ВОЗБУЖДАЕМЫЕ УСИЛИЯ ПРИТЯЖЕНИЯ В СИММЕТРИЧНОЙ ИНДУКЦИОННОЙ ИНДУКТОРНОЙ СИСТЕМЕ – УНИВЕРСАЛЬНОМ ИНСТРУМЕНТЕ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ РИХТОВКИ

Recently, repair and recovery of vehicle body operations become more and more popular. A special place here is taken by equipment that provides performance of given repair operations. The most interesting are methods for recovery of car body panels that allow the straightening without disassembling of car body panels and damaging of existing protective coating. Now, there are several technologies for repair and recovery of car body panels without their disassembly and dismantling. The most perspective is magnetic-pulse technology of external noncontact straightening. Results. The calculation of excited loads attractions in a symmetrical inductor system in the universal tool of magnetic-pulse straightening is provided. According to the obtained analytical dependence of the numerical evaluation of volumetric construction diagrams, phase and amplitude of the radial dependence of the spatial distribution of the excited efforts of attraction is obtained. The influence of the magnetic properties of the blank screen and manifested in the appearance of powerful magnetic attraction forces is determined. Originality. A new trend of research of magnetic-pulse working of thin-walled metals has been formulated and received further development, which allows to create not only new equipment, but principally new technological processes of external non-contact repair and recovery of vehicle body panels. Scientific basis of electrodynamic and magnetic attraction of thin-walled sheet metals with using the energy of high-power pulsed fields was created for the first time and proved theoretically and experimentally. Scientific and technical solutions in design of effective tools based on single-turn inductor systems of cylindrical geometry for straightening and recovery of car body panels were formulated and proved theoretically, as well as experimentally. Practical value. Using the results of the calculations we can create effective tools for an external magnetic pulse straightening of car body panels.Проведен расчет возбуждаемых усилий притяжения в симметричной индукционной индукторной системе – универсальном инструменте магнитно-импульсной рихтовки. По полученным аналитическим зависимостям проведены численные оценки с построением объёмных эпюр, фазовых и радиальных зависимостей амплитудно-пространственного распределения возбуждаемых сил притяжения. Определено, что влияние магнитных свойств экрана и заготовки проявляется в появлении мощных сил магнитного притяжения.Проведено розрахунок збуджуваних зусиль притягання в симетричній індукційної індукторній системі – універсальному інструменті магнітно-імпульсної рихтування. За отриманими аналітичним залежностям проведені чисельні оцінки з побудовою об'ємних епюр, фазових і радіальних залежностей амплітудно-просторового розподілу збуджуваних сил притягання. Визначено, що вплив магнітних властивостей екрану і заготівки проявляється в появі потужних сил магнітного притягання

Pulsed Electromagnetic Attraction Processes for Sheet Metal Components

The work is dedicated to EMF attraction processes which can deform both ferromagnetic and non-ferromagnetic sheet metal materials (low carbon steels, stainless steels and aluminum alloys) using low frequency discharges. The analytical models of both tooling configurations are based upon the solution of Maxwell equations in axially symmetrical formulation. For ferromagnetic materials, the attraction effect is based upon magnetic forces prevailing over the Lorentz forces for low frequency discharges. For nonferromagnetic materials, the attraction forces are created by employing the auxiliary screen which attracts the sheet metal blank. The concept of attraction in this inductor system is based upon inducing currents flowing in the same directions in the screen and in the sheet metal blank. In addition to the analytical models, the described concepts are illustrated by the experimental results on attraction of sheet metal blanks employing a single turn inductor

Measurement of electric conductivity in the system “transparent” cylindrical source field

Розкрито основи безконтактного способу вимірювання питомої електропровідності листових металів, що ґрунтується на компенсації електромагнітних полів двох соленоїдів у внутрішній порожнині системи з двома листовими металевими зразками. Наведено аналітичні співвідношення для розрахунку основних електромагнітних характеристик представленої системи. Конкретними чисельними оцінками показана працездатність запропонованого способу.The given article deals with the solution of problems arising at measuring of electrical conductivity of metal samples by traditional methods. Theoretical foundations of the noncontact method of electrical conductivity measuring of sheet metals, based on compensation of electromagnetic fields of two solenoids are discovered. The offered method of electrical conductivity measuring of metals is based on the idea that the two metal sheets are affected by contradirectional magnetic fields from outside. The term "contradirectional" means turning on the sources of the magnetic field at which the vectors of intensity have opposite directions and their amplitudes are that, that in the space between the samples the magnetic flux is equal to zero. The advantage of the given method, in comparison with the known analogues is the lack of electrical links with the object of investigation that allows solving the problem of presence of contacts resistance and conductors proper contacting electromotive force in the measuring contour as well as «device - object of investigation». At small dimensions of investigated metal, the value of the transitive resistance grows in the zone of contacts and, accordingly, the error in definition of the size of measuring. The analytical relations for calculation of the basic electromagnetic performances of certain temporary shapes of currents in coils-sources which are the most simple and accepted for practice - exponential and harmonious dependences, are indicated. Since all the calculated dependences should give quantities of the electrical conductivity with certain scattering caused by corresponding accepted assumptions, but comprehensible to practical use for estimation of possible disagreements and formulation of requirements of their minimization relations of currents in coils-sources in various approximations (exponential signals, harmonious etc.) are written out. It is shown that these dependences are various, as each of approximations has a certain degree of inadequacy to real requirements. It is shown that at an appropriate selection of requirements for measuring, the metal electrical conductivity can be defined with rather a low level of error in comparison with reliable data

