JP2560591B2 - Detonation liquid pressure generation method and apparatus therefor - Google Patents

Detonation liquid pressure generation method and apparatus therefor

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JP2560591B2
JP2560591B2 JP4119891A JP11989192A JP2560591B2 JP 2560591 B2 JP2560591 B2 JP 2560591B2 JP 4119891 A JP4119891 A JP 4119891A JP 11989192 A JP11989192 A JP 11989192A JP 2560591 B2 JP2560591 B2 JP 2560591B2
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detonation
hydraulic pressure
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    • B30B1/00Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/001Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by explosive charges

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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は簡便に高圧で所望波形の
衝撃液圧を得られる爆轟液圧発生方法及びそのための装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detonation hydraulic pressure generating method and a device therefor capable of easily obtaining an impact hydraulic pressure having a desired waveform at a high pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、衝撃液圧発生技術として、次のご
とくの手法が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, the following techniques have been known as a technique for generating an impact hydraulic pressure.

【0003】例えば、先ず第一に、加圧用の水等の液体
中に弾丸を打ち込んで、衝撃液圧を液体中に発生させ、
その圧力を板材等の部材に印加して該部材を金型へ圧し
て三次元成形せんとする衝撃液圧発生装置が特開平01
−157725号にて提案されている。
For example, first of all, a bullet is driven into a liquid such as water for pressurization to generate an impact hydraulic pressure in the liquid,
An impact hydraulic pressure generating device that applies the pressure to a member such as a plate material and presses the member against a mold to form a three-dimensional molding screw is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H01-001
It is proposed in 157725.

【0004】また、第二には、水中で爆薬を燃焼させる
ことによって衝撃水圧を発生せしめ、その圧力で薄板の
三次元成形を行う爆発成形装置も知られている。この装
置は主として大型部品の成形に利用されている。
Secondly, there is also known an explosive molding apparatus for producing an impact water pressure by burning explosives in water and performing three-dimensional molding of a thin plate by the pressure. This device is mainly used for molding large parts.

【0005】さらには第三として、容器に収容された加
圧用の液体の液面に、ガス圧等により高速に加速された
ピストンを衝突させることにより衝撃液圧を発生させる
こととした装置も知られている。
Thirdly, there is known a device in which an impact hydraulic pressure is generated by causing a piston accelerated at high speed by gas pressure to collide with the liquid surface of a liquid for pressurization contained in a container. Has been.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第一ないし第三の装置による衝撃液圧発生の手法にあ
っては、共通のあるいはそれぞれ固有の問題を次のごと
く有している。
However, the methods of generating the impact hydraulic pressure by the above-mentioned first to third devices have common or unique problems as follows.

【0007】液圧室の形状または寸法は、エネルギ源
(爆薬、高速飛翔体)の挙動を考慮して決定する必要が
あり、自由度がかなり小さいこと。
The shape or size of the hydraulic chamber must be determined in consideration of the behavior of the energy source (explosive charge, high-speed projectile), and the degree of freedom is considerably small.

【0008】圧力の持続時間が長く、かつ液圧室内の
比較的広い範囲にわたって同時に衝撃圧力が加わるこ
と。
The pressure has a long duration, and the impact pressure is applied simultaneously over a relatively wide range in the hydraulic chamber.

【0009】危険性を伴うために、設置場所の制約ま
たは安全性の配慮が必要であること。
Due to the danger, it is necessary to consider restrictions on the installation site or safety.

【0010】到達圧力の大幅な変更が難しいこと。It is difficult to significantly change the ultimate pressure.

【0011】液圧室内で発生した圧力波の一部しか有
効利用されないこと(エネルギの利用効率が低いこ
と)。
Only part of the pressure wave generated in the hydraulic chamber is effectively used (energy utilization efficiency is low).

【0012】液圧室内壁や被加工面で生成した反射波
を積極的に有効利用できる構造となっていないこと。
The structure is not such that the reflected wave generated on the inner wall of the hydraulic chamber or the surface to be processed can be effectively utilized.

【0013】圧力媒体としての液体の使用量が多いこ
と。圧力媒体としての液体自身の蒸気圧以下に真空引
きできないこと。
A large amount of liquid used as a pressure medium. The vacuum cannot be reduced below the vapor pressure of the liquid itself as the pressure medium.

【0014】加工物が圧力媒体としての液体と直接接
触すること。
Direct contact of the work piece with a liquid as a pressure medium.

