DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2019.53.101

УДК 621.3:539.3

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИНДУКТОРА ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ ТОКА В ПРОЦЕССАХ ЭЛЕКТРОПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ

А.П.Ращепкин*, докт. техн. наук
Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду
* ORCID ID : http://orcid.org/0000-0002-3308-8032

Применительно к использованию электропластического эффекта в специальных методах пластической деформации, основанных на дополнительном воздействии на материал электрическим током, разработан индукционный (бесконтактный) метод возбуждения импульсов тока высокой плотности в обрабатываемом металле. Определение электрических параметров индуктора проведено компьютерным моделированием с использованием метода конечных элементов. В соответствии с технологическими процессами с непрерывным многократным повторением импульсов для исключения перегрева многовитковая обмотка торцевого цилиндрического индуктора выполнена из полого прямоугольного медного провода и водоохлаждаема. Возбуждение однополярного импульса тока осуществлено путем разряда конденсатора с использованием управляемого тиристора на индуктор. Нестационарные электромагнитные процессы разряда в цепи рассмотрены с использованием известных в теоретической электротехнике зависимостей, а распределение плотности тока в металле – при помощи метода конечных элементов. Библ. 15, рис. 5.
Ключевые слова: электропластическая деформация, электромагнитные параметры индуктора, однополярные импульсы тока, нестационарные разрядные процессы.

ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПАРАМЕТРИ ІНДУКТОРА ДЛЯ ЗБУДЖЕННЯ ІМПУЛЬСІВ СТРУМУ В ПРОЦЕСАХ ЕЛЕКТРОПЛАСТИЧНОЇ ДЕФОРМАЦІЇ МЕТАЛІВ

А.П.Ращепкін, докт. техн. наук
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна,
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду

Для використання електропластичного ефекту в спеціальних методах пластичної деформації, заснованих на додатковому впливі на метал струмами високої щільності, розроблено індукційний (безконтактний) метод збудження в оброблюваному металі імпульсів струму високої щільності. Визначення електричних параметрів індуктора виконувалось комп’ютерним моделюванням з застосуванням метода скінченних елементів. Відповідно до технологічних процесів з безперервним, багаторазовим повторенням імпульсів для усунення перегрівання багатовиткова обмотка торцевого циліндричного індуктора виконана водоохолоджуваною з порожнистого прямокутного мідного проводу. Збудження однополярного імпульсу струму здійснюється шляхом розряду конденсатора на індуктор з використанням керованого тиристора. Нестаціонарні електромагнітні процеси в розрядному колі розглянуто з використанням відомих у теоретичній електротехніці залежностей, а розподіл щільності струму в металі – застосуванням методу скінченних елементів. Бібл. 15, рис. 5.
Ключові слова: електропластична деформація, електромагнітні параметри індуктора, однополярні імпульси струму, нестаціонарні розрядні процеси.

Література
1. Ращепкин А.П., Кондратенко И.П. Методологические основы анализа электромагнитных процессов в линейных индукционных машинах. Киев.: ИЭД НАН України. 2017. 355с.
2. Широков Н.М., Крутилин В.А., Певзнер М.З., Юткин В.М. Опыт использования индукционного протяжного отжига в практике обработки цветных металлов. Цветные металлы. 1989. № 1. С. 101 – 103.
3. Ращепкин А.П., Крутилин В.А., Виштак П.А., Кондратенко И.П., Зинченко Т.Р. Индукционный метод нагрева проката из цветных металлов и сплавов. Цветные металлы. 1989. № 1. С. 104 – 107.
4. Гриднев В.Н., Трефилов В.И. Фазовые и структурные превращения и метастабильные состояния в металлах. Киев: Наукова думка , 1988. 264 с.
5. Рощупкин А. М., Троицкий О. А., Спицын В. И. Развитие концепции о действии тока высокой плотности на пластическую деформацию металла. ДАН СССР. 1986. Том 286. № 3. С. 633 – 636.
6. Зуев Л. Б., Громов В.Е., Курилов В.Ф., Гуревич Л.И. Подвижность дислокаций в монокристаллах цинка при действии импульсов тока. ДАН СССР. 1978. Том 239. № 1. С. 84 – 86.
7. Корж В.Н., Герцрикен Д.С., Лопата Л.А., Хомяковский Ю.Л. Влияние электропластического эффекта на диффузионные процессы в деформируемых металлах. Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. 2010. Вип. 23. С. 326 – 329.
8. Троицкий О. А., Спицын В. И., Сташенко В. И. Влияние основных параметров тока на величину электропластического эффекта. ДАН СССР. 1981. Том 256. №5. С. 1134 – 1137.
9. Троицкий О. А., Спицын В. И., Моисеенко М. М. Влияние серий электрических импульсов на пластическую деформацию металлов. ДАН СССР. 1984. Том 274. № 3. С. 587 – 591.
10.Васильев М. А. Особенности пластической деформации металлов и сплавов в магнитном поле. Обзор. Успехи физики металлов. 2007. Т. 8. С. 65 – 105. DOI: https://doi.org/10.15407/ufm.08.01.065
11.Лобанов Л. М., Пащин Н. А., Логинов В. П., Логинова Ю. В. Применение электроимпульсной обработки элементов конструкций с целью повышения их ресурса. Обзор. Автоматическая сварка. 2005. № 11. С. 26 – 30.
12.Сейдаметов С.В., Лоскутов С.В. Влияние импульсной электромагнитной обработки на структурные перестройки сплава титана ВТ3-1. Журнал физики и инженерии поверхности. 2016. Том 1. № 1. С. 4 – 8.
13.Comsol multiphysics modeling and simulation software. URL: http://www.comsol.com/ (дата звернення: 20.04.2019)
14.Постников И.М. Проектирование электрических машин. Киев.: Гос. изд. тех. лит. УССР. 1962. 736 с.
15.Нейман Л.Р., Калантаров П.Л. Теоретические основы электротехники, Ч.2. Москва-Ленинград: ГЭИ. 1959. 444 с.

Надійшла 23.03.2019

PDF