Провод - Википедия - Wire

Для использования в других целях см. Wire (значения).
Эта статья про проволоку. Электропроводку в зданиях см. электропроводка.

Провода накладные

А провод обычно сингл цилиндрический, гибкая нить или стержень из металла. Провода используются для механических грузы или же электричество и телекоммуникационные сигналы. Проволока обычно формируется Рисование металл через отверстие в умереть или же пластина для рисования. Калибры проводов входят в различные стандарт размеры, выраженные в номер датчика. Термин «провод» также используется более свободно для обозначения пучка таких жил, например, «многожильный провод», который более правильно называть трос в механике, или кабель в электричестве.

Проволока бывает одножильной, многопроволочной или плетеной. Проволока обычно имеет круглое поперечное сечение, но может изготавливаться квадратного, шестиугольного, сплющенного прямоугольного или другого поперечного сечения либо для декоративных целей, либо для технических целей, например для повышения эффективности. звуковые катушки в музыкальные колонки. С краевой обмоткой[1] винтовые пружины, такой как Обтягивающий игрушки, сделаны из специальной сплющенной проволоки.

История

Проволочные украшения

В древность, ювелирные украшения часто содержит в виде цепей и декоративных украшений большое количество точно изготовленной проволоки, которая должна была быть произведена с помощью каких-либо эффективных, если не технически совершенных средств. В некоторых случаях полосы, вырезанные из металлического листа, превращали в проволоку, протягивая их через отверстия в каменных бусинах. Это заставляет полоски складываться вокруг себя, образуя тонкие трубки. Эта техника рисования полос использовалась в Египет посредством 2-я династия. С середины II тыс. До н. Э. Большая часть золото Проволока в ювелирных изделиях характеризуется линиями шва, которые проходят по спирали вдоль проволоки. Такие скрученные полосы можно превратить в сплошную круглую проволоку, скатывая их между плоскими поверхностями или методом волочения проволоки. Метод изготовления ленты для скрутки был заменен на Рисование в древности Старый мир где-то между 8 и 10 веками нашей эры.[2] Есть некоторые свидетельства того, что до этого периода использовалось рисование дальше на восток.[3]

Квадратные и шестиугольные проволоки, возможно, были изготовлены с использованием обжимка техника. В этом методе металлический стержень вставляли между металлическими блоками с канавками или между пуансоном с канавками и металлическим стержнем с канавками. наковальня. Свиджинг имеет большую древность, возможно, в начале 2-го тысячелетия до нашей эры в Египте и в Бронза и Железные века в Европе для торс и фибулы. Скрученные провода квадратного сечения очень распространены. филигранный украшение в начале Этрусский ювелирные украшения.

Примерно в середине 2-го тысячелетия до н. Э. Появилась новая категория декоративных трубок, имитирующих ряд гранул. Настоящая бисерная проволока, полученная путем механической деформации проволоки круглого сечения, появилась в Восточное Средиземноморье и Италия в седьмом веке до нашей эры, возможно, распространенная Финикийцы. Проволока из бисера по-прежнему используется в ювелирных изделиях и в наше время, хотя примерно в десятом веке нашей эры она потеряла популярность, когда две протянутые круглые проволоки, скрученные вместе в так называемые `` веревки '', предоставили более простую в изготовлении альтернативу. . Предшественником бисерной проволоки могут быть полосы и проволока с надрезом, которые впервые появились примерно с 2000 г. до н.э. Анатолия.

Софи Райдер скульптура из оцинкованной проволоки Сидя на Йоркширский парк скульптур

Провод был нарисованный в Англии со средневековья. Проволока использовалась для изготовления карты шерсти и булавки, промышленные товары, импорт которых запрещен Эдуард IV в 1463 г.[4] Первый проволочный стан в Великобритании был основан в г. Тинтерн примерно в 1568 году основателями Компания минерально-аккумуляторного завода, у кого был монополия на этом.[5] Не считая их второй проволочной мельницы в соседнем Уайтбруке,[6] до второй половины 17 века других проволочных мельниц не было. Несмотря на существование мельниц, волочение проволоки до мелких размеров по-прежнему проводилось вручную.

