Комплекс зовнiшнього магнiтно-iмпульсного рихтування

Abstract

1. Комплекс зовнішнього магнітно-імпульсного рихтування корпусних та кузовних елементів транспортних засобів, принцип дії якого засновано на використанні енергії магнітного поля, який відрізняється тим, що містить джерело потужності - магнітно-імпульсну установку, систему управління та інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторну систему, які з'єднані кабельним підводом через погоджувальний пристрій - імпульсний трансформатор струму.

2. Комплекс за п. 1, який відрізняється тим, що зарядне та розрядне коло джерела потужності - магнітно-імпульсної установки з'єднуються через тиристорно-електронний пристрій, що синхронізує заряд-розряд ємнісного накопичувача для багаторазового відтворення заданої кількості імпульсів струму у розрядному колі з навантаженням-індуктором, а величину опору для обмеження струму, що забезпечує працездатність генератора, визначають із співвідношення:

, (1)

де: - струмообмежувальний резистор у зарядному колі;

- відносний декремент затухання розрядного кола;

- індуктивність розрядного кола;

3. Комплекс за п. 1, який відрізняється тим, що розрядний контур джерела потужності - магнітно-імпульсної установки представлено сукупністю паралельних гілок, що складаються з однакових послідовно з'єднаних ємностей і комутуючих тиристорно-електронних пристроїв із загальним електричним виводом до навантаження-індуктора, причому кількість паралельних гілок вибирається виходячи з допустимого струму комутуючих тиристорно-електронних пристроїв.

4. Комплекс за п. 1, який відрізняється тим, що накопичувач електричної енергії в джерелі потужності - магнітно-імпульсної установки використано іоністор.

5. Комплекс за пп. 1, 3, який відрізняється тим, що джерело потужності - магнітно-імпульсна установка містить у розрядному колі мостову схему випрямлення, в діагональ якої підключається навантаження-індуктор - інструмент магнітно-імпульсного рихтування.

6. Комплекс за пп. 1-5, який відрізняється тим, що на кузовну панель здійснюють багаторазову дію серії імпульсів магнітного тиску, які генерує джерело потужності - магнітно-імпульсна установка, а кількість однакових імпульсів магнітного тиску вибирають згідно зі співвідношення:

, (2)

де - кількість імпульсів у серії;

- природне відносне зниження результативності силової дії на заготовку від імпульсу до імпульсу;

- відносний ступінь наближення до максимально можливої деформації, який задається умовами виробничої операції, що виконується.

7. Комплекс за пп. 1-5, який відрізняється тим, що інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторну систему живлять від джерела потужності - магнітно-імпульсної установки, при цьому діапазон частот магнітного поля, що генерує джерело живлення вибирається у відповідності до до Гц, (де - товщина заготівки, - електропровідність металу заготівки, - товщина допоміжного екрана, - електропровідність матеріалу допоміжного екрана, - магнітна проникність вакууму). Робочу зону інструмента магнітно-імпульсного рихтування виконаного у вигляді електрично ізольованого кругового витка, розміщеного в пазу масивного провідного допоміжного екрана з боку кузовної панелі.

8. Комплекс за пп. 1, 7, який відрізняється тим, що інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторна система для притягання, як з феромагнітного, так і неферомагнітного металу, у робочій зоні індуктора, виконана у вигляді двох компланарних витків прямокутної форми, з'єднаних послідовно і розміщених у пазу масивного провідного екрана, ізольованого від нього, з боку оброблюваної заготівки так, що дві сторони окремих витків, що обмежують робочу зону, є паралельними.

9. Комплекс за пп. 1, 7, 8, який відрізняється тим, що для притягання кузовної панелі інструментом магнітно-імпульсного рихтування - індукторною системою при використанні одного джерела імпульсного поля (магнітно-імпульсної установки) частота діючого поля вибирається зі співвідношення:

, (3)

де - циклонна частота діючого поля;

- магнітна проникність вакууму;

і - електропровідність і товщина металу кузовної панелі,

при цьому індукторну систему виконують у вигляді циліндричного витка з внутрішнім отвором, розміри якого відповідають розмірам оброблюваної ділянки заготовки, яку розміщують на торцевій поверхні індуктора.

