Электрогидравлические технологии
Физические основы электрогидравлического эффекта
Электрогидравлический эффект - это возникновение высокого давления в результате высоковольтного электрического разряда между погруженными в непроводящую жидкость электродами. За счет энергии импульсной ударной волны, распространяющейся вокруг канала разряда в рабочей среде, возникает давление.
Рис. 11.3 Электрическая схема электрогидравлической обработки
|
Схема установки для получения электрогидравлического эффекта показана на рис. 11.3.
Конденсатор-накопитель С заряжается от сети через повышающий трансформатор Тр и выпрямитель Д. Значения импульсов тока в зарядной цепи ограничиваются зарядным сопротивлением. При пробое формирующего промежутка ФП конденсатор разряжается на рабочий искровой промежуток РП.
Энергия, запасенная в накопителе преобразуется в искровом высоковольтном разряде в жидкости в тепловую, световую, механическую и т.д. При пробое практическая несжимаемость жидкостей приводит к появлению такого явления, как электрогидравлический удар, что еще больше усиливает действие электрического взрыва.
Носителями энергии при искровом высоковольтном разряде в жидкости являются ударная волна и парогазовая сфера. Поэтому большая часть энергии должна быть выделена в разрядном промежутке за первый полупериод колебания тока.
Использование электрогидравлических технологий в промышленности
|
|
|
Очистка литья. Детали, полученные в с помощью литья нуждаются в очистке от формовочной земли. Очистка производится в воде и полностью исключает пылеобразование. При этом методе очищаемые отливки помещают в бак. После установки электродов относительно деталей последние очищаются от формовочной земли серией импульсов. Применение многоэлектродных трехфазных установок позволяет производить обработку сразу нескольких отливок.
Формообразование. Эта технология применяется для получения фасонных изделий из тонколистового материала с использованием направленных ударных волн высокой интенсивности, возникающих в жидкости при импульсном электрическом разряде. Основными факторами формообразования методом электрогидравлического разряда являются сверхвысокие ударные гидравлические давления, мощные кавитационные процессы, ультразвуковое излучение.
Для получения различных по форме изделий создаются различные формы волн: с острым фронтом, сферические и др. Это достигается различным расположением электродов, а также различными формами проволочек, закорачивающих межэлектродный промежуток.
Рис. 11.2 – Схема электрогидравлической штамповки
|
|
|
|
Листовую заготовку 2 (рис. 11.2) укладывают на матрицу 1 и прижимают к ней с помощью прижимных устройств. Над заготовкой расположена жидкая передающая среда 4, в которой на определенном расстоянии от заготовки размещены положительный и отрицательный электроды 5, соединенные с генератором импульсов тока электрогидравлической установки.
При высоковольтном разряде между электродами возникает токопроводящий искровой канал, мгновенное расширение которого приводит к возникновению в жидкости ударной волны. Деформация листовой заготовки происходит под действием ударной волны, образующейся при расширении газовой сферы, и гидропотока.
Изменяя расстояние между концами рабочих электродов, можно получить различную форму фронта ударной волны. Если расстояние между электродами мало, то возникает волна со сферическим фронтом. Если же электроды удалены друг от друга на несколько сантиметров, то образуется волна с цилиндрическим фронтом. Плоский фронт можно получить, применив тонкую проволочную сетку, которая мгновенно испаряется при прохождении импульса тока.
Тонкое измельчение. При этом технологическом приеме материал диспергируется или разрушается волной, которая возникает при электрогидравлическом ударе в жидкости. Разрушающая способность волны зависит от параметров разрядного контура, а энергия импульса - от напряжения и емкости конденсатора.
|
|
|
Дробление минералов. Для дробления различных минеральных сред применяются специальные электрогидравлические вибраторы. Они представляют собой систему цилиндр - поршень. Корпус вибратора заполнен жидкостью (водой). От специального ИП на электроды вибратора подается высоковольтный импульс, вызывающий искровой разряд между ними. При этом в жидкости возникает импульс давления, под его действием поршень перемещается вдоль своей оси. Следствием движения поршня в полости цилиндра является разряжение, и под действием атмосферного давления поршень возвращается в исходное положение. Так осуществляется возвратно-поступательное движение поршня. Оно характеризуется определенным механическим импульсом, который передается на обрабатываемый объект.
Ультразвуковые технологии
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 126; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!