СПОСОБ СФЕРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК B21J5/06 B21J13/00 

Изобретение относится к области обработки материалов давлением и, в частности, к способам и устройствам для холодного пластического деформирования и получения деталей с заданным уровнем эксплуатационных характеристик и может быть использовано при изготовлении:
- нового поколения офтальмологических игл с увеличенной прочностью крепления шовного материала в торце иглы и пониженной степенью нарушения тканей глазного яблока при внедрении иглы;
- нового поколения гравитационных модулей фильтров питьевой воды с увеличенным объемным магнитным потенциалом, обеспечивающим формирование объемного заряда на сверхмелких нерастворимых примесях;
- нового поколения релаксационных модулей державок для шлифовки и огранки драгоценных камней, устраняющих опасные напряжения скола камня, возникающие при его обработке;
- нового поколения экспресс-индикаторов определения типа аномальных новообразований мышечной ткани;
- нового поколения биоинформационных систем;
- нового поколения датчиков измерения физических параметров в химически активных средах, при сверхмалых и сверхвысоких давлениях, а также при высоких и криогенных температурах;
- нового поколения определяющих деталей видео- и аудиоаппаратуры (герконы - магнитоуправляемые контакты), позволяющих создать на базе одного элемента взаимоисключающие физические характеристики: "высокая упругость - коррозионная стойкость - высокая магнитная индукция B₅ - стабильная максимальная магнитная проницаемость μ_max;
- нового поколения экологически чистых модулей в пищевых емкостях для катализации процессов образования аминокислот при брожении белковых масс;
- нового поколения долгосрочных самовосстанавливающих анализаторов крови на СПИД, позволяющих достаточно быстро визуально оценить факт нарушения имунного биологического кода компонент крови; длительно сохранять большие объемы без постоянного перемешивания с целью сохранения однородного состава;
- нового поколения базовых элементов биокорректоров - нейтрализаторов энергополя человека;
- нового поколения модулей защиты от электромагнитного поля трубок сотовых телефонов;
- нового поколения модулей-генераторов вихревого торсионного поля картин категории "торосфероэкодизайн";
- нового поколения экспресс-индикаторов аномальных новообразований мышечной ткани;
- нового поколения приборов воздействия на энергетику человека;
- нового поколения свечей зажигания двигателей внутреннего сгорания (сферодинамический плазмотрон).

Известно устройство, реализующее способ Бещекова для торсионной сферодинамической обработки материалов [1].

Недостатки устройства и способа следующие:
- невозможность путем обкатки торца заготовки, размещенной на опоре, перевести заготовку в состояние динамической неустойчивости и сформировать в исходном парамагнитном (ненамагниченном) материале сочетание таких взаимоисключающих характеристик, как магнитотвердые и магнитомягкие свойства локальных массивов металла детали при одновременном сохранении парамагнитных объемов металла с высокими упругими и коррозионностойкими свойствами;
- диффузионная активность поверхностных слоев металла детали не обеспечивает ее стабильной работы в условиях сверхмалых давлений, биологически и химически активных сред и криогенных температур;
- невозможность в процессе деформирования заготовки обеспечить проникновение механизмов пластичности (мод ротационной пластичности) до микроуровня с целью формирования структурно-информационного поля в материале детали и длительного его хранения в готовом изделии;
- невозможность реализации механизмов развития пластической деформации при холодном пластическом низкоэнергетическом деформировании;
- невозможность в процессе обработки металла заготовки перевода ее в состояние динамической неустойчивости и регламентированного выведения из этого состояния;
- невозможность формирования в процессе холодного пластического деформирования феноменологического (отсутствующего в природе) комплекса физических характеристик материала;
- невозможность в процессе пластического деформирования механизмам пластической деформации проникать до микроуровня и формировать структурно-информационное поле в материале, длительно сохраняющее информацию, вносимую в материал при его деформировании;
- невозможность активного воздействия на структуру металла заготовки в процессе ее формообразования.

