Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ , 5
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ФОРМОВАНИЯ ФАРФОРОВОЙ МАССЫ НА ВАКУУМ-ПРЕССАХ 9
I.T. Физико-химическая механика дисперсных систем -
теоретическая основа формования фарфоровой массы.. 9
1.2. Структурно-механические характеристики коагуля-ционяых структур 12
1.3. Анализ основных направлений исследований процесса формования керамических масс 21
1.4. Выводы и постановка задачи 36
2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ 39
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОТУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФАРФОРОВОЙ МАССЫ В ЗАГОТОВКАХ И ХАРАКТЕРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ШтаЩЕЙ СИСТЕМЫ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ПОЛУФАБРИКАТА ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ 50
3.1. Введение 50
3.2. Влияние структурно-механических свойств фарфоровой массы в заготовках изоляторов на величину потерь полуфабриката 51
3.3. Влияние характерных параметров формующей системы вакуум-пресса на величину потерь полуфабриката 64
3.4. Выводы ТС
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОРИЕНТАЦИИ АНИЗОМЕТРМНЫХ ЧАСТИЦ
ФАРФОРОВОЙ МАССЫ НА ЕЁ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ПРИ ФОРМОВАНИИ ЗАГОТОВОК ИЗОЛЯТОРОВ НА ВАКУУМ-ПРЕССЕ... 73
4.Т. Характер ориентации аяизометричных частиц фарфоровой массы при формовании заготовок изоляторов на вакуум-прессе 73
4.2. Влияние угла преимущественной ориентации анизомет-ричных частиц фарфоровой массы в заготовках изоляторов на её структурно-механические свойства 80
4.3« Влияние степени ориентации анизометричяых частиц фарфоровой массы в заготовках изоляторов на её структурно-механические свойства 86
4.4. Влияние типа текстуры на анизотропию структурно-механических свойств фарфоровой массы в заготовках изоляторов 94
4.5. Выводы 99
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХАРАКТЕРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ФОРМУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ВАКУУМ-ПРЕССА НА СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙ СТВА МАССЫ И ОРИЕНТАЦИЮ АНИЭОМЕТРИЧНЫХ ЧАСТИЦ В ЗАГОТОВКАХ ИЗОЛЯТОРОВ 101
5.1. Влияние характерных параметров формующей системы на ориентацию анизометричных частиц фарфоровой массы в заготовках изоляторов Х0І
5.2. Влияние характерных параметров формующей системы на структурно-механические свойства фарфоровой массы в заготовках изоляторов 107
5.3. Влияние характерных параметров формующей системы на анизотропию структурно-механических свойств фарфоровой массы в заготовках изоляторов 1 IIі*
5.4. Выводы Пб
6. РАЗРАБОТКА МЕТОДА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФОРМОВАНИЯ ЗА ГОТОВОК ИЗОЛЯТОРОВ НА ВАКУУМ-ПРЕССАХ 120
6.1. Критерий Рейнольдоа, как характеристика течения фарфоровой массы в вакуум-прессе 120
6.2. Дополнительный напор для формования фарфоровой массы с диафрагмированием • • 123
6.3. Исследование оптимального соотношения коэффициентов сжатия и диафрагмирования для формования заготовок изоляторов на вакуум-прессе 131
6.4. Определение необходимых структурно- механических свойств фарфоровой массы, поступающей на формование, в зависимости от характерных параметров формующей системы . 136
6.5. Метод управления процессом формования заготовок изоляторов на вакуум-прессе 138
6.6. Выводы 142
7. ПРОМЫШЛЕННОЕ АПРОБИРОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ МЕТОДА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФОРМОВАНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗОЛЯТОРОВ НА ВАКУУМ-ПРЕССАХ 144
8. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 151
9. ЛИТЕРАТУРА 155
10. ПРИЛОЖЕНИЯ
10.1. Структурно-механические свойства фарфоровых масс .до формования 166
10.2. Структурно-механические свойства фарфоровых массв заготовках изоляторов 168
10.3. Угол преимущественной ориентации частиц массы в заготовках 176
10.4. Акт внедрения 177
10.5. Экономический эффект 178
10.6. Математическая обработка экспериментальных данных 182
Введение к работе
Актуальность проблемы. Работа проводилась как часть целевой комплексной научно-технической программы О.Ц.ООЗ "Дальнейшее развитие Единой электроэнергетической системы (ЕЭЭС) СССР с целью повышения её эффективности, надежности работы и снижения потерь электроэнергии в электрических сетях", утвержденной ГКНТ, с целью обеспечения народного хозяйства изоляторами на высокие и сверхвысокие напряжения, повышенной механической прочности и надежности при минимальных затратах производства.
