Спосіб магнітно-імпульсного притягання металевих об’єктів

Реферат: Спосіб магнітно-імпульсної обробки металевих заготівок методом притягання до індуктора, що полягає у регулюванні їх деформування впливом імпульсного магнітного поля шляхом розміщення між металевим об'єктом та металевим екраном додаткових матеріалів та зміни тим самим індукції індуктора та амплітуди збуджених струмів, причому як додаткові матеріали використовують п'єзоелектрики та еластичні матеріали, а виходи з п'єзоелектриків через перетворювач підключають до контуру напруги індуктора як зворотного зв'язку, причому зміна тиску на п'єзоелектрики, в результаті зміни форми металевої заготівки, передається через еластичний матеріал. UA 89950 U (54) СПОСІБ МАГНІТНО-ІМПУЛЬСНОГО ПРИТЯГАННЯ МЕТАЛЕВИХ ОБ'ЄКТІВ UA 89950 U UA 89950 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обробки металів тиском імпульсного магнітного поля і може знайти застосування в металообробній, машинобудівній, авіаційній і інших галузях промисловості. Відомі установки для деформації металів енергією імпульсного магнітного поля, в яких використовується еластичний матеріал демпферної конструкції для притискування первинної обмотки до вторинної в трансформаторі індуктора [UA, патент України 75790. Спосіб магнітноімпульсного притягання металевих об'єктів суміщеним дисковим погоджувальним пристроєм з демпферною конструкцією від 10.12.2012 p.]. Недоліки вказаних пристроїв обумовлені неможливістю регулювання величини індукції магнітного поля в процесі обробки за допомогою еластичного матеріалу, а також відсутністю зворотного зв'язку між величиною деформації металу та енергією імпульсного магнітного поля. Демпферна конструкція у відомому способі притискає первинну обмотку до вторинної, що підвищує ефективність процесу притягання металевих об'єктів шляхом запобігання зменшення електромагнітного зв'язку між первинною та вторинною обмотками індукторної системи. Найбільш близьким за своєю суттю до запропонованого є спосіб магнітно-імпульсної обробки металевих заготівок методом притягання до індуктора, що полягає у регулюванні їх деформування впливом імпульсного магнітного поля шляхом розміщення між металевим об'єктом та металевим екраном додаткових матеріалів та зміни тим самим індукції індуктора та амплітуди збуджених струмів [UA, патент України 53968. Спосіб магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів прямокутнім індуктором з двома розрізами від 25.10.2010 p.]. Регулювання індукції індуктора та амплітуди збуджених струмів в даному способі відбувається у розміщеному між металевим об'єктом та плоским металевим екраном прямокутного витка індуктора з двома розрізами за віссю симетрії, що поділяє його на два окремих провідника струму, відбувається шляхом послідовного чи паралельного з'єднання провідників струму між собою. Недоліками такого технічного рішення є можливість одержувати лише два значення індукції індуктора, відповідно, при послідовному чи паралельному з'єднанні провідників струму, що є недостатнім, а також відсутність зворотного зв'язку між величинами деформації металевого об'єкта та індукції індуктора, який обумовлює амплітуду збуджених струмів. В основу корисної моделі поставлено задачу створення способу магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів, в якому за рахунок технологічних особливостей можливо було б регулювати індукцію індуктора та амплітуду збуджених струмів за допомогою зворотного зв'язку між величиною індукції індуктора та величиною деформації металевого об'єкта. Це вирішується тим, що в способі магнітно-імпульсної обробки металевих заготівок методом притягання до індуктора, що полягає у регулюванні їх деформування впливом імпульсного магнітного поля шляхом розміщення між металевим об'єктом та металевим екраном додаткових матеріалів та зміни тим самим індукції індуктора та амплітуди збуджених струмів, як додаткові матеріали використовують п'єзоелектрики та еластичні матеріали, а виходи з п'єзоелектриків через перетворювач підключають до контуру напруги індуктора як зворотного зв'язку, причому зміна тиску на п'єзоелектрики, в результаті зміни форми металевої заготівки, передається через еластичний матеріал. На кресленні зображена схема реалізації запропонованого способу, де 1 - індуктор, 2 екран, 3 - виводи підключення індуктора, 4 - оброблювана заготівка, 5 - робоча зона, 6 п'єзоелектрики, 7 - еластичний матеріал, 8 - перетворювач, Iі - струм індуктора, Ів - струм, який наведено у заготовці, С - ємнісний нагромаджувач енергії, К - комутатор. Запропонований спосіб реалізується наступним чином. Попередньо заряджений ємнісний нагромаджувач енергії С через ввімкнений комутатор К розряджається на індуктор 1. При протіканні розрядного струму через індуктор 1 в екрані 2 та у заготівці 4 будуть наводитися струми Ів, напрям протікання яких є протилежним до напряму струму індуктора. У робочій зоні 5, де заготівку 4 розташовано безпосередньо під екраном 2, напрям протікання індукованих струмів буде однаковим, отже, між цими струмами, згідно з законом Ампера, виникає взаємне притягання. Якщо екран 2 масивний, тобто магнітне поле, створене індуктором 1, повністю загасає в ньому, і жорстко закріплений, а частота діючого магнітного поля вибирається такою, що воно проникає крізь заготівку 4, то деформуватися, тобто притягатися до екрана 2, буде відповідна ділянка заготівки. В результаті деформації заготівки еластичний матеріал зменшується в розмірах та передає тиск до п'єзоелектриків 6. Електрорушійна сила, яка виникає на обкладках п'єзоелектриків 6, через перетворювач 8 та комутатор К збільшує або зменшує величину енергії, яка нагромаджується на ємнісному нагромаджувачі енергії С. Таким чином перетворювач 8 підтримує розрядний струм через індуктор 1 в екрані 2, який залежить від величини енергії на 1 UA 89950 U 5 10 15 20 ємнісному нагромаджувачі енергії С, на заданому рівні. Відповідно, коли розрядний струм менший за заданий рівень, деформація заготовки дуже мала або її немає взагалі, про що буде свідчити рівень сигналу від п'єзоелектриків 6, збільшиться енергія на ємнісному нагромаджувачі С і, відповідно, збільшиться розрядний струм Iі, що і створює зворотний зв'язок між величинами деформації металевого об'єкту та індукції індуктора. Відповідно, коли розрядний струм Iі перевищує заданий рівень, про що буде свідчити рівень сигналу від п'єзоелектриків 6, зменшиться енергія на ємнісному нагромаджувачі С і, відповідно, зменшиться розрядний струм Iі. Використання цього способу дозволяє регулювати індукцію індуктора та амплітуду збуджених струмів, що оптимізує спосіб магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів, підвищує ефективність процесу перетворення енергії джерела у енергію індуктора та збільшує рівномірність розподілу сили притягання в зоні обробки, що, в свою чергу, зменшує втрати енергії в процесі обробки. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб магнітно-імпульсної обробки металевих заготівок методом притягання до індуктора, що полягає у регулюванні їх деформування впливом імпульсного магнітного поля шляхом розміщення між металевим об'єктом та металевим екраном додаткових матеріалів та зміни тим самим індукції індуктора та амплітуди збуджених струмів, який відрізняється тим, що як додаткові матеріали використовують п'єзоелектрики та еластичні матеріали, а виходи з п'єзоелектриків через перетворювач підключають до контуру напруги індуктора як зворотного зв'язку, причому зміна тиску на п'єзоелектрики, в результаті зміни форми металевої заготівки, передається через еластичний матеріал. Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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