Ինդուկցիոն ալյումինե կծկում `համակարգչային օժանդակությամբ

Ինդուկցիոն ալյումինե կծկում `համակարգչային օժանդակությամբ

Ինդուկցիոն ալյումինե ամրակցում արդյունաբերության մեջ ավելի ու ավելի է տարածվում: Բնորոշ օրինակ է ավտոմոբիլային ջերմափոխանակիչի մարմնին տարբեր խողովակների ամրացումը: Ի ինդուկցիոն ջեռուցման կծիկ Այս տեսակի գործընթացների համար լայնորեն օգտագործվողը ոչ շրջապատող գործընթաց է, որը կարելի է անվանել «Horseshoe-hairpin» ոճ: Այս կծիկների համար մագնիսական դաշտը և արդյունքում պտտվող հոսքի բաշխումը իրենց էությամբ 3-D բնույթ ունեն: Այս դիմումներում խնդիրներ կան համատեղ որակի և արդյունքների մասշտաբի հետ մաս առ մաս: Ավտոմոբիլային խոշոր արտադրողի համար այսպիսի մեկ խնդիր լուծելու համար Flux3D համակարգչային մոդելավորման ծրագիրն օգտագործվել է գործընթացների ուսումնասիրման և օպտիմիզացման համար: Օպտիմիզացումը ներառում էր ինդուկցիոն կծիկի և մագնիսական հոսքի կարգավորիչի կազմաձևի փոփոխում: Նոր ինդուկցիոն ոլորունները, որոնք փորձարարականորեն վավերացվել են լաբորատորիայում, արտադրում են ավելի բարձրորակ հոդերով մասեր մի քանի արտադրական տեղամասերում:

Յուրաքանչյուր մեքենայի համար անհրաժեշտ են մի քանի տարբեր ջերմափոխանակիչներ (ջեռուցիչի միջուկներ, գոլորշիացնող սարքեր, կոնդենսատորներ, ռադիատորներ և այլն) էլեկտրահաղորդման հովացման, օդորակման, յուղի հովացման և այլնի համար: Ուղևորատար ավտոմեքենաների ջերմափոխանակիչների գերակշիռ մասը այսօր պատրաստված են ալյումինի կամ ալյումինի համաձուլվածքներից: Նույնիսկ եթե միևնույն շարժիչն օգտագործվում է ավտոմոբիլային մի քանի մոդելների համար, միացումները կարող են տարբեր լինել `ծածկույթի տակ տեղադրված տարբեր դասավորությունների պատճառով: Այդ պատճառով մասերի արտադրողների համար սովորական պրակտիկա է կատարել մի քանի հիմնական ջերմափոխանակիչ մարմիններ, իսկ երկրորդական գործողության ընթացքում տարբեր միակցիչներ կցել:

Atերմափոխանակման մարմինները սովորաբար բաղկացած են ալյումինե լողակներից, խողովակներից և վառարանում միասին ամրացված վերնագրերից: Ամրակցումից հետո ջերմափոխանակիչները հարմարեցված են տվյալ մեքենայի համար `կցելով կամ նեյլոնե տանկեր, կամ առավել հաճախ տարբեր ալյումինե խողովակներ միացման բլոկներով: Այս խողովակները կցվում են կամ MIG եռակցման, բոցի կամ ինդուկցիոն ամրացման միջոցով: Ամրապնդման դեպքում անհրաժեշտ է շատ ճշգրիտ ջերմաստիճանի վերահսկում `ալյումինի հալման և եռակցման ջերմաստիճանի փոքր տարբերության պատճառով (20-50 C կախված խառնուրդից, լցանյութից և մթնոլորտից), ալյումինի բարձր ջերմային հաղորդունակություն և այլ հեռավորության վրա փոքր հեռավորություն: նախորդ գործողության ընթացքում ամրացված հոդերը:

Ներքին ջեռուցում տարբեր խողովակների ջերմափոխանակման վերնագրերի ամրացման սովորական մեթոդ է: Նկար 1-ը an- ի նկարն է Ինդուկցիայի պոչը ջերմափոխանակիչի վերնագրի վրա խողովակի խողովակին ամրացման համար սահմանված կարգ: Հաշվի առնելով ճշգրիտ ջեռուցման պահանջները, ինդուկցիոն կծիկի երեսը պետք է լինի մոտակայքում ամրացվող կցամասին: Ուստի պարզ գլանաձեւ կծիկ չի կարող օգտագործվել, քանի որ հոդի ամրացումից հետո այդ մասը հնարավոր չէր հանել:

Այս հոդերի ամրացման համար օգտագործվում են ինդուկցիոն կծիկի երկու հիմնական ոճեր. «Կակղամորթ» և «ձիաձիգ» ոճի ինդուկտորներ: «Clamshell» ինդուկտորները նման են գլանաձեւ ինդուկտորների, բայց դրանք բացվում են ՝ թույլ տալով մասերի հեռացում: «Horseshoe-hairpin» ինդուկտորները մասի բեռնման համար ունեն ձիաձևի տեսք և, ըստ էության, հոդի հակառակ կողմերում գտնվող երկու hairpin գալար են:

«Clamshell» ինդուկտորի օգտագործման առավելությունն այն է, որ ջեռուցումն ավելի համաչափ է շրջագծով և համեմատաբար հեշտ է կանխատեսել: «Clamshell» ինդուկտորի անբարենպաստությունն այն է, որ պահանջվող մեխանիկական համակարգն ավելի բարդ է, և բարձր հոսանքի շփումները համեմատաբար անվստահելի են:

«Horseshoe-hairpin» ինդուկտորներն արտադրում են ավելի բարդ 3-D ջերմային օրինաչափություններ, քան «Clamshells»: «Horseshoe-hairpin» ոճով ինդուկտորի առավելությունն այն է, որ մասի մշակումը պարզեցված է:

Ներածություն ալյումինե կեղեւ

Համակարգչային սիմուլյացիան օպտիմիզացնում է կպչունացումը

Heatերմափոխանակիչների խոշոր արտադրողը որակի խնդիրներ ուներ նկ .1-ում ցույց տրված հոդի ամրացման հետ `օգտագործելով ձիաձև վարսակի ոճի ինդուկտոր: Ամրապնդող հանգույցը լավն էր մասերի մեծ մասի համար, բայց որոշ մասերի համար ջեռուցումն ամբողջովին տարբեր կլիներ, ինչը հանգեցնում էր հոդի անբավարար խորության, սառը հոդերի և լցահարթիչ մետաղի բարձրացմանը խողովակի պատին տեղական գերտաքացման պատճառով: Նույնիսկ յուրաքանչյուր ջերմափոխանակիչի արտահոսքի փորձարկման արդյունքում որոշ մասեր դեռ հոսում էին շահագործման այս հոդի վրա: Խնդիրը վերլուծելու և լուծելու համար պայմանագիր է կնքվել Կենտրոնի ինդուկցիոն տեխնոլոգիաների ինստիտուտի հետ:

Աշխատանքի համար օգտագործվող էլեկտրամատակարարումն ունի 10-ից 25 կՀց փոփոխական հաճախականություն և 60 կՎտ անվանական հզորություն: Ամրացման գործընթացում օպերատորը խողովակի վերջի վրա տեղադրում է լցահարթիչ մետաղի օղակ և խողովակը ներդնում խողովակի ներսում: Heatերմափոխանակիչը տեղադրվում է հատուկ սարքի վրա և տեղափոխվում է ձիաձիգ ինդուկտորի ներսում:

Ամրապնդման ամբողջ տարածքը նախածանցված է: Մասը տաքացնելու համար օգտագործվող հաճախականությունը սովորաբար 12-ից 15 կՀց է, իսկ ջեռուցման ժամանակը `մոտ 20 վայրկյան: Էլեկտրաէներգիայի մակարդակը ծրագրավորված է ջեռուցման շրջանի վերջում գծային կրճատմամբ: Օպտիկական պիրոմետրը անջատում է հոսանքը, երբ հոդի հետևի կողմում ջերմաստիճանը հասնում է նախանշված արժեքի:

Կան բազմաթիվ գործոններ, որոնք կարող են առաջացնել անհամապատասխանություն արտադրողի կողմից, ինչպիսիք են հոդերի բաղադրիչների փոփոխությունը (չափերը և դիրքը) և անկայուն և փոփոխական (ժամանակին) էլեկտրական և ջերմային շփումը խողովակի, խողովակի, լցահարթիչի օղակի և այլնի միջև: Որոշ երեւույթներ ըստ էության անկայուն են, և այդ գործոնների փոքր տատանումները կարող են առաջացնել գործընթացի տարբեր դինամիկա: Օրինակ, բաց լցահարթիչ մետաղական օղակը կարող է մասամբ լիցքաթափվել էլեկտրամագնիսական ուժերի ներքո, և օղակի ազատ վերջը կարող է հետ մղվել մազանոթային ուժերով կամ մնալ չհալված: Աղմուկի գործոնները դժվար է նվազեցնել կամ վերացնել, և խնդրի լուծումը պահանջում էր ընդհանուր գործընթացի կայունության բարձրացում: Համակարգչային սիմուլյացիան արդյունավետ գործիք է գործընթացը վերլուծելու և օպտիմալացնելու համար:

Ամրապնդման գործընթացի գնահատման ընթացքում ուժեղ էլեկտրադինամիկ ուժեր են նկատվել: Էլեկտրաէներգիայի միացման պահին պոռնո կծիկը հստակորեն ընդլայնում է ունենում էլեկտրադինամիկ ուժի հանկարծակի կիրառման պատճառով: Այսպիսով, ինդուկտորը մեխանիկորեն ամրապնդվեց ՝ ներառյալ լրացուցիչ ապակեպլաստե (G10) ափսե ներառելով երկու հեգնանքի կծիկի արմատները: Ներկա էլեկտրադինամիկ ուժերի մյուս ցուցադրումը հալված լցանյութի մետաղի տեղափոխումն էր պղնձի շրջադարձին մոտ գտնվող տարածքներից, որտեղ մագնիսական դաշտը ավելի ուժեղ է: Նորմալ գործընթացում լցահարթիչ մետաղը միատեսակ բաշխվում է հոդի շուրջ `մազանոթային ուժերի և ձգողականության շնորհիվ` ի տարբերություն աննորմալ գործընթացի, երբ լցահարթիչը կարող է դուրս գալ հոդից կամ տեղափոխվել խողովակի մակերևույթի երկայնքով:

Քանի որ ինդուկցիոն ալյումինե լծակ շատ բարդ գործընթաց է, իրատեսական չէ ակնկալել փոխադարձ զուգակցված երևույթների ամբողջ շղթայի ճշգրիտ մոդելավորում (էլեկտրամագնիսական, ջերմային, մեխանիկական, հիդրոդինամիկ և մետալուրգիական): Ամենակարևոր և վերահսկելի գործընթացը էլեկտրամագնիսական ջերմության աղբյուրների առաջացումն է, որոնք վերլուծվել են Flux 3D ծրագրի միջոցով: Ինդուկցիոն ամրացման գործընթացի բարդ բնույթից ելնելով ՝ գործընթացների նախագծման և օպտիմիզացման համար օգտագործվել է համակարգչային մոդելավորման և փորձերի համադրություն:

 

Ինդուկցիոն_Ալյումինե_կլակումը համակարգչայինի օգնությամբ