【0015】すなわち、上述の第一の手法にあっては、
,,,,そして、第二の手法では〜そ
して、第三の手法では〜,,そしての欠点
を有している。
That is, in the above first method,
The second method has the following disadvantages, and the third method has the following disadvantages.

【0016】本発明は、上述の従来技術における諸問題
を解決し、安全でかつ確実に衝撃液圧の発生パターンを
制御するための方法及び及びそのための装置を提供する
ことを目的とするものである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art and to provide a method and a device therefor for safely and reliably controlling the pattern of impact hydraulic pressure generation. is there.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、爆轟液圧発生方法に関し、可燃性混合気を着火す
ることにより発生するデトネーション波をその進行と共
に収束し、収束部で得られる高圧を液体に伝達して液圧
に変換する方法において、液体を収容せる液圧室の形状
・寸法または液体の物性を変更することにより異なるパ
ターンの液圧を発生させることにより達成される。
According to the present invention, the above object relates to a detonation liquid pressure generating method, in which a detonation wave generated by igniting a combustible air-fuel mixture is converged with its progress, and the detonation wave is converged at a converging portion. In the method of transferring the obtained high pressure to a liquid and converting it into a liquid pressure, it is achieved by changing the shape and size of the hydraulic chamber for containing the liquid or the physical properties of the liquid to generate different patterns of liquid pressure. .

【0018】また、上記方法を実施するための装置は、
一端部から他端部へ向け断面積が小さくなる燃焼室と、
燃料の供給を受け点火栓が配設された着火室と、着火室
から分岐して延び上記燃焼室の一端部へ連通する路程の
等しい複数の誘導路と、上記燃焼室の最小断面積部たる
他端部の開口に接続される液圧室とを備え、該最小断面
積部に交換可能なノズルが設置されていることにより得
られる。
An apparatus for carrying out the above method is
A combustion chamber whose cross-sectional area decreases from one end to the other end,
An ignition chamber in which fuel is supplied and an ignition plug is disposed, a plurality of guide paths that branch from the ignition chamber and communicate with one end of the combustion chamber and have the same path length, and are the minimum cross-sectional area of the combustion chamber. It is provided by including a hydraulic chamber connected to the opening at the other end and having a replaceable nozzle installed in the minimum cross-sectional area.

【0019】かかる本願発明では、上記液圧室におい
て、燃焼室と接続される開口部のノズル径を変更できる
構造とし、液体を収納する容器の形状・寸法を被加工物
に合った形状(例えば円錐・角錘等)にし、かつ容器内
の液体の物性値を変更することにより用途に適合する種
々の液圧発生パターンが得られる。
According to the present invention, in the hydraulic chamber, the nozzle diameter of the opening connected to the combustion chamber can be changed, and the shape and size of the container for storing the liquid can be a shape (for example, a shape suitable for the workpiece). By changing the physical properties of the liquid in the container (cone, pyramid, etc.), various hydraulic pressure generation patterns suitable for the application can be obtained.

【0020】一方、上記液圧室内の液体が膜体を介して
燃焼室内のガスと接しているようにするならば、該燃焼
室内を液体自身の蒸気圧以下に真空引きすることが可能
となる。
On the other hand, if the liquid in the liquid pressure chamber is in contact with the gas in the combustion chamber through the film body, it is possible to evacuate the combustion chamber to a pressure below the vapor pressure of the liquid itself. .

【0021】また、最小断面積部と液面位置とを一致さ
せるためのドレーン手段が設けられているようにする
と、常時、燃焼室内の最高圧力発生部と該液面とが一致
することになり、その結果、燃焼ガスから液体への圧力
波の透過率を最大に維持することが可能となる(燃焼ガ
スの圧力が高いほど該透過率が高くなる)。
Further, if the drain means for matching the minimum cross-sectional area portion and the liquid surface position is provided, the maximum pressure generating portion in the combustion chamber and the liquid surface always match. As a result, it becomes possible to maintain the maximum transmittance of the pressure wave from the combustion gas to the liquid (the higher the pressure of the combustion gas, the higher the transmittance).

【0022】また、該最小断面積部から下流における通
路断面積が連続的に増加または一定となる側壁が設置さ
れているようにすると、内壁面の不連続部(エッジ部)
での新たな衝撃波の生成等の現象が起こらず、衝撃波の
伝播に伴う壁面でのエネルギ損失を小さく抑えることが
可能となる。
Further, if a side wall is installed in which the passage cross-sectional area downstream from the minimum cross-sectional area portion continuously increases or becomes constant, a discontinuous portion (edge portion) of the inner wall surface is provided.
It is possible to suppress the energy loss on the wall surface due to the propagation of the shock wave, because the phenomenon such as the generation of a new shock wave does not occur in the above.