Согласно описанию, сделанному в начале 20-го века, «[w] ire обычно имеет цилиндрическую форму; но она может быть сделана из любого желаемого сечения, изменяя контур отверстий в вытяжной пластине, через которую она проходит в процесс изготовления. пластина или же умереть кусок твердого чугуна или твердой стали, или для тонкой работы он может быть алмаз или Рубин. Целью использования драгоценных камней является обеспечение возможности использования штампов в течение значительного периода времени без потери размера и, таким образом, изготовления проволоки неправильного диаметра. Алмазные матрицы должны быть расточены, когда они потеряли свой первоначальный диаметр отверстия, но металлические матрицы снова уменьшаются до размера, забивая отверстие молотком, а затем выколотая его до нужного диаметра с помощью пробойника ».[7]

Использует

Смотрите также: Медный провод и кабель
Крупный план струн для пианино показывает "перевернутый" спиральный к основным несущим проводам добавлена ​​обмотка

У проволоки много применений. Он образует сырье для многих важных производители, такой как проволочная сетка промышленность, проектирование пружин, проволочная ткань изготовление и трос спиннинг, в котором он занимает место, аналогичное текстиль волокно. Проволока всех степеней прочности и размера ячеек используется для просеивания и просеивания, для слива бумажной массы, для оконных экранов и для многих других целей. Огромное количество алюминий, медь, никель и стали провода используются для телефона и кабели данных, и как проводники в передача электроэнергии, и обогрев. Не меньшим спросом он пользуется для ограждений, а много расходуется на строительство подвесные мосты, клетки и т. д. В производстве струнных музыкальных инструментов и научных инструментов снова широко используется проволока. Проволока из углеродистой и нержавеющей пружинной стали находит широкое применение в конструктивных пружинах для важнейших автомобильных или промышленных деталей / компонентов. Пин и заколка для волос изготовление; игла и рыболовный крючок отрасли; изготовление гвоздей, колышков и заклепок; и кардинг машины потребляют большое количество проволоки в качестве сырья.[7]

Не все металлы и металлы сплавы обладают физическими свойствами, необходимыми для изготовления полезной проволоки. Металлы должны быть в первую очередь пластичный и сильное натяжение, от качества которого в основном зависит полезность проволоки. Основными металлами, пригодными для изготовления проволоки, обладающими почти равной пластичностью, являются: платина, серебро, утюг, медь, алюминий и золото; и только от них и некоторых их сплавы с другими металлами, в основном латунь и бронза Проволока готова.[7]

При осторожном обращении можно получить очень тонкую проволоку. Однако проволока специального назначения изготавливается из других металлов (например, вольфрам провод для лампочка и вакуумная труба филаментов из-за их высокой температуры плавления). Медные провода также покрываются другими металлами, такими как олово, никель и серебро, чтобы выдерживать различные температуры, обеспечивать смазку и облегчать снятие резиновой изоляции с меди.

Металлические проволоки часто используются для изготовления низкочастотных звуковых "струн" в струнные инструменты, Такие как скрипки, виолончели, и гитары, и ударные струнные инструменты, такие как пианино, цимбалы, добро, и цимбалы. Чтобы увеличить массу на единицу длины (и, таким образом, еще больше снизить высоту звука), основной провод иногда может быть спирально обернутый другой, более тонкой проволокой. Такие музыкальные струны называются «перетянутыми»; добавленный провод может быть круглым в поперечном сечении («круглая намотка») или сплющенным перед намоткой («плоская намотка»).

Производство

Проволочная мельница (1913 г.)
Основная статья: Волочение проволоки

Проволоку часто уменьшают до желаемого диаметра и свойств путем повторения Рисование через все более мелкие матрицы или традиционно отверстия в вытяжные пластины. После нескольких проходов проволока может быть отожженный для облегчения вытяжки или, если это готовый продукт, для максимизации пластичности и проводимость.

