должен быть - чтобы можно было склеить <->зазора между частями сердечника не должно быть, чтобы не ослабить магнитный поток:
Теперь, ещё раз внимательно прочитав условие, нужно сделать разрез катушки с двумя Е-образными половинками сердечника. Затем, разрешить одно из этих противоречи и найти идею решения.

Re: Клеить надо с умом

Если против того, что я предложил, единственное возражение - что его долго проверять, то это не серьёзно. Размешать порошок в клее - для этого и до завтра ждать не надо.

Ну ладно, пусть оно не подошло по каким-то более серьёзным причинам. Тогда будем искать другой способ убрать зазор. Причём это должно быть именно склеивание. Зазор будет минимальным, если в нём не будет ничего (он не будет нулевым из-за неточности обработки и шероховатости поверхности). То есть клея - ни с частицами, ни без - в нём быть не должно. Значит он должен быть снаружи.

Зажимаем в срубцину и обматываем лентой на клею. Только я думаю, лучше не бумажной, а тканевой.

А ещё лучше подумать о точечной сварке. Тоже зажимаем в струбцину и привариваем по две накладки на каждый стык (как шины на перелом).

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

andyudol wrote:

Если против того, что я предложил, единственное возражение - что его долго проверять, то это не серьёзно. Размешать порошок в клее - для этого и до завтра ждать не надо.

Ну ладно, пусть оно не подошло по каким-то более серьёзным причинам. Тогда будем искать другой способ убрать зазор. Причём это должно быть именно склеивание. Зазор будет минимальным, если в нём не будет ничего (он не будет нулевым из-за неточности обработки и шероховатости поверхности). То есть клея - ни с частицами, ни без - в нём быть не должно. Значит он должен быть снаружи.

Зажимаем в срубцину и обматываем лентой на клею. Только я думаю, лучше не бумажной, а тканевой.

А ещё лучше подумать о точечной сварке. Тоже зажимаем в струбцину и привариваем по две накладки на каждый стык (как шины на перелом).

Есть конструкции трансформаторов, где две половинки сердечника стягиваются лентой - без клея, но это - не наш случай.
Вы не прочитали условие.
Ещё проще.

Re: Клеить надо с умом

"Есть конструкции трансформаторов, где две половинки сердечника стягиваются лентой - без клея, но это - не наш случай.".
Почему?

"Ещё проще.".
Проще я уже предложил.

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

andyudol wrote:

"Есть конструкции трансформаторов, где две половинки сердечника стягиваются лентой - без клея, но это - не наш случай.".
Почему?

"Ещё проще.".
Проще я уже предложил.

Нет.
Четыре требования ИКР!
Кстати вот фильм  о том, как сердечник скрепляется лентой без клея, но у нас другой случай.

Re: Клеить надо с умом

"...сердечник скрепляется лентой без клея, но у нас другой случай.".
Почему?

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

У нас есть определённая конструкция трансформатора. Даже такое её изменение (сравнительно небольшое) ртебует времени и затрат.

Re: Клеить надо с умом

Хм, только сейчас обнаружил, что до меня не дошла существенная деталь - средние перекладины не склеиваются и там остаётся зазор. Не импульсный ли это трансформатор? Вроде там зазор в сердечнике имеет большое значение.

Вопрос: проблема в том, что этот зазор не удаётся выдержать с нужной точностью?
 

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

andyudol wrote:

Хм, только сейчас обнаружил, что до меня не дошла существенная деталь - средние перекладины не склеиваются и там остаётся зазор. Не импульсный ли это трансформатор? Вроде там зазор в сердечнике имеет большое значение.

Вопрос: проблема в том, что этот зазор не удаётся выдержать с нужной точностью?

Т.е. прочитали условие - теперь до простейшего решения рукой подать.
И не нужно делать дополнительные стяжки, отливать сердечник из смеси ферочастиц и связки, включать электрический ток после склейки и в течении сушки для удержания феромагнитной массы и...
Короче, всё можно упростить и при этом повысить выход годных.:)

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Да. Есть зазор. Это "выводится" из условия.

"Сердечник состоит из двух частей, каждая из которых похожа на букву "Е". При этом внутренняя (средняя) "перекладина" "Е" чуть-чуть короче внешних."

Ну...:)

Re: Клеить надо с умом

Это не ответ на мой вопрос. Мой вопрос: "Вопрос: проблема в том, что этот зазор не удаётся выдержать с нужной точностью?".

Добавлю. Если да, то мешает этому невозможность точно выдержать размер частиц порошка, добовляемого в клей?

Если да, то его надо удалить. Тогда третий вопрос: зачем добавляют порошок в клей?

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

andyudol wrote:

Это не ответ на мой вопрос. Мой вопрос: "Вопрос: проблема в том, что этот зазор не удаётся выдержать с нужной точностью?".

Добавлю. Если да, то мешает этому невозможность точно выдержать размер частиц порошка, добовляемого в клей?

Если да, то его надо удалить. Тогда третий вопрос: зачем добавляют порошок в клей?