Задачей настоящей группы изобретений является разработка способа и устройства, которые позволяют расширить технологические возможности известных решений по прототипу, как с точки зрения назначения получаемых деталей, так и в создании принципиально нового источника формообразования материалов, реализующего свое назначение в момент локального и временного изменения гравитационного поля Земли. Поставленная задача решается тем, что в способе сферодинамической обработки материалов энергетические условия для реализации волновой природы пластической деформации в материале заготовки создаются при одновременном подведении к ней энергопотоков радиантной энергии, поля вращения постоянных магнитов, турбулентного вихревого динамо, аксионного поля, поля массива вращающихся частиц материала, обработанного с применением эффекта сферодинамики Бещекова, при этом приложение к заготовке периодических ударных импульсов со стороны опоры осуществляется в условиях локального и временного изменения ею гравитационного поля Земли, что обеспечивает проникновение пластической деформации на мезоуровень материала заготовки в виде ротора и формирования в материале регламентированного информационного поля. Решаемая задача достигается тем, что устройство, реализующее способ, снабжено приемником-концентратором радиантной энергии в виде полой пирамиды, прозрачной для солнечных лучей, внутри которой размещен накопитель в виде сферических формовых аккумуляторов, изготовленных из материала, обработанного с помощью эффекта сферодинамики Бещекова; многослойный пластинчатый орбитальный сферодинамический поляризатор в виде двух встречно-направленных конусов из круговых шайб, изготовленных из кварца и материала, обработанного с помощью эффекта сферодинамики Бещекова, и размещенных с возможностью свободного вращения на едином приводном вертикально установленном стержне, проходящем по оси их симметрии; матрица выполнена из материала, обработанного с помощью эффекта сферодинамики Бещекова и снабжена накопителем радиантной энергии в виде спиралевидного тела, витки спирали которого изолированы друг от друга, накопитель соединен с полостью матрицы волноводами, выходы которых размещены по всей ее высоте, а также кольцевым приемником ионов воздуха, размещенным по периметру полости матрицы и выполненным в виде герметичной кольцевой воронки с разомкнутой электрической цепью и лампой накаливания; сферодинамический флуктуационный деформирующий модуль выполнен из трех частей, его средняя часть выполнена из природного кварца с кольцевой канавкой по боковой поверхности, в которой размещен с возможностью вращения и качения полый антигравитационный резонатор с ферромагнитной жидкостью и дисперсными частицами материала, обработанного с помощью эффекта сферодинамики Бещекова, по границам средней части установлены постоянные магниты; в ферромагнитной жидкости полости модуля размещены дисперсные частицы материала, обработанного с помощью эффекта Бещекова; пуансон и толкатель снабжены постоянными магнитами, размещенными вне их рабочих поверхностей.

Сущность изобретения представлена графическим материалом, где:
на фиг.1 - устройство в рабочем положении при сохранении гравитационного поля Земли;
на фиг.2 - то же, при изменении гравитационного поля Земли;
на фиг. 3 - энергосхема момента гравитационной бифуркации сферодинамического флуктуационного деформирующего модуля;
на фиг. 4 - изменение среднего давления на толкатель и площади полуфабриката в течении рабочего цикла;
на фиг.5 - ферромагнитная многополюсность и структурное состояние детали;
на фиг.6 - динамика изменения свойств детали в статике;
на фиг.7 - агрегаты измерительной техники, базовые детали которых изготовлены предложенными способом и устройством.