Отделка, оболочка и изоляция

Коаксиальный кабель, один пример изолированного провода в оболочке

Электрические провода обычно покрыты изоляционные материалы, например, пластик, резиноподобные полимеры или лак. Изоляция и оболочка проводов и кабелей в настоящее время осуществляется путем пропускания их через экструдер. Раньше материалы, используемые для изоляции, включали обработанную ткань или бумагу и различные продукты на масляной основе. С середины 1960-х годов пластик и полимеры проявляющие свойства, подобные каучуку, преобладали.

Два или более провода могут быть намотаны концентрически, разделенные изоляцией, с образованием коаксиальный кабель. Провод или кабель можно дополнительно защитить такими веществами, как парафин, какой-то консервант, битум, вести, алюминиевая оболочка или стальная лента. Крутильные или укрывные машины наматывают материал на проволоку, которая быстро проходит. Некоторые из самых маленьких машин для укладки хлопка имеют большой барабан, который захватывает проволоку и перемещает ее через зубчатые передачи; проволока проходит через центр дисков, установленных над длинной станиной, и каждый диск несет на себе некоторое количество шпульки варьируется от шести до двенадцати и более в разных машинах. На каждую бобину наматывается запас покрывающего материала, и конец подводится к проволоке, которая занимает центральное положение относительно бобин; последние вращаются с подходящей скоростью телесно своими дисками, поэтому хлопок подается на проволоку, наматываясь по спирали так, чтобы перекрывать друг друга. Если требуется много прядей, диски дублируются, так что можно переносить до шестидесяти катушек, причем второй набор прядей укладывается поверх первого.[7]

Для более тяжелых кабелей, которые используются для электрический свет и силовые, и подводные кабели, машины несколько отличаются по конструкции. Проволока по-прежнему проходит через полый вал, но бобины или катушки с укрывным материалом установлены так, что их шпиндели расположены под прямым углом к ​​оси проволоки, и они лежат в круглой клетке, которая вращается на роликах ниже. Различные нити, выходящие из катушек на различных участках окружности клетки, ведут к диску на конце полого вала. Этот диск имеет перфорацию, через которую проходит каждая из жил, которая сразу же наматывается на кабель, который в этом месте проходит через подшипник. Зубчатые шестерни, имеющие определенные определенные передаточные числа, используются для того, чтобы заставить наматывающий барабан для кабеля и сепаратор для катушек вращаться с подходящей относительной скоростью, которая не меняется. Клетки умножаются для скручивания с большим количеством лент или прядей, так что машина может иметь шесть бобин на одной клетке и двенадцать - на другой.[7]

Формы проволоки

Дальнейшая информация: Медный провод и кабель § Типы медных проводов и кабелей

Сплошной провод

Сплошная проволока, также называемая одножильной или одножильной, состоит из одного куска металлической проволоки. Жесткий провод полезен для разводки макетов. Сплошная проволока дешевле в производстве, чем многожильная, и используется там, где нет необходимости в гибкости проволоки. Сплошная проволока также обеспечивает механическую прочность; и, поскольку он имеет относительно меньшую площадь поверхности, которая подвержена воздействию коррозионных веществ, защищает от окружающей среды.

Многожильный провод

Мель медь провод

Многожильный провод состоит из ряда небольших проводов, связанных или скрученных вместе, чтобы образовать проводник большего размера. Многожильный провод более гибкий, чем сплошной с такой же общей площадью поперечного сечения. Многожильный провод используется при повышенном сопротивлении усталость металла необходимо. К таким ситуациям относятся связи между печатные платы в устройствах с несколькими печатными платами, где жесткость сплошного провода создает слишком большое напряжение в результате движения во время сборки или обслуживания; A.C. сетевые шнуры для бытовой техники; кабели для музыкальных инструментов; кабели компьютерной мыши; кабели для сварочных электродов; кабели управления, соединяющие движущиеся части машины; кабели для горных машин; висячие машинные кабели; и многие другие.