【0023】また、該通路断面積の増加率が単調に増加
するように液圧室の壁面形状を設定した場合(例えば、
液圧室形状を下流に向け拡がる円錐形に設定した場
合)、液圧室内を伝播する衝撃波前面はほぼ球面形状を
維持したまま伝播することになる。そして、例えば、液
圧室の加工位置に水平に被加工用薄板を設置すると、衝
撃波が球面波であるために、この板に対して、中央部か
ら外周部に移動する衝撃荷重を付加することが可能とな
る。一方、衝撃波の伝播方向に対して該通路断面積を連
続的に増加後に該断面積が一定値となるように設定した
場合には、断面積が一定な部分において、壁面との干
渉、衝撃波面内でのエネルギ交換などが起こり、衝撃波
は球面状から平面状に交換される。そして、この場合、
例えば液圧室の加工位置に水平に設置された被加工板に
対しては、板全面に同時に衝撃荷重を付加することが可
能となる。
When the wall shape of the hydraulic chamber is set so that the rate of increase of the passage cross-sectional area increases monotonously (for example,
When the shape of the hydraulic chamber is set to a conical shape that expands downstream), the shock wave front surface propagating in the hydraulic chamber propagates while maintaining a substantially spherical shape. Then, for example, when the thin plate for processing is installed horizontally at the processing position of the hydraulic chamber, since the shock wave is a spherical wave, it is necessary to add an impact load that moves from the central part to the outer peripheral part to this plate. Is possible. On the other hand, when the cross-sectional area is set to be a constant value after the passage cross-sectional area is continuously increased with respect to the propagation direction of the shock wave, interference with the wall surface and the shock wave front at a portion where the cross-sectional area is constant are set. Energy exchange and the like occur in the chamber, and the shock wave is exchanged from a spherical shape to a planar shape. And in this case,
For example, for a plate to be processed horizontally installed at the processing position of the hydraulic chamber, it is possible to apply an impact load to the entire plate at the same time.

【0024】さらに、液圧室内の液体が膜体を介して被
加工物と接するようにすると、該液体が加工物に直接接
触することはなく、かつ液圧室内への該液体の注入作業
を加圧下で実施可能となる。したがって、加工物のハン
ドリングが容易となる。
Furthermore, when the liquid in the hydraulic chamber is brought into contact with the workpiece through the film body, the liquid does not come into direct contact with the workpiece, and the liquid can be injected into the hydraulic chamber. It can be carried out under pressure. Therefore, the handling of the workpiece becomes easy.

【0025】なお、上で述べた液圧室を設置した場合、
衝撃波が加工面に衝突した際に生成された反射波は逆戻
りしてノズル部まで収束したのち燃焼室側の開放端(ノ
ズル部)で反射し、再度加工面に向かって伝播するた
め、反射波を有効利用することが可能となる。すなわ
ち、加工物からの不均一な反射波を一箇所に集めること
によって、新たな衝撃波を再生し、これを加工用の波と
して利用することが可能となる。
If the above-mentioned hydraulic chamber is installed,
The reflected wave generated when the shock wave collides with the machined surface returns and converges to the nozzle part, then is reflected at the open end (nozzle part) on the combustion chamber side and propagates again toward the machined surface. Can be effectively used. That is, by collecting the non-uniform reflected waves from the work piece in one place, a new shock wave can be reproduced and used as a wave for processing.

【0026】[0026]

【作用】かかる本発明において、爆轟液圧は次の要領で
得られる。
In the present invention, the detonation hydraulic pressure is obtained as follows.

【0027】先ず、互いに連通せる燃焼室、誘導路そ
して着火室にほぼ理論混合比の可燃性混合ガスを充填す
る。
First, the combustible chamber, the guide passage, and the ignition chamber, which can communicate with each other, are filled with a combustible gas mixture having a substantially theoretical mixture ratio.

【0028】次に、着火室にて着火を行う。Next, ignition is performed in the ignition chamber.

【0029】着火すると火炎は爆轟(デトネーショ
ン)により誘導路を経て燃焼室内を進行する。その際、
各誘導路は等しい路程となっているので、燃焼室の一端
部には各誘導路火炎が同時に到達する。
When ignited, the flame advances in the combustion chamber through the taxiway due to the detonation. that time,
Since the guide paths have the same path length, each guide path flame reaches one end of the combustion chamber at the same time.