Устройство для сферодинамической обработки материалов содержит обрабатываемую цилиндрическую заготовку 1, матрицу 2, материал которой был обработан с помощью эффекта сферодинамики Бещекова (ЭСБ) [2], сферодинамический флуктуационный деформирующий модуль (СФДМ) 3, который выполнен составным: верхняя и нижняя части - металлические, снабжены магнитами, а средняя - из природного кварца; на ее боковой поверхности, на уровне 2/3 от высоты СФДМ 3 выполнена кольцевая канадка 4 с размещенным в ней с возможностью свободного качения полым сферическим антигравитационным резонатором 5, частично заполненным ферромагнитной жидкостью 6 с дисперсным материалом 7, ранее обработанным с помощью ЭСБ. В срединной части СФДМ; 3 выполнена полость 8 по кривой "Улитка Паскаля", частично заполненная ферромагнитной жидкостью 9 с дисперсным материалом 10, ранее обработанным с помощью ЭСБ. В полости 8 размещен полый гравитационный резонатор 11, частично заполненный ферромагнитной жидкостью 12 с дисперсным материалом 13, ранее обработанным с помощью ЭСБ. СФДМ 3 опирается на подпружиненный толкатель 14, снабженный магнитом 15 и системой месдоз 16 измерения давления, а деформирующий пуансон 17 снабжен магнитом 18. Устройство снабжено приемником-концентратором радиантной энергии в виде полой прозрачной для солнечных лучей пирамиды 19 с накопителем 20, выполненным в виде сферических формовых аккумуляторов 21, также изготовленных из материала, ранее обработанного с помощью ЭСБ и многослойного пластинчатого орбитального сферодинамического поляризатора 22 в виде двух встречно-направленных конусов из круговых шайб, изготовленных из кварца и материала, обработанного с помощью ЭСБ, размещенных с возможностью свободного вращения в ферромагнитной жидкости 23 на едином приводном стержне 24, проходящем по оси их симметрии и соединенном с накопителем радиантной энергии 25 в виде спиралеобразного тела, витки спирали которого изолированы друг от друга фольгой 26 из материала, обработанного с помощью ЭСБ. Накопитель радиантной энергии 25 соединен с полостью матрицы 2 волноводами 27, изготовленными из кварца, их выходы регламентированно расположены в полости матрицы 2. По периметру верхней части гравюры матрицы 2 размещен кольцевой приемник 28, который снабжен устройством с сигнальной лампой 29, загорающейся при интенсивной ионизации воздуха и замыкании электрической цепи.

Устройство при осуществлении способа сферодинамической обработки материалов работает следующим образом: включают приводы вращения пуансона 17 и стержня 14 пирамиды 19. Радиантная энергия Космоса, подводимая к Земле по спиралеобразным астрофизическим трубкам турбулентно-вихревого строения, воспринимаемая объектами с эффектом формы (пирамиды), транспортируемая вращающимися магнитными полями, аккумулируемая телами конически-симметричного класса (природный кварц, турбулентные среды) и генерирующая моменты импульсов их колебательных энергетических систем, поступает на пирамиду 19. Геометрическая форма пирамиды 19 концентрирует радиантную энергию в накопителе 20, а вращение его формовых аккумуляторов 21 и пластинчатого орбитального сферодинамического поляризатора 22 с кварцевыми шайбами, размещенными в ферромагнитной жидкости 23 и выполненными из материалов, обработанных с помощью ЭСБ, образует временные спиралеобразные турбулентно-вихревые пространственные структуры из вращающихся силовых линий магнитных полей материалов накопителя 20, что создает направленный поляризованный поток моментов потока радиантной энергии, подводимой к стержню 24. Моменты импульсов радиантной энергии по стержню 24, вращающемуся в одном направлении с элементами накопителя 20, поступают в накопитель 25 матрицы 2, материал фольги которого устраняет потери импульсов на матрицу 2, а спиральная форма накопителя 25 обеспечивает высокий уровень аккумулирования радиантной энергии, которые, проходя по кварцевым волноводам 27 образуют в зоне их выхода в полости матрицы 2 переменное электростатическое поле объемных зарядов и пульсирующее энергопространство радиантной энергии турбулентно-вихревого строения с периодическим срывом микровихрей в окружающее пространство по мере накопления подводимых пульсаций вращающихся магнитных полей (материалом накопителя 20), как носителей радиантной энергии РЭП (см. фиг.3).

В процессе деформирования заготовки 1 пульсирующим усилием обкатки со стороны пуансона 17 ее материал, приняв допустимый уровень энергии и упрочнившись, начинает передавать подводимую энергию СФДМ 3, который, в свою очередь, аккумулируя энергию до определенного уровня, спонтанно начинает винтообразно знакопеременно флуктуировать, вращаясь, переводя деформирующую систему в состояние динамической неустойчивости, позволяющее многоканальный энергообмен между ее элементами и окружающей средой. Синергетические системы стремятся к снижению производства энтропии (организованного хаоса), переходят к энергоустойчивому состоянию скачками с образованием момента (точки) бифуркации (раздвоения) и сбросом излишка внутренней энергии элементу с большим числом каналов энергообмена. В процессе вращения и знакопеременных флуктуации СФДМ 3 в объемах его ферромагнитных жидкостей 6, 9, 12 формируются условия для зарождения семейства турбулентных вихревых динам (ТВД1, ТВД2, ТВД3), самоускорение которых обеспечивается спиралеобразным вращением массивов дисперсных частиц 7, 10, 13, переменное магнитное поле материала которых в условиях наложения взаимно вращающихся магнитных полей пуансона 17, СФДМ 3 и толкателя 14 создает дополнительные каналы турбулентно-вихревого строения (ферромагнитные жидкости и дисперсные частицы) для энергообмена с элементами деформирующей синергетической системы (ТВД1, ТВД2, ТВД3) (см.фиг.3).

