תוֹכֶן
- מכונות ושיטות סלילה מפותלות
- סלילה אורתוציקלית
- חוט ארוז בצפיפות
- ייצור פיתולים אורתוציקליים
- שירות סלילת אורתוסיקליים לסיבוב סלילי
- סליל אופניים מחדש
- תהליכים מפותלים שונים
מהנדסי חשמל מבצעים סלילת סלילים לשימוש בסלילים כחלק ממעגלים חשמליים, לשימוש במכשירים כמו ליבות טורואידיות המעורבים בשדות מגנטיים וכוח מגנטי. הצורה והשיטות המשמשות לסלילי סלילים יכולים לאפשר להשתמש בהם למטרות שונות.
הדרכים השונות של סליל סלילה פירושן שתוכלו לסובב סלילים לשימושים ספציפיים על ידי התחשבות במתח של הזרם החשמלי המונע דרך הסלילים ותכונות בידוד החום של המכשירים עצמם.
עבור אלקטרומגנטים, חומרים שהופכים להיות מגנטיים בנוכחות זרם חשמלי הזורם דרך חוטים, יש לעטוף סלילים כך שסלילים שנמצאים זה ליד זה נעים בכיוונים מנוגדים. זה מונע מהזרם הזורם דרכם לבטל את עצמו החוצה בין שכבות הסלילים.
הדרכים בהן מהנדסים בוחרים את מבנה המתפתל ושיטות ההתפתלויות תלויות בבחירות העיצוביות כמו החלל העומד לרשות סלילה בעת תכנון סלילים או מיקום החלק הסופי של הסליל שאמור להיפצע.
מכונות ושיטות סלילה מפותלות
אם רצית להתפתל סליל ביד או לעשות את זה כמה שיותר מפגע בלי להתייחס לפיזיקה והמתמטיקה האופטימליים שמתחת, שיטה זו נקראת מתפתל פרוע או טלטול מתערבל.
פיתולי ג'מבל כוללים סלילה אקראית מבלי להיות מצפוני בשכבה או במילוי עומקים כראוי. זה מהיר, קל ומבצע את העבודה, אבל זה לא משנה את השראות ההתקנה של חוט הפצע כדי לייצר מתח אופטימלי. משתמשים בו בשנאים קטנים, סלילי הצתה, מנועים חשמליים קטנים ומתקנים עם מדדי חוט קטנים.
כאשר סלילים מתפתלים באמצעות פיתול טלטול, מהנדסים גם לוקחים בחשבון את גובה מתפתל כפי שנמדד על ידי h = ד2n / b עם:
מכונות הבוחרות לסלילי סלילה סליליים (ספיראליים) בכל שכבה הם מכונות סלילה סליליות. מכיוון שמכונות אלה יוצרות שכבות ושכבות של סליל, הן עוברות בין כיוונים, נעות קדימה ואחורה (או שמאליות וימניות, כפי שהמהנדסים משתמשים בהן כדי להתייחס לאותם כיוונים). זה עובד רק עבור מספר קטן של שכבות מכיוון שכאשר הוא מגיע לגבול מסוים, המבנה הופך להיות חזק מכדי להכיל וייתכן כי יתפתל פיתול.
סלילה אורתוציקלית היא השיטה האופטימלית ביותר לסלילת סלילי חתך מעגליים על ידי הנחת החוטים בשכבות העליונות בחריצי חוטים בשכבות התחתונות. לסלילים אלה יש הולכת חום טובה ומחלקים באופן קבוע את חוזק השדה בינם לבין עצמם.
סלילה אורתוציקלית
המהנדסים לוקחים בחשבון את היעילות של תהליכי סליל סליליהם על ידי צמצום החומרים והמרחב הנדרשים לסליל סליל. הם עושים זאת כדי להבטיח שהם מבזבזים אנרגיה בצורה מיטבית. המוליכים החשמליים המשמשים בסליל סלילה תופסים שטח, וכך גם הסלילה המשמשת בתהליך. ה גורם מילוי הוא היחס של שני אזורים אלה וניתן לחשב אותם כ F = ד2 nπbh / 4 עם:
מהנדסים מנסים להשיג גורמי מילוי גבוהים ככל האפשר בכדי להפוך את תהליך סלילת הסליל ליעיל ככל שיהיה. אם כי בדרך כלל מהנדסים מחשבים א גורם מילוי תיאורטי של 0.91 עבור סלילה אורתוציקלית, בידוד התיל פירושו שבפועל, גורם המילוי נמוך יותר.