【0030】燃焼室では、上記火炎は他端部に向け伝
播するが、燃焼室はその断面積が他端部に向け減少する
ので、火炎の圧力は上昇し他端部にて最大値になる。該
他端部の開口には液圧室が接続されて液面が該開口に臨
んでいるので、上記圧力は液圧室内の液体に伝達され
る。その場合、最小断面積部となる他端部より下流に形
成される液圧室の形状・寸法そして液体の物性の変更等
により上記液圧のパターンを被加工物に適した形に変え
ることができる。
In the combustion chamber, the flame propagates toward the other end, but since the cross-sectional area of the combustion chamber decreases toward the other end, the flame pressure rises and reaches the maximum value at the other end. . Since the hydraulic chamber is connected to the opening of the other end and the liquid surface faces the opening, the pressure is transmitted to the liquid in the hydraulic chamber. In that case, the above-mentioned hydraulic pressure pattern can be changed to a shape suitable for the workpiece by changing the shape and size of the hydraulic chamber formed downstream from the other end which is the minimum cross-sectional area and the physical properties of the liquid. it can.

【0031】上記液圧室内の液体の圧力は直接あるい
は膜体を介して金型上の被加工部材を金型に圧して加工
がなされる。
The pressure of the liquid in the liquid pressure chamber is processed by pressing the work member on the mold directly or through the film body against the mold.

【0032】[0032]

【実施例】以下、添付図面にもとづいて本発明の実施例
を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0033】図1は本発明の一実施例装置の縦断面図で
ある。図において、1は燃焼室で、下方に向け円錐状を
なし横断面における断面積は上端部1Aで最大、下端部
1Bで最小となって収束部を形成するようになってい
る。
FIG. 1 is a vertical sectional view of an apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a combustion chamber, which has a downward conical shape and has a maximum cross-sectional area at the upper end 1A and a minimum cross-sectional area at the lower end 1B to form a convergent portion.

【0034】上記燃焼室1の上端部1Aの内壁はやや上
方に弯曲形成せられ、ここに複数の孔状の誘導路2が連
通している。該複数の誘導路2は上方にて、円板空間状
の分散室3に集束せられている。該分散室3には上方に
延びる着火室4が連通接続されている。そして、該着火
室4の上部には、着火装置6により作動する点火栓5が
設けられていると共に、流量計7,8を経て燃料供給源
9、酸化剤供給源10がそれぞれ接続されている。な
お、11は着火室4内の圧力を確認するための圧力計で
ある。
The inner wall of the upper end portion 1A of the combustion chamber 1 is curved slightly upward, and a plurality of hole-shaped guide passages 2 communicate therewith. The plurality of guide paths 2 are focused on a disk-shaped dispersion chamber 3 at the top. An ignition chamber 4 extending upward is connected to the dispersion chamber 3 so as to communicate therewith. An ignition plug 5 which is operated by an ignition device 6 is provided above the ignition chamber 4, and a fuel supply source 9 and an oxidant supply source 10 are connected via flowmeters 7 and 8, respectively. . Reference numeral 11 denotes a pressure gauge for checking the pressure in the ignition chamber 4.

【0035】上記燃焼室1の下端部1Bは開口されてお
り、ここに液圧室12が接続され、そしてその直下に液
圧使用の一例として成形装置13が設けられている。上
記液圧室12には圧力媒体としての水等の液体が収容さ
れているが、その液面は図のごとく上記燃焼室1の下端
部1Bに直接面していても、強靭かつ変形容易な膜体で
介面を形成していてもよい。上記液圧室12には弁を介
して空気抜き用の管14、そして弁を介して液圧用の水
等の液体供給装置15が接続されている。
A lower end portion 1B of the combustion chamber 1 is opened, a hydraulic chamber 12 is connected thereto, and a molding device 13 is provided immediately below the hydraulic chamber 12 as an example of using hydraulic pressure. A liquid such as water as a pressure medium is contained in the hydraulic chamber 12, but the liquid surface is strong and easily deformable even if it directly faces the lower end portion 1B of the combustion chamber 1 as shown in the drawing. The intermediate surface may be formed by a film body. A pipe 14 for venting air is connected to the hydraulic chamber 12 via a valve, and a liquid supply device 15 such as water for hydraulic pressure is connected via a valve.

