Indukcinio šildymo ir grūdinimo įrenginiai

Indukciniuose įrenginiuose šilumą elektrai laidžiame šildomame kūne išskiria srovės, kurias jame sukelia kintamasis elektromagnetinis laukas.

Indukcinio šildymo pranašumai, palyginti su kaitinimu varžinėse krosnyse:

1) Elektros energijos perdavimas tiesiai į šildomą kūną leidžia tiesiogiai kaitinti laidžias medžiagas. Tuo pačiu metu šildymo greitis padidėja, palyginti su įrenginiais su netiesioginiu poveikiu, kai gaminys šildomas tik nuo paviršiaus.

2) Elektros energijos perdavimui tiesiai į šildomą kūną nereikia kontaktinių įtaisų. Patogu automatizuotos gamybos gamybos sąlygomis, kai naudojamos vakuuminės ir apsauginės priemonės.

3) Dėl paviršiaus efekto reiškinio maksimali galia išsiskiria šildomo gaminio paviršiniame sluoksnyje. Todėl indukcinis šildymas aušinimo metu užtikrina greitą gaminio paviršinio sluoksnio įkaitinimą.Tai leidžia išgauti didelį detalės paviršiaus kietumą naudojant santykinai klampią terpę. Indukcinis paviršiaus grūdinimas yra greitesnis ir ekonomiškesnis nei kiti paviršiaus grūdinimo būdai.

4) Indukcinis šildymas daugeliu atvejų pagerina našumą ir pagerina darbo sąlygas.

Indukcinis šildymas plačiai naudojamas:

1) Metalų lydymas

2) Detalių terminis apdorojimas

3) Kaitinant dalis ar ruošinius prieš plastinę deformaciją (kalimas, štampavimas, presavimas)

4) Litavimas ir sluoksniavimas

5) Suvirinkite metalą

6) Cheminis ir terminis gaminių apdorojimas

Indukcinio šildymo įrenginiuose induktorius sukuria elektromagnetinis laukas, veda prie metalinės dalies sūkurinės srovės, kurio didžiausias tankis patenka į paviršinį ruošinio sluoksnį, kuriame išsiskiria didžiausias šilumos kiekis. Ši šiluma yra proporcinga į induktorių tiekiamai galiai ir priklauso nuo induktoriaus srovės šildymo laiko ir dažnio. Tinkamai parinkus galią, veikimo dažnį ir laiką, kaitinimas gali būti atliekamas skirtingo storio paviršiniame sluoksnyje arba per visą ruošinio sekciją.

Indukcinio šildymo įrenginiai, priklausomai nuo įkrovimo būdo ir veikimo pobūdžio, veikia su pertrūkiais ir nuolat. Pastarieji gali būti įmontuoti į gamybos linijas ir automatinių procesų linijas.

Paviršiaus indukcinis grūdinimas visų pirma pakeičia tokias brangias paviršiaus grūdinimo operacijas kaip karburizavimas, azotavimas ir kt.

Indukcinio grūdinimo įrenginiai

Indukcinio paviršiaus grūdinimo tikslas: pasiekti aukštą paviršinio sluoksnio kietumą išlaikant klampią detalės aplinką. Norint gauti tokį sukietėjimą, ruošinys greitai įkaitinamas iki iš anksto nustatyto gylio srove, kurią sukelia paviršinis metalo sluoksnis, o po to atšaldomas.

Srovės prasiskverbimo į metalą gylis priklauso nuo dažnio, tuomet paviršiniam grūdinimui reikia skirtingo storio sukietėjusio sluoksnio.

Yra šie indukcinio paviršiaus grūdinimo tipai:

1) vienu metu

2) Vienalaikis sukimasis

3) Nepertraukiamas-nuoseklus

Vienalaikis indukcinis grūdinimas – susideda iš viso grūdinamo paviršiaus vienu metu kaitinimo, po to paviršiaus aušinimo Patogu derinti induktorių ir aušintuvą. Taikymą riboja elektros generatoriaus galia. Šildomas paviršius neviršija 200-300 cm2.

Vienalaikis-nuoseklus indukcinis grūdinimas – pasižymi tuo, kad atskiros šildomos dalies dalys kaitinamos vienu metu ir nuosekliai.

Nepertraukiamas nuoseklus indukcinis grūdinimas - naudojamas esant dideliam sukietėjusio paviršiaus ilgiui ir susideda iš dalies dalies kaitinimo, kai dalis nuolat juda induktoriaus atžvilgiu arba atvirkščiai. Paviršiaus vėsinimas po šildymo. Galima naudoti atskirus aušintuvus arba derinti juos su induktoriumi.

Praktikoje indukcinio paviršiaus grūdinimo idėja taikoma indukcinio grūdinimo mašinose.