Доминирующим методом при оформлении изоляторов является формование сплошных заготовок из пластичной фарфоровой массы на вакуум-прессах. При выполнении этой операции закладываются основные причины брака, потери от которого проявляются в процессе подвялки, сушки, обжига и составляют значительную часть затрат производства.
Цель работы. Теоретическое исследование процесса формования, разработка метода управления им и на этой основе обеспечение повышенного выхода годных для эксплуатации изоляторов.
Научная новизна. На основании систематического исследования процесса формования высоковольтных опорных стержневых изоляторов из фарфоровых масс на вакуум-прессе:
- установлены - динамика изменения структурно-механических свойств фарфоровых масс при формовании в зависимости от типа формирующейся в заготовке текстуры и закономерности воздействия на организацию определенного типа текстуры и структурно-механические свойства фарфоровых масс основных размеров формующей системы и их соотношений;
- объяснены особенности оптимального типа текстуры заготовок, обеспечивающие проведение циклов термообработки изоляторов без образования трещин;
- разработан комплекс критериев и зависимостей, обеспечивающих осуществление технологического процесса формования на вакуум-прессах сплошных заготовок изоляторов в широком диапазоне их размеров: оптимальные значения структурно-механических свойств фарфоровых масс, строение текстуры заготовок, соотношение основных конструктивных размеров формующих систем, значение гидродинамического критерия течения массы в формующей системе;
- предложен научно обоснованный метод управления процессом формования крупноразмерных заготовок изоляторов на вакуум-прессах.
Основные положения, защищаемые в диссертационной работе:
- закономерности изменения структурно-механических свойств фарфоровых масс в зависимости от типа текстуры заготовки, характерных параметров формующей системы коэффициент сжатия -Ксж и коэффициент диафрагмирования - Кц;
- закономерности изменения текстуры заготовок в зависимости от характерных параметров формующей системы, гидравлического напора при формовании;
- результаты исследования анизотропии деформационных свойств фарфоровой массы заготовок в зависимости от типа текстуры и характерных параметров формующей системы - Ксж и Яд;
- закономерности изменения потерь опорных стержневых изоляторов от треска в зависимости от структурно-механических свойств фарфоровых масс, текстуры заготовок, характерных параметров формующей системы - (Ксж) и (Кд);
- оптимальные структурно-механические свойства фарфоровой массы для опорных стержневых изоляторов;
- оптимальный тип текстуры заготовок;
- гидродинамический критерий Рейнольдса режима течения фарфоровой массы в формующей системе вакуум-пресса;
- оптимальное соотношение между характерными параметрами формующей системы К. и К ;
- метод управления технологическим процессом формования сплошных заготовок опорных стержневых изоляторов;
- результаты промышленных испытаний, подтверждающих эффективность разработанного метода управления технологическим процессом формования изоляторов.
Степень обоснованности научных положений, результатов и выводов подтверждается:
- комплексом экспериментальных исследований;
- производственными испытаниями;
- внедрением метода управления процессом формования на Великолукском заводе электротехнического фарфора.
Практическая ценность работы. На основе установленных зависимостей предложен способ научно обоснованного управления процессом формования на вакуум-прессах крупноразмерных заготовок высоковольтных изоляторов.
Реализация работы в промышленности. Разработанный метод управления процессом формования реализован на Великолукском заводе электротехнического фарфора при производстве опорных стержневых изоляторов И0С-ІІ0/600 и И0С-ІІ0/400. Фактический экономический эффект от каждого процента снижения потерь составляет 35 тыс.рублей.
Экономический эффект на объем производства высоковольтных изоляторов в 1983 г. составил 205,3 тыс.рублей.
На 1984 год запланировано освоение новых типов опорных стержневых изоляторов на НО киловольт в рамках сотрудничества со странами СЭВ, при освоении которых будут использованы результаты исследования. На Ленинградском заводе "Пролетарий" внедрение метода запланировано на 1984 год.
Апробация работы. Материалы работы доложены на совместном заседании секции тонкой керамики Московского правления BXD им. Д.И.Менделеева и технической керамики Научного совета при ГйНТ по проблеме "Новые неорганические материалы и покрытия на основе тугоплавких соединений" 28 сентября 1983 г, на заседании секции тонкой технической керамики ВХО им. Д.И.Менделеева в Ленинградском технологическом институте им. Ленсовета 8 декабря 1983 г.
Публикация. По теме диссертации опубликовано две статьи, получено два авторских свидетельства.
Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, общих выводов и рекомендаций, изложенных на 122 страницах машинописного текста, иллюстрирована 62 рисунками и 10 таблицами, имеет б приложений. Список использованной отечественной и зарубежной литературы содержит 93 наименования.