【0036】上記成形装置13は内部に、上面が成形用
の三次元形状をもった金型16を交換可能に収容してい
る。該成形装置13は必要に応じ、上記液圧室12との
間にて、例えば両者のフランジの間で成形を受けるべき
板材等Pの周縁を保持することもできる。上記成形装置
13には、上記金型16を貫通してその上部空間に連通
して該空間を真空とするための真空ポンプ装置17が接
続さている。該真空ポンプ装置17は既述の着火室4に
も接続されている。
The molding apparatus 13 accommodates a mold 16 whose upper surface has a three-dimensional shape for molding in a replaceable manner. If necessary, the molding device 13 can hold the peripheral edge of the plate material P or the like to be subjected to molding between the hydraulic chamber 12 and, for example, both flanges. The molding device 13 is connected to a vacuum pump device 17 that penetrates the mold 16 and communicates with an upper space thereof to evacuate the space. The vacuum pump device 17 is also connected to the ignition chamber 4 described above.

【0037】かかる本実施例装置において、高圧液圧の
発生そしてこれを利用した成形は次のごとくになされ
る。
In the apparatus of this embodiment, generation of high-pressure liquid pressure and molding using this are performed as follows.

【0038】先ず、成形すべき板材Pが金型16上に
セットされる。
First, the plate material P to be molded is set on the die 16.

【0039】次に、真空ポンプ装置17によって着火
室4、分散室3、誘導路2そして燃焼室1内が所定の真
空度とされる。また、これと同時に金型16と板材Pと
の間の空間も同様に所定の真空度となるように吸引され
る。
Next, the vacuum pump device 17 brings the ignition chamber 4, the dispersion chamber 3, the guide passage 2 and the combustion chamber 1 to a predetermined degree of vacuum. At the same time, the space between the mold 16 and the plate material P is also sucked so as to have a predetermined degree of vacuum.

【0040】しかる後、液圧室12内には水が充填さ
れ、着火室4、分散室3、誘導路2そして燃焼室1内に
は、ほぼ理論混合比の可燃性ガスが、燃料供給源9、酸
化剤供給源10により充填される。
Thereafter, the hydraulic chamber 12 is filled with water, and in the ignition chamber 4, the dispersion chamber 3, the guide passage 2 and the combustion chamber 1, a combustible gas having a substantially theoretical mixing ratio is supplied to the fuel supply source. 9, filled with the oxidant supply source 10.

【0041】かかる設定の完了後、着火装置6によっ
て点火栓5を作動させる。着火室4内では着火により爆
轟が起こりその火炎が分散室3そして誘導路2を経て燃
焼室1の上端部1Aに伝播される。その際、複数の誘導
路2の路程はそれぞれ等しく設定されているので、複数
の誘導路2の火炎は同時に上記上端部1Aに達する。
After completion of such setting, the ignition device 6 operates the spark plug 5. A detonation occurs in the ignition chamber 4 due to the ignition, and the flame is propagated to the upper end 1A of the combustion chamber 1 through the dispersion chamber 3 and the guide path 2. At this time, since the path lengths of the plurality of guideways 2 are set to be equal to each other, the flames of the plurality of guideways 2 simultaneously reach the upper end portion 1A.

【0042】燃焼室1内では火炎は上端部1Aから下
端部1Bへと進行するが、燃焼室1の断面積は下方に向
け次第に小さくなっているために、その圧力は上昇し下
端部1Bではきわめて高圧となる。
In the combustion chamber 1, the flame progresses from the upper end portion 1A to the lower end portion 1B, but since the cross-sectional area of the combustion chamber 1 gradually decreases downward, its pressure rises and at the lower end portion 1B. It becomes extremely high pressure.

【0043】上記燃焼室1の下端部1Bの開口部に
は、交換可能なノズル12’がセットされ液圧室12内
の液体の液面が臨んでいるため、上記高圧は該液面から
液体中へと伝播され、板材Pを金型16に対して等圧で
圧し成形が行われる。
At the opening of the lower end 1B of the combustion chamber 1, a replaceable nozzle 12 'is set and the liquid surface of the liquid in the hydraulic chamber 12 faces, so that the high pressure causes the liquid to flow from the liquid surface. Then, the plate material P is propagated inward and the plate material P is pressed against the mold 16 at a constant pressure to perform molding.

【0044】しかる後、成形品としての板材をとり出
すと共に、上記〜の工程を繰り返すことによって、
次々と成形を行うことができる。
Thereafter, the plate material as a molded product is taken out, and the above steps (1) to (5) are repeated to obtain
Molding can be performed one after another.

