ретної заготовки з заданою швидкістю до неї має бути підведено певну напругу, залежність якого від різних геометричних параметрів заготовки та інших фізичних факторів виражається формулою
(4)
де з г - постійний коефіцієнт, що дорівнює 0,032;
l 2 -: довжина нагрівається деталі між струмопідвідного контактами в см.
З формули (4) випливає, що напруга на нагрівається заготівлі пропорційно довжині і не залежить від її поперечного перерізу, крім того, воно зростає до кінця нагріву (підтверджується даними з практики).
З формули видно, що характер залежності напруги на нагрівається заготівлі від часу нагрівання той же, що і для сили струму, тобто величина напруги обернено пропорційна кореню квадратному з тривалості нагрівання, звідси випливає обернено пропорційна залежність між потрібної потужністю і часом нагріву.
На малюнку 2.3 приведена графічна залежність напруги на нагрівається заготівлі від часу нагрівання.
З малюнка 2.3 видно, наскільки швидко зростає напруга при П„ = 70-80 сек і нижче; це підтверджується і формулою (4), в яку, крім часу нагрівання П„, входить теплової к. п. д. О® t , що знаходиться в порівняно складній залежності від П„.
В
Малюнок 2.3 - Графік Малюнок 1.5 - Графік
Пряма пропорційність між напругою на нагрівається заготівлі та довжиною останньої є важливим властивістю злектроконтактного способу нагрівання; воно свідчить про можливість збільшення продуктивності електроконтактного нагрівального пристрою за рахунок збільшення довжини нагрівається заготовки та підвищення напруги без збільшення струму [це підтверджується також формулою (3)].
Слід розрізняти напруга на заготівлі в даний момент часу і напруга, потрібна для нагрівання заготовки до необхідної температури. У той час як перша визначається значеннями С, q і О® t , відповідними даного моменту часу, друге визначається середніми їх значеннями за період нагріву.
Вплив геометричних параметрів нагрівається заготовки на напругу в процесі нагрівання показано на малюнку 2.4; на кривих нанесені експериментальні дані випробування однопозиційна установки для відокремленого нагріву, виконаної за схемою, наведеною на рисунку 1, б.
З формули (4) і кривих на малюнку 2.4 видно, що, по-перше, напруга на заготівлі до кінця нагріву зростає; по-друге, воно тим більше зростає в порівнянні з початковим, чим більше опір нагрівається деталі. При цьому необхідно враховувати, що оскільки напруга залежить від струму, а останній у електроконтактной установці визначається повним опором (імпедансом) всієї електричної ланцюга і напругою на висновках вторинної обмотки трансформатора, то зміна напруги на деталі в дійсних умовах, яким відповідають криві рисунок 2.4, менше, ніж це випливає з теоретичної формули (4), що не враховує цієї обставини.
Так як коливання напруги на деталі на затискачах силового трансформатора, небажані, то з цієї точки зору може здатися, що при конструюванні електроконтактних установок доцільно збільшувати реактивний опір ланцюга. Однак це не так, тому що Останнім обумовлює наявність реактивної потужності з усіма пов'язаними з нею більш небажаними наслідками, ніж зміна напруги.
Швидкість нагрівання металів при будь-якому способі має істотне значення, так як воно визначає продуктивність нагрівального устаткування і від нього значною мірою залежать не тільки електротехнічні дані, але і конструкція обладнання.
Виділення теплової енергії при електроконтактні нагріванні майже по всій площі поперечного перерізу нагрівається деталі дозволяє отримувати великі швидкості нагріву. Але, як і при будь-якому іншому технологічному процесі, швидкість, з якою здійснюється електроконтактні нагрів, з різних причин має певні межі.
Такими причинами є: 1) допустимий температурний перепад між центральної та периферійної зонами поперечного перерізу нагрівається деталі; 2) допустима нерівномірність нагрівання деталі по довжині - перегрів або недогрів її поблизу контактів або під контактами; 3) швидкість протікання фазових перетворень і освіта найбільш бажаною для наступної обробки металу тиском структури кристалічної решітки і розмірів зерна або мікроструктури.
Нерівномірний розподіл температури по поперечному перерізу нагрівається деталі пояснюється наявністю явища Скін-ефекту, хоча і слабо вираженого при температурах вище точки Кюрі і при нагріваються заготовках з поперечними розмірами більше 40-50 мм, але надає деякий вплив на нерівномірний розподіл температури по перерізу. При температурах нагріваються заготовок нижче точки Кюрі явище скін-ефекту виражено досить різко в інших заготовках навіть малого діаметра, так як в цьому випадку глибина проникнення струму, тобто товщина поверхневого шару, в якому виділяється теплова енергія, у багато разів менше, ніж при температурах вище точки Кюрі.
Ступінь нерівномірності нагрів...
