Сторожев М.В. (ред.) - Ковка и объемная штамповка стали. Справочник т1 (1189554), страница 28
Текст из файла (страница 28)
!366 Индукционной нагрев о о о~-о аоо О ос ос8о ййй 'До О\ ОО О1О1 Оеоед д атом 111111 о ь о о о о з о О О ООО оооо О О са=сав О ф О ОН ОО О О 3 8 о о Оф О 88 88 8 ~8 ооо 68 ОО 888838 Мйй 88ф88 о 8618 $ ай3о то~ а о 8о 8 исйиит й3отооы 88РФ О О ОО О ЕЕИС 162 Злектранаерее и електранаерееательние устрайстеа з 3 о н о н и В з о н о $ В О Р н й а О О й з о й О \ и О о Я о О О о О.
О о и 3 а ню йо о о оОО т Со ОО о а о но ао он Зо оа Ю о а оа Оо ао й,". 'о О О оо о а оо О К нз а и Нагрев сопротивлением 163 13. Тяповые япдувняомяые нагревательные уотвповяя непрерывного действия повышеяяой частоты ИНЗ-108 ИНЗ-102 (ОКБ-337 ') И НЗ-252 (МГН.252 ') ИНЗ-502 (МГН.502 ") ИНЗ-501 ИНЗ-1001 100 8000 3 200 250 18 2 000 2500 100 300 3 600 250 600 2500 28 500 500 !000 2500 1000 1000 7 000 56 5 000 1 56 !О 000 ! 112 !200 1200 2500 Установка стзрого тппвжв с ввелогпчвымя параметрами НАГРЕВ СОПРОТИВЛЕНИЕМ б) герметически закрытые — охлаждение агрегата осуществляется про. точной водой, охлаждающей воздух, циркулирующий внутри корпуса машины. Машины этого типа особенно удобны в кузнечных цехах, так как они не требуют сооружения изолированных генераторных помещений.
Основные характеристики отечественных преобразователей токов высокой частоты приведены в табл. 12, Типовые установки для нагрева заготовок. Заводы электротермического оборудования Министерства электропромышленности выпускают типовые установки для нагрева заготовои (табл. 13). В комплект такой установки входит мотор-генератор с пусковым устройством, схема возбуждения генератора с автоматической стабилизацией его напряжения при помощи электромашинного усилителя, комплект электро.
измерительных приборов, комплект контакторов дня включения и выключения мощности, конденсаторная батарея. Перечисленное оборудование за исключением мотор-генераторов смонтировано в виде комплектных электрощитов, которые при м<>нтаже устанавливают и соединяют между собой электропроводкой по типовым схемам. Нагревательные индукторы, устройства для поддержания и транспортировки заготовок через индуктор и соответствующую автоматику обычно изготовляют па месте или заказывают, 11* выбирая из семейства типоразмеров ивдукторов (см.
табл, 10). Сведения, необходимые для проектирования электрической части установок индукционного нагрева, приведены в работе [41. Выбор основных параметров нагрева и оборудования Сила тока и мощность, выделяющаяся в заготовке. Нзгреваемая ваго. тонка зажимается между двумя парами массивных контактов ', соединенных с вторичной обмоткой понижающего трансформатора, первичная обмотка которого при помощи контактора подключается к питающей электросети напряжением 330 илн 220 а. Сила тока„ протекающего в заготовке. и 1 =-— 3 где 7 — сила тока в заготовке в а; (7 — напряжение на контактах установки в в; 3 = )7 Я'+ Хз — полное сопротивление заготовки. учитывающее ее активное и индуктивное сопротивление; Х вЂ” индуктивное Б связп с тем, что для подключения заготовки к источнику тока требуется системз мощвыз коятзктов, этот метод явгрезз часто называют ковтактяым, что, одязко, яе отражает его физичЕсКого сыысла.
164 Элгктронагргв и алгтпромагргеитгльммг устройства сопротивление заготовки; Й= 0 —— 5 актииное сопротивление заготовки; 0— удельное сопротивление металла заготовки в ом .см; ! — длина заготовки в см; 5 — поперечное сечение нагреваемой заготовки в см'. При определении 5 необходимо учитывать глубину проникновения тока в металл заготовки (см. табл. 5). Мощность Рз = (з)с 10-5 кат. Количество тепла о = 0,24 (з)! икал/сек. Для увеличения производитель. ности нагревательного устройства жеяательно применять возможно большую скорость нагрева (прирост температуры в 1 сек), которая пропорциональна мощности, передаваемой в заготовке.
Однако при чрезмерно болыпой мощности в местах контакта развивается местный перегрев, приводящий к оплавлению заготовки. Предельная мощность, которую можно подводить к заготовке, ограничивается давлением, развиваемым под контактами, и в меньшей степени диаметром нагреваемой заготовки. Размер заготовок. Методом сопротивления чаще всего нагревают за. готовки диаметром 20 — 50 мм.
Однако с точки зрения наиболее экономичного расходования электроэнергии не безразлично, какова будет длина нагреваемой заготовни при том илн ином ее диаметре. При нагреве методом сопротивления заготовка представляет собой часть вторичной цепи понижающего трансформатора. Расход электроэнергии в этом случае связан с его к. п. д„который равен Я В«р )з 1 )1 « где Чгр — к. и. д.