【0045】なお、本実施例では高圧液圧の利用方法と
して金型による成形を挙げたが、他の種の加圧、あるい
は駆動源等としての他の分野においても広く利用可能で
ある。
In the present embodiment, molding using a mold is mentioned as a method of utilizing high pressure hydraulic pressure, but it can also be widely used in other fields such as pressurization of other species or a drive source.

【0046】本発明においては、燃焼室に充填する可燃
性混合ガスの充填圧(量)または混合比によって衝撃圧
力の変更が可能であるが、液圧室内でも液圧の発生パタ
ーンを制御することができることは既述の通りである。
例えば、液圧室の形状・寸法(例えば上述のにおける
ノズルの交換)そして液体の物性の変更によって種々の
パターンが被加工材に適合するように変えられる。これ
らの変更要因のうち代表的なものに関しその影響につい
て以下、詳述する。
In the present invention, the impact pressure can be changed by the filling pressure (amount) or the mixing ratio of the combustible mixed gas to be filled in the combustion chamber, but the generation pattern of the hydraulic pressure can be controlled even in the hydraulic chamber. What can be done is as described above.
For example, by changing the shape and size of the hydraulic chamber (for example, the replacement of the nozzle in the above description) and the physical properties of the liquid, various patterns can be changed to suit the work material. The impact of typical ones of these changing factors will be described in detail below.

【0047】(A)開口部のノズル径の影響 燃焼室におけるデトネーション波は性質上、数回収束を
繰り返しており、収束するごとに収束中心部で衝撃超高
圧が発生する。このときの圧力の値は収束中心に近づく
ほど高い値を値を示すため、液圧室内で発生する衝撃圧
の値は、ノズル径が小さい程高い圧力が得られる。図2
はノズル径が比較的小さい場合の液圧波形を示す図であ
る。ノズル径を小さく設定することによって、ピーク圧
が高くかつ持続時間の短い波形となり、高圧が数回繰り
返し発生する。逆にノズル径を大きくすると、図3に示
すように、ピーク圧が低く持続時間の長い波形が発生す
る。なお、この場合には、圧力波の繰り返し回数は図2
の場合より少なくなる。
(A) Effect of Nozzle Diameter at Opening Due to the nature of the detonation wave in the combustion chamber, the detonation wave repeatedly converges several times, and an impact ultrahigh pressure is generated at the convergence center each time it converges. Since the pressure value at this time shows a higher value as it approaches the convergence center, the smaller the nozzle diameter, the higher the value of the impact pressure generated in the hydraulic chamber can be obtained. Figure 2
FIG. 6 is a diagram showing a hydraulic pressure waveform when the nozzle diameter is relatively small. By setting the nozzle diameter small, the waveform becomes high in peak pressure and short in duration, and high pressure is repeatedly generated several times. On the contrary, when the nozzle diameter is increased, a waveform having a low peak pressure and a long duration is generated as shown in FIG. In this case, the number of pressure wave repetitions is shown in FIG.
Less than

【0048】(B)開口部から被加工物までの距離の影
響 衝撃波が液体中を伝播する場合、到達圧力は到達距離
(図1中のL)の関数となる。例えば、液体が水の場
合、従来の研究によると、次式のように到達圧力は到達
距離の1.15乗に反比例する。
(B) Influence of Distance from Opening to Workpiece When the shock wave propagates in the liquid, the ultimate pressure is a function of the ultimate distance (L in FIG. 1). For example, when the liquid is water, according to a conventional study, the ultimate pressure is inversely proportional to the 1.15th power of the ultimate distance as shown in the following equation.

【0049】Pmax ∝1/L1.15 ここでPmax は到達圧力、Lは到達距離である。し
たがって、開口部から被加工物の距離を任意に変更可能
な構造を採用することにより、加工面での到達圧力を任
意に設定可能となる。
Pmax ∝1 / L 1.15 where Pmax is the ultimate pressure and L is the ultimate distance. Therefore, by employing a structure in which the distance of the workpiece from the opening can be arbitrarily changed, it is possible to arbitrarily set the ultimate pressure on the processing surface.

【0050】(C)液圧室内の液体の物性の影響 液圧室内の加工面で得られる衝撃波の性状は、圧力媒体
としての液体の物性に強く依存する。すなわち、密度ま
たは音速の値が高い液体を用いるとピーク圧が高く、持
続時間が比較的短い波が得られ、密度または音速の値が
低い液体を用いるとピーク圧が低く、持続時間が比較的
長い波が得られる。
(C) Effect of Physical Properties of Liquid in Hydraulic Chamber The properties of the shock wave obtained on the processed surface in the hydraulic chamber strongly depend on the physical properties of the liquid as a pressure medium. That is, when a liquid having a high density or sound velocity value is used, a peak pressure is high, and a wave having a relatively short duration is obtained. You get long waves.