Семейство самоускоряющихся турбулентных вихревых динам (ТВД1, ТВД2, ТВД3) образует суммарный поток момента импульса колебаний вращающихся магнитных полей, ориентированный по принципу энергобаланса в сторону вращающегося магнитного поля пуансона 17, как источника создания магнитных возмущений пространства, образуя вращающееся поле взаимного притяжения.

Винтообразное пульсирующее воздействие пуансона 17 на заготовку 1 с опорой на также винтообразно вращающийся и знакопеременно флуктуирующий СФДМ 3 создает условия для реализации волновой природы пластической деформации, что обуславливает формирование в массиве материала заготовки 1, со стороны пуансона 17 и СФДМ 3, винтообразных однонаправленных и встречно-устремленных каналов реализации механизмов ротационной пластичности в виде роторов пластичности (ансамблей вращающихся диполей дислокаций), сопровождающихся образованием потоков упругих и гравитационных волн, передаваемых по винтообразным массивам материала между упомянутыми каналами, что формирует массивы взаимозамкнутых винтообразных структур 31 в детали 30 (см.фиг.2). Одновременно с этим в деформирующей системе периодически возникает новый источник гравитационных волн ГАВ2 (см.фиг.3) в моменты контрвращений флуктуирующего СФДМ 3 и пуансона 17 вследствие значительного градиента их масс (1: 10000).

Взаимное наложение вращающихся магнитных полей пуансона 17, СФДМ 3 и толкателя 14 обеспечивает:
- генерирование временных каналов энергообмена между элементами деформирующей синергетической системы в виде пространственных структур полей взаимного вращения (торсионные поля) магнитов ГТП1, ГТП2, ГТП3 (см.фиг.3);
- воздействие на прохождение пластических роторов по материалу заготовки 1, влияя на частотный спектр колебаний атомов его кристаллической решетки, образуя временный источник аксионного поля ГАП (см.фиг.3), меняющий частотный спектр ее собственных колебаний из-за появления у заготовки 1 ориентирующего момента гироскопических сил, равного произведению гироскопических моментов на векторы угловых скоростей вращения пуансона 17 и СФДМ 3;
- генерацию поляризованного потока гравитационных волн кварцевой частью СФДМ 3 за счет образования временных энергетических пространственных структур взаимно вращающихся магнитных силовых линий ГАВ1 (см.фиг.3), а также генерирование поляризованного потока гравитационных волн кварцевыми волноводами 27 в зоне их контакта с заготовкой 1 ГАВ3 (см.фиг.3);
- аккумуляцию массивами взаимно замкнутых структур металла заготовки 1 импульсов радиантной энергии, как единоорганизованных симметричных энергетических структур при контакте заготовки 1 с волноводами 27 с последующей генерацией ими импульсов вихревого магнитного поля ГВМП (см.фиг.3) от вращающихся магнитов.