На высоких частотах ток проходит вблизи поверхности провода из-за скин эффект, что приводит к увеличению потерь мощности в проводе. Может показаться, что многожильный провод уменьшает этот эффект, так как общая площадь поверхности жил больше, чем площадь эквивалентной сплошной проволоки, но обычный многожильный провод не снижает скин-эффект, поскольку все жилы закорочены вместе и ведут себя как одиночный проводник. Многожильный провод будет иметь более высокое сопротивление, чем одножильный провод того же диаметра, потому что поперечное сечение многожильного провода не полностью из меди; между прядями неизбежны зазоры (это упаковка круга проблема для круги внутри круга ). Считается, что многожильный провод с таким же поперечным сечением, что и сплошной, имеет такое же сечение. эквивалентный калибр и всегда имеет больший диаметр.

Однако для многих высокочастотных приложений эффект близости является более серьезным, чем скин-эффект, и в некоторых ограниченных случаях простой многожильный провод может уменьшить эффект близости. Для лучшей производительности на высоких частотах, литц проволока, у которого отдельные пряди изолированы и скручены по специальным схемам.

Количество прядей

Чем больше отдельных жил в жгуте проводов, тем гибче, устойчивее к перегибам, прочнее и прочнее становится провод. Однако большее количество прядей увеличивает сложность изготовления и стоимость.

За геометрические причины, наименьшее количество обычно видимых прядей - 7: одна посередине, а 6 окружают ее в тесном контакте. Следующий уровень - 19, это еще один слой из 12 прядей поверх 7. После этого число меняется, но обычно 37 и 49, затем от 70 до 100 (число уже не точное). Даже большие числа, чем это обычно, встречаются только в очень больших кабелях.

Для приложений, где проволока движется, 19 - это наименьшее значение, которое следует использовать (7 следует использовать только в приложениях, где проволока размещается, а затем не перемещается), а 49 - намного лучше. Для приложений с постоянным повторяющимся движением, таких как сборочные роботы и наушники провода, от 70 до 100 обязательно.

Для приложений, которым требуется еще большая гибкость, используется еще больше жил (обычным примером являются сварочные кабели, но также и любые приложения, в которых необходимо перемещать проволоку в труднодоступных местах). Одним из примеров является проволока 2/0, сделанная из 5292 жил проволоки № 36. Для организации прядей сначала создается жгут из 7 прядей. Затем 7 из этих наборов складываются в суперпакеты. Наконец, 108 супер пучков используются для изготовления окончательного кабеля. Каждая группа проводов наматывается по спирали, так что, когда проволока изгибается, часть растянутого жгута перемещается по спирали к части, которая сжимается, чтобы позволить проволоке иметь меньшее напряжение.

Prefused

Предварительно спаянный провод - это многожильный провод, состоящий из прядей, которые консервированный, а затем слились вместе. Предварительно спаянная проволока имеет многие свойства сплошной проволоки, за исключением того, что вероятность ее поломки меньше.[8]

Плетеная проволока

Плетеная проволока состоит из нескольких небольших жилок, сплетенных вместе.[9] Плетеные провода нелегко ломаются при сгибании. Плетеные провода часто используются в качестве электромагнитного экрана в кабелях для шумоподавления.

Внешний провод этого миниатюрного коаксиального кабеля (типа RG 58) выполнен из плетеной проволоки. Более тяжелые кабели в оплетке используются для электрических соединений, требующих определенной гибкости, например, для подключения к шинам.

