Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 1 (Mashinostroenie, 1985)(ru)(L)(T)(285s) (813576), страница 50
Текст из файла (страница 50)
цссс тсплаобмена с существенно нелинейными характеристиками нагреваемых заготовок, аа практике время нагрева заготовки из определенного материала и заданнага диаметра при использовании тока той или иной частоты обычно определяют по таблицам или графикам, которые составлены по опытным данным для широкой номенклатуры заготовок н частот. В табл. 4 приведены значения времени нагрева заготовок из углеродистой конструкцианной стали различного диаметра токами стандартных ча- 260 эликтрондгрпв н элгктрондгрпвдткльныи устропствд ПОЦ ковку Н ШТАМПОВКУ 261 ддд Рдд Ндд ддд Г и) Над Нада сЮ 1 з 3,6 )ОНР га Ыклзтг'щ угад гдд здд Здд Удд Удд х н 4 г д 7 д у 1дп 17117бнн Рпс.
б. Время нагрева заготозкк прп частоте Гц; Н вЂ” 0001 н — (оео; з- 0000; 4 4000; Н вЂ” (О 000 стог при обычном и ускоренном режимах нагрева ". Обычный режим нагрева, как правило, осуществляется при удельной мощности, близкой к постоянной, в инйукторах, витки которых равномерно распределены по всей длине. Главное преимущество обычного режима нагрева в простоте индуктора и в возможности использования его для нагрева заготовок, близких по диаметру, но отличающихся по длине. Ускоренный нагрев применяется, как правило, для заготовок одинаковой длины и требует переменной удельной мощности, передаваемой заготовке в течение всего цикла аагрева. Для этого В литературе икогдз называют режимом а пастояякоа температурой позерх.
мости (ПТП). д Ндд цгд юа ддд аддагддд гага г, '4 Ркс. к. зависимость удельного «олячестка теплоты металлоз от температуры; Н вЂ” алюмкпяа; Н вЂ” мзгпма; д медЫ д никель; Н вЂ” сталь применяются индукторы усложненной конструкции е неравномерной плотностью витков по длине. Главным преимуществом устройств для уск1ь ренногорежиманагреваявляется меньшая длина индуктора при одной и той же производительности процессов в сравнении с длиной индуктора для обычного режима нагрева. На рис. 5 приведены графики продолжительности обычного нагрева до 1250 'С стальных заготовок разных диаметров (перепад температур между поверхностью и центром в конце нагрева 1 = 100'С).
Для квадратных заготовок со стороной а принимают эквивалентный диалгетр 2)7 = 1,14а. Графики на рис. 5 дополняют табл. 5 по определеннго продолжительности нагрева заготовок для промежуточных значений их диаметров. Мощность индукционного нагревателя. При выборе источника питания (преобразователя частоты) и силового электротехнического оборудования индукционной технологической устано. вки необходимо знать мощность нагревателя. Исходными данными для расчета являютсн: диаметр нагреваемой заготовки, необходимая производительность (кг/ч) и температура нагрева ('С).
Мощность (кВт), выделяемая в нагреваемой заготовке, где 7 — температура нагрева, 'С; с— удельная теплоемкость нагреваемого металла, Дж!(кг 'С); 0 — необходимая производительность, кг!ч, Полезную мощность (кВт) можно также определить с помощью кривых удельного количества теплоты 14, п(р казанных иа рис. 6, и заданной пр(р изводительности по формуле Р, = )е00,3 !о-з, где 14 — удельное количество теплоты, Дж/кг; 0 — производительность, кг!ч, Полезная Рп мощность индукционного нагреватели должна всегда превышать полезную мощность Рз, выделяемую в нагреваемой заготовке, на величину тепловых и влектрических потерь, которые учитываются общим коэффициентом полезного действия (71 = 0,5, 0,6): Рп — Ра)т) Рпс.
7. Пркнцкпкалькая схема кмдукцкокмои яатрзкатзльвоа уста. мазки: А, М, Ю, Π— кзмерптельяыз приборы При использовании индукционного нагрева в конкретном технологическом процессе возникает необходимость в определении длины иидуктора. Для этого вначале, зная диаметр иагреваемой заготовки, ао табл. 6 или графику на рис, 5 находят время нагрева т (с) и вычисляют массу ! м длины заготовки Е (куем). Затем по заданной производительности б (кг1ч) находят среднюю скорость (м)с) леремещения заготовки внутри индуктора О 53600 ' Длина индуктора (м) 1„ = от. Для нагрева стальных заготовок диаметром 60 мм и более под ковку и штамповку экономически целесообразно использовать комбинированный индуициоиный на~рва на двух частотах: до 770'С (несколько выше то- Ркс, З, Нагрев прямоугольных,круглык и кзадраткык заготовок (стрелкамм показано мгмокзииое направление тока к мп. дуктирующем прохода к кагрзказмых заготозкзх) Ркс.
