123662 (592845), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Рис.4.8. Зависимость температур Т/ от собственной частоты установки и от диаметра стальной заготовки толщиной 1,2мм при обжиме индуктором: а - одновитковым; б – четырехвитковым цилиндрическим;в – индуктором-концентратором
|
|
|
а
|
|
|
б
|
|
|
в
Рис.4.9. Зависимость температур Т/ от собственной частоты установки и от диаметра стальной заготовки толщиной 1,8мм при обжиме индуктором: а - одновитковым; б – четырехвитковым цилиндрическим; в – индуктором-концентратором
|
|
|
а
|
|
|
б
|
|
|
в
Рис.4.10. Зависимость температур Т/ от собственной частоты установки и от диаметра алюминиевой заготовки толщиной 0,6мм при обжиме индуктором: а - одновитковым; б – четырехвитковым цилиндрическим; в – индуктором-концентратором
|
|
|
а
|
|
|
б
|
|
|
в
Рис.4.11. Зависимость температур Т/ от собственной частоты установки и от диаметра алюминиевой заготовки толщиной 1,2мм при обжиме индуктором: а - одновитковым; б – четырехвитковым цилиндрическим; в – индуктором-концентратором
|
|
|
а
|
|
|
б
|
|
|
в
Рис.4.12. Зависимость температур Т/ от собственной частоты установки и от диаметра алюминиевой заготовки толщиной 1,8мм при обжиме индуктором: а - одновитковым; б – четырехвитковым цилиндрическим; в – индуктором-концентратором
С увеличением толщины заготовки влияние геометрии спирали индуктора практически не значительно. Но при этом изменяется влияние диаметра заготовки на температуру. Так, если при толщине 0,6 мм с увеличением диаметра заготовки температура всегда уменьшается, то при толщине 1,2 мм наблюдаются минимальные значения температур в диапазоне диаметров от 65 мм до 75 мм, а при толщине 1,8 мм этот минимум лежит в диапазоне диаметров от 55 мм до 70 мм и он наиболее ярко проявляется в диапазоне низких собственных частот установки.
При обжиме алюминиевой заготовки температуры, возникающие в спирали индуктора от 2 до 5 раз ниже, чем при обжиме стальной заготовки не зависимо от формы спирали индуктора.
4.2.2 Температура спирали индуктора в момент окончания разряда магнитно-импульсной установки
С учетом рассчитанных коэффициентов уравнения регрессии, устанавливающие зависимости температуры, в момент окончания разряда магнитно-импульсной установки от диаметра и толщины заготовки и собственной частоты установки, примут вид:
- температура Т, возникающая в процессе обжима стальной заготовки:
а) одновитковым индуктором
б) четырехвитковым цилиндрическим индуктором
в) индуктором-концентратором
- температура Т, возникающая в процессе обжима алюминиевой заготовки:
а) одновитковым индуктором
б) четырехвитковым цилиндрическим индуктором
в) индуктором-концентратором
На графиках показаны поверхности и их сечения, отражающие зависимость температур в момент окончания разряда магнитно-импульсной установки Т от диаметра и толщины заготовки, собственной частоты установки, для стальной (рис. 4.13 - 4.15) и алюминиевой заготовок (рис. 4.16 - 4.18) .
Анализ полученных результатов показал, что наибольшие значения температур в момент окончания разряда магнитно-импульсной установки при обжиме как стальной, так и алюминиевой заготовки во всем диапазоне изменения факторов возникают при использовании индуктора-концентратора. При этом значения температур при обжиме стальной заготовки в 3раза больше, чем при обжиме алюминиевой.
