Особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсній обробці листових феромагнетиків
The article subject is being related to the magnetic pulse metal forming some problem. The physical mechanism of the pulse magnetic fields force action on the thin-walled sheet ferromagnetic conducting plates is theoretically formulated and justified. It is shown the attracting forces what are cause...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Технічна електродинаміка |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут електродинаміки НАН України
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/62062 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсній обробці листових феромагнетиків / Ю.В. Батигін, А.В. Гнатов // Технічна електродинаміка. — 2012. — № 1. — С. 71-77. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859609797192581120 |
|---|---|
| author | Батигін, Ю.В. Гнатов, А.В. |
| author_facet | Батигін, Ю.В. Гнатов, А.В. |
| citation_txt | Особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсній обробці листових феромагнетиків / Ю.В. Батигін, А.В. Гнатов // Технічна електродинаміка. — 2012. — № 1. — С. 71-77. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технічна електродинаміка |
| description | The article subject is being related to the magnetic pulse metal forming some problem. The physical mechanism of the pulse magnetic fields force action on the thin-walled sheet ferromagnetic conducting plates is theoretically formulated and justified. It is shown the attracting forces what are caused by magnetic properties of the metals worked out are prevailing for the low working frequencies. In increasing frequencies over some fixed limit value the attraction is changed into repulsion what is caused by prevailing action of the Lorenz’s forces the nature of which is the electrical dynamical interacting the external fields with induced whirlwind currents.
|
| first_indexed | 2025-11-28T10:29:15Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1607-7970. . . 2012. 1 71
621.318.4
-
, , , ,
,
. , 25, , 61002, .
. ,
, . -
,
. . 10, . 1, . 5.
: , , , , -
, , , .
, .
, 2004 .
, [7]. -
, -
.
-
[2,8,10]. -
. , -
-
.
~0.5÷1.0 , ,
~ 10 .
~ 2.2
. -
~7.5
. , .
, -
, .
-
( ). , ,
, [1,4,7].
[3], , -
, , -
, .
, ( -
)
. ,
. , . ( ) -
, .
[1,5,7]. , -
-
( , ). -
.
© ., ., 2012
72 ISSN 1607-7970. . . 2012. 1
, -
, ,
, , .
1. , ,
. ( m~ 105÷107 ) -
r 1, r 1 r >1.
[9],
, -
, r >1.2.
2. .
. -
. – .
3.
, .
– – .
-
,
.
– -
. . 1, 1 – , 2 –
, zr eee ,, .
-
. -
.
„ ”
( 0), -
, .
I(t), -
,
/ 1c ( – , c – -
, -
).
=0 ( –
).
, -
, d/R1,2<<1
<<1 ( 1 d2, , d – , R1,2 –
).
1 0 r, 0 r –
.
. .
, -
r . , -
, . , -
, , , [6], ,
( )rd H dH
( ~105 ), [1,5,7].
, [5], -
, dz ,0 , . 1.
d
2r
z
1
2R
1
2R
2
0
er
ez
e
h
C
. 1
ISSN 1607-7970. . . 2012. 1 73
2 2
1
1
00
2 ( , ) ( )( , , ) ( ) ( ) *
( )
k xhxm k k rd
k k r
j F x zr djj z r f x e x J x e dx
d d x d
, (1)
mj )(j ; t , ( -
) ;
2
1
12
1( ) ( ) / , ( )
R
R
f x f r r J xr d dr f r
d
; 1 /J xr d – ; k
11 1tg ( ) 2k k r r kx x ; 1
1 , sin 1k r r kF x z x zd 1cos 1k k zd ;
2 2( ) cos ( ) 2( ) 2 sin 1 ( )k r k r r k k k rx x x x .
(1), -
2 2 1 2 2 1
0
( ) ( )exp ( ) exp ( ) ( )k k
dj djx x d
d d .0,)(
,),(
d
dj
j
( ) -
, . ( 0) -
[1,5].
