Спосіб магнітно-імпульсного притягання металевих заготівок одновитковим круговим індуктором, розташованим над допоміжним екраном

Реферат: Спосіб магнітно-імпульсної обробки тонкостінних металевих заготівок полягає в їхньому деформуванні впливом імпульсного магнітного поля шляхом притягання заготівки до індуктора, виконаного у вигляді одного плоского витка, та плоского металевого екрана. Індуктор розміщується над тонкостінним допоміжним металевим екраном, причому товщина допоміжного екрана залишається однаковою уздовж всього перерізу та вибирається зі співвідношення: 2 d ,   де d - товщина допоміжного екрана,  - кутова частота сигналу,  - магнітна проникність металу допоміжного екрана,  - електропровідність металу допоміжного екрана. UA 77579 U (12) UA 77579 U UA 77579 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до обробки металів тиском імпульсного магнітного поля і може знайти застосування в автомобільній та авіаційній галузях промисловості для рихтування корпусу автомобіля або літака без його розбирання, та в машинобудівній галузі, коли обробка заготівки може здійснюватися лише з одного боку. Аналогами корисної моделі є спосіб магнітно-імпульсної обробки металевих заготівок методом притягання до індуктора (Патент України 31751 Спосіб магнітно-імпульсної обробки металевих заготівок методом притягання до індуктора від 25.04.2008 p.), недоліком якого є те, що масивний екран спотворює форму індукованого струму і це, в свою чергу, призводить до зниження імпульсу силової дії на заготівку. Ще одним недоліком аналогу є те, що його використання можливе лише при умові застосування разом з ним спеціальної конструкції узгоджувального пристрою - імпульсного трансформатора струму. Найбільш близьким за своєю суттю до запропонованої корисної моделі є патент України "Спосіб магнітно-імпульсної обробки тонкостінних металевих заготовок" № 74909 від 15.02.2006 р., (Батигін Ю.В., Лавінський В.І., Хавін В.Л.). У прототипі запропоновано спосіб магнітно-імпульсної обробки тонкостінних металевих заготівок, що полягає в їхньому деформуванні впливом імпульсного магнітного поля, причому обробку здійснюють шляхом притягання заготівки до індуктора. Згідно з винахідницьким задумом, для притягання заготівки використовують індуктор, виконаний у вигляді плоского витка, поверх якого розміщений плоский металевий екран. Суттєвими недоліками даного способу є те, що наявність витка індуктора між екраном та заготівкою призводить до часткового екранування магнітних полів, що послаблює електродинамічний зв'язок між екраном та заготівкою, а це призводить до зниження ККД усього процесу обробки металу. Перелічених недоліків позбавлена запропонована одновиткова кругова індукторна система з тонким екраном. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення виробничих і функціональних можливостей, а також підвищення ефективності магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів завдяки використанню одновиткової кругової індукторної системи, в якій між витками індуктора та заготівкою знаходиться тонкий допоміжний екран. Поставлена задача вирішується тим, що індуктор виконано у вигляді одного електрично ізольованого кругового витка, який розміщується над тонкостінним екраном. Деформування заготівки відбувається завдяки індукованим струмам, що наводяться від витка індуктора в робочу зону допоміжного екрана та в заготівку. На кресленні представлена схема реалізації способу магнітно-імпульсного притягання металевих заготівок, на якій позначено такі позиції: 1 - виток індуктора; 2 - тонкий допоміжний екран; 3 - діелектрична прокладка; 4 - металева заготівка, С - конденсаторна батарея; К комутатор. Даний спосіб здійснюється наступним чином. Попередньо заряджений ємнісний накопичувач енергії С через комутатор К розряджається на одновитковий індуктор 1, котрий розміщується над тонкостінним допоміжним екраном 2, який ізольований від металевої заготівки 4 діелектричною прокладкою 3. При протіканні струму одновитковий індуктор створює сильне магнітне поле, що наводить вихрові струми Фуко у металі тонкостінного допоміжного екрана - 2 та в металевій заготівці - 4. У робочій зоні відбувається електродинамічна взаємодія між струмами, наведеними в екрані та в металевій заготівці. Ці струми є паралельними та мають однакові напрямки. Згідно з фундаментальним законом Ампера, провідники з цими струмами притягуються один до одного. Завдяки тому, що тонкий екран з одновитковим індуктором жорстко закріплений, деформується лише відповідна ділянка листової металевої заготівки в робочій зоні системи. Тобто, має місце притягання заготівки у магнітному полі запропонованої індукторної системи. А завдяки відсутності витка з протилежного боку екрана, зменшується індуктивність системи, що призводить до спрощення та здешевлення конструкції як індукторних систем, так і узгоджувальних пристроїв - імпульсних трансформаторів струму. Товщина допоміжного екрана залишається однаковою уздовж всього перерізу та вибирається зі співвідношення: d 55 2 ,    де d - товщина допоміжного екрана,  - кутова частота сигналу,  - магнітна проникність металу допоміжного екрана,  - електропровідність металу допоміжного екрана. 1 UA 77579 U 5 Використання запропонованого способу магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів одновитковою круговою індукторною системою з розташуванням витка індуктора над тонким екраном дозволяє ефективно проводити дану обробку без руйнування та виходу з ладу основних компонентів системи обробки. Завдяки відсутності відстані між допоміжним екраном, витками індуктора та металевою заготівкою підвищується ККД і ефективність виробничої операції, а відсутність другого витка з протилежного боку екрана знижує загальну індуктивність системи, що підвищує ефективність та надійність всієї системи. Це сприяє розширенню функціональних і, як наслідок, виробничих можливостей обробки металу тиском імпульсного магнітного поля. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб магнітно-імпульсної обробки тонкостінних металевих заготівок, що полягає в їхньому деформуванні впливом імпульсного магнітного поля шляхом притягання заготівки до індуктора, виконаного у вигляді одного плоского витка, та плоского металевого екрана, який відрізняється тим, що індуктор розміщується над тонкостінним допоміжним металевим екраном, причому товщина допоміжного екрана залишається однаковою уздовж всього перерізу та вибирається зі співвідношення: 2 d ,   де d - товщина допоміжного екрана,  - кутова частота сигналу,  - магнітна проникність металу допоміжного екрана,  - електропровідність металу допоміжного екрана. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2