Структурная схема магнитно-импульсного рихтовщика

Джерело потужності

Джерелом потужності служить магнітно-імпульсна установка МІУС-2, яка у режимі заданого числа повторення розрядних імпульсів струму, розроблена в лабораторії електромагнітних технологій ХНАДУ і має наступні характеристики:

  • робота від мережі ~ 220/380 В, ~ 50 Гц;
  • зарядна напруга до 2 кВ, що запасається енергія до 2 кДж;
  • власна частота струмового імпульсу в розрядному контурі - 7 кГц, у комплекті з узгоджувальними пристроями - імпульсними трансформаторами - 1 ... 2 кГц;
  • частота повторення розрядних імпульсів до 10 Гц;
  • ємність енергії, що запасається С = 1200 мкФ.

[Translate to Русский:] Комплекс для імітації та моделювання процесів в інструментах магнитно-імпульсної обробки металів

[Translate to Русский:] Технічні характеристики комплексу:

  • напруга живильної мережі ~ U=220 В
  • напруга заряду ємнісних накопичувачів Uз=650 В
  • ємність конденсаторів комплексу С=33 мкФ;
  • частота проходження розрядних імпульсів fімп=20 Гц;
  • власна частота розряд-ного імпульсу 30 кГц;
  • амплітуда струму в імпуль-сі, при роботі на закорочений вихід 3000 А;
  • розрядний імпульс - загасаюча синусоїда.

Призначення: Для адекватного моделювання реальних електромагнітних процесів в індукторних системах, призначених для виконання широкого класу технологічних операцій, що реалізуються при різних робочих частотах і амплітудах діючих полів, був розроблений і створений експериментальний стенд, що дозволяє проводити необхідні вимірювання при низьких напругах і відносно малих струмах в об'єктах дослідження. 

Узгоджувальні пристрої

Узгоджувальний пристрій являє собою імпульсний підвищувальний трансформатор струму, призначення якого полягає в збільшенні амплітуди сигналу і у варіюванні часових параметрів кожного з імпульсів. Воно необхідне для узгодження джерела потужності з інструментом обробки - індукторною системою, для ефективного виконання заданої технологічної операції.

 

Авторським колективом лабораторії електромагнітних технологій ХНАДУ розроблено цілий ряд узгоджувальних пристроїв, використання яких дозволило виконувати раніше важко реалізовані, а часом і неможливі технологічні операції з відновлення (видаленню вм'ятин, прогинів, деформацій) кузовів автомобілів. Це відкриває абсолютно нові можливості в оброблювальній промисловості, тому операції з реставрації можуть бути виконані безконтактно і без розбирання кузовних елементів

Узгоджувальні пристрої, які розроблені в нашій лабораторії

Інструмент для зовнішнього магнітно-імпульсного рихтування феромагнітних автомобільних кузовів. Підключається до джерела потужності МІУС-2 через кабельний вивід

Індукторні системи

Індукторна система являє собою інструмент магнітно-імпульсного методу, функціональне призначення якого полягає у виконанні певного виробничого завдання, в окремому випадку - зовнішньої рихтування металевих елементів кузовних покриттів автомобілів за допомогою сил притягання.

Індукторні системи – інструменти для притягання тонкостінних листових металів, які розроблені в нашій лабораторії

Експериментальне формування заданих участків листових феромагнетиків силами магнітно-імпульсного притягання

Експериментальне обладнання згідно структурній схемі і послідовності підключення в розрядному контурі було представлено наступними компонентами:

  1. джерело потужності - магнітно-імпульсна установка МІУС-2;
  2. узгоджувальний пристрій– імпульсний трансформатор струму;
  3. індукторна система - інструмент силового впливу.

Експериментальне формування передбачало створення і видалення вм'ятин магнітно-імпульсним притяганням ділянок (область внутрішнього отвору індуктора) на поверхні листових зразків з феромагнітних сталей. Експерименти проводилися в режимі багаторазового повторення імпульсів силового впливу. Їх кількість дозволяло дозувати інтегральну енергію в зоні деформування і, в кінцевому підсумку, управляти процесом утворення або усунення вм'ятин.

  • частота проходження імпульсів – 9 Гц
  • кількість імпульсів – 20 
  • робоча частота струму в імпульсі – 2 кГц
  • напруга на ємнісному накопичувачі – 1800 В
  • амплітуда струму в розрядному контурі – 18000 А
  • амплітуда струму власне в індукторі– 90000 А

Експериментальний зразок - лист металу обшивки кузова автомобіля «Субару», сталь товщиною ~ 0,8 мм.

а) ОТРИМАННЯ вм'ятини: силовим магнітно-імпульсним притяганням на рівній поверхні зразка була отримана вм'ятина глибиною ~ 1,7 мм і діаметром ~ 40 мм (рис. 1).

б) УСУНЕННЯ вм'ятини: силовим магнітно-імпульсним притяганням було вироблено втягування металу вм'ятини до рівня поверхні листового зразка (рис. 2). В результаті експерименту отримано задовільне вирівнювання зразка, лакофарбове покриття залишилося не пошкодженим.

Експериментальний зразок - лист металу обшивки кузова автомобіля «Сітроєн», сталь товщиною ~ 1,0 мм.

а) ОТРИМАННЯ вм'ятини: силовим магнітно-імпульсним притяганням на рівній поверхні зразка була отримана вм'ятина глибиною ~ 1,2 мм і діаметром ~ 40 мм (рис. 1).

б) УСУНЕННЯ вм'ятини: силовим магнітно-імпульсним притяганням було вироблено втягування металу вм'ятини до рівня поверхні листового зразка (рис. 2). В результаті експерименту отримано задовільне вирівнювання зразка, лакофарбове покриття залишилося не пошкодженим.

Висновки

  • Експериментально продемонстровані практичні можливості магнітно-імпульсного притягання заданих ділянок листових феромагнетиків.
  • Практично реалізовано кероване (дозоване!) силову магнітно-імпульсну дію, що дозволяє здійснювати контрольоване деформування об'єкта в зоні обробки.
  • Продемонстровано на практиці зовнішнє безконтактне вирівнювання деформованих ділянок поверхні автомобільних кузовів (зовнішнє безконтактне рихтування), яке не потребує, на відміну від відомих практично дієвих способів, обов'язкового доступу з внутрішньої сторони ріхтуємої вм'ятини.

 

Видаленння вм'ятини на панелі дверей автомобіля"Ауді"(глибина 0,8 мм, діаметр 35 мм)

Керованість і дозованість операцій зовнішнього безконтактного рихтування

а) експериментальний зразок з нерівністю;

б) магнітно-імпульсне видалення випуклості при впливі серією з 10 розрядних імпульсів;

в) при впливі 20 розрядними імпульсами;

г) при впливі 30 розрядними імпульсами

Висновки

  • Магнітно-імпульсні методи ремонту та реставрації кузовів автотранспортних засобів дозволяють забезпечити дозованість і керованість силового впливу при виконанні заданої виробничої операції.
  • У процесі виконання операції ремонту, оператор має можливість відслідковувати інтенсивність і рівень силового впливу, при цьому визначати необхідну кількість силових імпульсів.
  • Операції ремонту і відновлення панелей кузовного покриття автомобіля відбувається безконтактно і без пошкодження захисного (лакофарбового) покриття.
  • Магнітно-імпульсні методи ремонту дозволяють, як створювати необхідні деформації на панелях кузовних елементів автомобіля, так і ефективно видаляти на них вм'ятини.

Створення необхідних деформацій на зразках сталей кузовних панелей автомобілів за допомогою магнітно-імпульсного впливу