Экологический портал

Главная страница экологического портала Правила карта сайта Обратная связь
Это интересно!
Присоединяйся!
rss
Счетчики
Реклама
Тут могла быть ваша реклама.
Наш опрос
Как вы связаны экологией ?
Работаю экологом.
Учусь в институте на эколога.
Изучаю экологию в школе.
Участвую в олимпиаде по экологии.
Просто увлекаюсь экологией.
Никак не связан с экологией.

Сейчас на сайте
Сейчас на сайте:
Пользователей: 2
aertaxport, vcthsmegswsm
Роботов: 2
Yandex, Googlebot
Гостей: 9
Всех: 13
Именниников сегодня нет

Что такое магнитный штамп

 Экологические статьи » Статьи разной тематики  31-03-2011, 15:15  Author: BlogDix
Среди сложных и мощных электромагнитных устройств, которыми оснащена современная техника, как-то забылось и редко используется элементарное явление, основанное на взаимодействии двух проводников с током.
Еще в конце двадцатых годов в трудах Английского королевского общества была помещена статья советского ученого П. Л. Капицы, в которой он сообщал о возможности получения мощных механических усилий в магнитном поле.
Конструкторам оставалось использовать эту идею, создав оригинальную установку для штамповки металла без ударных механизмов. Но первые магнитные штампы появились лишь в начале шестидесятых годов. Причина в том, что инженеры, связанные с обработкой металла, не располагали мощными конденсаторами — накопителями электроэнергии. А электротехники не торопились их создавать, не будучи уверенными в практической осуществимости магнитной штамповки.
Но вот конденсаторы большой мощности появились в лабораториях физиков, работавших над проблемами термоядерного синтеза. Сотрудники научно-исследовательской лаборатории высоких напряжений и преобразователей тока Харьковского политехнического института решили использовать их в магнитных штампах.
Первые же опыты дали замечательные результаты. Магнитно-импульсный штамп собрали из мощного конденсатора, соленоида и матрицы, имеющей форму будущей детали. Заготовку из листа электропроводящего материала свободно уложили на матрицу, поместили под соленоид и разрядили на него конденсатор.
В момент разряда в соленоиде возникает кратковременное магнитное поле огромной силы. Во время нарастания магнитного поля соленоида в заготовке индуцируются кольцевые (вихревые) токи, ориентированные в противоположную сторону по сравнению с током в витках соленоида. Из-за взаимодействия вихревых токов с полем соленоида на заготовку действуют силы, направленные от соленоида к матрице. Образно говоря, магнитное поле, словно взрывная волна, ударяет в заготовку и прижимает ее к матрице. За стотысячные доли секунды металл приобретает заданную форму. В промышленности вихревые токи обычно считаются вредными, ибо нагревают детали, на что зря расходуется электроэнергия.. Для магнитной же штамповки возникновение вихревых токов полезно вдобавок еще и потому, что быстрый нагрев заготовки повышает пластичность, металла. О преимуществах и выгодах магнитной штамповки можно судить по тому, что на одном из харьковских предприятий магнитно-импульсная установка (в общем не такая уж дешевая) за один день дала экономию,, превышающую ее стоимость.
Магнитная штамповка, как и любое крупное техническое новшество, не возникла вдруг, на голом месте.
В 1820 г. Эрстед открыл магнитные свойства электрического тока. Через сто лет П. Л. Капица обнаружил, что электромагниты могут без каких-либо промежуточных, преобразователей непосредственно развивать мощные усилия. Это? открытие вызвало серию научных исследований и экспериментов, в которых участвовали сотни ученых в разных странах. Наконец, эстафета перешла к инженерам-изобретателям, которые создали реальные конструкции, пригодные для промышленного  применения.
Вам не следует огорчаться, что работы по столь замечательному приложению магнитного действия электрического тока осуществлены без вашего участия. Если сравнить магнитную штамповку с жизнью человека, можно без ошибки сказать: она еще не вышла из младенческого возраста. Многие годы в этой области еще будут появляться изобретения, одно остроумнее другого. Познакомимся с теми, которые уже есть.
Мы уже говорили о вихревых токах,, которые делают возможным процесс магнитной штамповки. Но ведь не всегда штампуемые материалы электропроводньт.
Специалист из США Д. Харви сделал магнитный штамп универсальным. Любой материал он предварительно покрывает тонкой токопроводящей пленкой меди или серебра. Под воздействием мощного переменного магнитного поля в этой пленке наводятся вихревые токи огромной силы, которые мгновенно ее испаряют. Таким образом вокруг заготовок образуется электропроводное облачко плазмы. Оно и служит проводником, передающим на заготовку энергию магнитного взрыва.
Конечно, нанесение электропроводной пленки усложняет и удорожает магнитную штамповку. Но сейчас преодолели и эту трудность: пленкой деталь не покрывают, а за мгновение до подачи тока в камеру с заготовкой впрыскивают порцию ионизированного газа.
Изобретателям нередко  приходят в голову самые невероятные мысли, с первого взгляда кажущиеся лишенными здравого смысла. Скажите: как иначе можно, охарактеризовать идею П. Я. Пытьева, инженера из Куйбышева, который предложил штамповать детали магнитным полем, не используя соленоида?
Представьте себе пакет, собранный из двух матриц и двух заготовок. Матрицы не электропроводяы и располагаются рабочими поверхностями внутрь пакета. Заготовки с одного конца соединены друг с другом медной пластиной. К заготовкам подводят мощный импульс тока. Он пробегает по обеим заготовкам, но течет по ним в противоположные стороны. А что при этом происходит, вам хорошо известно: проводники отталкиваются друг от друга и прижимаются к матрицам. Таким образом одновременно штампуются две детали  Петру Яковлевичу Пытьеву принадлежит еще одно остроумное изобретение. Д. Харви использовал для штамповки неэлектропроводных материалов плазменное облако, а советский изобретатель вместо плазмы применил эластичную оболочку, наполненную ртутью. Ртуть, как известно, отличный проводник. Электрический ток, проходя по спирали индуктора, наводит в ртути вихревые токи и, естественно, магнитное поле. Ртуть энергично отталкивается от индуктора, растягивает резиновую или пластмассовую оболочку и ударяет по штампуемой заготовке.
Изобретатель Г. Ферс (США) предложил магнитный штамп, состоящий из прочного металлического резервуара с окном в одной из его стенок. В этом окне смонтированы медные шины, подводящие ток к гибкой металлической мембране. В резервуар наливают воду и помещают в нее матрицу с заготовкой.
Когда через систему проходит импульс тока, свободная сторона мембраны мгновенно изгибается и создает в воде волны, которые штампуют деталь. Это же устройство применимо в качестве пресса для одновременного выдавливания множества заготовок.

загрузка...

Добавление комментария

Ваше Имя:*
Ваш E-Mail:*
Комментарий:
Введите код с картинки:*

© Copyright Ecology-portal.ru 2008-2011. Все права защищены.