е. нкдуктор для скзозмого нагрева цклккдрпческих заготокок чки Кюри) — частоту 50 Гц, а в диапазоне 770 †12 'С вЂ” частоту !000 или 2500 Гц. Индукционная нагревательная установка (рис. 7]. Она работает следующим образом. Трехфазный электродвигатель 2, подключаемый к сети 50 Гц контактором 1, приводит во вращение генератор — преобразователь частоты 3, к которому через согласующий силовой траньформатор 4 подключен индукционный нагреватель б.
Для компенсации реактивной мощности индукционного нагревателя параллельно ему подключена конденсаторная батарея б. Наряду с электромашинными генераторами в качестве источников литания установок индукционного нагрева широко применяются тирисгорные статические преобразователи частоты. Заготовки в индукторе можно нагревать как продольным (рис. 8, а), тан и поперечным магнитным полем (рис. 8, б). При нагреве в поперечном магнитном поле время нагрева возрастает в 1,5 — 2 раза.
Иидуитор. Основной элемент индукционной установии — нидуктор. На рнс. 9 показана конструнция иидуктора для сквозного нагрева цилиндри- электрондгрев металла ~Од ковку н штдмповку 263 262 ЭЛЕКТРОНАГРЕВ Н ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА 5, Параметры иидукторов и режимы нагрева стальных заготовок Звготоиив а) Обычный нагрев Рис. 1З. Тивоввя севци» иидувторв:  — иормвльивя; б — с рвгюиревиои ив выходе 1160 !160 1400 1600 540 650 650 760 760 150 475 560 750 750 650 650 750 750 750 750 750 127 750 750 56 70 34 48 48 48 55 65 65 18 25 26 230 140 150 4(5 )45 560 110 700 150 030 79 79 47 54 40 48 48 40 4~ 28 33 1 1 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 8 8 8 240 350 !50 180 80 140 !25 160 155 15 80 70 23 13 73 ЦО 31 70 20 140 ЗЗ 9 12 !4 !15 !04 73 130 93 70 100 140 132 45 36 56 690 1!50 400 550 230 405 360 460 425 26 165 1ЗО 4,4 4,15 8,!5 20 2,0 7,9 2,0 18,1 3,9 0,066 0,54 0,5 120 120 80 1ОО 100 1ОО 100 130 130 45 80 80 Ускоренный нагрев 2!5 120 !60 !40 !20 95 80 70 19,0 б,б 6,3 4,2 174 140 130 120 1880 ! 57 8 !200 б! 9 !680 ! 37 1О !680 ~ 40 12 860 750 1000 !000 2060 1490 1510 1680 ! ! 2,5 2,5 650 465 485 540 33 16 12 9 265 144 120 108 130 в 170 170 н более 25 — 35 35 — 40 6 60 — !25 10 — 15 15 — 20 Диаметр заготовки, мм Толщина тепловой изоляции, мм .
ческнх заготовок. Индуктирующий токопровод 1 выполнен в виде многовитковой катушки, изготовленной из медной водоохлаждаемой трубки прямоугольного сечения. Витки катушки изолированы друг от друга и стянуты между двумя асбоцементными плитами б при помощи специальных латунных шпилек с гайками. Индуктирующий токопровод ! защищен изнутри слоем специальной тепловой изоляции 2, а снаружи — кожухом 3. Через патрубки 5 и 4 соответственно осуществляется подача и слив охлаждающей воды. Для защиты теплаизоляционпого слоя ат повреждения при перемещении нагреваемых зато. тонок внутри индуктора смонтированы водоохлаждаемые направляющие 7 из жзропрочной стали. Типовые секционные конструкции Рис. Ы . Нидувтор в сборе ив двух совциа индукторов показаны на рис.
10, 11. Ниже даны некоторые рекомендации для выбора, расчета и конструирования индукторов. Удовлетворительный нагрев обеспечивается при следующих геометрических соотношениях размеров индуктора и заготовки: внутренний размер (диаметр, сторона) сечения индуктора должен быть н 1,5 — 2 раза больше диаметра или стороны перпендикулярного сечения заготовки, а длина катушки индуктора должна превышать длину одной заготовки или сум:- марную длину нескольннх заготовок на один †д диаметра (стороны сечения) нагреваемого металла. Толщина тепловой изоляции нндуктара мажет быть выбрана в зависимости от диаметра нагреваемой заготовки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