УПРАВЛЯЕМОСТЬ ПРОЦЕССОМ БЕСКОНТАКТНОЙ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ РИХТОВКИ

Experimental research on dosing and controllability of non-contact magnetic pulse straightening is presented in the article. Illustrations of dosed magnetic-pulse action are given by the example of an element of a Subaru body panel. It is demonstrated that non-contact straightening does not damage the protective paint coating of a car body.В статье представлены экспериментальные исследования дозируемости и управляемости процесса бесконтактной магнитно-импульсной рихтовки. Приведены иллюстрации дозируемого магнитно-импульсного воздействия на примере элемента кузовной панели автомобиля "Субару". Продемонстрировано, что процесс бесконтактной рихтовки происходит без повреждения защитного лакокрасочного покрытия панели автомобиля.У статті представлені експериментальні дослідження дозування та керованості процесу безконтактного магнітно-імпульсного рихтування. Наведені ілюстрації дозування магнітно-імпульсного впливу на прикладі елемента кузовної панелі автомобіля "Субару". Продемонстровано, що процес безконтактного рихтування відбувається без пошкодження захисного лакофарбного покриття панелі автомобіля

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ИНДУКТОРНОЙ СИСТЕМЕ С ТОНКИМ КРУГОВЫМ ВИТКОМ С РАЗРЕЗОМ НАД ТОНКОСТЕННЫМ ЛИСТОМ МЕТАЛЛА

An analysis of electromagnetic processes excited by the field of a flat open round coil located above a thin metal sheet have been carried out in this article. The basic relations for eddy-currents time-space distribution calculation in the considered inductor system have been obtained.В рамках статьи проведен анализ электромагнитных процессов, возбуждаемых полем плоского "незамкнутого" кругового витка, расположенного над тонкостенным немагнитным листом металла. Получены основные зависимости для расчёта пространственно-временного распределения вихревых токов в рассматриваемой индукторной системе.У рамках статті проведено аналіз електромагнітних процесів, що збуджуються полем плоского "незамкнутого" кругового витка, розташованого над тонкостінним немагнітним листом металу. Отримано основні залежності для розрахунку просторово-часового розподілу вихрових струмів в розглянутій індукторній системі

НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В МИОМ, СВЯЗАННОЕ С ПРИТЯЖЕНИЕМ ТОНКОСТЕННЫХ ЛИСТОВЫХ МЕТАЛЛОВ. ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

Within the scope of this article, a summary is presented on the main world achievements of the new trend in magnetic-pulse metal working associated with attraction of specified sheet metal sections in vehicle production and repair. The importance of the new trend has been justified, its basic sources disclosed. Alternative straightening methods for damaged sheet metals are given.В рамках статьи проведен краткий обзор основных мировых достижений нового направления магнитно-импульсной обработки металлов, связанного с притяжением заданных участков листовых металлов при производстве и ремонте транспортных средств. Дано обоснование актуальности развития данного нового направления и раскрыты его основные первоисточники. Освещены альтернативные методы рихтовки повреждённых листовых металлов.У рамках статті проведено короткий огляд основних світових досягнень нового напрямку магнітно-імпульсної обробки металів, пов'язаного з притяганням заданих ділянок листових металів при виробництві та ремонті транспортних засобів. Дано обґрунтування актуальності розвитку даного нового напрямку і розкриті його основні першоджерела. Висвітлено альтернативні методи рихтування пошкоджених листових металів

