No abstract

У статті представлені результати практичної апробації методики вимірювань і визначення характеристик тонко-стінних листових ферромагнетиків при реальному магнітно-імпульсному тяжінні їх ділянок, заданих умовами вироб-ничої операції. Показано, що величина відносної магнітної проникності оброблюваних металів відмінна від одиниці, що відповідає повному насиченню. В статье представлены результаты практической апробации методики измерений и определение характеристик тонкостенных листовых ферромагнетиков при реальном магнитно-импульсном притяжении их участков, заданных условиями производственной операции. Показано, что величина относительной магнитной проницаемости обраба-тываемых металлов отлична от единицы, что соответствует полному насыщению. ВВЕДЕНИЕ В технологиях традиционной магнитно-импульсной обработки разного рода стальных загото-вок (например, плоская штамповка, обжим и раздача полых труб, холодная сварка и др.), магнитные свойст-ва образцов никак не влияли на успешность выполняе-мой производственной операции [1]. Действительно, при реальном силовом давлении на массивные объекты амплитуды напряжённости составляли ~10 7 А/м и вы-ше. В этом диапазоне действующих полей относитель-ная магнитная проницаемость обрабатываемых метал-лов далека от своего максимума и стремится к единице [2]. Отличие её величины от предельного значения не оказывало влияния на эффективность обработки. Соот-ветственно, вопрос об определении магнитных харак-теристик обрабатываемых металлов не представлял никакого практического интереса. Но с появлением разработок производственных операций, основанных на магнитно-импульсном притяжении ферромагнети-ков, идентификация магнитной проницаемости объек-тов обработки при реальном силовом воздействии ста-новится весьма актуальной. Результаты проведенных исследований дали основание полагать, что её величи-на, даже незначительно больше единицы, определяет амплитуды возбуждаемых сил магнитного притяжения заготовки к источнику поля -индуктору [3].Цель работы -практическая апробация методики измерений и определение характеристик тонкостен-ных листовых ферромагнетиков при реальном маг-нитно-импульсном притяжении их участков, задан-ных условиями производственной операции.МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА Объект исследований -заготовка из тонкостенной листовой стали автомобиля "Citroёn" толщиной ~0.001 м (здесь следует перечислить все заготовки из различ-ных сталей, но, как объект экспериментальной отра-ботки предложенного метода, указать один из них) с вырезами, позволяющими размещение катушек индук-ционных датчиков. В одном из вырезов сохраняется металлический выступ (рис. 1,а, справа), во втором -крепится диэлектрическая вставка (рис. 1,а, слева).Индукционный датчик через интегратор (рис. 1,б) подключается к осциллографу.Оборудование -магнитно-импульсная установка МИУС-2, созданная в лаборатории электромагнитных технологий Харьковского национального автомо-бильно-дорожного университета, согласующее уст-ройство и одновитковая индукторная система с внут-ренним отверстием конической формы [4]. Полость отверстия -рабоч...

У статті представлена конструкція комбінованої індукторної системи-інструменту зовнішнього рихтування вм'ятин в металевих покриттях автомобільних кузовів. Запропоновано використання низькочастотного плоскопаралельного замість кругового високочастотного магнітного поля для створення умов трансформації природного відштовхування в притягання листового провідника. В індукторній системі низькочастотне поле генерується за допомогою плоского круглого витка, а плоскопаралельне магнітне поле-витком прямокутної форми. У даній конструкції низькочастотне поле проникає крізь листову заготовку, але плоскопаралельне магнітне поле, як показує теорія та експеримент, у вільний півпростір практично, не дифундує. Виведення розрахункових співвідношень для аналізу процесів магнітно-імпульсного притягання в даній системі заснований на рішенні рівнянь Максвелла для ненульових складових напруженостей електромагнітного поля, перетворених по Лапласу з урахуванням нульових початкових умов. При цьому застосовувалося інтегральне синус-перетворення Фур'є. Завдання вирішується в наближенні плоских хвиль, для яких справедлив прямо пропорційний зв'язок між дотичними складовими векторів електромагнітного поля на поверхні провідника. У результаті була отримана повна сукупність розрахункових виразів для аналізу процесів у комбінованій індукторній системі для магнітно-імпульсного «витягування» заданої ділянки металевого листа, яка представляє собою суперпозицію низькочастотних кругового і плоскопаралельного магнітних полів. Показано, що магнітний тиск на металевий лист, який зумовлений силовим впливом з боку збуджуваних полів, визначається виключно амплітудою поля, що проникло, і направлений у бік робочої поверхні індуктора. Зрештою, має місце притягання заданої ділянки листового металу. Робоча частота плоскопаралельного поля може бути досить малою. Цей вибір не впливає на дифузійні процеси в системі, але дозволяє реалізувати режим найбільш ефективного виконання заданої виробничої операції. Бібл. 6, рис. 2. Ключові слова: комбінована індукторна система, зовнішнє рихтування, низькочастотне магнітне поле. В статье представлена конструкция комбинированной индукторной системы-инструмента внешней рихтовки вмятин в металлических покрытиях автомобильных кузовов. Предложено использование низкочастотного плоскопараллельного вместо кругового высокочастотного магнитного поля для создания условий трансформации естественного отталкивания в притяжение листового проводника. В индукторной системе низкочастотное поле генерируется с помощью плоского круглого витка, а плоскопараллельное магнитное поле-витком прямоугольной формы. В данной конструкции низкочастотное поле проникает сквозь листовую заготовку, но плоскопараллельное магнитное поле, как показывает теория и эксперимент, в свободное полупространство, практически, не диффундирует. Вывод расчетных соотношений для анализа процессов магнитно-импульсного притяжения в данной системе основан на решении уравнений Максвелла для ненулевых составляющих напряженностей электромагнитного поля, преобразованных по Лапласу с уч...

