Физико-технические основы
Электромеханические процессы и установки.
Магнитоимпульсная обработка металлов (МИО) - это способ пластической деформации металлов и их сплавов, осуществляемый при прямом преобразовании электрической энергии в механическую непосредственно в самом обрабатываемом изделии. Физические основы МИО - это электродинамические силы, возникающие в проводящем теле, помещенном в переменное электромагнитное поле.
Принципиальная схема установки (рис. 15.1.) включает в себя зарядное устройство, батарею конденсаторов - накопитель энергии, коммутирующее устройство и индуктор.
Батарея 3 заряжается через выпрямительное устройство 2 от ИП 1. По окончании зарядки батарея с помощью коммутирующего устройства 4 замыкается на индуктор 6. Проходящий по индуктору ток создает магнитный поток, который пересекает металлическое изделие 5 и создает в нем вихревые токи.
Импульс тока при разрядке конденсатора емкостью С на индуктивную катушку L имеет длительность и форму, определяемые параметрами разрядного контура R, L и С.
Энергия, выделяемая в цепи L и R при разряде конденсатора, определяется:
, (15.1)
поскольку R << L,
, (15.2)
где LУСТ - индуктивность установки (батареи конденсаторов, ошиновки и разрядника); LИНД - индуктивность индуктора.
Электромагнитная энергия (15.1), выделяющаяся в цепи, расходуется на механическую работу деформации заготовки, нагрев заготовки и проводников цепи и частично рассеивается в пространстве.
Полное давление на заготовку (кг/см2), обусловленное плотностью энергии электромагнитного поля,
, (15.3)
где В - индукция магнитного поля.
При невысокой скорости нарастания магнитного поля и значительной длительности импульса оно может проникнуть за заготовку и вызвать противодавление.
Скорость перемещения стенки заготовки при деформации:
, (15.4)
где γ - плотность материала заготовки, г/см3.
Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 682;