Зазор внутри катушки не нужно выдерживать с нужной точностью.
Кстати, если бы действительно было нужно - контрольное решение этому бы только помогло. А зазоры между половинками сердечника вне катушки вообще не нужны. Они получются из-за клея. Феромагнитные частицы предназначены компенсировать потерю магнитного потока в зазоре из-за клея.

Re: Клеить надо с умом

"...зазор между частями сердечника у готовых трансформаторов может быть разным...".
О каком зазоре речь?

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

andyudol wrote:

"...зазор между частями сердечника у готовых трансформаторов может быть разным...".
О каком зазоре речь?

О том, который получается из-за клея с феромагнитными частицами. Но если зазора нет - нет и проблемы:)
Ну...

P.S.Я ведь написал, что бороться за равномерность зазора не стОит. Этого, кстати, можно добиться если сделать его больше максимального размера ферочастиц, но магнитномубпотоку это здоровья не добавляет.

Re: Клеить надо с умом

Gregory Frenklach wrote:

О том, который получается из-за клея с феромагнитными частицами. Но если зазора нет - нет и проблемы:)

Зачем были добавлены ферромагнитные частицы, какова их функция?

Gregory Frenklach wrote:

P.S.Я ведь написал, что бороться за равномерность зазора не стОит. Этого, кстати, можно добиться если сделать его больше максимального размера ферочастиц, но магнитномубпотоку это здоровья не добавляет.

Здесь вы говорите о боковых зазорах, в которых клей и ферромагнитные частицы. Когда я спрашивал о точности зазора, я имел в виду зазор между средними перекладинами, которые по условию задачи специально сделаны короче. Его точность тоже не важна?

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Я же уже писал, что нет необходимости в соблюдении точности зазора между средними перекладинами. По крайней мере по условиям задачи. Но если бы была - контрольное решение и тут бы помогло.

Феромагнитные частицы в клей добавляют, чтобы уменьшить потери магнитного потока, которые появляются и-за зазора. А зазор из-за клея. Нулевой зазор - плохая склейка.
В условии ведь  всё есть.

Re: Клеить надо с умом

"Феромагнитные частицы в клей добавляют, чтобы уменьшить потери магнитного потока, которые появляются и-за зазора. А зазор из-за клея. Нулевой зазор - плохая склейка.
В условии ведь  всё есть.".

Не всё.

В условии есть также создание зазора в сердечнике внутри катушки. Который тоже увеличивает потери магнитного потока. Или не увеличивает? На этот вопрос в условии ответа нет.

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Если бы это имело значение - я бы написал. А так - что написано в условии по поводу катушки?
Кстати, контрольное решение решило бы и эту проблему, если бы таковая возникла.

P.S.Вы специально не замечаете решения?

Re: Клеить надо с умом

"Потом слегка прихватывают клеем катушку трансформатора.". Вроде, больше ничего.

Пожалуйста, ответьте на вопрос, если знаете. Я вас прошу.

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Потери магнитного потока в зазоре внутри катушки не имеют никакого отношения к задаче, поскольку туда никто смесь клея с феромагнетиком не засовывает.

P.S. Вообще в процессе решения этой задачи были  реально заданы следующие вопросы:
1. Зачем феромагнитные частицы в клее?
Ответ: Чтобы уменьшить потери магнитного потока (если клеить клеем без феромагнитных частиц).
2. А если просто прижать половинки сердечника друг к другу потери будут допустимыми?
Ответ: Да. Всё будет отлично.
3. Можно ли выбросить клей вообще и стянуть сердечник лентой?
Ответ: Можно, но это дополнительные детали. Стягивающие захваты. Не хотелось бы заменять склейку стяжкой.
Получается:
Клеит надо, чтобы соединить половинки сердечника и клеить не надо, чтобы не было потерь магнитного потока.
или
Клей должен быть, чтобы соединять половинки сердечника и клея не должно быть, чтобы не было зазора, не возникало из-за этого зазора, не нужно было из-за этого вводить феромагнитные частицы в клей, чтобы уменьшить потери магнитного потока.
Это притиворечие легко разрешается в пространстве.

Re: Клеить надо с умом

Gregory Frenklach wrote:
Клей должен быть, чтобы соединять половинки сердечника и клея не должно быть, чтобы не было зазора, не возникало из-за этого зазора, не нужно было из-за этого вводить феромагнитные частицы в клей, чтобы уменьшить потери магнитного потока.

Это притиворечие легко разрешается в пространстве.

Но видимо с появлением дополнительных деталей?

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Нет. Остаётся только одно место, где можно склеить сердечник. При этом хоть просто клеем, хоть клеем с феромагнитными частицами. При этом клея можно взять с избытком. При этом не нужно беспокоится о вытекании. При этом даже если произойдёт вытекание клея - оно будет только на пользу. При этом внутренний зазор (если будет такая необходимость) будет всегда одинаковый - в пределах допуска.

