Спосіб магнітно-імпульсного притягання металевих об’єктів суміщеним дисковим узгоджувальним пристроєм з електродинамічною демпферною конструкцією

Реферат: Спосіб магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів суміщеним дисковим узгоджувальним пристроєм полягає в деформуванні заготівки впливом імпульсного магнітного поля з застосуванням індукторної системи, в якій індуктор - вторинна обмотка імпульсного трансформатора струму, виконано у вигляді циліндричного витка з внутрішнім отвором у вигляді зрізаного конуса, а первинна обмотка виконана у вигляді плоскої спіралі, яка притискається до вторинної демпферною конструкцією, причому замість механічних зусиль притискання, збуджуються електродинамічні зусилля у допоміжному витку вторинної обмотки, який розміщено за первинною обмоткою. UA 92660 U (12) UA 92660 U UA 92660 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 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. Відомий спосіб магнітно-імпульсної обробки металів [Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Хименко Л.Т., Импульсные магнитные поля для прогрессивных технологий. - Т. 1. 2-е изд., перераб. и дополн. / Под ред. проф. Ю.В. Батыгина. - Харьков: МОСТ-Торнадо, 2003. - С. 5371], недоліком якого є нерозбірна конструкція з концентратора та імпульсного трансформатора узгоджувального пристрою циліндричної форми. Така конструкція потребує додаткового приєднання до неї індуктора - інструмента магнітно-імпульсного впливу. Також, завдяки циліндричній формі імпульсного трансформатора, збільшується розмір та габаритні показники пристрою в цілому. Аналогом корисної моделі є спосіб магнітно-імпульсної обробки тонкостінних металевих заготівок [патент України на корисну модель № 68745 від 10.04.2012 p.], недоліком якого є те, що при роботі індуктор - інструмент відходить від первинної обмотки, що призводить до зменшення електродинамічного зв'язку між ними, і як наслідок, до зменшення ефективності операції рихтування (обробки металу). Найбільш близьким за своєю суттю до запропонованого способу магнітно-імпульсної обробки металів є патент України на корисну модель № 75790 від 10.12.2012 р. Аргун Щ.В., Батигін Ю.В., Гнатов А.В., Трунова І.С., Чаплигін Є.О., Щіголєва CO. У прототипі запропоновано спосіб магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів суміщеним дисковим погоджувальним пристроєм з демпферною конструкцією, що полягає в деформуванні заготівки впливом імпульсного магнітного поля з застосуванням індукторної системи, в якій індуктор виконано у вигляді вторинної обмотки плоского спіралеподібного імпульсного трансформатора струму, а первина обмотка виконана у вигляді плоскої спіралі, згідно з корисною моделлю, притискання первинної обмотки до вторинної здійснюється за допомогою демпферної конструкції. Суттєвим недоліком відомого способу магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів суміщеним дисковим погоджувальним пристроєм з демпферною конструкцією є те, що демпферна конструкція виконує роль механічної пружини, яка компенсує збуджувані електродинамічні зусилля відштовхування між первинною обмоткою і індуктором інструментом. Механічна дія демпферної конструкції призводить до руйнування ізоляційної діелектричної прокладки, і як наслідок, до короткого замкнення. Що, в кінцевому разі, призводить до виходу з ладу системи в цілому. Привабливою простотою технічної реалізації і широкими можливостями, представляється спосіб магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів, що здійснюється за допомогою суміщеного дискового узгоджувального пристрою з електродинамічною демпферною конструкцію. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення функціональних можливостей, а також підвищення ефективності процесу магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів, з метою запобігання руйнування ізоляційної діелектричної прокладки і короткого замкнення елементів системи. Поставлена задача вирішується у способі магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів, який полягає в деформуванні заготівки впливом імпульсного магнітного поля з застосуванням індукторної системи, в якій індуктор виконано у вигляді циліндричного витка з внутрішнім отвором у вигляді зрізаного конуса, який являється вторинною обмоткою імпульсного