Разновидности

Германиевый диод скреплен золотой проволокой
  • Монтажный провод малый и средний калибр, одножильный или многожильный изолированный провод,[10] используется для внутренних соединений внутри электрических или электронных устройств. Его часто покрывают лужением для улучшения паяемость.
  • Склеивание проводов это применение микроскопических проводов для электрических соединений внутри полупроводник компоненты и интегральные схемы.
  • Магнитный провод сплошная проволока, обычно медь, который, чтобы обеспечить более тесную намотку при изготовлении электромагнитных катушек, изолирован только лаком, а не более толстым пластиком или другой изоляцией, обычно используемой для электрических проводов. Используется для намотки моторы, трансформаторы, индукторы, генераторы, оратор катушки, и Т. Д. (Для получения дополнительной информации о медный магнитный провод, видеть: Медный провод и кабель # Магнитный провод (обмоточный провод).).
  • Коаксиальный кабель представляет собой кабель, состоящий из внутреннего проводника, окруженного трубчатым изоляционным слоем, обычно сделанным из гибкого материала с высокой диэлектрической проницаемостью, который затем окружен другим проводящим слоем (обычно из тонкой плетеной проволоки для гибкости или из тонкой металлической фольгой), а затем, наконец, снова покрыли тонким изоляционным слоем снаружи. Термин коаксиальный происходит от внутреннего проводника и внешнего экрана, имеющих одну и ту же геометрическую ось. Коаксиальные кабели часто используются в качестве линии передачи радиочастотных сигналов. В гипотетическом идеальном коаксиальном кабеле электромагнитное поле, несущее сигнал, существует только в пространстве между внутренним и внешним проводниками. Практические кабели достигают этой цели в высокой степени. Коаксиальный кабель обеспечивает дополнительную защиту сигналов от внешних электромагнитных помех и эффективно направляет сигналы с низким уровнем излучения по всей длине кабеля, что, в свою очередь, влияет на тепловое тепло внутри проводимости провода.
  • Провод динамика используется для создания электрического соединения с низким сопротивлением между громкоговорителями и усилителями звука. Некоторые современные акустические провода высокого класса состоят из нескольких электрических проводников, индивидуально изолированных пластиком, как Литц-проволока.
  • Провод сопротивления проволока с удельным сопротивлением выше нормального, часто используется для нагревательные элементы или для изготовления проволочной намотки резисторы. Нихром проволока - самый распространенный вид.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Системы катушек Свигера. "Катушки на ребро". Swiger Coil Systems, компания Wabtec. Архивировано из оригинал 19 декабря 2010 г.. Получено 1 января 2011.
  2. ^ Джек Огден, «Классическая золотая проволока: некоторые аспекты ее изготовления и использования», Ювелирные исследования, 5, 1991, с. 95–105.
  3. ^ Джек Огден, «Связи между исламом, Европой и Дальним Востоком в средневековый период: свидетельства ювелирной технологии». Редакторы П. Джетт, Дж. Дуглас, Б. Маккарти, Дж. Винтер. Научные исследования в области азиатского искусства. Труды симпозиума к пятидесятилетию. Публикации Archetype, Лондон, совместно с Художественной галереей Фрира, Смитсоновский институт, 2003.
  4. ^ Х. Р. Шуберт, "Телеграфные мастера Бристоля" Журнал Iron & Steel Institute 159 (1948), 16-22.
  5. ^ М. Б. Дональд, Елизаветинские монополии: компания минерального и аккумуляторного завода (Олвер и Бойд, Эдинбург, 1961), 95–141.
  6. ^ Д. Г. Такер, "Электросвязь семнадцатого века в Уайтбруке, Монмутшир" Бык. Hist. Металл. Gp 7(1) (1973), 28-35.
  7. ^ а б c d е Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в всеобщее достояние: Чисхолм, Хью, изд. (1911). "Проволока ". Британская энциклопедия. 28 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 738–739.
  8. ^ «Виды прядей». Промышленные электрические провода и кабели. 2019 г.. Получено 8 февраля 2019.
  9. ^ Хогсетт, Джейми; Элер, Сара (2012). Покажи свои цвета: 30 гибких проектов украшений из проволоки с бисером. Kalmbach Книги. п. 12. ISBN  978-0-87116-755-2.
  10. ^ «Виды проволоки». Получено 14 мая 2020.

внешняя ссылка

  • Словарное определение провод в Викисловарь