כאשר סלילים מתפתלים באמצעות סלילה אורתוציקלית, המהנדסים מודדים גובה מתפתל כפי ש h = ד עם:
זה אחראי לזוויות הרווחים שבין החוטים ושכבות החוטים מנקודת המבט החתך.
חוט ארוז בצפיפות
ככל שהחוטים הארוזים בצפיפות הם גדולים יותר, כך גורם המילוי גבוה יותר, מכיוון שמכונת סלילת הסליל יכולה להשתמש במוליכות החום של המתפתל כדי למנוע איבוד חום. סלילה אורתוציקלית, השיטה האופטימלית לסידור סלילי חתך רוחבי עגולים, מאפשרת למהנדסים להשיג גורם מילוי של כ- 90% בדרך זו.
בשיטה זו יש לארוז חוטים עגולים בשכבה העליונה של מכונת סליל סלילה כך שהם נמצאים בחריצים של החוטים בשכבה התחתונה כדי להבטיח שהאריזה יכולה להקיף כמה שיותר חוטים. המראה הצדדי של הסלילים המסודרים בצורה זו מראה כיצד שכבות שונות מסדרות את עצמן בצורה היעילה ביותר האפשרית.
המתפתל צריך לרוץ במקביל לאוגנים המתפתלים, התומכים המשמשים לוודא כי סלילי הרוח יהיו מהודקים ויעילים ככל האפשר. על המהנדסים להתאים את רוחב המתפתל למספר הסיבובים בשכבת המתפתל. אם אזורי חתך החוטים של חוטים אלה אינם מעגליים, אז שטח המעבר בין החוטים צריך להיות בצד הקטן של גוף הסליל.
המהנדסים מחליטים על המבנה המתפתל על סמך הצרכים והמטרות של הסליל עצמו. לבסוף, ניתן לעצב את חוטי הסליל לצורות חתך מלבניות או שטוחות כך שאין פערים אוויר ביניהם כשיטת סלילה אופטימלית עוד יותר לגורם מילוי גדול עוד יותר.
ייצור פיתולים אורתוציקליים
כדי ליצור ולהפעיל מכונות שיכולות לייצר פיתולים אורתוסיקליים בדיוק כזה ואמצעי טיפול, כי המהנדסים צריכים לטפל בבעיות מסוימות. לעתים קרובות, מהנדסים וחוקרים יכולים להיתקל בבעיות כיצד מכונות המפותלות סליל מתפתלות במהירות כה גבוהה.
חוטים בפועל גם אינם ישרים כמו בחישובים ודגמים תיאורטיים ובמקום זאת נפח החוט עצמו מקשה על תהליך סלילת הסליל עוד יותר. כל סוג של עיקול, חריגה באחידות או צורה או כל מאפיין אחר שהמשוואות של מבנים סלילים סליליים אופטימליים אינם מביאים בחשבון יקזזו את הייצור של סליל שלם.
כאשר סליל מתפתל דרך התפתלונות של מכונת הסליל, אפילו החומרים המשמשים על פני הסלילים עצמם מוסיפים עובי לקוטר של קצות חתך הרוחב העגולים של הסלילים והחומר על פני השטח של סלילים אלה משפיעים על תהליך סלילת הסליל.
הציפוי יכול לגרום לחוטים לגלוש זה אל זה, להתרחב או להתכווץ בגלל שינויים בטמפרטורה, שינוי קשיחות או עמידות ואף מאריכים כמות מסוימת כתוצאה מכל הכוחות הללו. זה מקשה על המהנדסים לקבוע את שיפוע החוט המתאים וכיצד זה משתנה ביחס לקוטר החוט.
שירות סלילת אורתוסיקליים לסיבוב סלילי
למרות שסלילה אורתוציקלית עשויה להיראות כמו השיטה האופטימלית, מהנדסים צריכים לטפל בבעיות בעת הפעלת רעיונות. עם הפרמטרים שצוינו כדי לשלוט במספר ועיצוב סלילי סלילי, מכונות סלילת סליל משתמשות בגישה איטרטיבית כדי להעריך את חתך הרוחב והשטח הזמין לסליל מבודד. הגישה האיטראטיבית אחראית לעיוותים ולשינויים בצורתם בכל שלב לאחר הוספת כל שכבה, אחד אחד.
