ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРАВКИ КУЗОВОВ И КАБИН АВТОМОБИЛЕЙ

Полезная модель относится к области ремонта автомобилей, в частности к правке деформированных кузовов и кабин.
Известно, что способ восстановления кузова или кабины зависит от степени их повреждения. В зависимости от характера деформации ее можно устранить правкой или заменой сильно деформированных элементов кузова или кабины. При текущем ремонте в большинстве случаев панели кузова и дверей становятся доступными для правки после того, как будет снята часть обивки под участком, подлежащим ремонту. Неглубокие пологие вмятины можно выправить, не разбирая обивки кузова или кабины. Для этого используют механический способ с применением различных инструментов и приспособлений. Вогнутую часть обычно вытягивают до нормального состояния с помощью изогнутого на конце стержня, который вставляют в просверленное в наиболее глубокой части вмятины отверстие.
Известна конструкция вакуумного приспособления [Кац A.M. Автомобильные кузова: Техн. обслуживание и ремонт. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1980], при помощи которого вогнутая поверхность вытягивается до упора в оправку, имеющую кривизну выправляемой части панели. Однако указанное вакуумное приспособление не позволяет восстанавливать поверхности кузова или кабины, имеющие сквозные пробоины или трещины, из-за невозможности создания разряжения. Кроме того, не всегда возможно обеспечить герметичность в соединении кузова или кабины и оправки вакуумного приспособления из-за сложной формы их поверхности.
Известно электромагнитное устройство для правки кузовов и кабин автомобилей [RU №2094150 C1, B21D 1/10, 27.10.1997}, которое представляет собой соленоид с сердечником из ферромагнитного материала, оправку, имеющую форму выправленной поверхности кабины или кузова, и систему питания электрическим током, содержащую выпрямитель и реостат. Устройство позволяет осуществлять правку поверхностей кузовов и кабин со сквозными пробоинами без демонтажа обивки. К недостаткам известного устройства можно отнести большую массу рабочего органа, что связано, прежде всего, с диаметрами сердечника и оправки, которые, в свою очередь, определяются размерами деформированного участка кузова или кабины автомобиля. Кроме того, электромагнит устройства не всегда обеспечивает достаточное усилие правки, и, следовательно, необходимого качества работы. Известное устройство позволяет править только стальные кузова или кабины.
Известен способ обработки металлов давлением электромагнитного поля [В.Я.Попов, В.Г.Мирошников, В.Д.Александров Обработка металлов давлением импульсного магнитного поля. Методическое руководство к лабораторным работам. - М.: МАДИ, 1978], [RU №1332634 С, B21D 26/14, 27.06.1995] который заключается в том, что импульс тока, проходящий через соленоид, создает магнитное поле, которое индуктирует в проводниках, находящихся в этом поле, вихревые токи, создающие свои магнитные поля. Благодаря взаимодействию магнитных полей вихревых токов обрабатываемой детали и пресс-формы осуществляется холодная штамповка.
Технический результат заключается в повышении качества и производительности ремонтных работ при правке кузовов и кабин, а также возможности осуществления правки кузовов и кабин, изготовленных из любого металла.
Технический результат достигается тем, что электромагнитное устройство для правки кузовов и кабин автомобилей, содержащее корпус, установленную в нем оправку с рабочей поверхностью, соответствующей форме выправленной поверхности кузова или кабины, и соленоид для прижатия выправляемой поверхности к рабочей поверхности оправки, согласно полезной модели, содержит коммутатор, высоковольтный конденсатор и зарядное устройство, а сердечник соленоида имеет сквозные отверстия.
Сущность изобретения поясняется чертежом. На фиг.1 изображено устройство для правки кузовов и кабин автомобилей с помощью давления электромагнитного поля на выправляемую поверхность.
Конструкция рабочей части устройства представляет собой соленоид, помещенный в корпус 10 с рукоятками 4 и 5. Напряжение на обмотку 3 соленоида подается при нажатии кнопки коммутатора 6 управления электромагнитным устройством. Оправка 2, имеющая кривизну выправленной части кузова, вставляется в отверстие на торце сердечника 1 соленоида. Для уменьшения массы рабочей части устройства сердечник 1 соленоида имеет сквозные отверстия 9. В конструкцию устройства для правки кузовов и кабин входят зарядное устройство 8 и высоковольтный конденсатор 7.
При нажатии на кнопку 6 высоковольтный конденсатор 7 разряжается и требуемый для правки импульс тока проходит через соленоид, который создает вокруг себя магнитное поле. В проводниках, находящихся в этом поле, индуктируются вихревые токи, создающие свои магнитные поля. Благодаря взаимодействию магнитных полей вихревых токов оболочки кузова или кабины и оправки электромагнитного устройства осуществляется правка поверхности.
Несмотря на наличие сквозных отверстий в сердечнике, предназначенных для уменьшения массы рабочего органа устройства, даже при небольших габаритных размерах электромагнит способен развивать значительное усилие правки, благодаря которому выравниваемая поверхность кузова или кабины полностью копирует форму поверхности оправки, что в отличие от рихтовки молотком, не приводит к ухудшению коррозионной стойкости и твердости металла, наклепу, нарушению межкристаллитной целостности зерен и возникновению остаточных напряжений.
Благодаря тому, что при правке вмятин с помощью электромагнитного устройства зазор между поверхностью кузова или кабины и оправкой уменьшается от вершины деформированного участка к его краям, вершина вмятины не теряет своей устойчивости и не перемещается на другую сторону листа.
Для того, чтобы электромагнитные силы действовали только на деформируемый участок кузова или кабины, необходимо обеспечить соответствующую частоту проходимого через соленоид импульса тока.
Чем больше частота f разрядного тока, тем быстрее магнитное поле затухнет в оболочке кузова или кабины, а, следовательно, меньше будет глубина его проникновения, которая определяется по формуле:
где ρ - удельное электрическое сопротивление материала кузова или кабины, Ом/м;
0
0
м
-7
с
u - магнитная постоянная (µ=4π·10 Ом·/).
Для того, чтобы магнитное поле полностью затухло глубина проникновения магнитного поля должна быть меньше, чем толщина металла оболочки кузова или кабины. Если магнитное поле затухнет не полностью и проникнет через оболочку кузова или кабины, то давление правки будет определяться как разность давлений магнитного поля на наружную и внутреннюю поверхности оболочки кузова или кабины, что при незначительной разнице толщины оболочки и глубины проникновения магнитного поля также не вызовет деформации внутренней панели.
С помощью описанного электромагнитного устройства можно устранять неровности поверхностей кузовов и кабин, изготовленных не только из листовой стали, но и из других металлических кузовных материалов, например, алюминия.