В определенный момент деформирования заготовки 1 происходит встреча винтообразных однонаправленных каналов прохождения пластических роторов и образуется единый временной канал подвода энергии колебаний пуансона 17 к СФДМ 3 с минимальной ее потерей на рассеивание (диссипацию) в материале заготовки 1, при этом система "заготовка 1-СФДМ 3" спонтанно переходит в состояние взрывной неустойчивости со сбросом излишка энергии колебаний на СФДМ 3, как имеющего большее число степеней свободы, переводя его в состояние многоуровневых резонансных биений. При этом происходит согласование частот колебаний гравитационных резонаторов 5 и 11 с частотой флуктуаций СФДМ 3, что скачком повышает амплитуду их колебаний, усиливая при этом поле взаимного притяжения суммарного момента импульсов вращающихся магнитных полей семейства самоускоряющихся турбулентных вихревых динам (ТВД1, ТВД2, ТВД3) СФДМ 3 и момента импульса вращающегося магнитного поля пуансона 17, подведенного по винтообразным каналам прохождения пластических роторов к поверхности заготовки 1 со стороны СФДМ 3, создавая момент наступления гравитационной бифуркации (раздвоение) его флуктуаций. В момент гравитационной бифуркации амплитуда резонансных биений СФДМ 3 достигает максимума, опираясь верхней частью о заготовку 1, он спонтанно "зависает", левитирует над толкателем 14, производя сброс избытка энергии взрывной неустойчивости в виде серии релаксирующих биений боковой поверхностью о заготовку 1, производя ее деформирование.

Это сопровождается резким изменением звукового тембра работы устройства (удар и нарастающее звучание высокого тембра). Одновременно в полости матрицы 2, в зоне выхода кварцевых волноводов 27, из-за резкой интенсификации сброса микровихрей радиантной энергии на семейство ТВД резонансно флуктуирующего СФДМ 3 происходит ионизация воздуха, что обеспечивает замыкание электрической цепи, и сигнальная лампа 29 загорается. Через некоторое время СФДМ 3 спонтанно вновь контактирует с толкателем 14, совершая при этом серию хаотических диаметрально направленных ударных импульсов, а затем переходит в режим медленного вибрирующего вращения, релизуя при этом завершающую стадию прохождения механизмов ротационной пластичности, как релаксационного процесса. Спонтанные релаксационные биения СФДМ 3 о заготовку 1 в момент гравитационной бифуркации его флуктуаций при одновременном подведении к ней энергопотоков радиантной энергии от пирамиды 19, суммарного поля взаимного вращения магнитов пуансона 17, СФДМ 3 и толкателя 14, семейства турбулентных вихревых динам (ТВД1, ТВД2, ТВД3), аксионного поля (ГАП) и суммарного вихревого магнитного поля вращающихся частиц материалов, обработанных с помощью ЭСБ (ГВМП), создают оптимальные энергетические условия реализации развитой пластической деформации, обеспечивая проникновение ее на мезоуровень материала заготовки 1 в виде ротора и формируя регламентированное информационное поле, поскольку интенсивность и длительность импульсов биения определяются только изменением производства энтропии самой неравновесной сферодинамической деформирующей системы при ее стремлении к энегетическому равновесию.

Представленные на фиг.1 варианты приводов пуансона 17 реализуют основные принципы открытых энергетических систем:
- наличие нелокальных связей системы, не экранируемых средой, и возможность их проявления в любой точке системы;
- наличие саморегулирующего резонанса двух и более энергетических систем;
- любое взаимодействие происходит по правилам многопараметрического нелинейного резонанса и с некоторого уровня начинает выполняться правило "замок-ключ" и взаимодействие приобретает адресно-целевой характер.

В данном изобретении впервые реализован эффект создания сферодинамической спирально-винтовой симметрии структур передачи силового возмущения в мноуровневой синергетической деформирующей системе на базе вихревого энергетического пространства.

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при холодном пластическом деформировании и получении деталей с заданным уровнем эксплуатационных характеристик. Заготовку размещают в матрице, материал которой обработан с помощью эффекта сферодинамики Бещекова (ЭСБ), на сферодинамическом планетарном флуктуационном деформирующем модуле. Модуль выполнен составным из трех частей. Средняя часть из природного кварца имеет кольцевую канавку на боковой поверхности, в которой с возможностью свободного качения размещен сферический антигравитационный резонатор, частично заполненный ферромагнитной жидкостью с дисперсным материалом. В средней части модуля имеется полость, частично заполненная ферромагнитной жидкостью с дисперсным материалом, ранее обработанным с помощью ЭСБ. В полости установлен полый гравитационный резонатор с ферромагнитной жидкостью с дисперсным материалом, также обработанным с помощью ЭСБ. Устройство снабжено приемником-концентратором радиантной энергии в виде полой пирамиды, прозрачной для солнечных лучей, внутри которой размещены накопитель в виде сферических формовых аккумуляторов и многослойный пластинчатый орбитальный сферодинамический поляризатор. Матрица снабжена накопителем радиантной энергии в виде спиралевидного тела и кольцевым приемником ионов воздуха. Накопитель соединен с полостью матрицы волноводами, выходы которых размещены по всей ее высоте. Кольцевой приемник выполнен в виде герметичной кольцевой воронки с разомкнутой электрической цепью и лампой накаливания. В процессе деформирования заготовки пульсирующим усилием обкатки со стороны пуансона ее материал принимает допустимый уровень энергии, упрочняется и начинает передавать подводимую энергию модулю. Последний аккумулирует энергию до определенного уровня и начинает спонтанно флуктуировать, переводя деформирующую систему в состояние динамической неустойчивости. В результате обеспечивается расширение технологических возможностей. 2 с.п.ф-лы, 7 ил.

