Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности

Режимы работы ГИТ при электрогидравлической обработке различных материалов

При работе на электрогидравлических установках подбор ос­новных параметров обработки (емкости и напряжения) осущест­вляется в соответствии с принятыми режимами' обработки [3, 6, 7]: жесткий — 0,1 мкФ; 0^ 50 кВ; средний — 0,1 мкФ ^

1,0 мкФ; 20 кВ О ^ 50 кВ; мягкий — 1,0 мкФ; /7^20 кВ.

Жесткий режим характеризуется большими давлениями на фронте ударной волны и большей долей энергии, уходящей вместе с нею. С увеличением жесткости режима будут возрастать давление на фронте ударной волны и доля энергии, приходящейся на жест­кое акустическое излучение. Световое излучение разряда характе­ризуется преобладанием жесткой ультрафиолетовой составляю­щей спектр-излучения. Электрогидравлический удар при этом оказывается относительно коротким (бризантным), более. пригод­ным для осуществления таких процессов, как, например, разру­шение твердых и хрупких материалов, наклеп металлов, и менее

Пригодным для работ, связанных с пластической деформацией или активным (в возможно большем рабочем объеме) переме­шиванием материалов, что имеет очень большое практическое значение при электрогидравлической обработке органики.

Мягкий режим характеризуется меньшими давлениями при значительном увеличении доли энергии, уходящей с волной за­паздывающего потока (расширением кавитационной полости), и уменьшением доли энергии, обусловленной фронтом ударной волны. Характерным является преобладание мягких акустических составляющих звукового излучения. Световое излучение разряда характеризуется увеличением инфракрасных составляющих его спектра. Кавитирующее кольцо при этом очень интенсивно и захватывает большие объемы жидкости, соизмеримые со всем объемом рабочей камеры. Увеличение емкости или снижение напряжения приводит к «смягчению» электрогидравлиЧеского удара, который становится при этом длительным, метательным, пригодным, например, для пластического деформирования, пере­тирания мягких или вязких материалов.

На средних режимах примерно до 30 % выделившейся энер­гии уносится ударной волной и акустическим излучением, а, остальная часть энергии уходит при расширении и захлопыва - 1 нии полости с волной запаздывающего потока.. На средних режимах рекомендуется осуществлять, например, штамповку раз­личных изделий в зависимости от качества и свойств штампуемого материала.

Следует, однако, иметь в виду, что режимы обработки зависят не только от емкости и напряжения, но и от индуктивности разрядного контура, определяющей крутизну и длительность переднего фронта импульса тока. С увеличением индуктивности разрядного контура увеличивается длительность фронта и умень­шается его крутизна, что перемещает характеристику режима, работы в сторону мягких режимов, а с уменьшением индуктивности укорочение длительности переднего фронта импульса тока и увели - , чение его крутизны делают режим более жестким. Приведенная классификация режимов приемлема только в тех Случаях, когда индуктивность разрядного контура имеет значения около 5—15 мкГн.

Длина искры в каждом отдельном случае электрогидравли­ческой обработки подбирается в соответствии с правилом опреде­ления напряжения оптимального режима: (Уор( = (1,2-М,3) Ишш, где I)тт—среднее напряжение для 50% пробоев из большого числа разрядов [4, 6]. Указанный способ нахождения напряжений оптимального режима при любой заданной размерами устройства и условиями его работы длине искры относится к случаю определе­ния оптимального выделения энергии только по основным параметрам (длине искры и связанному с ней напряжению). Однако условия получения оптимального режима могут значитель­но изменяться, например, в зависимости от резонансных и

Других свойств обрабатываемого материала. Во всех случаях для выведения любого электрогидравлического устройства на опти­мальный режим работы рекомендуется использовать метод «гряз­ного забоя» (см. п. 2.4).