Я почему-то был уверен, что как раз эту задачу решат сразу.

Re: Клеить надо с умом

"Потери магнитного потока в зазоре внутри катушки не имеют никакого отношения к задаче, поскольку туда никто смесь клея с феромагнетиком не засовывает.".

Однако, никто не мешает засунуть туда клей без ферромагнетика.

Ещё раз, третий, прошу вас ответить на вопрос: зазор внутри катушки создаёт потери или нет?

Да, и ещё: почему для боковых зазоров это имеет отношение к задаче, а для внутреннего - нет?

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Ещё раз - это не имеет значения. А если бы имело - туда  бы тоже заливали клей с феромагнитными частицами. Но туда вообще ничего не заливали. 

Почему это не имеет значение - меня мало интересовало. Вот если бы имело - я бы поинтересовался. А так - лишняя информация, мешающая, как оказалось,  решить задачу без затрат и почти без изменений.

 

Re: Клеить надо с умом

Gregory Frenklach wrote:

Клеить надо, чтобы соединить половинки сердечника и клеить не надо, чтобы не было потерь магнитного потока.
или
Клей должен быть, чтобы соединять половинки сердечника и клея не должно быть, чтобы не было зазора, не возникало из-за этого зазора, не нужно было из-за этого вводить феромагнитные частицы в клей, чтобы уменьшить потери магнитного потока.
Это притиворечие легко разрешается в пространстве.

может быть клей (с частицами или без) спрятать внутрь сердечника:

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Alex wrote:

Gregory Frenklach wrote:

Клеить надо, чтобы соединить половинки сердечника и клеить не надо, чтобы не было потерь магнитного потока.
или
Клей должен быть, чтобы соединять половинки сердечника и клея не должно быть, чтобы не было зазора, не возникало из-за этого зазора, не нужно было из-за этого вводить феромагнитные частицы в клей, чтобы уменьшить потери магнитного потока.
Это притиворечие легко разрешается в пространстве.

может быть клей (с частицами или без) спрятать внутрь сердечника:

Где внутри?
Если нужно делать этакую впадину во внешних перекладинах сердечника - это потребует переделки сердечника.
Т.е. если когда-нибудь будут делать новую конструкцию трансформатора - об этом можно думать, как и о многих других предложенных во время обсуждения решениях.
Но дело в том, чтобы решить здесь и сейчас ничего (или почти ничего) не изменяя.

Re: Клеить надо с умом

Чудес не бывает. Если неоднородность размеров частиц в левом варианте не даёт получить качественную склейку, то она и в правом варианте не даст.

"Потери магнитного потока в зазоре внутри катушки не имеют никакого отношения к задаче, поскольку туда никто смесь клея с феромагнетиком не засовывает." (Gregory Frenklach).

"Однако, никто не мешает засунуть туда клей без ферромагнетика." (я).

Я не сразу обратил внимание, что, раз эти потери не имеют значения, то, следовательно, мы имеем дело с чем-то простым, типа блока притания для бритвы - лишь бы работал и товарный вид был.
Поэтому клеить надо средний зазор. При этом сжимать до упора по бокам. Там тоже чудес не будет, а будут всё же зазоры за счёт шероховатости, но они будут значительно меньше, чем с клеем. И скорее всего, тоже не будут иметь значения.
 

Re: Клеить надо с умом

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

andyudol wrote:

Чудес не бывает. Если неоднородность размеров частиц в левом варианте не даёт получить качественную склейку, то она и в правом варианте не даст.

"Потери магнитного потока в зазоре внутри катушки не имеют никакого отношения к задаче, поскольку туда никто смесь клея с феромагнетиком не засовывает." (Gregory Frenklach).

"Однако, никто не мешает засунуть туда клей без ферромагнетика." (я).

Я не сразу обратил внимание, что, раз эти потери не имеют значения, то, следовательно, мы имеем дело с чем-то простым, типа блока притания для бритвы - лишь бы работал и товарный вид был.
Поэтому клеить надо средний зазор. При этом сжимать до упора по бокам. Там тоже чудес не будет, а будут всё же зазоры за счёт шероховатости, но они будут значительно меньше, чем с клеем. И скорее всего, тоже не будут иметь значения.

Правильно!
Проверка показало, что нет необходимости в феромагнитных частицах и во внутренний зазор стали "заливать" клей без них. Т.е. если бы нужно было - залили бы с феромагнитными частицами.
В дальнейшем Е сердечники можно было бы шлифовать если нужна будет гладкая поверхность.
Если бы и размер внутреннего зазора имел значение - можно было бы подшлифовать и его.
К счастью всего этого не потребовалось.
Кроме того, что кусок процесса, связанный с подготовкой смеси клея с феромагнитными частицами ушёл - ушла также операция по прихватыванию катушки к сердечнику. Она теперь прихватывается клеем, которым склеивают сердечник внутри катушки.
При этом относительно плотно сидящая на сердечниках катушка предотвращает вытекание клея.

Subscribe to Comments for "Клеить надо с умом"