10. Комплекс за пп. 1, 7-9, який відрізняється тим, що інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторну систему виконують у вигляді циліндричного витка з внутрішнім отвором у вигляді зрізаного конуса, розміри якого відповідають розмірам оброблюваної ділянки заготовки, а заготовку розмішують на торцевій поверхні індуктора, з боку більшої основи зрізаного конуса.

11. Комплекс за пп. 1, 7-10, який відрізняється тим, що для притягання кузовної панелі, як з феромагнітного, так і неферомагнітного металу, використовують інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторну систему, виконану у вигляді плоского витка, поверх якого розміщений плоский металевий екран, а частоту діючого поля визначають зі співвідношення:

, (4)

де - робоча частота діючого поля;

- характерний час проникнення поля в метал листової заготовки з товщиною d та електропровідністю , .

12. Комплекс за пп. 1, 7-11, який відрізняється тим, що інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторну систему використовують у формі прямокутного витка індуктора, з двома розрізами за віссю симетрії, що поділяють його на два окремих струмопроводи, послідовне чи паралельне з'єднання яких між собою дозволяє регулювати індуктивність індуктора та амплітуди збуджених полів.

13. Комплекс за пп. 1, 7-12, який відрізняється тим, що інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторну систему виконано у вигляді електрично ізольованого кругового витка, розміщеного в пазу провідного екрана з боку оброблюваної кузовної панелі, а рихтування кузовної панелі проходить завдяки індукованим струмам, наведеним від тонкого допоміжного екрана, причому товщина допоміжного екрана залишається однаковою уздовж всього перерізута вибирається зі співвідношення:

, (5)

де - товщина допоміжного екрана;

- кутова частота сигналу;

- магнітна проникність металу допоміжного екрана;

- електропровідність металу допоміжного екрана.

14. Комплекс за пп. 1, 7-13, який відрізняється тим, що інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторну систему виконано у вигляді двох витків, один з яких розташовано зверху допоміжного екрана, а другий - знизу, та витки індуктора з'єднані так, що струм в них протікає в одному напрямку, при цьому товщина допоміжного екрана залишається однаковою уздовж всього перерізу та вибирається зі співвідношення (5).

15. Комплекс за пп. 1, 7-14, який відрізняється тим, що інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторну систему розміщено над тонким допоміжним екраном, а кузовну панель над тонкостінним екраном, що приводить до підвищення електродинамічного зв'язку між кузовною панеллю та інструментом рихтування системою та заготівкою.

16. Комплекс за пп. 1, 7-15, який відрізняється тим, що інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторну систему використовують у формі циліндричного витка індуктора, з двома розрізами за віссю симетрії, які можуть підключатися до джерела потужності послідовно або паралельно.

17. Комплекс за п. 1, 7-16, який відрізняється тим, що інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторну систему розміщено над тонкостінним допоміжним екраном, товщина допоміжного екрана залишається однаковою уздовж всього перерізу та вибирається зі співвідношення (5), а кузовну панель - над тонкостінним допоміжним екраном.

18. Комплекс за п. 1, 7-17, який відрізняється тим, що інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторну систему виконано у вигляді двох прямокутних витків, один з яких розташовано зверху тонкого допоміжного екрана, а другий - знизу, та витки індуктора з'єднані так, що струм в них протікає в одному напрямку, при цьому виток над допоміжним екраном розташований по краю робочої зони індукторної системи.

19. Комплекс за пп. 1, 7-18, який відрізняється тим, що інструмент магнітно-імпульсного рихтування - індукторну систему виконано у вигляді трьох кругових плоских витків, два з яких розташовуються зверху допоміжного екрана, а третій - знизу, та витки індуктора з'єднуються так, що струм в них протікає в одному напрямку, при цьому товщина допоміжного екрана залишається незмінною уздовж всього перерізу та вибирається зі співвідношення (5).