【0051】(D)液圧室の形状の影響 衝撃液圧発生部(本実施例の場合、ノズル部となる)の
形状や寸法については、従来の液圧発生法では自由度が
殆どないのが実状であり、これに伴って、衝撃液圧の発
生パターン(ピーク圧、持続時間など)の選択の自由度
もかなり狭い。
(D) Influence of Shape of Hydraulic Chamber The shape and size of the impact hydraulic pressure generating portion (which is the nozzle portion in this embodiment) has almost no degree of freedom in the conventional hydraulic pressure generating method. However, the degree of freedom in selecting the pattern of impact hydraulic pressure generation (peak pressure, duration, etc.) is considerably narrowed.

【0052】本発明の場合、従来の衝撃液圧発生法と異
なり、弾丸やピストン、あるいは爆薬などを使用しない
ため、液圧室の形状の選択の自由度が大きい。
In the case of the present invention, unlike the conventional impact hydraulic pressure generation method, since no bullets, pistons, explosives, etc. are used, the degree of freedom in selecting the shape of the hydraulic chamber is large.

【0053】かくして、前述の液圧室形状を採用するこ
とにより、以下の利点を得る。
Thus, by adopting the above-mentioned hydraulic chamber shape, the following advantages are obtained.

【0054】液圧室を末広形状に設定し、かつ末端に
被加工物を設置することにより、加工に関与しない衝撃
波の発生を最小限に抑えることができる(例えば、従来
の水中爆発成形では、爆薬の爆発エネルギが360°方
向に分散するため、エネルギの利用効率がかなり低
い)。
By setting the hydraulic chamber in a divergent shape and installing a work piece at the end, it is possible to minimize the generation of shock waves not involved in processing (for example, in conventional underwater explosion molding, Since the explosive energy of explosives is dispersed in the 360 ° direction, the energy utilization efficiency is considerably low).

【0055】被加工面で発生した反射波が一箇所に集
まるように液圧室形状を設定することにより、反射波を
再生・強化し、加工用として再度伝播させることが可能
となる(乱れた波であっても、一箇所に集めると、高強
度の波として再生可能)。
By setting the shape of the hydraulic chamber so that the reflected waves generated on the surface to be processed are gathered at one place, the reflected waves can be regenerated and strengthened and propagated again for processing (disturbed). Even waves can be reproduced as high-intensity waves by collecting them in one place.)

【0056】液圧室を円錐状に設定することにより、
均一な球面衝撃波を生成可能となる。
By setting the hydraulic chamber in a conical shape,
It is possible to generate a uniform spherical shock wave.

【0057】円錐状の液圧室の下流側に厚みを任意に
変更可能な円筒状の液圧室を追設することにより、球面
波から平面波に至る任意の曲率からなる衝撃波が生成可
能となる(従来技術では一つの装置では一種類の衝撃波
(液圧)発生パターンしか選択できない)。
By additionally providing a cylindrical hydraulic chamber whose thickness can be arbitrarily changed on the downstream side of the conical hydraulic chamber, a shock wave having an arbitrary curvature from a spherical wave to a plane wave can be generated. (In the prior art, only one type of shock wave (hydraulic pressure) generation pattern can be selected with one device).

【0058】液圧室内において、衝撃波伝播方向に垂
直な壁面がない(加工部を除く)ため、衝撃波による液
圧室関連部品のダメージを小さく抑えることができる。
In the hydraulic chamber, since there is no wall surface perpendicular to the shock wave propagation direction (excluding the processed portion), damage to the hydraulic chamber-related parts due to the shock wave can be suppressed to a small level.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明は以上のごとく構成されるので、
その方法にあっては、従来の方法に比して、安価、かつ
容易に立上りが急峻で特性の優れた衝撃液圧が得られる
と共に、液圧室の形状・寸法及び収容する液体の物性値
を変更することにより、液圧を被加工物に適合した種々
のパターンに制御できるという効果を得る。
Since the present invention is constructed as described above,
Compared with the conventional method, this method is cheaper, more easily obtained with a sharp rise and excellent impact hydraulic pressure, and the shape and size of the hydraulic chamber and the physical properties of the liquid to be stored. By changing the, the effect that the hydraulic pressure can be controlled in various patterns suitable for the workpiece is obtained.

