Патрон для электрогидроимпульсной запрессовки труб — SU 1205394 (original) (raw)
Формула
ПАТРОН ДЛЯ ЭЛЕКТРОГИДРОИМПУЛЬСНОЙ ЗАПРЕССОВКИ ТРУБ, содержащий диэлектрический корпус в виде гильзы с изоляционной юбкой и взрывающуюся проволочку с токоподводом, размещенную в корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и эффективности запрессовки труб путем исключения пробоя по изоляционной юбке, токоподвод выполнен длиной, определяемой из следующего соотношения:
где lт - длина токоподвода, мм;
lю - длина изоляционного пути юбки, мм,
при этом длина изоляционного пути юбки lю определяется из соотношения
lю= K 
U5o/6 C5/24 L-7/24 l2n/3 d-n1 [мм] ,
где L - индуктивность разрядного контура, Гк;
ln, dn - длина и диаметр взрывающейся проволочки, м;
K-7, 85 10-6 - эмпирический коэффициент;
Uо - зарядное напряжение , В;
C - емкость батареи конденсаторов, Ф.
Описание
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается конструкции патрона разового действия для электрогидроимпульсной запрессовки труб в трубные решетки теплообменных аппаратов.
Целью изобретения является повышение качества и эффективности запрессовки путем исключения пробоев по изоляционной юбке.
На чертеже изображен патрон для электрогидроимпульсной запрессовки труб.
Патрон содержит корпус в виде гильзы 1 с изоляционной юбкой 2, а также вмонтированную в него взрывающуюся проволочку 3 с токоподводом 4.
На чертеже также показаны трубная решетка 5, труба 6, электрод 7, газовое облако 8.
Экспериментально установлено, что в месте контакта электрода с токоподводом образуется электропроводное шарообразное газовое облако. По мере увеличения оно вытягивается, приобретая форму эллипсоида вращения с большой диагональю по вертикали и малой по горизонтали. За время взрыва патрона газовое облако увеличивается в вертикальной плоскости до 40 мм, в горизонтальной - до 35 мм.
Причем, геометрические размеры газового облака существенно не зависят от зарядного напряжения в пределах диапазона его регулировки 30 
Uo 50 кВ. Запасенная энергия при этом изменялась от 7,8 до 22 кДж.
Поскольку длина токоподвода известных патронов постоянная и равна 55 мм, т. е. длина части токоподвода, выступающей за торец юбки, изменяется в пределах 5-25 мм, то газовое облако образуется в непосредственной близости к патрону.
Газовое электропроводное облако, образующееся в месте контакта электрода с токоподводом, способствует образованию пробоя по поверхности изоляционной юбки патрона, ухудшая режим энерговыделения в патроне и, тем самым, снижает эффективность запрессовки труб в трубных решетках теплообменных аппаратов.
Поэтому для устранения образования пробоя патрона через газовое облако длина части токоподвода, выступающей за торец юбки, должна быть не менее 40 мм, т.е. длина токоподвода определяется в зависимости от длины изоляционного пути юбки и равна
lт= 
lю+40мм где lт - длина токоподвода, мм;
lю - длина изоляционного пути юбки, мм.
При этом длина изоляционного пути юбки патрона определяется по формуле
lю = К 
Uo5/6 C5/24 L-7/24 ln2/4 dn-1, где К - эмпирический коэффициент, включающий совокупность размерных постоянных, определяющих физические свойства материала взрывающейся проволочки, и зависящий от величины пробивной напряженности по поверхности полиэтиленовой юбки (К = 7,85 10-6);
Uo - зарядное напряжение, В;
С - емкость батареи конденсаторов, Ф;
L - индуктивность разрядного контура, Гк;
ln, dn - длина и диаметр взрывающейся проволочки, м.
Работа патрона заключается в следующем.
При подаче энергии от генератора импульсных токов к токоподводу 4 в месте контакта последнего с электродом 7 образуется электропроводное газовое облако 8. Учитывая, что в предложенном патроне точка контакта электрода с токоподводом удалена на значительное расстояние (не менее 40 мм) от торца юбки патрона, газовое облако не оказывает влияние на процесс взрыва патрона.
При взрыве проволочки в патроне под действием импульса давления происходит запрессовка трубы 6 в трубной решетке 5.
Применение данного патрона позволит:
повысить качество и эффективность запрессовки труб за счет повышения КПД преобразования энергии конденсаторов в работу деформирования путем исключения шунтирующего пробоя по изоляционной юбке;
значительно упростить конструкцию изоляционной юбки и применять для всех типоразмеров патронов изоляционную юбку единой формы, что позволит уменьшить количество применяемых пресс-форм для изготовления патронов с 17 до одной. А это, в свою очередь, значительно повысить экономический эффект.
Рисунки
Заявка
3796553/27, 03.10.1984
Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР
Гуляева Л. Ю, Юрченко Е. С
МПК / Метки
МПК: B21D 26/10
Метки: запрессовки, патрон, труб, электрогидроимпульсной
Опубликовано: 20.02.1995