20. Комплекс за п. 1, який відрізняється тим, що погоджувальний пристрій - імпульсний трансформатор струму, вторинна обмотка якого виконана у вигляді двох співвісних циліндрів з повздовжнім розрізом, на один з яких (внутрішній) намотується первинна обмотка, а другий (зовнішній) накриває її зверху, однакові кінці розрізів внутрішнього та зовнішнього циліндрів з'єднують електрично на виході до навантаження так, щоб додавались струми, індуковані в кожному з них, найбільший та найменший радіальні розміри, а також частоти перетворювальних сигналів вибираються зі співвідношення:

(6)

де , - найбільший та найменший радіальні розміри;

- кутова частота перетворювальних сигналів;

, - магнітна та діелектрична проникність вакууму;

- питома електропровідність металів циліндрів.

21. Комплекс за пп. 1, 20, який відрізняється тим, що погоджувальний пристрій - імпульсний трансформатор струму, в якому індукторну систему виконано у вигляді вторинної обмотки плоского спіралевидного імпульсного трансформатора струму - пристрою, що погоджує, при цьому первинна обмотка імпульсного трансформатора виконана у вигляді плоскої спіралі, на якій через діелектричну прокладку розміщено вторинну обмотку у вигляді циліндричного витка з внутрішнім отвором у формі зрізаного конуса.

22. Комплекс за пп. 1, 20, 21, який відрізняється тим, що погоджувальний пристрій - імпульсний трансформатор струму, в якому індукторну систему виконано суміщеною з вторинною циліндричною обмоткою погоджувального пристрою на одній з торцевих поверхонь вторинної обмотки.

23. Комплекс за пп. 1, 20-22, який відрізняється тим, що погоджувальний пристрій - імпульсний трансформатор струму, в якому вторинна обмотка виконана у вигляді тонкостінної циліндричної труби з подовжнім розрізом та трьома подовжніми ребрами жорсткості, в яких передбачені різьбові отвори для прикріплення індукційних індукторних систем, причому два з них знаходяться в зоні розрізу, а вторинна обмотка розташована поверх циліндричної діелектричної оснастки, в якій є отвори для охолодження обмотки, при цьому товщина вторинної обмотки вибирається зі співвідношення (5), причому до вторинної обмотки з торцевої сторони приєднується індукційна індукторна система з великою індуктивністю (понад 100 нГн), яка і виконує деформування тонкостінних листових металів.

24. Комплекс за пп. 1, 20-23, який відрізняється тим, що погоджувальний пристрій - імпульсний трансформатор струму, в якому індукторну систему виконано у вигляді вторинної обмотки плоского спіралевидного імпульсного трансформатора струму, а первинна обмотка виконана у вигляді плоскої спіралі, причому, притискання первинної обмотки до вторинної здійснюється за допомогою демпферної конструкції.

25. Комплекс за пп. 1, 20-24, який відрізняється тим, що погоджувальний пристрій - імпульсний трансформатор струму, в якому первинна обмотка виконана у вигляді плоскої спіралі, поверх якої розташована вторинна обмотка - розімкнений диск, що притискається до первинної обмотки за допомогою діелектричної кришки та має два молоіндуктивні виводи, до яких приєднується індукційна індукторна система.

26. Комплекс за п. 1, 20-25, який відрізняється тим, що погоджувальний пристрій - імпульсний трансформатор струму, в якому індукторну систему виконано у вигляді вторинної обмотки погоджувального пристрою, що має форму розімкненого дискового витка з внутрішнім отвором у вигляді зрізаного конуса, причому вторинна обмотка виконана у вигляді двох розімкнених дисків, що розташовані компланарно відносно до первинної обмотки та з'єднані між собою так, що сумарний струм протікає по торцевій поверхні зрізаного конуса індуктора-інструмента, який виконано суміщеним з зовнішнім диском вторинної обмотки.