ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Тепловое воздействие импульсов ИМС в режиме генератора исследуется с помощью уравнения теплопроводности и математического пакета программ МАТhcad. Для импульса ИМС генератора, имеющего вид спадающей экспоненты, двойной интеграл в решении уравнения теплопроводности представлен в аналитическом виде. Для нулевого начального условия и нулевых граничных условий было получено решение уравнения теплопроводности в виде

,

где

- функция теплового воздействия.

Интеграл равен

В этих формулах Т(х,t) - функция распределения температуры в стержне длинойl; а =l/с_v-коэффициент температуропроводности;f(x,t)-функция теплового воздействия;l- коэффициент теплопроводности; c _v- объемная теплоемкость.

Приведены кривые (см.рисунок - поз.а) для импульсов одинаковой энергии и длительности, имеющих форму спадающей экспоненты и прямоугольную форму. Из сравнения графиков видно, что кривые отличаются передним фронтом. Для экспоненциального импульса нарастание температуры вначале происходит быстрее. Это приводит к уменьшению количества тепла, отводимого в холодную массу. Дальнейшее, более медленное нарастание температуры для экспоненциального импульса, имеет и другое преимущество, заключающееся в том, что часть тепла уже успевает распределиться в свариваемых кромках и, поэтому, уменьшается возможность слишком большого увеличения температуры и испарения металла, при этом максимальная температура для обоих импульсов остается одинаковой.

На рисунке - поз.б приведены результаты исследований для импульсов одинаковой энергии, но формой, определяемой активным сопротивлением дугового промежутка. С увеличением активного сопротивления дугового промежутка скорость нарастания температуры увеличивается, но при этом максимальная температура образца остается одинаковой.

Таким образом, при сварке ИМС электрическими генераторами возможно повышение скорости нарастания температуры образца без изменения энергии и максимальной температуры образца. Это позволяет уменьшить энергию источника и уменьшить вероятность прожига образца.

Распределение температур при воздействии импульсами одинаковой энергии:

а) для экспоненциального (Т ₁) и прямоугольного (Т ₂) импульсов;

б) для различных значений активного сопротивления дугового промежутка r ₁>r ₂>r ₃