1. Способ сферодинамической обработки материалов, включающий размещение заготовки в матрице на опоре с возможностью спонтанного качательно-колебательного движения и поочередное приложение к ней со стороны торца от обкатного инструмента усилий осадки и обкатывания, а со стороны опоры - периодических ударных импульсов по спиралевидной траектории с созданием энергетических условий для реализации волновой природы пластической деформации в виде ротационных механизмов пластичности, обеспечивающих формирование автономных пространственных массивов материала с дифференцированными структурно-информационными свойствами и проникновение пластической деформации на регламентированный структурный уровень материала заготовки, отличающийся тем, что энергетические условия для реализации волновой природы пластической деформации в материале заготовки создают при одновременном подведении к ней энергопотоков радиантной энергии поля вращения постоянных магнитов, турбулентного вихревого динамо, аксионного поля, поля массива вращающихся частиц материала, обработанного с применением эффекта сферодинамики Бещекова, при этом приложение к заготовке периодических ударных импульсов со стороны опоры осуществляют в условиях локального и временного изменения ею гравитационного поля Земли для обеспечения проникновения пластической деформации на мезоуровень материала заготовки в виде ротора и формирования в нем регламентированного информационного поля. 2. Устройство для сферодинамической обработки материалов, содержащее пуансон с рабочей поверхностью, матрицу с полостью, составной сферодинамический планетарный флуктуационный деформирующий модуль с полостью, в которой размещены ферромагнитная жидкость и полый гравитационный резонатор с ферромагнитной жидкостью, а также толкатель, отличающееся тем, что оно снабжено приемником-концентратором радиантной энергии в виде полой пирамиды, прозрачной для солнечных лучей, внутри которой размещен накопитель в виде сферических формовых аккумуляторов, изготовленных из материала, обработанного с помощью эффекта сферодинамики Бещекова, и многослойного пластинчатого орбитального сферодинамического поляризатора в виде двух встречно направленных конусов из круговых шайб, изготовленных из кварца и материала, обработанного с помощью эффекта сферодинамики Бещекова, и размещенных с возможностью свободного вращения на едином приводном вертикально установленном стержне, проходящем по оси их симметрии, матрица выполнена из материала, обработанного с помощью эффекта сферодинамики Бещекова, и снабжена накопителем радиантной энергии в виде спиралевидного тела, витки спирали которого изолированы друг от друга, соединенным с полостью матрицы волноводами, выходы которых размещены по всей ее высоте, а также кольцевым приемником ионов воздуха, размещенным по периметру полости матрицы и выполненным в виде герметичной кольцевой воронки с разомкнутой электрической цепью и лампой накаливания, сферодинамический планетарный флуктуационный деформирующий модуль выполнен из трех частей, его средняя часть выполнена из природного кварца с кольцевой канавкой на боковой поверхности, в которой размещен с возможностью вращения и качения полый антигравитационный резонатор с ферромагнитной жидкостью и дисперсными частицами материала, обработанного с помощью эффекта сферодинамики Бещекова, по границам средней части установлены постоянные магниты, в ферромагнитной жидкости полости модуля размещены дисперсные частицы материала, обработанного с помощью эффекта сферодинамики Бещекова, а пуансон и толкатель снабжены постоянными магнитами, размещенными вне их рабочих поверхностей.