Разъемный концентратор
Патент 864597
Авторы
Разъемный концентратор
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 061277 (21) 2551955/22-02
Союз Саеетсиик
Сси4иапнстичесних
Республик о1>864597 (53)M. Кл.з с присоединением заявки М
Н 05 В 6/36
С 21 0 1/10
Госуяарствеииый комитет
СССР ио ямам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 15.09,81. Ьюллетеиь 149 34
Дата опубликования описания 1509.81 (53) УДК 621. 365. 5 (088,8) 1
П.N Ïøèêîâ, В.П.Слапыгии и В.A.Èàòâåé÷óê (72) Авторы изобретения
Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (71) Заявитель (54) РАЗЪЕМНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР
Изобретение относится к термической обработке, а именно к устройствам для поверхностной закалки металлов с помощью индуктивного HB.— грева, и может быть применено для магнитно-импульсной обработки с подогревом и локального нагрева металлов.
Известен разъемный концентратор, содержащий электропроводный разъемный корпус, имеющий два отверстия с радиальными пазами, в которых уложены рабочие обмотки, и отверстие для установки заготовки,и два ферромагнитных сердечника, расположенные внутри рабочих обмоток (1).
Недостаток этого концентратора заключается в ограничении функционв1 ьных воэможностей, т.е. возможности получения мощного высокочастотного импульса тока, нагревающего заготовку, путем наложения высокочастотных импульсов тока, подаваемых как от
ОднОГО, так и От нескОльких истОчников без взаимного влияния их друг на друга.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет воэможности получения мощного импульса тока от нескольких источников без взаимнаго влияния их друг на друга. Поставленная цель достигается тем, что концентратор снабжен расположенными в пазах отверстий с рабочими обмотками двумя индуктивно не связанными, электрически соединенными между собой компенсационными обмотками.
На фиг. 1 представлен концентратор; на фиг. 2, - разрез A-А на фиг. 1.
Предлагаемый" концентратор содержит электропроводный корпус 1 (фиг.2) распложенный на основании 2 (фиг.1).
Корпус концентратора состоит из двух частей 3 и 4 (фиг.1), которые электрически соединены по краям и разделены> диэлектриком 5 в средней части. По краям корпуса 1 выполнены два отверстия б и 7 с радиальными пазами 8 (фиг.2). В отверстиях 6 и
7 расположены две рабочие обмотки
9 и 10 соответственно, совместно с которыми в радиальных пазах 8 размещены две компенсационные обмотки 11 и 12 соответственно, отделенные от рабочих обмоток диэлектриком
13. В отверстиях 6 и 7 расположены два ферромагнитных сердечника 14
864597 и 15 соответственно. Рабочие обмотки 9 и 10 электрически между собой не соединены и индуктивно не связаны. Они подключены к источникам (не показаны). Компенсационные обмотки
11 и 12 электрически соединены друг с другом, но индуктивно не связаны.
В средней части корпуса 1 концентратора выполнено отверстие 16 (фиг.1), в котором расположена обрабатываемая заготовка 17. Верхняя часть 3 корпуса концентратора соединена с 1О поршнями 18 прижимного устройства, например гидравлического пресса.
Предлагаемый концентратор работает следующим образом.
В отверстие 16 корпуса 1 концент- 35 ратора вставляется заготовка 17.
Верхняя часть 3 корпуса концентратора с помощью прижимного устройства плотно прижимается к нижней части
4 корпуса, обеспечивая тем самым хо- щ роший электрический контакт между чАстями по краям корпуса концентратора. После установления заготовки 17 и обеспечения хорошего контакта от источников питания на рабочие обмотки 1 и 2 подаются с наложением во времени один за другим высокочастотные импульсы тока. При этом в концентраторе путем наложения импульсов тока, подаваемых ат источни- ков, формируется мощный высокочастот 30 ный импульс тока заданной формы с временем,, спада не более 1% от времени действия ймпульса. Потоки рассеиваются в отверстиях 6 и 7 снижаются за счет помещения в них ферро- 35 магнитных сердечников 14 и 15.
Возможность наложения импульсов тока обеспечивается конструктивным исполнением и работой концентратора.
