RU1787711C - Устройство дл нанесени концентратора напр жений - Google Patents

Abstract

Использование: в обработке металлов давлением дл  нанесени  концентратора напр жений. Сущность изобретени : устройство содержит электрический генератор , к которому подключен индуктор, имеющий суженный участок поперечного сечени  и ферромагнитный элемент, установленный в зоне этого участка индуктора Индуктор расположен относительно поверхности заготовки с различным зазором, при этом зазор суженного участка относительно поверхности больше в 1,5-10,0 раз зазора широкой части индуктора относительно поверхности заготовки.3 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано в заготовительном производстве.

Известно устройство дл  нанесени  концентратора напр жений, содержащее элемент дл  нанесени  концентратора в виде ножа, расположенного на подвижной траверсе. Недостатками известного устройства  вл ютс  низка  эффективность получаемого концентратора и низка  долговечность работы устройства. Первое обусловлено получением такой формы концентратора, при которой идентичность ломки нарушаетс , так как разлом возможен в разных плоскост х. Второе - изнашиванием рабочей поверхности ножа из-за контактного воздействи  на прокат.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  нанесени  концентратора напр жений на поверхности заготовки , содержащее электрический

генератор, к которому подключен индуктор, имеющий суженный участок поперечного сечени , и ферромагнитный элемент, установленный в зоне этого участка индуктора, причем поверхность заготовки равно удалёна от поверхности индуктора.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  эффективность работы, а именно низкие коэффициент полезного действи  и производительность. Факторы эффективности работы снижаютс  в результате наличи  равномерного зазора между индуктором и заготовкой. Как следствие - значительный нагрев поверхности заготовки под широкой частью индуктора. Это говорит о том, что в этом месте затрачиваетс  энерги  (что снижает КПД), значит увели- чиваетс  врем  нагрева поверхности заготовки под суженной частью индуктора (что снижает производительность операции ). Наличие непроизводственных затрат энергии и увеличение времени процесса наСО

с

-XI

00

VI VI

грева привод т к растеканию тепла в зоне нанесени  предполагаемого концентратора , В результате градиент температур выравниваетс  и эффективность образовани  концентратора падает.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и увеличение коэффициента полезного действи 

Поставле ина   цель дбстиТаетс  тем, что .-в устг 5Иствё дл  нанесени  концентратора напр жений на поверхности заготовки , содержащем электрический генератор, соединенный с ним и расположенный относительно обрабатываемой заготовки с зазором одновитковый индуктор, выполненный с суженным участком поперечного сечени , и ферромагнитный элемент, установленный в зоне этого участка индуктора, зазор между поверхност ми индуктора и заготовки выполнен различным, при этом зазор между поверхностью суженного участка поперечного сечени  индуктора и поверхностью заготовки меньше в 1,5-10,0 раз зазора между поверхностью широкой части индуктора и поверхностью заготовки.

Устройство обеспечивает возможность получени  при малых затратах энергии с высокой скоростью стабильного острого концентратора в виде трещины на поверхности проката.

На фиг,1 изображен общий вид устройства дл  нанесени  концентратора напр жений; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.2.

Устройство дл  нанесени  концентратора напр жений содержит электрический генератор 1, к которому подключен одновитковый индуктор 2, например, кольцевой формы. Индуктор 2 имеет токопровод с широкой частью 3 и суженным участком 4 поперечного сечени , в зоне которого расположен ферромагнитный элемент 5. Внутри индуктора 2 размещена заготовка 6, на поверхности.которой необходимо нанести концентратор напр жений против суженного участка 4 индуктора 2. Зазор между заготовкой 6 и индуктором 2 выполнен переменным: зазор широкой части 3 относительно поверхности заготовки 6 больше зазора суженным участком 4 относительно поверхности заготовки 6. Отношение зазоров лежит в диапазоне 1,5-10,0. Зазор широкой части 3 индуктора 2 относительно поверхности заготовки 6 может быть как посто нным, так и измен ющимс  по сечению , например зазор краев этой части индуктора может быть меньше зазора относительно поверхности заготовки 6 середины этой части (см. фиг.З).

Устройство работает следующим образом .

При протекании электрического тока по индуктору 2 после включени  генератора 1 5 плотность тока в заготовке 6 распредел етс  неравномерно. Против суженного участка 4 индуктора 2 на поверхности заготовки 6 наблюдаетс  максимальна  плотность тока , котора  обеспечивает больший нагрев

0 этого участка поверхности заготовки 6. За счет создани  меньшего зазора между участком 4 индуктора 2 и поверхностью заготовки б нагрев этого участка поверхности идут с высокой скоростью, При этом участок

5 заготовки б, лежащий против части 3 индуктора 2, нагреваетс  незначительно. Этому может дополнительно способствовать неоднородность зазора между кра ми и серединой широкой части 3 с одной стороны и

0 поверхностью заготовки 5 с другой. Кроме того, за счет наличи  ферромагнитного элемента 5 происходит неравномерный нагрев поверхности в зоне заготовки 6 против участка 4 индуктора 2 вдоль образующей заго5 товки 6. После прекращени  нагрева за счет отключени  генератора 1 в результате разной скорости охлаждени  локально нагретой поверхности заготовки 6, а именно ее средней части, лежащей против средней ли-,

0 нии суженного участка 4 индуктора 2, в этой зоне по периметру образуетс  трещина,  вл юща с  острым концентратором напр жений при дальнейшей ломке заготовки 6 на прессе (на чертеже не приведен). Сниже5 ние отношени  зазоров индуктора 2 меньше 1,5 приводит к тому, что под широкой частью 3 наблюдаетс  по вление значительного нагрева поверхности заготовки 6. Увеличение отношени  зазоров более 10 нецелесооб0 разно, поскольку при этом снижаетс  обща  электромагнитна  св зь индуктора 2 и заготовки 6 и падает эффективность нагрева локальной зоны. Кроме того в переходной зоне, т.е. от широкой части 3 к суженному

5 участку 4, также наблюдаетс  снижение нагрева , в результате чего размер концентратора (трещины) в дальнейшем уменьшаетс , что влечет за собой необходимость приложени  значительных нагрузок дл  излома.

0

Устройство обеспечивает повышение эффективности работы, а именно повышение КПД и производительности, благодар  перераспределению энергии, идущей на на5 грев так, что больша  ее часть выдел етс  в зоне локального нагрева. При этом скорость нагрева этой зоны увеличиваетс , а нагрев остальной поверхности заготовки снижаетс . Это приводит к образованию трещины, как острого концентратора, по всей поверхности заготовки под суженной частью индуктора . Все перечисленное выше происходит за счет выполнени  неравномерности зазора между индуктором и заготовкой и выбора этой неравномерности в определенных пределах.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  нанесени  концентратора напр жений на поверхности заготовки , содержащее электрический генератор, соединенный с ним и расположенный относительно обрабатываемой заготовки с зазо0

   ром одновитковый индуктор, выполненный с суженным участком поперечного сечени , и ферромагнитный элемент, установленный в зоне этого участка индуктора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности и увеличени  КПД, зазоры между поверхност ми индуктора и заготовки выполнен различными, при этом зазор между поверхностью суженного участка поперечного сечени  индуктора и поверхностью заготовки меньше в 1,5...10,0 раз зазора между поверхностью широкой части индуктора и поверхностью заготовки.