【0060】また、本発明装置によれば、従来の弾丸打
込式、爆発方式のように火薬を用いないため、設定上の
制約を受けない装置となり、また、連続的に衝撃液圧を
発生させることができるようになるという効果を得る。
そして、容易かつ安全に衝撃液圧を得ることができるの
で、加工分野等の広い工業分野での本格的な応用が可能
となる。
Further, according to the device of the present invention, since the explosive is not used unlike the conventional bullet driving type and explosive type, the device is not restricted in the setting, and the impact hydraulic pressure is continuously generated. The effect of being able to be obtained is obtained.
Further, since the impact hydraulic pressure can be obtained easily and safely, it is possible to make a full-scale application in a wide industrial field such as a processing field.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明の一実施例装置の縦断面図であ
る。
FIG. 1 is a vertical sectional view of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1装置における一つのノズルによる液圧波形
図である。
FIG. 2 is a hydraulic pressure waveform diagram by one nozzle in the apparatus of FIG.

【図3】図1装置における他のノズルによる液圧波形図
である。
FIG. 3 is a hydraulic pressure waveform diagram of another nozzle in the apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃焼室 1A 一端部(上端部) 1B 他端部(下端部) 2 誘導路 4 着火室 5 点火栓 12 液圧室 12’ ノズル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion chamber 1A One end (upper end) 1B The other end (lower end) 2 Taxiway 4 Ignition chamber 5 Spark plug 12 Hydraulic chamber 12 'Nozzle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−371327(JP,A) 特開 平5−57359(JP,A) 特開 平5−285548(JP,A) 特公 昭57−17574(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of front page (56) References JP-A-4-371327 (JP, A) JP-A-5-57359 (JP, A) JP-A-5-285548 (JP, A) JP-B-57- 17574 (JP, B2)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 可燃性混合気を着火することにより発生
するデトネーション波をその進行と共に収束し、収束部
で得られる高圧を液体に伝達して液圧に変換する方法に
おいて、液体を収容せる液圧室の形状・寸法または液体
の物性を変更することにより異なるパターンの液圧を発
生させることを特徴とした爆轟液圧発生方法。
1. A liquid containing a liquid in a method of converging a detonation wave generated by igniting a combustible air-fuel mixture as it progresses, and transmitting the high pressure obtained at the converging portion to the liquid to convert it into liquid pressure. A detonation hydraulic pressure generation method characterized in that different patterns of hydraulic pressure are generated by changing the shape and size of the pressure chamber or the physical properties of the liquid.
【請求項2】 一端部から他端部へ向け断面積が小さく
なる燃焼室と、燃料の供給を受け点火栓が配設された着
火室と、着火室から分岐して延び上記燃焼室の一端部へ
連通する路程の等しい複数の誘導路と、上記燃焼室の最
小断面積部たる他端部の開口に接続される液圧室とを備
え、該最小断面積部に交換可能なノズルが設置されてい
ることとした爆轟液圧発生装置。
2. A combustion chamber having a cross-sectional area that decreases from one end to the other end, an ignition chamber in which a spark plug is arranged to receive a fuel supply, and one end of the combustion chamber branching from the ignition chamber and extending. And a hydraulic chamber connected to the opening of the other end which is the minimum cross-sectional area of the combustion chamber, and a replaceable nozzle is installed in the minimum cross-sectional area. The detonation hydraulic pressure generator that is supposed to have been.
【請求項3】 液圧室内の液体が膜体を介して燃焼室内
のガスと接していることとする請求項2に記載の爆轟液
圧発生装置。
3. The detonation hydraulic pressure generating device according to claim 2, wherein the liquid in the hydraulic chamber is in contact with the gas in the combustion chamber through the film body.
【請求項4】 最小断面積部と液面位置とを一致させる
ためのドレーン手段を有していることとする請求項2に
記載の爆轟液圧発生装置。
4. The detonation hydraulic pressure generator according to claim 2, further comprising drain means for matching the minimum cross-sectional area portion and the liquid surface position.
【請求項5】 最小断面積部から下流における壁面は、
断面積が連続的に増加もしくは一定であることとする請
求項2に記載の爆轟液圧発生装置。
5. The wall surface downstream from the minimum cross-section area is
The detonation hydraulic pressure generator according to claim 2, wherein the cross-sectional area continuously increases or is constant.
【請求項6】 液圧室内の液体が膜体を介して被加工物
と接していることとする請求項2に記載の爆轟液圧発生
装置。
6. The detonation hydraulic pressure generator according to claim 2, wherein the liquid in the hydraulic chamber is in contact with the workpiece through the film body.
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