|
|
|
а
|
|
|
б
|
|
|
в
Рис.4.13. Зависимость температур Т от собственной частоты установки и от диаметра стальной заготовки толщиной 0,6мм при обжиме индуктором: а - одновитковым; б – четырехвитковым цилиндрическим; в – индуктором-концентратором
|
|
|
а
|
|
|
б
|
|
|
в
Рис.4.14. Зависимость температур Т от собственной частоты установки и от диаметра стальной заготовки толщиной 1,2мм при обжиме индуктором: а - одновитковым; б – четырехвитковым цилиндрическим; в – индуктором-концентратором
|
|
|
а
|
|
|
б
|
|
|
в
Рис.4.15. Зависимость температур Т от собственной частоты установки и от диаметра стальной заготовки толщиной 1,8мм при обжиме индуктором: а - одновитковым; б – четырехвитковым цилиндрическим; в – индуктором-концентратором
|
|
|
а
|
|
|
б
|
|
|
в
Рис.4.16. Зависимость температур Т от собственной частоты установки и от диаметра алюминиевой заготовки толщиной 0,6мм при обжиме индуктором: а - одновитковым; б – четырехвитковым цилиндрическим; в – индуктором-концентратором
|
|
|
а
|
|
|
б
|
|
|
в
Рис.4.17. Зависимость температур Т от собственной частоты установки и от диаметра алюминиевой заготовки толщиной 1,2мм при обжиме индуктором: а - одновитковым; б – четырехвитковым цилиндрическим; в – индуктором-концентратором
|
|
|
а
|
|
|
б
|
|
|
в
Рис.4.18. Зависимость температур Т от собственной частоты установки и от диаметра алюминиевой заготовки толщиной 1,8мм при обжиме индуктором: а - одновитковым; б – четырехвитковым цилиндрическим; в – индуктором-концентратором
Наиболее сильное влияние собственной частоты установки и диаметра заготовки на температуру индуктора при обжиме стальной заготовки с толщиной 1,2 мм - 1,8 мм в диапазоне частот от 49 до 5 кГц и диаметров от 30 мм до 45 мм. При чем это влияние наиболее сильно проявляется с увеличением толщины обрабатываемой заготовки. А при обжиме заготовки толщиной 0,6 мм влияние на температуру оказывает только диаметр. С увеличением которого значения температуры уменьшаются.
Влияние формы спирали индуктора на температуру наблюдается при обжиме стальной заготовки толщиной 1,2 и 1,8мм. Так для индуктора-концентратора температура в 1,5 - 1,8 раза выше, чем температура спирали в одновитковом и четырехвитковом цилиндрическом индукторе.
С увеличением толщины обрабатываемой заготовки температура увеличивается по линейному закону. Влияние диаметра на конечную температуру спирали индуктора при обжиме стальной заготовки толщиной 1,2 - 1,8мм аналогично влиянию его на температуру в момент максимального значения импульсного тока.
Аналогичная картина наблюдается при обжиме алюминиевой заготовки, но при значительно меньших значениях температур.
4.3 Выводы по разделу
-
Установлено, что наименьшее значение пондеромоторных сил при обжиме как стальной, так и алюминиевой заготовки во всем диапазоне изменения факторов возникает при использовании индуктора-концентратора. Так при обжиме стальной и алюминиевой заготовки максимальная радиальная пондеромоторная сила на четырехвитковом цилиндрическом индукторе на 15 - 20% и на одновитковом индукторе на 60 - 70% выше, по сравнению с четырехвитковым индуктором-концентратором.
-
Наибольшие значения температур, как при обжиме стальной, так и алюминиевой заготовки имеют место в индукторе-концентраторе. Так для индуктора-концентратора температура в 1,5 - 1,8 раза выше, чем температура спирали в одновитковом и четырехвитковом цилиндрическом индукторе.
-
При обжиме алюминиевой заготовки температуры, возникающие в спирали индуктора от 2 до 5 раз ниже, чем при обжиме стальной заготовки не зависимо от формы спирали индуктора.
-
С уменьшением диаметра и увеличением толщины обрабатываемой заготовки температуры, возникающие в спирали индуктора увеличиваются независимо от её формы.
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МНОГОБЛОЧНЫХ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНЫХ УСТАНОВКОК ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ШТАМПОВКИ
В настоящее время наметилась тенденция создания магнитно-импульсных установок модульного типа. Каждый модуль, которых представляет собой блок из параллельно подключенных конденсаторов, которые через разрядник соединяются с общей шиной магнитно-импульсной установки, подключенной к индуктору. Такая конструкция установки позволяет варьировать количеством модулей, изменять энергоемкость установки в довольно широких пределах.
Одной из характерных конструктивных особенностей такого типа установок является то, что в их электрическую схему вводится система синхронизации разряда всех модулей установки. Таким образом, изначально принималось, что одновременный разряд всех блоков конденсаторных батарей является наиболее эффективным с точки зрения достижения максимальных степеней деформации заготовки. Однако, ниже на базе разработанной математической модели функционирования системы «установка-индуктор-заготовка» (где в качестве установки рассматривается установка модульного типа) показано, что одновременный разряд всех блоков конденсаторов не является наиболее эффективным вариантом обработки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
