Сторожев М.В. (ред.) - Ковка и объемная штамповка стали. Справочник т1 (1189554), страница 26
Текст из файла (страница 26)
камерные электраяечя еааратнвлеиии периодического депетзяя с иагреяателяыи из дясялияяда ыалябдеяе Ткя ' аечя а а а Э ы Ъ е а а Р О Х О Показатели О Х О О Х О О Х О О Х О Х О 7,7 Мощность з «еж Мекеякелькея рабочая теияеретура е 'С Патеры холостого хада з «ва! Палезяая мощность з хеа~ Рабочее яеаряжеяке з е Пусковое яеаряжеяке е в . Размеры рабочего пространства з мл; шяряке длина . еыеате 37,5 33Ш 33.1 27,7 34,2 3550 6,2 0,8 37,65 6.
57 3550 8,4 3.5 45 15 1550 10,3 5,3 60 24 3600 32.3 4,2 75 30 3600 35,1 10.3 76 25,2 3600 27 4,3 140,8 48 200 400 340 250 500 370 300 650 200 400 800 260 500 3000 320 850 1100 500 ' С вЂ” печь сааратиялеккя, П вЂ” кеиеркея нагревательная, Π— акяслятельяая ктнаебере 3еаздух3. Пяброеые абазкечеяия: размеры рабочего пространства я дл и наксянзльизя температура я сатяяк 'С 6. Глубина ираиизнавеиия таке е металл яря разиык частатек и температурах Ь = 5000 17 1 ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВ Выбор основных параметров нагрева и оборудования Глубину слоя металла, н котором протекает ток, определяют из соотно- шения где Ь вЂ” глубина проникновения тока в см; й — удельное сопротивление материала проводника в ом.см; Р— магнитная проницаемость материала проводника в гс/з; 1 †часто тока в гю Для холодной низколегироваиной 2 стали (15 — 20'С) Л = —; для го- УГ' рячей ннзколегнрованиой стали 50 (1200' С) 3х =- =; для медного )уТ ' проводника при 40'С Л = =.
УГ С повышением температуры глубина проникновения тока в нагреваемую заготовку возрастает (табл. 5). К концу нагрева наблюдается некоторая разность температур поверхности заготовки и ее центра, тем большая, чем быстрее ведется нагрев. Считают допустимым, чтобы перепад температур к концу нагрева составлял 100 †1'С, Следует, однако, учесть, что при переносе заготовки в коночную машину температура по ее сечению достаточно выравнивается. Время, необходимое для сквозного нагрева заготовки до 1250' С на частотах 1000.
2500 и 152 Электронагрев и влектронагревательные устройства 8000 гц при заданной допускаемой неравномерности температуры по сечению можно определить по опытным графикам (рис. 1). При проектировании установок и выборе оборудования следует по возможности выбирать наименьшее время на- сег ггб 0 10 10 ХО 10 70 Цг 00 00 210 Дг 10 00 ПО 60мл днпмемр ееепмпдгн Рнс. 1. Минимальное време нагрева стальной заготовки до 1250' С в зависимости от ее диаметра к частоты така.
Разность температур между поверхностью в центром заготовки 100 в 150' С грена заготовок и наименьшую допускаемую частоту. В противном случае возрастают габариты установки (при методическом нагревателе) или снижается ее производительность (при нагревателе периодического действия), а также образуется больше окалины, увеличиваются потери тепла при нагреве. При пользовании графиками рис.
1 необходимо иметь н виду следующее. Зависимости, приведенные на них, найдены экспериментально в условиях работы обычных методических индукторов с равномерной намоткой витков, когда: 1) напряженность магнитного поля индуктора на всех стадиях нагрева заготовки постоянна; 2) удельная мощность, развиваемая в заготовке, относительно мала и находится в пределах 0,05 — 0,10 юип/смв; 3) температура поверхности заготовки к концу цикла нагрева отличается от температуры центра относительно мало (на 100 †1' С); 4) температура поверхности заготовки в конце цикла нагрева незначительно превосходит необходимую конечную температуру нагрева (не более чем на 30 — 50' С).
Рост температуры заготовки на поверхности и в центре схематически изображен на рис. 2. Применением неодинакового шага витков в разных зонах индуктора или соответствующим выбором электрического режима можно достигнуть роста температур на поверхности и в центре заготояки в соответствии с кривой б (рис. 2). Для такого еускоренного» индукционного нагрева требуются методические иидукторы специальной конструкции )7). Зона индуктора, в которой поверхность заготовки нагревается от начальной температуры до коночной (!200 †!250' С), выполняется с более плотной намоткой витков, чем зона индуктора, в которой температура поверхности заготовки остается практически постоянной и происходит интенсивный нагрев ее сердцевины. Обычно намотка индуктора составляется из 3 — 4 секций, имеющих разный шзг намотки.
Ускоренный индукционный нагрев дает возможность: 1) сократить время нагрева заготовок в 1,5 — 2 раза и соответственно уменьшить длину индукторов; 'С егш 0 200 лев 000 ом сз Рис. 2. Схема раста температур ка поверхности н в центре заготовки: о — нагрев Ло !20О' С в методическом нниукторе с равномерным шагом витков; 6 — нагрев Ко 1200 С в методическом инаукторе дла ускоренного ннлукцнонного нагрева с неравнамерпыы шаган витков; е — нагрев хо 1000' С с перегревом поверхности; à — температура поверхпастн заготовки; г — температура цектрз заготовки; Т— температура нагрева в 'С; ти ти т,— вре- ме нагрева заготовкй 2) уменьшить габариты и производственную площадь, занимаемую нагревателями, доводя удельный съем нагретого металла до 0,7 — 0,5 т/ч с 1 ма площади пода (при обычном индукционном нагреве от 0,2 — 0,5 т/ч ма); 3) увеличить на 5 — 7% к.