трансформатора струму, а первинна обмотка виконана у вигляді плоскої спіралі, яка притискається до вторинної демпферною конструкцією, причому здійснюють притискання збуджуючи електродинамічні зусилля у допоміжному витку вторинної обмотки, який розміщено за первинною обмоткою. На кресленні представлена схема реалізації способу магнітно-імпульсної обробки тонкостінних металевих заготівок, на якій позначено такі позиції: 1 - заготівка; 2 - індукторінструмент з внутрішнім отвором в формі зрізаного конуса - вторинна обмотка; 3 - витки плоскої спіралі первинної обмотки; 4 - диск електродинамічної демпферної конструкції; 5 - діелектрична кришка; 6 - діелектрична прокладка; 7 - електричні виводи первинної обмотки; 8 - магнітноімпульсна установка. Передбачуваний спосіб здійснюється наступним чином. Електричні виводи первинної обмотки узгоджувального пристрою 7, яка виконана у вигляді витків плоскої спіралі 3 та розміщена між діелектричними прокладками 6, приєднуються до джерела потужності - магнітно-імпульсної установки 8. При протіканні струму по спіральній 1 UA 92660 U 5 10 15 20 25 первинній обмотці 3, навколо неї утворюється магнітне поле, яке через діелектричну прокладку 6, що ізолює первинну обмотку від вторинної, збуджує в індукторі-інструменті з внутрішнім отвором в формі зрізаного конуса 2 електричний струм. При протіканні струму індуктор створює могутнє імпульсне магнітне поле, що збуджує у металі заготівки 1 інтенсивні нормальну та тангенціальну компоненти напруженості магнітного поля. Взаємодія магнітного поля індуктораінструмента 2 з магнітним полем первинної обмотки 3 приводить до збудження сил відштовхування між індуктором 2 та обмоткою 3. Для запобігання відштовхування у диску електродинамічної демпферної конструкції 4 збуджуються зусилля, що притискають витки плоскої спіралі первинної обмотки 3 до індуктора-інструмента з внутрішнім отвором в формі зрізаного конуса 2. Взаємодія магнітного поля індуктора-інструмента зі збудженими компонентами вектора напруженості магнітного поля у металі заготівки, при умові низьких частот діючих полів та наявності магнітних властивостей заготівки, призводить до появи магнітної сили, яка направлена до геометричного центра індуктора і створює згинаючий механічний момент, що у еквіваленті дає ефект притягання. Позитивний напрям сили за рахунок намагнічення металу пластини визначається також знаком різниці квадратів складових напруженості на її межах. Зрештою, ця сила спрямована у бік більшого значення модуля вектора напруженості магнітного поля. Тобто сила, що діє на заготівку, буде направлена до індуктора. Використання запропонованого способу магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів суміщеним дисковим узгоджувальним пристроєм з електродинамічною демпферною конструкцією, дозволить підвищити ефективність проведення магнітно-імпульсної обробки металів без руйнування ізоляційної діелектричної прокладки, що дозволить уникнути короткого замкнення і виходу з ладу системи. Завдяки збудження електродинамічних зусиль притискання (замість механічних) у допоміжному витку вторинної обмотки - індукторі, значно підвищується термін працездатності як індуктора - інструмента обробки, так і узгоджувального пристрою (системи магнітно-імпульсного притягання). Загалом використання запропонованого рішення розширює функціональні можливості магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів та підвищує ефективність процесу обробки металів в цілому, а також призводить до зростання ККД. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Спосіб магнітно-імпульсного притягання металевих об'єктів суміщеним дисковим узгоджувальним пристроєм, що полягає в деформуванні заготівки впливом імпульсного магнітного поля з застосуванням індукторної системи, в якій індуктор виконано у вигляді циліндричного витка з внутрішнім отвором у вигляді зрізаного конуса, який являється вторинною обмоткою імпульсного трансформатора струму, а первинна обмотка виконана у вигляді плоскої спіралі, яка притискається до вторинної демпферною конструкцією, який відрізняється тим, що здійснюють притискання, збуджуючи електродинамічні зусилля у допоміжному витку вторинної обмотки, який розміщено за первинною обмоткою. 2 UA 92660 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 3