книги из ГПНТБ / Кондратьев, Е. Т. Термическая обработка в ремонтном деле

Таблица 22

нератора типа ПВВ-100—8000, загруженного на полную мощность.

По таблице 22 выбирается зазор между индук­

Ширина индуктора выбирается равной ширине закаливаемой зоны:

а , а„ = 5,Осм.

По графикам (рис. 4 В) определяем, что при (=8,0 кгц и Рдет=1 квт/см2 падение напряжения на сантиметр длины индуктирующего провода ин­

VU„S *13- foß-TT- 5,6--19,5 Волы.

134

J UHg --2,4-ІО3 \/Ö J -5,0 -- ІІ500ампер.

Реактивная мощность индуктора без учета то­ коведущих шин:

имеющегося оборудования, то частота определяет­ ся из паспортных данных оборудования. Напри­ мер, установка ЛПЗ-67Б имеет частоту 66000 гц. Следовательно, для проектируемого индуктора следует принимать частоту именно 66000 гц.

П р и м е р 2. Расчет индуктора для нагрева плоской поверхности шириной 300 мм, при толщи­ не 20 мм.

Требуемая глубина закаленного слоя Хк =2,5—

мента поверхности tH = 8,0 сек. и удельную мощ­ ность, передаваемую в деталь, Рдет=0,9 квт/см2.

135

магнитопроводом из трансформаторной стали, к.п.д. которого можно принять в данном случае і]ш п=0,8, получим максимальную ширину индук­ тирующего провода:

а =m-Pger ■€, ■ 2 - 2 г

(7)

где коэффициент т= 1,2 учитывает потерю теп­ ла за счет утечки его от зоны нагрева к зоне ох­

С--(0?+ 0,75) 6 •(0,69 + 1,72) см.

Выбираем среднюю величину С= 1,2 см. Напряжение на индуктирующем проводе опре­

деляем согласно графикам (рис. 4) для частоты

8,0 кгц

136

К у - с К ■^ e r ~ SO -1JVÖ9** 37 g0„T.

Ток в индукторе

J UHg - 0 - 3 / ~2'0‘2500’ /Ö J = Ь750ампер. '

Реактивная мощность индуктора без учета токове­ дущих шин.

внутренней цилиндрической поверхности стально­ го стакана. Внутренний диаметр стакана £>2=40 мм. Толщина стенок h= 15 мм. Требуемая глубина закаленного слоя JfK= l,0 —0,8 мм на дли­ не 250 мм. Выбираем частоту 2Ö0—250 кгц.

По графикам (рис. 4) в соответствии с вы­ бранной частотой определяем время нагрева эле­ мента поверхности:

tn=2,5—3,5 сек. и удельную мощность; Ядет=1,2—0,9 квт/см2 для плоской стенки тол­

щиной 1,5 см.

Ориентируясь на ламповый генератор мощно-

137

стыо 60 квт и индуктор с ферритовым сердечни­ ком, к.п.д. которого можно принять в данном слу­ чае г|ИНд = 80%, получим максимальную ширину индуктирующего провода:

а=2,3 см. Индуктор необходимо сделать двухвитковым, так как при нагреве одновитковым индук­ тирующим проводом такой ширины и диаметра будет сказываться неравномерное распределение тока по ширине провода вследствие ассиметричного расположения токоведущих шин.

Мощность, потребляемая генератором от сети:

Ре„ и * Ш ± 1 , 8 ) * > 100 мВт.

Скорость движения индуктора:

V ~ 2,5 1 3, 5 *0,9 + 0,67 см/сен.

138

М а ш и н н о е нремя:

^инд ' 0,9 + 0,67 z 2 8 + 3 8 сен.

Напряжение на индуктирующем проводе ин­ дуктора:

V u H fV i'/P g er • Я - £ а- Л ,- 8 - ) /іЩ д - Я -‘37,2--

- 2 0 0 +175 вольт.

где пѵ — число витков индуктирующего провода. Ток индуктора:

0г *3у- / р ^ г -а--8000\/і,.2+0,9 -2,3 •

-2 0 0 0 +1750 ампер.

Следует иметь в виду, что режим, выработан­ ный расчетным путем, уточняется по результатам закалки опытной партии изделий.

Наряду с проектированием индуктора рассчи­ тывается система охлаждения как установки в целом, так и индуктора в отдельности. Если эта система подключена к заводскому водопроводу, общее количество воды, необходимое для удале­ ния тепла, выделяющегося в элементах схемы

139

при процессах поверхностной закалки, ориентиро­ вочно определяется по формуле:

где Р — мощность, потребляемая устройством, в квт.

В отдельные узлы установки должно быть по­ дано количество воды, пропорциональное количе­ ству выделяющегося в них тепла. По усреднен­ ным данным, приведенным в табл. 23 после опре­ деления общего расхода воды по формуле (8) вычисляется, сколько воды должно поступать в отдельные узлы установки.

В установках для поверхностной закалки рас­ ход воды определяется из расчета 0,01-0,015 л/сек на 1 см2 охлаждаемой поверхности. Время подачи охлаждающей жидкости обычно составляет 0,5-1,5 времени нагрева.

Определяя расход воды для охлаждения узлов установки, следует иметь в виду, что если индук­

При этом температура выходящей воды не должна быть выше 55°С. Если же индуктор охлаж-

140

Таблица 23

Расход воды в проц,

к общему количест­

Охлаждаемый элемент ву, поступающему к установке

Это же количество воды должно пропускаться сквозь змеевик охлаждения или периодически по мере роста температуры в емкость следует добав­ лять холодную воду из водопровода.

Установив расход воды и выбрав насос, опре­ деляют сечения труб и прочую аппаратуру. Во всех трубопроводах скорость жидкости должна быть не больше 1 м/сек. При такой скорости в

141

много тепла, главным образом в индукторе и об­ мотке трансформатора, скорость движения жид­ кости должна превышать 1 м/сек, так как только при больших скоростях течения воды обеспечива­ ется интенсивный отвод тепла.

Ниже приводится пример расчета системы ох­ лаждения высокочастотной установки для поверх­ ностной закалки, работающей с использованием станции типа МГЗ-108 АБ. Коэффициент исполь­ зования генератора условно принят 0,8.

Общее количество воды, необходимое для ох­

142

лаждения всех элементов установки и закалки деталей:

Ö -- 0.25-Р -■ 0,05-80*4,0 м3/ чос. (

Согласно данным таблицы 23 и нормам расхо­ да воды на закалку, вода распределяется по от­ дельным узлам установки следующим образом:

Кроме того, для охлаждения генератора ППВ-100—800 необходимо предусмотреть допол­ нительно 5 мЗ/час.

По каталогу-справочнику [8] выбираем насос*. Согласно формуле (11), определяем сечение тру­ бопроводов, подающих воду к отдельным узлам установки:

для подвода закалочной жидкости:

см (или труба І '/ч ) ,

* Здесь и далее цифра в квадратной скобке означает ссылку на порядковый номер в списке использованной литературы, помещенном в конце книги.

143