недогрів заготовок поблизу або під контактами неприпустимий технологічно; перегрів викликає оплавлення заготовок або контактів і приварення їх т. е, в кінцевому рахунку призводить до шлюбу заготовок або виведення з ладу контактів. Недогрів ж взагалі неприпустимий при нагріванні заготовок під штампування. Тому найбільш відповідальною і ще повністю невирішеною завданням є підводка струму до нагрівається деталям при електроконтактні способі нагріву.
В
Малюнок 2.6-Залежність температурного перепаду між поверхневою і центральної зонами заготовки діаметром 70 мм від часу нагріву
Причина цих труднощів полягає в складності фізичних явищ, що відбуваються в точках контактування струмопідвідного контакту з поверхнею нагрівається деталі. У місці дотику є так зване контактне опір, величина якого залежить від багатьох і різноманітних за своєю природою факторів. У перехідному шарі виділяється порівняно велика теплова енергія, відведена від місця контактування за рахунок теплопровідності в найближчі шари металу деталі і контакту. У результаті ці шари деталі нагріваються швидше всій решті маси, оскільки в них крім теплової енергії електричного струму, що виділяється безпосередньо в кожному елементарному обсязі, додається ще й зазначена додаткова енергія.
Так як активний опір металу залежить від температури і зростає з ростом останньої і так як теплова енергія електричного струму пропорційна опору, то шари і зони заготівлі, розташовані поблизу місць контактування і доведені з початку нагріву до великих в порівнянні з іншою частиною нагрівається зони заготівлі температур, будуть інтенсивно нагріватися. Це призведе до перегріву їх у процесі нагрівання. p> З іншого боку, елементарні дільниці нагрівається деталі, що знаходяться під контактами, через які протікає не весь струм, а тільки частина його і від яких тепло відводиться контактом, будуть мати знижену температуру в порівнянні з температурою решті частини деталі.
тепенно нерівномірності нагріву залежить від ще більшого числа факторів, ніж величина перехідного опору, що є основний, але не єдиною причиною, що впливає на нерівномірність розподілу температури по довжині нагрівається деталі. Складність полягає ще й у тому, що і холодному стані, тобто на початку нагріву, перехідне контактний опір і електричний струм особливо великі, а тому в місці контактування виділяється в цей момент відносно велика теплова енергія, що викликає з самого початку інтенсивне зростання температури в зонах поперечного перерізу деталі, прилеглих до струмопідвідного контакту з боку нагрівається зони цієї деталі.
У найзагальнішому вигляді функціональну залежність температурного перепаду між перегрітої зоною у контакту і іншою частиною нагрівається деталі можна представити висловом:
О”t 1,2 = П† (r п , I 2, П€ в , d < sub> 2 , П€ m , t 2 ), (6)
де r п = П† (р до S до П€ ф ) - опір перехідного контакту;
/ 2 - сила струму, що протікає під вторинної ланцюга;
П€ в - функція, що враховує інтенсивність охолодження контакту;
П€ m - функція, що враховує властивості матеріалу і стан
поверхні деталі і контакту;
t з - температура нагріву перегріватися зони деталі;
р до - тиск на контакт або,
S K - площа контактування;
П€ ф - функція, що враховує форму контакту.
Вираз (6) наочно показує, наскільки складно виявити і встановити, хоча б наближено, залежність ступеня нерівномірності нагріву від різних фізичних і технологічних факторів, геометричних параметрів та експлуатаційних умов.
Нижче наведені гранично допустимі швидкості нагріву циліндричних заготовок, встановлені при експлуатації електроконтактних заготовок і отримані при експериментах.
Діаметр нагрівається
деталі в мм ............... 10 .. 20 .. 30 .. 40 .. 50 .. 60 .. 70
Час нагріву в сек ...... 6 .., 15 .. 40 .. 60 .. 80 .. 100 .. 120
При таких швидкостях не спостерігається перегріву або оплавлення нагріваються заготовок або приварки їх до струмопідвідного контактам.
Іншими словами, перегріву заготовок спостерігається при перепаді температур, що не перевищує 100 В° С, і при застосуванні призматичних мідних радіальних затискних контактів (тиск на них 10 000-30 000 н) з осьовими розмірами 50-60 мм. p> Для зіставлення даних про час нагріву, представлених вище, з розрахунковими, отриманими за формулою (5), побудована крива 3 (малюнок 2.5). З малюнка 2.5 видно, що практично застосовуване час нагрівання значно більше розрахункового.
Збільшення контактного тиску, ретельна зачистка поверхні заготовок в місцях контактування, застосування спеціальної форми контактів, пристрої для охолодженн...