Yra specialios indukcinės grūdinimo mašinos, skirtos apdoroti konkrečią dalį ar dalių grupes, šiek tiek skirtingų dydžių ir universalios indukcinės grūdinimo mašinos, skirtos bet kuriai detalei apdoroti.

Kietėjimo mašinose yra šie elementai:

1) Nuleidžiamas transformatorius

2) Induktorius

3) Baterijų kondensatoriai

4) Vandens aušinimo sistema

5) Mašinos valdymo ir valdymo elementas

Universalios indukcinio grūdinimo mašinos turi detalių tvirtinimo įtaisus, jų judėjimą, sukimąsi, galimybę pakeisti induktorių. Grūdinimo induktoriaus konstrukcija priklauso nuo paviršiaus grūdinimo tipo ir grūdinamo paviršiaus formos.

Priklausomai nuo paviršiaus grūdinimo tipo ir detalių konfigūracijos, naudojami skirtingos konstrukcijos grūdinimo induktoriai.

Prietaisas induktorių kietėjimui

Induktorius susideda iš indukcinio laido, sukuriančio kintamąjį magnetinį lauką, šynų, gnybtų blokų, skirtų induktoriui prijungti prie maitinimo šaltinio, vamzdžių vandens tiekimui ir išleidimui. Vieno ir kelių apsisukimų induktoriai naudojami plokščių paviršių grūdinimui.

Yra induktorius, skirtas sukietinti cilindrinių dalių išorinius paviršius, vidinius plokščius paviršius ir kt. Yra cilindriniai, kilpiniai, spiraliniai cilindriniai ir spiraliniai plokšti. Esant žemiems dažniams, induktorius gali turėti magnetinę grandinę (kai kuriais atvejais).

Maitinimo šaltiniai kietėjimo induktoriams

Elektros mašinų ir tiristorių keitikliai, užtikrinantys darbinius dažnius iki 8 kHz, yra vidutinio dažnio gesinimo induktorių maitinimo šaltiniai.Norint gauti dažnį nuo 150 iki 8000 Hz, naudojami mašinų generatoriai. Galima naudoti vožtuvu valdomus keitiklius. Aukštesniems dažniams naudojami vamzdiniai generatoriai. Padidinto dažnio srityje naudojami mašinų generatoriai. Struktūriškai generatorius yra sujungtas su pavaros varikliu viename konversijos įrenginyje.

Dažniams nuo 150 iki 500 Hz naudojami įprasti daugiapoliai generatoriai. Jie dirba dideliu greičiu. Sužadinimo ritė, esanti ant rotoriaus, tiekiama per žiedinį kontaktą.

Dažniams nuo 100 iki 8000 Hz naudojami induktyvumo generatoriai, kurių rotorius neturi apvijos.

Įprastame sinchroniniame generatoriuje sužadinimo apvija, besisukanti su rotoriumi, sukuria kintamąjį srautą statoriaus apvijoje, tada indukciniame generatoriuje rotoriaus sukimasis sukelia su magnetine apvija susijusio magnetinio srauto pulsaciją. Indukcinis generatorius su padidintu dažniu naudojamas dėl generatorių, veikiančių > 500 Hz dažniu, projektavimo sunkumų. Tokiuose generatoriuose sunku išdėstyti daugiapolius statoriaus ir rotoriaus apvijas; pavara atliekama asinchroniniais varikliais. Iki 100 kW galios dvi mašinos dažniausiai sujungiamos viename korpuse. Didelė galia – du korpusai Indukciniai šildytuvai ir aušinimo įrenginiai gali būti maitinami mašinų generatoriais, naudojantys indukcinę arba centrinę galią.

Indukcinė galia yra naudinga, kai generatorius visiškai įkraunamas vienu įrenginiu, nuolat veikiančiu metaliniuose kaitinimo elementuose.

Centrinis maitinimas - esant daugybei cikliškai veikiančių šildymo elementų.Tokiu atveju galima sutaupyti instaliuotą generatorių galią dėl vienu metu veikiančių atskirų šilumos mazgų.

Dažniausiai naudojami generatoriai su savaiminiu sužadinimu, kurie gali užtikrinti iki 200 kW galią. Tokios lempos veikia esant 10-15 kV anodo įtampai; Vandens aušinimas naudojamas anodinėms lempoms, kurių išsklaidyta galia didesnė nei 10 kW, aušinti.

Aukštai įtampai gauti dažniausiai naudojami galios lygintuvai. Įrenginio tiekiama galia. Dažnai šios pataisos atliekamos reguliuojant lygintuvo išėjimo įtampą ir naudojant patikimą bendraašių kabelių ekranavimą aukšto dažnio galiai perduoti. Jei yra neekranuotų šildymo stelažų, reikia naudoti nuotolinį valdymą ir mechaninį automatinį valdymą, kad pavojingoje zonoje nebūtų darbuotojų.