:
)
2 2
2
2
1
00
2 ( ), )( , , ) ( ) ( ) ( )*
( ) ( ))
k xhxm k k rd
r
k k r
j F x zrH z r f x e xJ x j e dx
d x
, (2)
1 1
2 , cos 1 sin 1k r r k k kF x z x zd zd ;
)
2 2
2 1
0
00
2 ( ), )( , , ) ( ) ( )*
( ) ( ))
k xhxm k k rd
z
k k r
j F x zrH z r f x e x J x j e dx
d x
, (3)
0 /J xr d – .
, (1) (3)
.
, ,
[5] 1
0
( , ) ( , , ) ( , , )
d
L rP r t j z r t H z r t dz . (4)
(4), (1) (2), ,
, .
, -
, [5]
2 2 1 2 2
0 1 2 1 20,5( ) 1r r z z r r rP H H H H , (5)
zH 1 , zH 2 rH 1 , rH 2 –
.
(5) , ,
, , [5], ; -
, , , -
-
, , -
74 ISSN 1607-7970. . . 2012. 1
; r >>1 , , -
,
.
,
(4) , (5),
2 2 1 2 2
1 1 2 1 2
0
( , ) ( , , ) ( , , ) ( 1) / 2
S
d
r r z z r r rP r t j z r t H z r t dz H H H H . (6)
:
– R1 =0.025 ; R2 =0.03 ; – h
=0.0005 . :
)()()( 21 RrRrrf , ( )r – .
-
, 0( ) sin ,mj t j e 2 1( )m mj I R R -
; Im – ; 0 – [1,5]. – -
=0.4·107 1/ d=0.00075 .
[9] -
~ 106 r 2.5. – Im =50 ,
– f = 2÷8 , – 0 =0.3.
(4), (5), (6).
,
, . 2 ( ~ 2 ) . 3 ( ~ 8 ), –
, – .
0
10
20
30
40
-10
-20
-30
-40
t?10-3, c
L, M ?105, 2
L=f(t)
M=f(t)
0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2
L=f(r)
=f(r)
r/R2
0
10
20
30
40
-10
-20
-30
-40
L, M ?105, 2
0.08 0.16 0.24 0.32 0.480.40
. 2
t?10-3, c
.
0
25
50
75
125
100
-50
-25
L=f(t)
M=f(t)
L=f(r)
M=f(r)
0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 r/R2
0.60
25
50
75
125
100
-50
-25
L, M ?105, 2
L, M ?105, 2
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
. 3
ISSN 1607-7970. . . 2012. 1 75
, ( . 2, .
3, ). . -
.
, .
– ( , . 1, 2) – , ,
, ~ 0.05 ( , . 3,4). -
( , . 5, 6). , -
,
(
) .
2.0 8.0
1 PL ( ) 1.98·105, 2 18.27 ·105, 2
2 PM ( ) – 9.86 ·105, 2 – 8.37 ·105, 2
3 PL r/R2 ]1.1,7.0[ ( ) 12.8 ·105, 2 42.8 ·105, 2
4 PM r/R2 ]1.1,7.0[ ( ) – 16.9 ·105, 2 – 13.85 ·105, 2
5 PL r/R2 ]1.1,7.0[ ( ) 2556, 8550,
6 PM r/R2 ]1.1,7.0[ ( ) – 3285, – 2765,
. 4 – ( ) -
( ) ~2 , –
, – .
, -
-
( ),
( -
– , – -
), .
. 5.
.
( )
,
.
-
0
-294
Fs (f),
294
588
3000 4000 5000 6000
7000 8000
f,
2000
-588
-882
. 5
t·10-3, c
-20
-30
-10
10
0
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.40.4 0.6
0.7 0.8
1.2
-10
-20
-30
0
s (t) ·105, / 2
s (r) ·105, / 2
r/R2
0.9 1 1.1 1.2
. 4
76 ISSN 1607-7970. . . 2012. 1
– . , ,
.
. , . – '-
, , .
-
. , , -
,
.
-
, .
.
.
