CC BY
22УДК 621.38
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛНОВОДНЫХ ИЗГИБОВ
Д. С. Черепанова, Е. А. Карелина, В. И. Трифанов
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Представлен у совершенствованный способ изготовления волноводных изгибов.
Ключевые слова: способ, волновод, изгиб волновода, изготовление волноводных изгибов.
A METHOD OF MANUFACTURING THE WAVEGUIDE BENDS
D. S. Cherepanova, E. A. Karelina, V. I. Trifanov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The modern method of waveguide bends manufacturing is presented.
Keywords: method, the waveguide, bend waveguide, making the waveguide bends.
Существует множество способов изготовления волноводных изгибов, но их недостатками являются низкая производительность труда, необходимость изготавливать каждый гнутый участок отдельно и затем соединять между собой через фланцы, что снижает качество волноводов [1].
Предложенный ниже способ изготовления волноводов сложной формы расширяет технологические возможности, повышает производительность и точность изготовления волноводов сложной формы за счет возможности изготовления скрученных зон волноводов и гибов на одном устройстве за один технологический процесс.
Так как в изготовлении волноводных изгибов в последнее время на первый план вышло обеспечение точности гибки волновода, в связи с этим представлен следующий метод гибки.
Приспособление для изготовления волноводных изгибов представлено на рис. 1. В нее входят электродвигатель нажимного болта, две направляющих, подвижная и неподвижная оправки, электромагнит, нажимной болт и гайка. В подвижной и неподвижной оправках выполнены продольные канавки шириной, соответствующей наружному размеру волновода прямоугольного сечения, например, 6,7-0,1 мм, а глубиной 3,35-0,2 мм.
Между подвижной и неподвижной оправками помещают волновод. Затем в волновод засыпают магнитный порошок, при этом края волновода закрывают заглушками, чтобы магнитный порошок не высыпался.
При помощи гайки, которая находится под подвижной оправкой, начинают стягивать оправки, данные оправки движутся по направляющим, а затем
смыкаются, формируя изгиб волновода в полости, образованной канавками. Электромагниты, которые установлены на оправках притягивают к себе магнитный порошок, который находится внутри волновода, таким способом в процессе гибки удается устранить образование внутренних дефектов.
В ходе гибки происходит утонение стенки волновода, т. е. изменяется толщина стенки, что ведет к потере механической прочности. В результате действия растягивающих напряжений наружная стенка трубы утоняется, а внутренняя под действием сжимающих напряжений утолщается [2].
Утонение стенок в местах изгиба труб и переходов криволинейных участков в прямолинейные не должно превышать для труб алюминиевых сплавов - 25 % от исходной толщины стенки. Для волновода с шириной 1,8 мм и длиной 3,6 мм минимальная толщина стенки равна 0,6 мм, для волновода с сечением 4,8^4,8 мм минимальная толщина стенки составляет 0,82 мм.
Предложенный способ позволяет обеспечить требуемые параметры по толщине стенки. Схема процесса гибки представлена на рис. 1.
Точность метода гибки составляет ±0,05 мм.
Возможно изгибать волноводы, выполненные из латуни, так как латунь хорошо поддается гибке и пайке [3].
В связи с тем, что в гибочном приспособлении присутствуют магниты, необходимо произвести расчет магнитного потока по формуле
Ф = B ■ S, (1)
где Б - магнитная индукция, Тл; S - площадь сечения, м2.
Технология и мехатроника в машиностроении
б
а
Рис. 1. Способ изготовления волноводных изгибов: а - начальное положение волновода в приспособлении: 1, 2 - направляющие; 3 - электродвигатель нажимного винта; 4, 9 - электромагниты; 5 - неподвижная оправка; 6 - волновод, наполненный магнитным порошком; 7 - подвижная оправка; 8 - гайка; 10 - нажимной винт; б - конечное положение волновода в приспособлении
Рис. 2. Винтовое приспособление для калибровки изогнутых труб
В свою очередь магнитная индукция находится по формуле
B _ ^^ max
I ■ S
(2)
где I - сила тока и равна 1,2 А; площадь сечения равна 0,002 м2. Магнитная индукция равна 0,6 Тл. Сила магнитного потока Ф равна 0,0012 Вб [3].
Повышение точности размеров канала волновода в области изгиба после гибки можно обеспечить путем дополнительной его калибровки, применяемой для всех способов гибки. Изогнутая волноводная труба, обезжиренная и отожженная, помещается в приспособление, фиксирующее её положение. Через неё проталкиваются калибровочные ролики. Обычно используется 30-50 роликов переменного диаметра. Наименьший ролик на 0,2-0,3 мм меньше окончательных размеров волновода. Каждый из последующих на 0,01 мм больше предыдущего [3].
Последние 10 роликов имеют одинаковые размеры, соответствующие номинальным размерам неизогнутой части канала волновода. При проталкивании сквозь волноводную трубу ролики осаживают металл стенок и сглаживают неровности токонесущей поверхности. Калибровочные ролики проталкиваются с помощью фрикционного пресса или винтового приспособления (рис. 2) [3].
Библиографические ссылки
1. Пат. 2634815 Российская Федерация, МПК В2Ш11/14. Способ изготовления волноводов сложной формы и устройство для осуществления способа / Панов Д. В., Рубцов И. С. и др. ; заявитель и патентообладатель Федеральное гос. унитарное предприятие «Техномаш». № 2016151912/16 ; заявл. 28.12.16 ; опубл. 03.11.17, Бюл. № 31. 14 с.
2. Устройство для изготовления волноводных труб прямоугольного сечения / И. В. Трифанов, М. А. Луб-нин, Г. И. Григоров [и др.]. Опубл. Б. И. № 42, 1992.
3. Волноводы [Электронный ресурс] : энциклопедия. URL: Ы1р8://ги.-тк1реШа.о^/Волновод (дата обращения: 10.09.2018).
References
1. Panov D. V., Rubtsov I. S. Sposob izgotovleniya volnovodov slozhnoy formy i ustroystvo dlya osu-shchestvleniya sposoba [Method of manufacturing waveguides of complex shape and device for the implementation of the method]. Patent RF, no 2634815, 2016.
2. Trifanov I. V. [Device for the manufacture of rectangular waveguide tubes] Opubl. B. I. № 42, 1992.
3. Waveguides Available at: https://ru.wikipedia.org/ Волновод (accessed: 10.09.2018).
© Черепанова Д. С., Карелина Е. А., Трифанов В. И., 2018
