Расширение цилиндрических трубчатых заготовок на высоковольтной магнитно-импульсной установке с управляемым вакуумным разрядником

Abstract

Целью работы является экспериментальная проверка существования области значений параметров емкостного накопителя энергии магнитно-импульсной установки с управляемым вакуумным разрядником, в которой с высокой вероятностью происходит«срез» импульсов разрядного тока и расширение цилиндрических тонкостенных трубчатых заготовок при помощи внешнего индуктора. Методика. Эксперименты были проведены на высоковольтной магнитно-импульсной установке НТУ «ХПИ», оснащенной управляемым вакуумным разрядником. Использовали многовитковый индуктор, внутрь которого помещалась диэлектрическая матрица и заготовка из алюминиевого сплава. Изменяли емкость и зарядное напряжение накопителя энергии. Импульсы разрядного тока измеряли при помощи пояса Роговского и регистрировали на осциллографе. Результаты. Магнитно-импульсным расширением цилиндрических заготовок при помощи внешнего индуктора получены детали сложной формы и осуществлено снятие металлической детали, напрессованной на диэлектрический стержень. Научная новизна. Показано, что частоту«срезаемого» импульса, при которой амплитуда отрицательного давления магнитного поля близка к максимальной, а также зарядное напряжение необходимо согласовывать с параметрами емкостного накопителя энергии, при которых с высокой вероятностью происходит«срез» импульса. Практическое значение. Получены рекомендации для использования в магнитно-импульсных технологиях, основанных на применении «срезанных» импульсов, установок с управляемыми вакуумными разрядниками.Purpose. An experimental verification of the existence of a range of values for the parameters of the capacitive energy storage of the magnetic-pulse installations with controlled vacuum discharger, in which, with a high probability, there is a «cut» of the discharge currentpulses and the expansion of cylindrical thin-walled tubular workpieces using an external coil. Methodology. High voltage magnetic-pulse installation of NTU «KhPI» with controlled vacuum discharger, multiturn coil with inside dielectrical die and insidealuminum alloy workpiece are used. The capacitance and charge voltage of capacitive energy storage are changed. Discharge current pulses are measured by Rogowski coil and the oscillograph. Results. Parts of complicated shape are made by expansion of cylindrical tubular work-pieces with help of external coil. Pressed metallic tubular part is removable from inner dielectric rod. Originality. The frequency of «cut» pulse is defined by negative magnetic field pressure amplitude. It is shown that we must coordinate this frequency and charge voltage with capacitive storage parameters by high probability of pulse «cut». Practical value. It is shown how to use installations with controlled vacuum dischargers in magnetic forming technology based on «cut» pulses.