Способ управления процессом индукционного нагрева изделий

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель - повьш1ение качества закалки изделий. В результате проведенных экспериментов было выяснено, что отношение времени нагрева деталей до точки Кюри ко времени их нагрева после точки Кюри является практически постоянной величиной, и поэтому может быть задано. Определение заданно го времени нагрева детали (от точки Кюри до заданной температуры) путем умножения полученного времени на коэффициент, равный отношению расчетного времени нагрева деталей вьш1е точки Кюри к расчетному времени их нагрева до точки Кюри, обеспечивает учет при дальнейшем нагреве факта изменения скорости нагрева. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ К

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 4 Н 05 В 6/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4062322/24-07 (22) 29.04.86 (46) 15.07.88. Бюл. В 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высо- кой частоты им. В.П. Вологдина. (72) В.Б. Демидович, К.М. Махмудов, . Н.В. Рассудова, В.К. Шоршина и И.Л. Щербакова (53) 62 1.365.52 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 179343, кл. Н 01 L 35/32, 1965.

Авторское свидетельство СССР

У.144188, кл. С 21 D 1/12, 1962. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ

„„SU„„1410284. (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель — повьш ение качества закалки иэделий. В результате проведенных экспериментов было выяснено, что отношение времени нагрева деталей до точки Кюри ко времени их нагрева после точки Кюри является практически постоянной величиной, и поэтому может быть задано. Определение заданного времени нагрева детали (от точки Кюри до заданной температуры) путем умножения полученного времени на коэффициент, равный отношению расчетного времени нагрева деталей выше точки Кюри к расчетному времени их нагрева до точки Кюри, обеспечивает 9 учет при дальнейшем нагреве факта из- ру менения скорости нагрева. 1ил.,! табл, Ф

1410284

1 Изобретение относится к высокочаст тной электротермии и может быть исп ьзовано для стабилизации конечной температуры стальных изделий предУ

5 назначенных для закалки при нагреве одновременным способом.

Цель изобретения — повьппение качества закалки изделий путем стабилизации конечной температуры нагрева иэ елий с различными теплофиэическими св йствами.

Способ обеспечивает повьппение точно ти нагрева в тех случаях, когда ус овия нагрева от изделия к изделию из меняются, а режим работы установки ос ается расчетным. Изменение условий на рева происходит вследствие, наприме, изменения зазора между индукто" .. ро и иэделием, прецессией, режима нагар ре ов. В реальных условиях зазор може изменяться за счет износа станка и опусков на изготовление, а режим за счет смены индуктора.

Кроме того, величины электромагнит-g5 ны и тепловых параметров конструкцион ых сталей не гостируются, а в ряде рк периментов установлено, что, напр ер, удельная электропроводность ст ли разных отливок может отличать- 3р ся на +40 .

Все это приводит к изменению формы и величины связанного с изделием эл ктромагнитного поля, рассеиваемого индукторов, к изменению характера ра пределения этого поля в изделии и к зменению скорости йагрева до зада ной температуры. Таким образом, пр заданном времени нагрева и расчетно режиме работы индуктора изделие до тигает температуры, отличающейся от расчетной.

Расчетные время и параметры устано пки определяются по заданной геометри г системы индуктор — изделие (заэор) по справочным данным об электромагнитныф свойствах ее материала. При этих условиях получается расчетное значе ни скорости нагрева. .Измерение истинного времени нагрева до точки Кюри показывает истинную скорость нагрева, т.е. способность ко гкретного изделия нагреваться в конкретной системе индуктор — иэделие, а Не расчетную.

Отношение времени нагрева до точки Кюри ко времени их нагрева после то4ки Кюри является практически посто гнной величиной и может быть задано.

Измерение истинного времени нагрева до точки Кюри и определение заданного времени нагрева (от точки Кюри до заданной температуры) путем умножения расчетного времени на коэффициент, равный отношению истинного времени нагрева изделий до точки Кюри к расчетному времени их нагрева до точки Кюри, .обеспечиват учет, при даль" нейшем нагреве, факта изменения скорости нагрева.

Способ был опробован на макете закалочной установки.

На чертеже представлена экспериментальная установка для регистрации изменения параметров при нагреве заготовки под закалку.

Установка содержит источник питания 1, конденсаторную батарею 2„ индуктор 3, коммутируемый ключом 4, зазор 5, деталь б, Ьотопирометр 7,, задатчик 8 режима работы установки, электросекундомер 9, индуктор 1О, фотопирометр 11, кинокамеру 12.

Для проведения эксперимента собиралась схема, состоящая из источника питания 1, контура нагрузки, состоящего из конденсаторной батареи 2, накладного индуктора 3, коммутируемого ключом 4. Ключ 4 включает нагрев и секундомер 9 одновременно. Индуктор, в котором производился нагрев детали 6, накладывается на нее с зазором

При различных (0,5 — 2 мм) значениях зазора 5 между индуктором 3 и деталью 6 задавалось и стабилизировалось напряжение на источнике питания

1. С помощью фотопирометра 7 измерялась температура на нагреваемом участке детали. Киноаппаратом 12 регистрировались показания прибора, измеряющего температуру, и шкала электросекундомера 9. Определялись времена нагрева деталей до точки Кюри (750 ) и от точки Кюри до 900, Вычислялись о отношения полученных значений времени нагрева деталей после точки Кюри к значениях времени их нагрева до нее. Эти отношения получились равны.1 ми 1,0, в то время как сами времена нагрева до заданной температуры изменялись в пределах 6,5 — 9,0 с.

Результаты эксперимента сведены в таблицу.

Реализация предлагаемого способа дает возможность учета изменившихся условий нагрева и позволяет повысить точность, а именно разность между1410284

РасИстинРасчетный коэффициент

1,0

ПолРасчетное четное ное ное время нагрева до () К

3,7

Формула изобретения расчетвремя время нагрева после (.)

Кюри

3,7 ное время нагрева

7,4

Истинное время до (.) Кюри

4,5 9 8,8 с

Зь25 695 6 68

4,5

3,25

Составитель О. Турпак

Техред >.Коданич

Редактор Н. Горват

Корректор Г, Решетник

Заказ 3497/58

Тираж 832

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,. г. Ужгород, ул. Проектная, 4 расчетным значением времени и времени, полученным экспериментально, составляет (+0,72) — (-1,09) с, а разность между значением времени, определенным по предлагаемому способу и

6 полученным экспериментально, составляет (+О, 18) — (-0,2) с.

Способ управления процессом индукционного нагрева иэделий, при котором определяют рассчетное время нагрева до и после точки Кюри, во время 1r нагрева поддерживают на индукторе постоянное напряжение, контролируют момент времени достижения нагретой части иэделия температуры точки Кюри и отключают нагрев через заданное время после прохождения точки Кюри, отличающийся тем, что, с целью повышения качества закалки изделий путем стабилизации конечной температуры нагрева изделий с различ- ными теплофиэическими свойствами, дополнительно контролируют истинное время нагрева каждого иэделия до точки Кюри и заданное время нагрева пос- = ле точки Кюри корректируют пропорционально отношению истинного и расчетного времен до точки Кюри.