С РАЗРЕЗОМ МЕЖДУ ДВУМЯ ТОНКОСТЕННЫМИ МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ЛИСТАМИ

Research on electrodynamical processes in a system with an open cylindrical single-turn coil and two parallel flat thin-walled conductors placed symmetrically on the both sides of the coil has been carried out in this article. On the basis of obtained analytical relations, numerical evaluations have been made and three-dimensional amplitude-space distribution diagrams of induced current density and attraction force generated by the coil field have been plotted for various-size discontinuity.В статье проведено исследование электродинамических процессов в системе с "незамкнутым" одновитковым цилиндрическим витком и двумя параллельными плоскими тонкостенными проводниками, расположенными симметрично по обе стороны витка. По полученным аналитическим зависимостям проведены численные оценки и построены объёмные эпюры амплитудно-пространственного распределения плотности индуцированного тока и сил притяжения, возбуждаемых полем витка, с "разрывами" различной величины.В статті проведено дослідження електродинамічних процесів в системі з "незамкнутим одновитковим циліндричним витком" і двома паралельними плоскими тонкостінними провідниками, розташованими симетрично по обидві сторони витка. По отриманим аналітичним залежностям проведені числові оцінки і побудовані об'ємні епюри амплітудно-просторового розподілу густини індукованого струму і сил притягання, що збуджуються полем витка, з "розривами" різної величини

ТОНКИЙ КРУГОВОЙ ВИТОК С РАЗРЕЗОМ НАД ТОНКОСТЕННЫМ ЛИСТОМ МЕТАЛЛА

Analysis of electromagnetic processes excited by the field of an open flat circular coil placed above a thin-walled sheet metal has been carried out in this article The basic relations for time-space distribution calculation of eddy currents in the considered inductor system have been derived. The obtained analytical relations have allowed making numerical evaluations and plotting three-dimensional amplitude-space distribution diagrams of induced current density in the thin-walled sheet metal.В рамках статьи проведен анализ электромагнитных процессов, возбуждаемых полем плоского "незамкнутого" кругового витка, расположенного над тонкостенным немагнитным листом металла. Получены основные зависимости для расчёта пространственно-временного распределения вихревых токов в рассматриваемой индукторной системе. По полученным аналитическим соотношениям проведены численные оценки и построены объёмные эпюры амплитудно-пространственного распределения плотности индуцированного тока.У рамках статті проведено аналіз електромагнітних процесів, що збуджуються полем плоского "незамкнутого" кругового витка, розташованого над тонкостінним немагнітним листом металу. Отримано основні залежності для розрахунку просторово-часового розподілу вихрових струмів в розглянутій індукторній системі. За отриманими аналітичним співвідношенням проведені числові оцінки і побудовані об'ємні епюри амплітудно-просторового розподілу густини індукованого струму

ТОНКИЙ КРУГОВОЙ ВИТОК С РАЗРЕЗОМ НАД ТОНКОСТЕННЫМ ЛИСТОМ МЕТАЛЛА

Analysis of electromagnetic processes excited by the field of an open flat circular coil placed above a thin-walled sheet metal has been carried out in this article The basic relations for time-space distribution calculation of eddy currents in the considered inductor system have been derived. The obtained analytical relations have allowed making numerical evaluations and plotting three-dimensional amplitude-space distribution diagrams of induced current density in the thin-walled sheet metal.В рамках статьи проведен анализ электромагнитных процессов, возбуждаемых полем плоского "незамкнутого" кругового витка, расположенного над тонкостенным немагнитным листом металла. Получены основные зависимости для расчёта пространственно-временного распределения вихревых токов в рассматриваемой индукторной системе. По полученным аналитическим соотношениям проведены численные оценки и построены объёмные эпюры амплитудно-пространственного распределения плотности индуцированного тока.У рамках статті проведено аналіз електромагнітних процесів, що збуджуються полем плоского "незамкнутого" кругового витка, розташованого над тонкостінним немагнітним листом металу. Отримано основні залежності для розрахунку просторово-часового розподілу вихрових струмів в розглянутій індукторній системі. За отриманими аналітичним співвідношенням проведені числові оцінки і побудовані об'ємні епюри амплітудно-просторового розподілу густини індукованого струму

НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В МИОМ, СВЯЗАННОЕ С ПРИТЯЖЕНИЕМ ТОНКОСТЕННЫХ ЛИСТОВЫХ МЕТАЛЛОВ. ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

Within the scope of this article, a summary is presented on the main world achievements of the new trend in magnetic-pulse metal working associated with attraction of specified sheet metal sections in vehicle production and repair. The importance of the new trend has been justified, its basic sources disclosed. Alternative straightening methods for damaged sheet metals are given.В рамках статьи проведен краткий обзор основных мировых достижений нового направления магнитно-импульсной обработки металлов, связанного с притяжением заданных участков листовых металлов при производстве и ремонте транспортных средств. Дано обоснование актуальности развития данного нового направления и раскрыты его основные первоисточники. Освещены альтернативные методы рихтовки повреждённых листовых металлов.У рамках статті проведено короткий огляд основних світових досягнень нового напрямку магнітно-імпульсної обробки металів, пов'язаного з притяганням заданих ділянок листових металів при виробництві та ремонті транспортних засобів. Дано обґрунтування актуальності розвитку даного нового напрямку і розкриті його основні першоджерела. Висвітлено альтернативні методи рихтування пошкоджених листових металів