трансформатора; )! — активное сопротивление заготовки; «2 р †сопротивлен трансформатора, приведенное к вторичной его обмотке. Так как активное сопротивление заготовки примерно прямо пропорционально ее длине и обратно пропорционально площади сечения, то для повышения к.
п. д. трансформатора, т. е. для уменьшения удельного расхода электроэнергии, целесообразно нагревать заготовки возможно меньшего диаметра и большей длины. Поэтому необходимо стремиться при данном диаметре заготовки брать ее возможно большей длины, штампуя, например, из одной заготовки несколько поковок. Сопротивление заготовки, а следовательно, и «Ю г 53 Вг ~~ ! 'йз Рмс. 15. Зявксимость удельного расхода электроэнергии прл нагреве методом сокро.
1 тлвления от соотношения — заготовки 121 и« к. п. д. понижающего трансформатора тем выше, чем больше отношение длины ! заготовки к квадрату ее диаметра— й2 (рис. 13). Выбор мощности трансформатора. Интенсивность ввода энергии в заготовку можно характеризовать средней удельной погонной мощностью р, которая развивается в заготовке, на единицу се длины (например, на ! см).
При обычно применяемом давлении под контактами (см. ниже) рекомендуется следующая средняя удельная мощность в зависимости от диаметра заготовки: Дм«метр ««гота «и е мм...... О ЗО ЕО 5О Срелнлг ул«льн«ч мощность р е м««лжм....... 1,7 1,9 2,1 2,3 Диаметр заготовки г мл ...... 5О та ЗО Средняя уделен«в мощность р в тт/см....... 2,5 2.5 2,5 Необходимая активная мощность нагревательного трансформатора Р« р! !011 р Нагрев сопротивлением 1бб Канта«ам 4,180с 75Т ~ «7)тр Выбор давления на контакты. Для обеспечения удовлетворительной работы нонтактов установки при река.
мендованных выше удельных мощностях рекомендуют применять следующие контактные давления [2) в зависимости от диаметра заготовок: Диаметр э«готов«е в мм.... 20 — ЗО 50-50 50 — 70 Конта«твое аав. ле««е а «г 1ооо зооо зооо Для уменьшения недогрева концов заготовки (зона А на рис. 14) их размещают в контактах так, чтобы контактирование происходило иа длине, не превышающей половины ее диаметра. В этом случае распределение температур в местах контакта соответствует зоне Б на рис. 14. Рис.!4.
Схема распределения температур на концах ««готовки пр« рээлич«ом их расположе«ии в контактах установки Наблюдаемая неравномерность нагрева(перегрев за контактом и недогрев под контактом) при рекомендованных выше удельных мощностях не снижает качества металла, так как прн диаметрах заготовок выше 30 мм температуры достаточно выравниваются во врсмя переноса заготовки иэ нагревателя в коночный агрегат. При диаметрах заготовок, меньших 30 мм, охлаждающее действие ковтактов сказывается столь сильно, что дли получения приемлемого прогрева заготовки под контактом прибегают к снижению давления под ним примерно в середине цикла нагрева.
Это осуществляется автоматически посредством уменьшения давления в цилиндрах, зажимающих контакты. Время нагрева заготовки до коночной температуры (1200' С). Наименьшего времени нагреяа заготовки до коночной температуры при стабильной, устойчивой работе установки можно достигнуть в том случае, если в заготовке развиваются приведенные выше значения удельной мощности. Зависимость величины этого времени от диаметра заготовки показана на рис. 1б [2[.
7 сок 720 м 700 Й ВО В бО ф 40 «. 70 70 30 40 50 бо 70 80 мм г(иамето !агатами Р«с. !5 Ре«оиеадуемое минимальное время нагрева методом сопротивления э зев«самости от диаметра ««готов«и Если из каких-либо соображений применяемая средняя удельная погонная мощность отличается от приведенных выше величин, то время нагрева заготовки можно определить по формуле где 7 — время нагрева заготовки в се«; б — вес заготовки в «Г; с — средняя удельная теплоемкость стали в ккал!кг* С в интервале температур нагрева (для большинства сталей с = = 0,17); 75 Т вЂ” повышение температуры заготовки в процессе нагрева в ' С; Ра — средняя потребляемая в процессе нагрева мощность трансформатора; цтр — к.
п. д, трансформатора. Расчетные параметры трансформатора. Величины вторичного рабочего напряжения, подводимого к заготовке, можно определить по форыуле, 166 Электронагрев и электронагревательные устройства Сг Ш ~В ДВ За авУгг 11х 2,2 1,2 7,1 Оборудование для нагрева сопротивлением предложенной Е. И. Натанзоном я Г. й(, Тельновым [2): вк и„= 7,1 г(тп Р где и,п — среднее за время нагрева напряжение, подводимое к заготовке, в е; !» — длина нагреваемой части за- готовки (расстояние между контак- тами) в мм; т)гр — к.
п. Д. нагРева- тельного трансформатора при нагреве данной заготовки;  — время нагрева заготовки в сгк. Вторичное напряжение холостого хода изх х нагревательного трансфор- матора будет отличаться от рабочего напряжения, подводимого к заготовке, на величину падения напряжения в трансформаторе, что учитывается соот- ношением иел „= К„и„, где ʄ— коэффициент, учитывающий паденйе напряжения в трансформаторе, он зависит от тока нагрузки трансформаторе и ориентировочно может быть взят по рис.