Анализ электромагнитных процессов в комбинированных индукторных системах – инструментах рихтовки современных автомобилей

Abstract

В комбинированных индукторных системах поле существует только над заготовкой, под ней имеет место только круговое низкочастотное магнитное поле. В работе выполнен анализ электромагнитных процессов в инструментах магнитно-импульсного притяжения (комбинированных индукторных системах), основанный на численных оценках, с помощью ранее полученных аналитических зависимостей для возбуждаемых полей и сил, необходимых для успешного выполнения рихтовки металлических покрытий автомобильных кузовов. Получены пространственно-временные распределения касательной составляющей напряжённости магнитного поля на поверхностях обрабатываемого металлического листа; условия, при выполнении которых возможно притяжение листа со стороны его внутренней поверхности (к индукторам); временной характер взаимодействия возбуждаемых полей; пространственные зоны максимального воздействия на обрабатываемый лист. Особенностью комбинированной индукторной системы является неравномерность распределённых сил притяжения в рабочей зоне. Результаты анализа показали, что в рассчитанной рабочей области на внешней поверхности листовой заготовки напряжённость магнитного поля будет составлять не более 5% напряжённости кругового поля низкочастотного источника. Учитывая, что сквозь листовую заготовку плоскопараллельное поле практически не проникает, на её внешней стороне, как следует из выполненных оценок, напряжённость действующего поля будет составлять ~30-40%. Получено распределение относительной напряжённости магнитного поля на поверхности листовой заготовки в центре рабочей зоны, а также распределение амплитудных значений касательной компоненты напряжённости результирующего магнитного поля на поверхности листовой заготовки вдоль центра прямоугольного витка. Вычисления продемонстрировали действенность предложенного инструмента магнитно-импульсной рихтовки металлических покрытий автомобильных кузовов. Реальные амплитуды распределённых сил притяжения составляют ~ 7.7 МПа, при амплитуде напряженности магнитного поля ≈0,35107 А/м. Индукторы – источники поля могут выполняться многовитковыми. Это позволит существенно увеличить напряжённость возбуждаемого магнитного поля и, соответственно, амплитуду сил притяжения.

У комбінованих індукторних системах поле існує тільки над заготівкою, під нею має місце тільки кругове низькочастотне магнітне поле. У роботі виконано аналіз електромагнітних процесів в інструментах магнітно-імпульсного притягання (комбінованих індукторних системах), заснований на численних оцінках, за допомогою раніше отриманих аналітичних залежностей для збуджуваних полів і сил, необхідних для успішного виконання рихтування металевих покриттів автомобільних кузовів. Отримано просторово-часовий розподіл дотичної складової напруженості магнітного поля на поверхнях оброблюваного металевого листа; умови, при виконанні яких можливе притягання листа з боку його внутрішньої поверхні (до індукторів); часовий характер взаємодії збуджуваних полів; просторові зони максимального впливу на оброблюваний лист. Особливістю комбінованої індукторної системи є нерівномірність розподілених сил притягання в робочій зоні. Результати аналізу показали, що в розрахованій робочій області на зовнішній поверхні листової заготовки напруженість магнітного поля буде складати не більше 5% напруженості кругового поля низькочастотного джерела. Враховуючи, що крізь листову заготовку плоскопаралельне поле практично не проникає, на її зовнішній стороні, як випливає з виконаних оцінок, напруженість діючого поля буде складати ~ 30-40%. Отримано розподіл відносної напруженості магнітного поля на поверхні листової заготовки в центрі робочої зони, а також розподіл амплітудних значень дотичній компоненти напруженості результуючого магнітного поля на поверхні листової заготовки вздовж центру прямокутного витка. Обчислення продемонстрували дієвість запропонованого інструменту магнітно-імпульсної рихтування металевих покриттів автомобільних кузовів. Реальні амплітуди розподілених сил притягання складають ~ 7.7 МПа, при амплітуді напруженості магнітного поля ≈0,35107 А/м. Індуктори – джерела поля можуть виконуватися багатовітковими. Це дозволить істотно збільшити напруженість збуджуваного магнітного поля і, відповідно, амплітуду сил притягання.

The field in combined inductor systems exists only over workpiece, it occurs at only a low-frequency circular magnetic field. In this paper electromagnetic processes in tools of the magnetic pulse attraction (the combined inductor systems) are analyzed. Investigation based on numerical estimations, using previously obtained analytical relations for the excited fields and forces. Calculations are necessary for the successful implementation of straightening metal coatings bodies car. A distribution of relative intensity of magnetic fields to surfaces of sheet workpiece in the centre of a working zone is obtained. The distribution of amplitude tangential component intensity of resulting magnetic field of the surface of sheet metal along the centre of a rectangular coil is received. Feature of the combined induction system is non-uniformly distributed forces of attraction in the work area. The results showed that the calculated working area on the outer surface of sheet workpiece magnetic field strength will be less than 5% of the field strength of a circular low-frequency source. Calculations have shown the effectiveness of the proposed instrument magnetic pulse straightening metal coating bodies car. The actual amplitude of distributed attraction forces are ~ 7.7 MPa.