ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физические основы индукционного нагрева из "Промышленные электротермические установки" Индукционный нагрев наиболее широко распространен на металлургических, машиностроительных и метал-лообрабаты1вающих заводах, где он применяется для плавления металла, термической обработки деталей, а также для агрева под пластическую деформацию металла. Области применения индукционного нагрева с каждым ГОДОМ расширяются, повышается производительность установок и увеличивается количество продукции, выпускаемой и обрабатываемой на установках индукционного нагрева. Этому способствует главным образом автоматизация и механизация электротермических агрегатов. [c.130] В последние годы развивается тенденция создания поточных линий с полностью автоматизированными агрегатами термической обработки, которые снабжены механизмами загрузки и выгрузки деталей, автоматическим корректированием режима обработки в зависимости от изменения заданных параметров, а также контролем качества выпускаемой продукции. Такие установки нуждаются только в периодическом наблюдении и первоначальной наладке. [c.130] Разрабатываются и внедряются в производство новые технологические процессы с применением индукционного нагрева газовая цементация деталей, накатка зубьев шестерен, высадка и прессовка деталей, поперечная и продольная сварка труб, наплавка твердого сплава для увеличения износостойкости трущихся поверхностей и многие другие. [c.130] Индукционные установки по принципу действия относятся к электротермическим установкам, где электрическая энергия выделяется непосредственно в нагреваемых изделиях поэтому они обладают более высоким коэффициентом полезного действия, чем установки косвенного нагрева, и применение их в промыщленности является экономически целесообразным. [c.131] Возможны случаи, когда нагреву подлежат сложные поверхности, например зубья шестерен, поверхности кулачков и эксцентриков. Такие детали могут рассматриваться как сочетание обоих упомянутых случаев. [c.132] Нагрев валов или поверх ностей с большим радиусом закругления можно рассматривать как нагрев плоских поверхностей. [c.132] Нагрев металлической садки в тигельных индукционных печах без сердечника рассматривается как нагрев цилиндрического тела, помещенного в электромагнитное поле многовиткового цилиндрического индуктора (катушки), поскольку расплавленный металл принимает форму цилиндрического тигля. [c.132] В металлах ток смещения д ) дх мал по сравнению С током проводимости, и им можно пренебречь. [c.133] Анализируя уравнения (4-2) и (4-3), видим, что электрическая волна по мере удаления от поверхности затухает с увеличением координаты г тем быстрее, чем больше величина к или меньше глубина проникновения 8. [c.134] Физически вектор 5 является средним значением за период величины потока энергии в секунду через единицу площади, перпендикулярной направлению волны. [c.135] Следовательно, выделяемая в толще металла энергия пропорциональна квадрату ампер-витков индуктора Iw Q) и коэффициенту поглощения мощности т. е. [c.137] В практике индукционного нагрева часто встречается случай падения цилиндрической электромагнитной волны на цилиндрическое металлическое тело (рис. 4-3). Примером может служить нагрев кузнечных заготовок круглого сечения, нагрев валов и стержней под поверхностную закалку, плавка металла в тигле цилиндрической формы. В этом случае необходимо учитывать кривизну поверхности металла. [c.137] Приведенными формулами пользуются для определения поглощаемой мощности в нагреваемом цилиндрическом теле. [c.139] При выводе вышеприведенных формул не учитывались многие явления, которые в действительности имеют место при индукционном нагреве металла. [c.140] Глубина проникновения тока в сталь при температуре магнитных превращений ( = 730—760° С) скачком изменяет свою величину, так как магнитная проницаемость при этом падает до единицы. [c.141] На рис. 4-6,в, г даны кривые изменения поглощаемой энергии для стали и -меди, полученные расчетным путем при частоте источника тока /=2 500 гц. [c.142] Как видно из приведенных графиков, характер кривых для стали и меди различен. Для ферромагнитных материалов при = 730—770° С аступает скачок из-за резкого изменения относительной магнитной проницаемости от 60—120 до единицы. [c.142] Вернуться к основной статье