מהנדסים יכולים לטפל בסוגיות אלה על ידי כך שהם יוודאו שכל חלק מחוט מתפתל של השכבה הראשונה נכנס למצב מסוים שהמכונה כבר חישבה. מכונות סליל סלילה יכולות להשתמש ב- גיאומטריה חריץ כדי לקבוע כיצד השכבות שלאחר מכן נכנסות לחלל הזמין באמצעות קירובים. המכונה מודדת את המיקומים כדי למקם את כל שכבת התיל באופן הולם על ידי התחשבות בשינויים בצורת הסליל על ידי התחשבות בכוחות שהנושאים מעלים.
תהליך איטרטיבי זה יוצר חוטים בעלי עומס יוצא דופן לשימושים מסוימים כמו גלגלות. הם יכולים למרוח את החריצים המתאימים על המתפתל כך שיתאימו לצורת המכשיר, במיוחד במקרים בהם לא ניתן יהיה להימנע מעיוות החוט.
סליל אופניים מחדש
בדומה למכונות סלילה מפותלות, תוכלו להריץ מחדש את סטטור של אופניים דרך סדרת מדרגות. אופניים משתמשים בסטטיורים כתופי פלדה כדי להגן על פעולתם הפנימית של מנוע חשמלי. הם משתמשים במגנטיות של חוטים בכדי להניע את התהליכים שלהם.
תזדקק לסכין, מברג, צמר פלדה, בד, חוט נחושת, מובילי מסוף, מולטימטר או אווימטר וגומי נוזלי.
תהליכים מפותלים שונים
שיטת סלילה ליניארית
השיטה המתפתלת ליניארית של סלילת סליל יוצרת פיתולים על גופי סליל מסתובבים או על התקני נשיאת סליל. על ידי אילוץ החוט דרך צינור מוביל, המהנדסים יכולים להרכיב את החוט על עמוד או על התקני הידוק כדי להישאר מאובטחים.
הצינור המנחה את התיל מניח אז כל שכבה של החוט כך שהפצע שלו כך שהחוט מפיץ את עצמו דרך חלל המתפתל של גוף הסליל. הצינור המנחה מעביר את הסליל כדי להסביר את ההבדלים בקטרי החוט לפעמים עם תדרי מהירות סיבוב של עד 500 שניות-1 עם מהירויות של 30 מ '/ ש.
שיטת מתפתל עלון
מתפתל עלון או מתפתל ציר משתמש בזרבוב המחבר חוטים לעלון, מכשיר מסתובב במרחק מהסליל. מוט העלון מקבע את המרכיב המתפתל באזור המתפתל כך שהחוט מתקן עצמו מחוץ לעלון. מהדקי חוט או סטיה נעים לאורך ומתקבעים את החוט כך שהרכיבים משתנים במהירות זה בזה. מכשירים אלה מאפשרים לרכיבים השונים של החוט עם קליפים שמתקנים למכונה.
עם סליל הסיבוב נייח, החוטים מסתובבים ושכבות סביבו בעזרת רוטורים בעלי עוצמה גבוהה. הרוטורים מורכבים מגיליונות מתכת כך שהעלון לא מונחה ישירות, אלא, במקום זאת, החוט מונחה על פני אבני הכוונה לחריצים או חריצים במיקום שאליו אמורים להיות.
שיטת סלילה מחט
מכונות שמשתמשות במפתל מחט מפותלות את החוטים בעזרת מחט עם זרבובית בזווית ישרה לכיוון תנועת החוטים. הזרבובית מרימה את עצמה לאחר כל חריץ בשכבת הסליל. לאחר מכן התהליך הופך את עצמו להוסיף סלילים לכיוון השני. זה מאפשר למהנדסים להשיג את מבני השכבה המדויקים.
שיטת סלילה טורואידית
ליצירת טורואיד של חוטים סביב טבעת מעגלית, שיטת התפתל הטורואידית מתלהבת את הליבה הטורואידית שסביבה מסתובבים חוטים. כאשר הטורואיד מסתובב, המכונה מתפתלת את החוטים מסביב. מנגנון סלילת התיל מפיץ את החוט סביב עד שהטורואיד מחובר לחלוטין. למרות ששיטה זו בעלת עלויות ייצור גבוהות, הם נוטים לאבד אובדן חוזק נמוך בגלל שטף מגנטי וגורמים לצפיפות כוח נאותה.