Разъемный концентратор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 061277 (21) 2551955/22-02 Союз Саеетсню Ссн 4 иапнстичесних Республик(5 ЦМ. Кл.з с присоединением заявки М Н 05 В б/36 С 21 0 1/10 Госуяарствсииый комитет СССР ио ямам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина(54) РАЗЪЕМНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР Изобретение относится к термической обработке, а именно к устройствам для поверхностной закалки металлов с помощью индуктивного нагрева, 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 (11.Недостаток этого концентратора заключается в ограничении функционв 1 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 А-А нафиг. 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 б и 7 расположены две рабачие 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 б и 7 расположены два ферромагнитных сердечника 14и 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 О поршнями 18 прижимного устройства, наирймер гидравлического пресса.Предлагаемый концентратор работает следующим образом.В отверстие 16 корпуса 1 концент 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 ЗО ный импульс тока заданной формы с временем спада не более 1 В от времени действия ймпульса. Потоки рассеиваются в отверстиях 6 и 7 снижаются за счет помещения в них ферро магнитных сердечников 14 и 15.Возможность наложения импульсов тока обеспечивается конструктивным исполнением и работой концентратора. Упрощеноработу концентратора мож О но представить следующим образом.При подаче импульсов тока от источников по рабочим обмрткам 9 и 10 концентратора протекают токи 1, и 10 (фирм 2) соответственно, Токи 19 й 1, наводят в корпусе концентратора и компенсационных обмоток ЭДС: ток 19 - 6 в корпусе концентратора и 6 в компенсационной обмотке 11, а ток 1 - Е в корпусе и 64 в компенсационной обмотке 12. По корпусуконцентратора протекает ток; которыйопределяется суммой ЭДС 6 и Зи полным сопротивлением цепи, по которой он протекает. Для наглядностиэтот ток можно представить в видедвух токов, Один из них 1) (фиг.1) определяется ЭДС 61 и пЬлным .сопротивлением цепи, по которой он протекает, а другой 1 - ЭДС 89 и полным сопротивлением цепи, по которой он протекает. Таким образом общий ток в корпусе концентратора 1 представ.ляется в виде суммы двух токов 1 иАналогично ток, протекающий по компенсационным обмоткам 11 и 12 концентратора, можно представить в виде разности токов 1 и 1, Следовательно, применяя прйнцип супер- позиции, 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 1 в той части корпуса, где расположена рабочая обмотка 110, создают магнитные потоки ф и фсоответственно (фиг.2), которые направлены навстречу друг другу. Эти потоки создают в обмотке 10 противо" положно направленные ЭДС. Параметры . цепей, по которым протекают токи 1и. 1, 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 з и 1 4 в той части корпуса, где расположена рабочая обмотка 9, создают магнитные потоки 4 и ф 4 соответственно (фиг.2), которые направлены навстречу друг другу, Эти потоки создают в обмотке 9 противоположно направленные ЭДС. Параметры цепей, по которым протекают токи 1 З и 14 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-, лируемого,сопротивления (не показано), включенного в цепь компенсационндй обмотки.Вследствие такой работы концентратора возможна совместная работа нескольких источникбв 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 и 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 Р 436498, кл, С 21 0 1/12, 29.10.70), т.е, чтобы время спада короткого импульса тока в заготовке былоне более 1 от времени действия импульса.Предлагаемый концентратор по сравнению с известным обеспечивает расширение функциональных возможностей, т,е, позволяет получать мощный высокочастотный импульс тока заданной864597 формула изобретения Ь 3 2ЙИЙПИ Заказ 7835/87 ТИраж 891 Подпис филиал ППП фПатентф, гужгород, ул.Проектная,4 формы, обеспечивающий получениемелкозернистой структуры закаленногослоя, вследствие того, что мощные высокочастотные импульсы тока, образованные в заготовке от работы нескольких источников, накладываются,образуя нагревающий заготовку мощ- .ный высокочастотный импульс заданнойформы. Экономический эффект заключается в значительном улучшении качества термообработаннвх изделий напредлагаемом концентраторе. Разъемный концентратор, содержащий электропроводный разъемный корпус, имеющий отверстие для установки заготовки и.отверстия с радиальными пазами, обмотки с ферромагнитны- .,ми сердечниками, размещенные в радиальных пазах отверстий корпуса,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения функциональных, возможностей,кконцентратор снабженрасположенными в пазах отверстийиндуктивно не связанными, электрически соединенными между собой компенсационными обмотками,источники информации,принятые во внимание при экспертизе .15 1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2551352/22-02,кЛ. С 21 0 1/12; 05.12.77.