,
,
-
, , ~ 8 ~ 2 -
. , . 5, f
<6 , f >6 – .
. 1. -
. .
2. , , -
.
. , -
– .
3. -
-
, -
.
1. ., . , ,
// . . – 2010. – 1. – . 9–14.
2. ., ., .., -
// . . – 2005. – 5. – . 9–14.
3. ., . -
, // . . – 2007. – 6. – . 17–18.
4. ., .
. : . – 1999. – 362 .
5. ., ., . -
. 3. . –
: , 2009. – 240 .
6. . . – : " ". – 1974. – 488 .
7. Batygin Yu.V., Lavinsk V.I., Khimenko L.T. Direction Change of the Force Action upon Conductor under
Frequency Variation of the Acting magnetic Field. Proceedings of the 1-st International Conference on High Speed
Metal Forming. March 31/April 1, 2004. Dortmund, Germany. – P. 157–160.
8. Fireteanu V., Tudorache. Electromagnetic Forces in Transverse Flux Induction Heating // IEEE Transaction
on Magnetics. – 2000. – Vol. 36. – 4. – Pp. 1792–1795.
9. Meichtry R., Kouba I. Dent removing method and device. Patent US 2008/0163661A1, Jul.10, 2008.
10. Neau Y., Paya B., Anderhuber M., Griffay G., Ducloux F., Hellegouarch, J., Ren J.Y. "High Power (3 MW)
transverse flux inductor for industrial heating of wide range size strips", Proc. of Int. Conf. EPM 2003 Electromagnetic
Processing of Materials, Oct. 2003, Lyon (France). – p. 570–575.
ISSN 1607-7970. . . 2012. 1 77
621.318.4
-
, , , ,
,
. , 25, , 61002, .
-
. ,
,
. -
, . . 10, . 1, . 5.
: , , , -
, , , , .
The Features of the Electrical Magnetic Forces Excitation in the Magnetic Pulse Sheet Ferromagnetic Metal
Working
Yu.V.Batygin, A.V.Gnatov,
Kharkov National Automobile-Highway University,
Petrovskoho str. 25, Kharkiv, 61002, Ukraine.
The article subject is being related to the magnetic pulse metal forming some problem. The physical mechanism of the
pulse magnetic fields force action on the thin-walled sheet ferromagnetic conducting plates is theoretically formulated
and justified. It is shown the attracting forces what are caused by magnetic properties of the metals worked out are pre-
vailing for the low working frequencies. In increasing frequencies over some fixed limit value the attraction is changed
into repulsion what is caused by prevailing action of the Lorenz’s forces the nature of which is the electrical dynami-
cal interacting the external fields with induced whirlwind currents. References 10, table 1, figures 5.
Key words: metal forming, pulse magnetic field, force action, sheet ferromagnetic, low working frequencies, attraction,
high frequencies, repulsion.
1. Bat gin Yu.V., Bondarenko A.Yu. The forces operating on the thin-walled conductor in the penetrable field
of flat single turn solenoid // Tekhn chna elektrodynam ka. – 2010. – 1. – Pp. 9–14. (Rus)
2. Vishtak T.V., Kondratenko I.P., Rashchepkin A.P. Electromagnetic fseld and forces in single-phase inductors
of a transverse magnetic field for bands heating // Tekhn chna elektrodynam ka. – 2005. – 5. – p .9–14. (Rus)
3. utenko L.A., Mikhailov V.M. Influence of form of impulse of the external magnetic field on
electrodynamic efforts deforming a cylindrical shell // Tekhn chna elektrodynam ka. – 2007. – 6. – p. 17–18. (Rus)
4. Podoltsev A.D., Kucheriavaia I.N. Elements of theory and numerical calculation for the electromagnetic
processes in conducting environments. Monograph. – Kyiv: Institut elektrodinamiki Natsionalnoi Akademii Nauk
Ukrainy. – 1999. – 362 . (Rus)
