Приближенный расчет цилиндрических индукторов
Дано:
№ вар. |
Диаметр детали, D2, см |
Глубина закаленного слоя, хк, см |
Ширина индуктора, b, см |
Зазор между индуктором и деталью, h, см |
Напряжение на вторичной обмотке закалочного трансформатора, U2 , см* |
1 |
4 |
0,2 |
2 |
0,5 |
280 |
2 |
4 |
0,3 |
2 |
0,5 |
300 |
3 |
4 |
0,3 |
2 |
0,6 |
300 |
4 |
5 |
0,2 |
2 |
0,5 |
280 |
5 |
5 |
0,2 |
3 |
0,5 |
300 |
6 |
4 |
0,3 |
3 |
0,5 |
320 |
7 |
4 |
0,3 |
3 |
0,6 |
300 |
8 |
4 |
0,3 |
4 |
0,5 |
300 |
9 |
5 |
0,3 |
3 |
0,5 |
320 |
10 |
5 |
0,3 |
3 |
0,6 |
330 |
11 |
6 |
0,4 |
3 |
0,6 |
320 |
12 |
5 |
0,4 |
3 |
0,5 |
300 |
13 |
5 |
0,4 |
3 |
0,6 |
330 |
14 |
6 |
0,3 |
4 |
0,6 |
300 |
15 |
6 |
0,3 |
4 |
0,5 |
290 |
16 |
7 |
0,4 |
4 |
0,5 |
300 |
Примечание: * – используется для расчета индуктора при частоте 440 кГц.
Диаметр индуктора при зазоре 0,3 см: Dи0,3=5,6 см
Расчет проводить для частот: f=440кГц; 70кГц; 4000Гц.
КПД – 75%.
Определить: время закалки; удельное сопротивление; ток в индукторе; напряжение на индукторе; мощность, подводимую к индуктору; коэффициент мощности индуктора; количество витков (используется для расчета индуктора при частоте 440 кГц).
Литература
1. Исаченко В.И., Осипова В.А., Сукомел А.С., Теплопередача: Учеб. Для вузов – М.: Энергоиздат,1981. – 481 с.
2. Теплотехника: Учеб. Для вузов/Под ред. А.П. Баскакова – М.: Энергоатомиздат,1991. – 224 с.
Приложение 1
Рис.1. Зависимость времени нагрева tк (сплошные линии) и удельной мощности p0 сообщаемой детали (штриховые линии), от диаметра D2 нагреваемого цилиндра при частоте выше 250 кГц. (Цифры на кривых указывают глубину закаленного слоя в см.)
Рис. 2. Зависимость времени нагрева tк (сплошные линии) и удельной мощности p0 сообщаемой детали (штриховые линии), от диаметра D2 нагреваемого цилиндра при частоте тока 10 000 Гц. (Цифры на кривых указывают глубину закаленного слоя в см.)
Рис. 3. Зависимость времени нагрева tк (сплошные линии) и удельной мощности p0 , сообщаемой детали (штриховые линии), от диаметра D2 нагреваемого цилиндра при частотетока 2500 Гц. (Цифры на кривых указывают глубину закаленного слоя в см.)
Рис. 4. Зависимость напряжения на
индуктирующем проводе
и тока в индукторе
при частоте тока 440 кГц и мощности 100
кВт, подводимой к индуктору, от диаметра
одновиткового индуктора
.
Зазор между индуктором принят равным
0,3 см. (Цифры на кривых указывают ширину
индуктирующего провода в см.)
Рис. 5. Зависимость напряжения на индуктирующем проводе и тока в индукторе при частоте тока 10 000 кГц и мощности 100 кВт, подводимой к индуктору, от диаметра одновиткового индуктора . Зазор между индуктором принят равным 0,3 см. (Цифры на кривых указывают ширину индуктирующего провода в см.)
Рис. 6. Зависимость напряжения на индуктирующем проводе U'и0,3 и тока в индукторе I'и0,3 при частоте тока 2500 Гц и мощности 100 кВт, подводимой к индуктору, от диаметра одновиткового индуктора Dи0,3. Зазор между индуктором и нагреваемым цилиндром принят равным 0,3 см. (Цифры на кривых указывают ширину индуктирующего провода в см).
Рис. 7. Зависимость времени нагрева tк (сплошные линии) и удельной мощности p0 (штриховые линии) от толщины плоской детали d при частоте выше 250 кГц. (Цифры на кривых указывают глубину закаленного слоя в см)
Рис. 8. Зависимость времени нагрева tк (сплошные линии) и удельной мощности p0 (штриховые линии) от толщины плоской детали d при частотах 8000 – 10000 Гц. (Цифры на кривых указывают глубину закаленного слоя в см)
Рис. 9. Зависимость времени нагрева tк (сплошные линии) и удельной мощности p0 (штриховые линии) от толщины плоской детали d при частоте 2500 Гц. (Цифры на кривых указывают глубину закаленного слоя в см)