п. д. ин. дуктора за счет уменьшения тепловых потерь, что позволяет экономить 30— Индукционный нагрев 153 се» 300 200 гаа дианегр аагогоянн яма... 20 Минимальное время нагрсаа до 1000' я сск 2,5 24 ЗО Зе 40 3 5 9 125 240 мО 15О 200 90 1ОО 15О 2ОО .10 юге.ч энергии на каждой тонне нагретых заготовок; 4) довести производительность индукторов до 3 гл/ч с одного ручья и заменить многоручьевые нагреватели одноручьевыми, что облегчает автоматизацию процессов нагрева и штамповки; 5) сократить активную длину нндукторов, что уменьшает потери стали на окалину до О,! — 0,2%, т.
е. н 1,5— 2 раза по сравнению с обычным индукционным нагревом. 0 7 0 Б 5 10 17 ГО см Яосмег»Л загс»гсдс» Рнс. 3. Минимальное время ускоренного индукционного нагрева стальных яагогояок до 1250' С а ааяисныссгк сг нх диаметра и частоты тока нри кснечион перепаде чеынературы по сечению яагогоекн 100 171 Частота тока е ап: 1 — 600; 2— 1ООО: З' — 25901 4 — ЗООО; 5 — радио- частоты Ускоренный индукционный нагрев целесообразен во всех случаях, когда производительность нагревательного устройства превышает 0,8 гл/ч. Минимальное время, необходимое при ускоренном индукционном нагреве заготовок может быть выбрано по кривым (рис. 3).
Применение специализированных индукторов для ускоренного нагрева рационально также в автоматических нагренательно-коночных агрегатах, в ко торых обычно требуется минимальнаи Алина индукторов. Обработка давле. пнем в них производится за весьма короткое время, поэтому заготовки нагревают обычно лишь до 1000' С. Для максимального увеличения скорости нагрева заготовок диаметром 20 — 40 мм необходимо режим нагрева выбирать исходя из следующих положений: !. Удельную мощность, развиваемую н нагреваемой заготовке, принимать в пределах 0,5 — 1 кесл/сма.
2. Прн необходимой конечной температуре нагрева 1000' С применять такой режим, при котором температура поверхности заготовки в конце цинла нагрева составляет 1200 — 1250' С. Температура центра заготовки при этом обычно меньше температуры поверхности на 400 †8' С. За время переноса нагретой заготовки из индуктора в высадочную машину (обычно 2— 3 сек) произойдет выравнивание температуры по сечению заготовки до 1000'С (см. кривые е на рис.
2). Таким образом, при скоростных режимах нагрева характерно применение значительных удельных мощностей (в 5 — б раз больших, чем по режимам, соответствующим рис. 1) и, следовательно, высоких температурных градиентов между поверхностью и центром заготовки. Выбор минимальных продолжительностей нагрева в соответствии с приведенными положениями позволяет рекомендовать следующее минимальное время нагрева до 1000' С. Ориентировочное определение времени индукционного нагрева заготовок при частоте 50 гц можно производить при помощи данных табл.
б. Е. Время и сек индукционного нагрева аагегояок нрн частоте 50 гп 154 Злгкгпронпгргв и электронпгревшпелоные устройства При уменьшении диаметров заготовок существенно снижается к. п. д. индуктора, работающего на частоте 50 гц, что обусловливает уменьшение удельной мощности, развиваемой в заготовке, и, следовательно, увеличение времени нагрева. Получение на частоте 50 гц наприженности магнитного поля индуктора более чем !О 000 э затруднительно, поэтому можно считать, что для нагрева заготовок диаметром 100 — 200 лм необходимо 4 — 8 мим. Частоту нагревающего тока можно выбирать, руководствуясь следующими данными: 5 — 20 15 — 40 ЗΠ— 80 Диаметр эаготоэак в мм Частота така в гЧ 200 000 — 8000 2500 500 000 50 — 120 70 — 180 >200 Диаметр заготовок в мм Частота тока в гч 1000 500 50 Рг = Кгц; Рс = Кс(1, где Р, — мощность высокочастотного генератора в квт; Р, — мощность питающей электросети в кап; 0 — вес заготовок, нагреваемых за 1 ч до ковач.
ной температуры (1200' С), в кг; К,— коэффициент, характеризующий к. п. д. Наиболее часто для индукционного нагрева используют машинные генера. торы частотой 1000 — 2500 гц. Основные энергетические показатели индукционного нагрева приведены в табл. 7. Прн частотах 1000 — 8000 гц уделиный расход электроэнергии сильно за.
висит от степени использования генератора во времени. При непрерывной загрузке генератора расход энергии близок к 400 кшп ч на 1 т нагретых заготовок. Когда генератор значительную часть времени работает без нагрузки (вследствие перерывов в работе коночного оборудования), расход энергии достигает 500 — 600 квт ч и даже более на 1 т заготовок. Длп выбора мощности высокочастотного генератора и мощности питающей сети с достаточной длв практики точностью можно пользоваться соотноше- ниями 7. Удельные экэргсткчсскмс поккэатэкм сквоэпого пвдуккпопвого нагрева стали паа «евку и штамповку К.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
