SU902921A1

SU902921A1 - Индуктор дл магнитно-импульсной обработки металлов

Info

Publication number: SU902921A1
Application number: SU792820587A
Authority: SU
Inventors: Игорь Васильевич Белый; Петр Максимович Пшиков; Виктор Александрович Матвейчук
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. В.И. Ленина
Priority date: 1979-09-17
Filing date: 1979-09-17
Publication date: 1982-02-07

Description

(5) ИНДУКТОР ДЛЯ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

1

Изобретение относитс к области обработки металлов давлением, а именно j к устройствам дл обработки металлов давлением импульсного магнитного пол . Преимущественно изобретение может быть использовано в устройствах , где через индуктор за доли секунды проход т серии мощных импульсов тОка Ц .

Известен индуктор дл магнитно- j импульсной обработки металлов, содержащий соленоидальный токопровод с толщиной, большей токового скин-сло , и осевое отверстие дл размещени заготовки 12.15

Недостатком известного устройства вл етс снижение его стойкости. Это объ сн етс тем, что при прохождении через индуктор серии мощных импульсов тока вследствие высокой плотное- о ти тока, обусловленной толщиной скинсло , поверхностный слой токопровода индуктора весьма сильно разогреваетс (вплоть до температуры плавлени ) . Это снижает стойкость индуктора . В пазу между импульсами за . счет теплопроводности токовый скинслой может охлаждатьс остальной массой токопровода. Однако такое одностороннее охлаждение недостаточно эффективно.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по техническому решению вл етс известный индуктор дл магнитно-импульсной обработки металлов , содержащий одновитковый токопровод с толщиной, большей токового скин-сло , и осевое отверстие дл размещени заготовки З.

Недостатком этого известного устройства - прототипа вл етс недостаточна его стойкость. Это объ сн етс тем, что при пропускании через индуктор серии мощных импульсов тока из-за значительной плотности тока, обусловленной толщиной скин-сло , поверхностный слой токопровода индуктора сильно разогреваетс и может

390292

остигать температуры плавлени . В езультате этого снижаетс стойкость . ндуктора.

Целью изобретени вл етс увеличение стойкости индуктора,s

Поставленна цель достигаетс тем, что в индукторе дл магнитно-импульсной обработки металлов, содержащем токопровод с осевым отверстием дл размещени заготовки, токопровод вы- to полнен в виде навитой в спираль Архимеда ленты толщиной не более, чем олщина токового скин-сло , а дл лучшени отвода тепла от токопровоa , индуктор снабжен закрепленными по 15 боим торцам спирали на каждом витке ее ребрами, расход щимис на коус и увеличивающимис в поперечном сечении к свободным концам, а также расположенными с двух торцов токо- М провода изготовленными из ферромагнитного материала бобинами с коническими пазами дл размещени ребер с центральными отверсти ми, соосными отверстию в токопроводе. 2$

Дл магнитно-импульсной обработки заготовки над ее поверхностью в заданной зоне надо создать определенной величины ток. В устройстве-прототипе такой ток протекает по одно- 30 му скин-слою, поэтому плотность тока в токопроводе велика и он сильно нагреваетс . Благодар выполнению токопровода в виде спирали. Архимеда с толщиной не более, чем толщина то- 35 кового скин-сло , тот же самый ток протекает по нескольким скин-сло м (в зависимости от числа витков спиpa/jn ) , т.е. тот же самый ток проходит по большому сечению. В результате 40. этого плотность, тока в токопроводе снижаетс , в соответственно и уменьшаетс нагрев токопровода. Охлаждение токопровода между импульсами идет с двух сторон за счет ребер, 45 которыми он снабжён. Стеканйе тока на рёбра предотвращает ферромагнитный материал, в пазах которого они расположены.

На чертеже изображен осевой раз- JQ рез предлагаемого индуктора.

Индуктор содержит токопровод 1, выполненный в виде cnHpaJW Архимеда Толщина токопровода t равна или мень ше толщины токового скин-сло . Индуктор имеет осевое отверстие 2 дл размещени заготовки 3. По обе стороны от токопровода 1 расположены ребра . Они могут быть выполнены как

14

зацело с токопроводом 1, так и присоединены , например приварены, к нему . Каждое ребро расположено в соответствующем пазу 5 ферромагнитны бобин 6. Ребра 4 могут быть снабжены трубкой 7 дл прогонки охлаждающей жидкости, например, воды.

Индуктор работает следующим образом .

Через токопровод 1 пропускают серию мощных импульсов тока. В результате того, что ток проходит по нескольким , виткам спирали Архимеда, плоность тока в индукторе снижаетс ,Это объ сн етс тем, что суммарное сечение через которое течет ток, увеличиваетс . Благодар снижению плотности тока уменьшаетс выдел емое в токопроводе 1 тепло. В peзyльtaтe индуктор значительно меньше нагреваетс . В то же врем от каждого витка токоп{ювода 1 в заготовке 3 индуцируе с ток.Коэффициент св зи каждого витка токопровода 1 с заготовкой 3 заметно не снижаетс , так как толщина токопровода 1 не больше толщины токового скин-сло . Растекание импульсного тока по ребрам k предотвращаетс тем, что они помещены в пазы 5 бобин 6. Благодар большому магнитному сопротивлению, обеспечивающемус ферромагнитным материалом бобин 6, весь импульсный ток протекает по токопроводу 1 индуктора. В паузе между импульсами тока тепло, выделившеес в токопроводе t, отвод1«тс с обеих сторон за счет теплопроводности ребрами 4. При выполнении большого числа операций между операци ми ребра могут охлаждатьс водой, протекающей по трубке 7.

Предложенный индуктор по сравнению с известным имеет большую стойкость благодар тому, что снижаетс плотность тока. Снижение плотности тока обеспечиваетс увеличением сечени , через которое проходит ток, за счет выполнени токопровода в виде спирали Архимеда толщиной не более , чем толщина токового.скии-сло . Увеличение стойкости также обеспечиваетс снабжением такопровода ребрами по обе стороны, каждое из которых располагаетс в пазу ферромагнитного материала.

Ожидаемый экономический эффект от внедрени изобретени может быть по лучен за счет того,что при помощи предлагаемого индуктора в результа

Claims

Формула изобретения

1. Индуктор для магнитно-импульсной обработки металлов, содержащий токопровод с осевым отверстием для размещения заготовки, отличающийся тем, что, с целью увеличения стойкости индуктора, токопровод выполнен в виде навитой в спираль Архимеда ленты толщиной не более чем толщина токового скин-слоя.
2. Индуктор по π. 1, о т л и чающийся тем, что, с целью улучшения отвода тепла от токопровода, он снабжен закрепленными по обо- им торцам спирали на каждом витке ее ребрами, расходящимися на конус и увеличивающимися в поперечном сечении к свободным концам, а также рас⁵ положенными с двух торцов токопровода изготовленными из ферромагнитного материала бобинами с коническими пазами для размещения ребер и с центральными отверстиями, соосными от^,0 верстию в токопроводе.