5. Turenko A.N., Bat gin Yu.V., Gnatov A.V. The pulse magnetic fields for progressive technologies. Vol.3.
Theory and experiment of attraction of the thin-walled metals by the mpulse magnetic fields. – Kharkov: KhNADU,
2009. – 240 p. (Rus)
6. Turovskii Ya. Techn cal electrodynam ks. – Moskva: Energiia. – 1974. – 488 . (Rus)
7. Batygin Yu.V., Lavinsk V.I., Khimenko L.T. Direction Change of the Force Action upon Conductor under
Frequency Variation of the Acting magnetic Field. Proceedings of the 1-st International Conference on High Speed
Metal Forming. March 31/April 1, 2004. Dortmund, Germany. – Pp. 157–160.
8. Fireteanu V., Tudorache T. Electromagnetic Forces in Transverse Flux Induction Heating // IEEE Transac-
tion on Magnetics. – 2000. – Vol. 36. – 4. – Pp. 1792–1795.
9. Meichtry R., Kouba I. Dent removing method and device. Patent US 2008/0163661A1, Jul.10, 2008.
10. Neau Y., Paya B., Anderhuber M., Griffay G., Ducloux F., Hellegouarch, J., Ren J.Y: "High Power (3 MW)
transverse flux inductor for industrial heating of wide range size strips", Proc. of Int. Conf. EPM 2003 Electromagnetic
Processing of Materials, Oct. 2003, Lyon (France). – p. 570–575.
27.04.2011
Received 27.04.2011
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-62062 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3599 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-28T10:29:15Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Батигін, Ю.В. Гнатов, А.В. 2014-05-16T06:14:06Z 2014-05-16T06:14:06Z 2012 Особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсній обробці листових феромагнетиків / Ю.В. Батигін, А.В. Гнатов // Технічна електродинаміка. — 2012. — № 1. — С. 71-77. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 0204-3599 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/62062 621.318.4 The article subject is being related to the magnetic pulse metal forming some problem. The physical mechanism of the pulse magnetic fields force action on the thin-walled sheet ferromagnetic conducting plates is theoretically formulated and justified. It is shown the attracting forces what are caused by magnetic properties of the metals worked out are prevailing for the low working frequencies. In increasing frequencies over some fixed limit value the attraction is changed into repulsion what is caused by prevailing action of the Lorenz’s forces the nature of which is the electrical dynamical interacting the external fields with induced whirlwind currents. uk Інститут електродинаміки НАН України Технічна електродинаміка Електротехнологічні комплекси та системи Особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсній обробці листових феромагнетиків The Features of the Electrical Magnetic Forces Excitation in the Magnetic Pulse Sheet Ferromagnetic Metal Working Article published earlier |
| spellingShingle | Особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсній обробці листових феромагнетиків Батигін, Ю.В. Гнатов, А.В. Електротехнологічні комплекси та системи |
| title | Особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсній обробці листових феромагнетиків |
| title_alt | The Features of the Electrical Magnetic Forces Excitation in the Magnetic Pulse Sheet Ferromagnetic Metal Working |
| title_full | Особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсній обробці листових феромагнетиків |
| title_fullStr | Особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсній обробці листових феромагнетиків |
| title_full_unstemmed | Особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсній обробці листових феромагнетиків |
| title_short | Особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсній обробці листових феромагнетиків |
| title_sort | особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсній обробці листових феромагнетиків |
| topic | Електротехнологічні комплекси та системи |
| topic_facet | Електротехнологічні комплекси та системи |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/62062 |
| work_keys_str_mv | AT batigínûv osoblivostízbudžennâelektromagnítnihsilprimagnítnoímpulʹsníiobrobcílistovihferomagnetikív AT gnatovav osoblivostízbudžennâelektromagnítnihsilprimagnítnoímpulʹsníiobrobcílistovihferomagnetikív AT batigínûv thefeaturesoftheelectricalmagneticforcesexcitationinthemagneticpulsesheetferromagneticmetalworking AT gnatovav thefeaturesoftheelectricalmagneticforcesexcitationinthemagneticpulsesheetferromagneticmetalworking |