ванні тривалістю 125 сек ставлення початковою і кінцевою потужностей становить 1,2, при нагріванні тривалістю 80 сек воно досягає 1,3-1,4. p> Ще більша різниця між початковою і кінцевої потужностями спостерігається при використанні заготовок, які володіють більшою магнітною проникністю, а електричні вторинні кола та трансформатор мають малий індуктивний опір,
В
Малюнок 2.1 - Графік
т. тобто в тих випадках, коли навантаження має переважно активне опір, а вплив скін-ефекту позначається більш різко.
Електричний струм у нагрівається деталі. Для нагрівання конкретної деталі до необхідної температури необхідно по ній пропустити електричний струм певної величини в продовження заданого проміжку часу, тобто необхідно нагріти деталь з цілком певною швидкістю.
Величина потрібного струму може бути знайдена з виразу:
(2)
де r 2 - активне електричний опір нагрівається заготовки в ом;
I 3 - електричний струм в а;
О® т - тепловий к.к.д.
Величину струму в залежності від геометричних параметрів нагрівається деталі та фізичних факторів можна виразити формулою:
(3)
де/ 2 - електричний струм в нагрівається деталі в а;
S 2 - площа поперечного перерізу деталі в см ' 2 ;
П‚ 2 - питомий електричний опір в ом-см;
О¶, - густина матеріалу нагрівається деталі в м/см 3 .
Величина струму, отримана за формулою (3), є середньою, оскільки значення теплоємності, питомого електричного опору і теплового к.к.д. усереднені, так як практично для кожного даного моменту визначити їх не можливо через складну залежності цих величин від температури і часу, що обчислюються від моменту включення струму.
Вираз під коренем у формулі (3) не залежить від геометричних параметрів нагрівається деталі. Отже, реквізит електричний струм не залежить від довжини заготовок. На перший погляд це здається не зовсім зрозумілим, але все стає ясним, якщо уявити собі, що потужність, потребная для нагріву даної деталі, залежить не тільки від струму, а й від напруги, яка пропорційна довжині деталі, а енергія, що виділяється в елементарному об'ємі тіла, залежить від щільності струму і питомої електричного опору.
При одних і тих же поперечних розмірах заготовок реквізит електричний струм тим більше, чим більше швидкість нагріву (Менше час, П„), і, навпаки, він обернено пропорційний кореню квадратному з часу нагрівання і питомої електричного опору матеріалу заготовки. При цьому слід мати на увазі, що при виведенні формули (3) впливом явища скін-ефекту нехтують; в холодному ж стані заготовки Скін-ефект має цілком певне значення і тому в більшості випадків його необхідно враховувати. При гарячому режимі під яким розуміється період нагріву заготовок до температури вище точки Кюрі, за формулою (3) можна з достатньою точністю визначити реквізит струм. У даному випадку мова йде про струмі, потребном для нагріву даної маси металу до заданої температури; значення його є величиною усередненої, так як такі змінні фактори, як теплоємність і питомий опір, є усередненими величинами.
Якщо у формулу (3) підставити істинні значення цих змінних, відповідні якомусь моменту часу від початку нагріву (включення струму), то можна буде отримати струм, сответствующій даним моменту часу.
Зміна струму в первинному ланцюзі у процесі нагріву заготовок однакового діаметра з різним часом нагріву на однопозиційна електроконтактной установці видно з малюнка 2.2.
З малюнка 2.2 випливає, по-перше, що струм і потужність досить істотно змінюються в процесі нагрівання; причому на початку нагріву струм має найбільше значення, а до кінця нагріву меншу, по-друге, чим менше тривалість нагрівання, тобто чим більше швидкість, тим більше різниця між зазначеними значеннями струмів, по-третє, чим менше поперечне перетин нагрівається заготовки, тим більше між струмами ця різниця при прочіходінакових умовах. Це пояснюється різним ступенем впливу Скін-ефекту.
В
Малюнок 2.2
В В В В
Але найбільш різкий вплив на струм і потужність надає залежність питомого електричного опору від температури (для заготовок малого діаметра), зростаючої у процесі нагрівання від температури навколишнього повітря до температури, встановленої відповідно до технологічними вимогами.
Різниця між початковим і кінцевим значеннями струму залежить також від конструкції електричної вторинної ланцюга установки і окремих її елементів, а також від конструкції трансформатора. Тому характер залежності струму від часу нагрівання для різних установок у принципі зберігається (струм падає з часом), але кількісні співвідношення між початковими і кінцевими значеннями його можуть змінюватися значно.
Напруга на нагрівається заготівлі. Для нагрівання конк...
