15.3.2. Сгибание и скручивание

При сгибании круглых и прямоугольных волноводов необходимо принимать специальные меры, чтобы избежать искривления Изогнутый волновод около средней линии, называемой нейтральной осью, с одной стороны сжимается, а с другой — растягивается. При этом одна сторона трубы вытягивается и стенка ее становится

тоньше, а другая сторона укорачивается и стенка становится толще. Эти деформации на небольшом расстоянии от прямого участка трубы и за тангенциальной линией изгиба стремятся к нулю. Перед сгибанием латунную или медную трубу желательно отжечь при температуре около 500° С. При сгибании вручную, требующем достаточного мастерства, волновод наполняется льдом, воском или каким-либо плавким сплавом [21]. В этом случае используется метод сгибания с одновременной вытяжкой; труба укрепляется в зажимном приспособлении матрицы и скользит между опорным башмаком и гибочной кулачковой оправкой.

Рис. 15. 9. Пресс для изгибания волноводов: а — волноводная труба, заполненная пластинами для изгибания; б - окончательная калибровка продавливаиием роликов. (См. [39].)

Труба сжимается между верхней и нижней пластинами, а внешние поверхности этих пластин смазываются смесями, содержащими касторовое масло, графит, свинцовые белила и различные сорта воска. Все поверхности, которые соприкасаются с волноводом, для уменьшения трения и износа должны быть закалены, отшлифованы и отполированы.

Более высокая точность изгиба получается при механизированном процессе [135], показанном на рис. 15.9, где в качестве примера схематически представлен изгиб волновода в плоскости Е с радиусом Волновод изгибается в приспособлении, в которое входят две боковые плиты, матрица внизу и пуансон вверху. В процессе сгибания пуансон медленно опускается вниз с помощью фрикционного пресса и направляется установочными поверхностями матрицы. Внутри волновод заполняется лентами из мягкой стали [138], которые располагаются перпендикулярно к радиусу кривизны; для этого больше всего подходит лента Честермэна толщиной и такой шириной, чтобы она едва входила в волновод. Перед

введением в волновод ленты смазываются маслом, причем обычно последняя лента втягивается с помощью моторного затяжного устройства; это же устройство используется после сгибания для извлечения лент.

Для обеспечения высокой точности формы и размеров волновод обезжиривается, затем отжигается, травится и наконец внутреннее отверстие калибруется с помощью калибровочных роликов, проталкиваемых через волновод. На практике используется набор роликов из 10—20 штук с изменяющимися диаметрами; наименьший ролик должен быть меньше окончательного размера волновода на Каждый ролик, когда он проталкивается, осаживает металлические стенки и выправляет все небольшие неровности. Калибровочные ролики проталкиваются через трубу с помощью фрикционного пресса или приспособления с винтом, установленного на гибочном прессе.

В работах [38, 39] описан способ изгибания прямоугольных волноводов с одновременной вытяжкой с помощью шарнирной оправки, для чего был использован автоматический гидравлический гибочный станок. В то время, когда волновод сгибается посредством вращения формующей и зажимной оправок, шарнирные оправки перемещаются по формируемой кривой, обеспечивая упор при сгибании. Во избежание появления складок на стенках волновода поверхности скользящей и формирующей оправок смещаются на толщину стенки волновода. С помощью такого оборудования можно сделать до 100 изгибов в час.

При сгибании волноводных труб с малыми радиусами внешняя стенка подвергается сильному растяжению, что может привести к образованию трещины. Для уменьшения возникающих напряжений к концу волновода прикладывается усилие, вызывающее сжатие. Это дополнительное усилие смещает нейтральную ось к внешней относительно изгиба стенке волновода. Во избежание отхода трубы от формующей оправки при малых радиусах изгиба создается упор с помощью цепного прижима. Такой метод пригоден также для сложных изгибов и для скошенных настраиваемых поворотов под различными углами.

Прямоугольные волноводы можно скручивать по оси с помощью специального оборудования, причем искажения будут минимальными, если в качестве наполнителя применять воск или легкоплавкие сплавы. При скручивании стальные ленты использовать нельзя, но точные размеры и форма могут быть обеспечены, если поперек волновода вставлять прокладки толщиной 0,5 мм; после скручивания эти прокладки просто выталкиваются. Ступенчатые скрутки рассматриваются как малые узлы и их можно изготавливать любым из обычных способов. Это также относится и к волноводным уголкам или отводам, метод изготовления которых зависит от конструкции и количества выпускаемых изделий.