У комбінованих індукторних системах поле існує тільки над заготівкою, під нею має місце тільки кругове низькочастотне магнітне поле. У роботі виконано аналіз електромагнітних процесів в інструментах магнітно-імпульсного притягання (комбінованих індукторних системах), заснований на численних оцінках, за допомогою раніше отриманих аналітичних залежностей для збуджуваних полів і сил, необхідних для успішного виконання рихтування металевих покриттів автомобільних кузовів. Отримано просторово-часовий розподіл дотичної складової напруженості магнітного поля на поверхнях оброблюваного металевого листа; умови, при виконанні яких можливе притягання листа з боку його внутрішньої поверхні (до індукторів); часовий характер взаємодії збуджуваних полів; просторові зони максимального впливу на оброблюваний лист. Особливістю комбінованої індукторної системи є нерівномірність розподілених сил притягання в робочій зоні. Результати аналізу показали, що в розрахованій робочій області на зовнішній поверхні листової заготовки напруженість магнітного поля буде складати не більше 5% напруженості кругового поля низькочастотного джерела. Враховуючи, що крізь листову заготовку плоскопаралельне поле практично не проникає, на її зовнішній стороні, як випливає з виконаних оцінок, напруженість діючого поля буде складати ~ 30-40%. Отримано розподіл відносної напруженості магнітного поля на поверхні листової заготовки в центрі робочої зони, а також розподіл амплітудних значень дотичній компоненти напруженості результуючого магнітного поля на поверхні листової заготовки вздовж центру прямокутного витка. Обчислення продемонстрували дієвість запропонованого інструменту магнітно-імпульсної рихтування металевих покриттів автомобільних кузовів. Реальні амплітуди розподілених сил притягання складають ~ 7.7 МПа, при амплітуді напруженості магнітного поля ≈0,3510 7 А/м. Індуктори-джерела поля можуть виконуватися багатовітковими. Це дозволить істотно збільшити напруженість збуджуваного магнітного поля і, відповідно, амплітуду сил притягання. Бібл. 6, рис. 5. Ключові слова: комбінована індукторна система, зовнішнє рихтування, низькочастотне магнітне поле. В комбинированных индукторных системах поле существует только над заготовкой, под ней имеет место только круговое низкочастотное магнитное поле. В работе выполнен анализ электромагнитных процессов в инструментах магнитно-импульсного притяжения (комбинированных индукторных системах), основанный на численных оценках, с помощью ранее полученных аналитических зависимостей для возбуждаемых полей и сил, необходимых для успешного выполнения рихтовки металлических покрытий автомобильных кузовов. Получены пространственно-временные распределения касательной составляющей напряжённости магнитного поля на поверхностях обрабатываемого металлического листа; условия, при выполнении которых возможно притяжение листа со стороны его внутренней поверхности (к индукторам); временной характер взаимодействия возбуждаемых полей; пространственные зоны максимального воздействия на обрабатываемый лист. Особенностью комбинированной...

Автомобильный транспорт, вып. 40, 2017 80 УДК 621.318 ИНСТРУМЕНТ РИХТОВКИ «ИНДУКТОРНАЯ СИСТЕМА С ПРИТЯГИВАЮЩИМ ЭКРАНОМ» И ПРОТЯЖЕННЫМ СОЛЕНОИДОМ Ю.В. Батыгин, проф., д.т.н., Е.А. Чаплыгин, доц., к.т.н., М.В. Барбашова, доц., к.т.н., О.Е. Гаврилова, студ., Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет Аннотация. Проведен анализ электродинамических процессов в «индукторной системе с притягивающим экраном», которая представлена цилиндрическим многовитковым соленоидом на торце с различными листовыми металлами. Показано, что для уменьшения размера рабочей зоны, для неизменности распределённых сил притяжения, требуется увеличение тока в индукторе. Ключевые слова: индукторная система, цилиндрический многовитковый соленоид, притягивающий экран. ІНСТРУМЕНТ РИХТУВАННЯ «ІНДУКТОРНА СИСТЕМА ІЗ ПРИТЯГУЮЧИМ ЕКРАНОМ» ТА ПРОТЯЖНИМ СОЛЕНОЇДОМ Ю.В. Батигін, проф., д.т.н., Є.О. Чаплигін, доц., к.т.н., М.В. Барбашова, доц., к.т.н., О.Є. Гаврилова, студ., Харківський національний автомобільно-дорожній університет Анотація. Проведено аналіз електродинамічних процесів в «індукторній системі з притягуючим екраном», поданий циліндричним багатовитковим соленоїдом на торці з різними листовими металами. Показано, що для зменшення розміру робочої зони, задля незмінності розподілених сил притягання, потрібне збільшення струму в індукторі. Ключові слова: індукторна система, циліндричний багатовитковий соленоїд, притягуючий екран.Abstract. The article presents the analysis of electrodynamic processes in the «inductor system with an attracting screen». Its design is presented by a cylindrical multi-turn solenoid at the end of which various thin-walled sheet metals are attached. Estimates of excitation efficiency of electrodynamic attracting forces are presented. The adequacy of Physics and mathematical model is provided by taking into account the inductor geometry, its location and diffusion effects.