Упрощено работу концентратора мож- 4g но представить следующим образом. При подаче импульсов тока от источников по рабочим обмрткам 9 и
10 концентратора протекают токи, и (о (фирм 2) соответственно. Токи
I9 и Q наводят в корпусе концентратора и компенсационных обмоток ЭДС: ток T9 — Kq в корпусе концентратора и 6 в компенсационной обмотке 11, а ток 1„ — Е в корпусе и 64 в компенсационной обмотке 12. По корпусу концентратора протекает ток; который определяется суммой ЭДС Cq u и полным сопротивлением цепи, по которой он протекает. Для наглядности этот ток можно представить в виде двух токов. Один из них 1,) (фиг.1) определяется ЭДС 6g и пЬлным .сопротивлением цепи, по которой он протекает, а другой Т вЂ” ЭДС 89 и полным сопротивлением цепи, по которой он протекает. Таким образом общий ток
B корпусе концентратора 1 представ.ляется в виде суммы двух токов 1 и
Аналогично ток, протекающий по компенсационным обмоткам 11 и 12 концентратора, можно представить в виде разности токов 1 и 1, Следовательно, применяя прйнцип суперпозиции, можно рассмотреть работу обмоток 9 и 10 концентратора отдель но, а затем алгебраически сложить или вычесть токи, индуцируемые этими обмотками в корпусе концентратора
1 и компенсационных обмотках 11 и
12. Токи 1 и I в той части корпуса, где расположена рабочая обмотка
110„ создают магнитные потоки Ф и ф соответственно (фиг.2), которые направлены навстречу друг другу. Эти потоки создают в обмотке 10 противоположно направленные ЭДС. Параметры . цепей, по которым протекают токи 1 и. I<, выбираются таким образом, чтобы разность этих ЭДС была равна нулю.
В результате этого при работе рабочей обмотки 9 на выводах рабочей обмотки 10 отсутствует наведенное напряжение.
Токи 1 и 1 4 в той части корпуса, где расположена рабочая обмотка 9, создают магнитные потоки 4 и ф4 соответственно (фиг.2), которые направлены навстречу друг другу. Эти потоки создают в обмотке 9 противоположно направленные ЭДС. Параметры цепей, по которым протекают токи
j и Т4 выбираются таким образом, чтобы разность этих ЭДС была равна нулю. В результате этого при работе рабочей обмотки 10 на выводах рабочей обмотки 9 отсутствует наведенное напряжение.
Равенство нулю разности противоположно направленных ЭДС может быть достигнуто, например, с помощью регу-, лируемогосопротивления (не показано), включенного в цепь компенсационной обмотки.
Вследствие такой работы концентратора возможна совместная работа нескольких источников без взаимного их влияния друг на друга. В результате поверхность заготовки нагревается мощным высокочастотным импульсом тока. заданной формы, образованным наложением импульсов от источников. изменяя количество H мощность подаваемых на рабочие, обмотки им- пульсов тока, а также параметры концентратора, получают оптимальную для данного металла форму и длительность иагревающего импульса тока, обеспечивающего получение вязкой.мелкозернистой структуры закаленного слоя заготовки (Патент СССР 9 436498, кл. С 21 0 1/12, 29.10.70), т.е. чтобы время спада короткого импульса тока в заготовке было не более 1% от времени действия импульса.
Предлагаемый концентратор по сравнению с известным обеспечивает расширение функциональных возможностей, т.е. позволяет получать мощный высокочастотный импульс тока заданной
864597
Формула изобретения
Фий.5!
2 Ь2 2
tf
ВЙИйПИ .Заказ 7835/87 ТИраж 891 Подписное филиал ППП "Патент", r..Óæãîðoä, ул.Проектная,4 формы, обеспечивающий получение мелкозернистой структуры закаленного слоя, вследствие того, что мощные высокочастотные импульсы тока, образованные в заготовке от работы нескольких источников, накладываются, образуя нагревающий заготовку мощ- . ный высокочастотный импульс заданной формы. Экономический эффект заключается в значительном улучшении качества термообработанных изделий на предлагаемом концентраторе.
Разъемный концентратор, содержащий электропроводный разъемный корпус, имеющий отверстие для установки заготовки и.отверстия с радиальны - ми пазами, обмотки с ферромагнитны- ., ми сердечниками, размещенные в радиальных пазах отверстий корпуса, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных, возможностей,кконцентратор снабжен расположенными в пазах отверстий индуктивно не связанными, электрически соединенными между собой ком!
О пенсационными обмотками. йсточники информации, принятые во внимание .при экспертизе ..
15 1. авторское свидетельство СССР по заявке 9 2551352/22-02, кЛ. С 21 0 1/12; 05.12.77.