Заказать
Промышленный портал
Аренда, конвейер, инвестиции, производство, оборудование, технологии
Главная / Ковка и штамповка стали / Электронагрев заготовок / Нагрев сопротивлением / Параметры нагрева

Параметры нагрева заготовок сопротивлением

Сила тока и мощность, выделяющаяся в заготовке. Нагреваемая заготовка зажимается между двумя парами массивных контактов (в связи с тем, что для подключения заготовки к источнику тока требуется система мощных контактов, этот метод нагрева часто называют контактным, что, однако, не отражает его физического смысл) соединенных с вторичной обмоткой понижающего трансформатора, первичная обмотка которого при помощи контактора подключается к питающей электросети напряжением 380 или 220 в. Сила тока, протекающего в заготовке:

I=U/Z

где I - сила тока в заготовке в а; U - напряжение на контактах установки в в; Z = √R2+ X2 - полное сопротивление заготовки, учитывающее ее активное и индуктивное сопротивление; X - индуктивное сопротивление заготовки; активное сопротивление заготовки;  - удельное сопротивление металла заготовки в ом·см; I - длина заготовки в см; S - поперечное сечение нагреваемой заготовки в см2. При определении S необходимо учитывать глубину проникновения тока в металл заготовки (см. табл. 5).

Мощность         Р3= I2R·10-3 квт.

Количество тепла             q = 0,24 I2R ккал/сек.

Для увеличения производительности нагревательного устройства желательно применять возможно большую скорость нагрева (прирост температуры в 1 сек), которая пропорциональна мощности, передаваемой в заготовке. Однако при чрезмерно большой мощности в местах контакта развивается местный перегрев, приводящий к оплавлению заготовки.

Предельная мощность, которую можно подводить к заготовке, ограничивается давлением, развиваемым под контактами, и в меньшей степени диаметром нагреваемой заготовки.

Размер заготовок. Методом сопротивления чаще всего нагревают заготовки диаметром 20-50 мм.

Выбор мощности трансформатора. Интенсивность ввода энергии в заготовку можно характеризовать средней удельной погонной мощностью р, которая развивается в заготовке, на единицу ее длины (например, на 1 см). При обычно применяемом давлении под контактами (см. ниже) рекомендуется следующая средняя удельная мощность в зависимости от диаметра заготовки:

Диаметр заготовки в мм

20

30

40

50

Средняя удельная мощность р в квт/см

1,7

1,9

2,1

2,3

Диаметр заготовки в мм

60

70

80

Средняя удельная мощность р в квт/см

2,5

2,5

2,5

Необходимая активная мощность нагревательного трансформатора

Выбор давления на контакты. Для обеспечения удовлетворительной работы контактов установки при рекомендованных выше удельных мощностях рекомендуют применять следующие контактные давления в зависимости от диаметра заготовок:

Диаметр заготовки в мм

20-30

30-50

50-70

Контактное давление в кГ

1000

3000

5000

 

Для  уменьшения недогрева концов заготовки (зона А на рис. 14) их размещаютног в контактах так, чтобы контактирование происходило на длине, не превышающей половины ее диаметра. В этом случае распределение температур в местах контакта соответствует зоне Б на рис. 14.

Рис. 14. Схема распределения температур на концах заготовки при различном их расположении в контактах установки

Наблюдаемая неравномерность нагрева (перегрев за контактом и недогрев под контактом) при рекомендованных удельных мощностях не снижает качества металла, так как при диаметрах заготовок выше 30 мм температуры достаточно выравниваются во время переноса заготовки из нагревателя в ковочный агрегат.

При диаметрах заготовок, меньших 30 мм, охлаждающее действие контактов сказывается столь сильно, что для получения приемлемого прогрева заготовки под контактом прибегают к снижению давления под ним примерно в середине цикла нагрева. Это осуществляется автоматически посредством уменьшения давления в цилиндрах, зажимающих контакты.

Время нагрева заготовки до ковочной температуры (1200° С).

 

Наименьшеговремени нагрева заготовки до ковочной температуры при стабильной, устойчивой работе установки можно достигнуть в том случае, если в заготовке развиваются приведённые выше значения удельной мощности. Зависимость величины этого времени от диаметра заготовки показана на  рис.15

Рис. 15. Рекомендуемое минимальное время нагрева методом сопротивления в зависимости от диаметра заготовки

Если из каких-либо соображений применяемая средняя удельная погонная мощность отличается от приведенных выше величин, то время нагрева заготовки можно определить по формуле

где t - время нагрева заготовки в сек; G - вес заготовки в кГ; с - средняя удельная теплоемкость стали в ккал/кг° С в интервале температур нагрева (для большинства сталей с = 0,17); ΔТ - повышение температуры заготовки в процессе нагрева в С; Ра — средняя потребляемая в процессе нагрева мощность трансформатора; ηтр — к. п. д. трансформатора.

Расчетные параметры трансформатора. Величины вторичного рабочего напряжения, подводимого к заготовке, можно определить по формуле, предложенной Е. И. Натанзоном и Г. М. Тельновым:

где Ucp - среднее за время нагрева напряжение, подводимое к заготовке, в в; lк - длина нагреваемой части заготовки (расстояние между контактами) в мм; ηтр - к. п. д. нагревательного трансформатора при нагреве данной заготовки; t - время нагрева заготовки в сек.

Вторичное напряжение холостого хода U2х.х нагревательного трансформатора будет отличаться от рабочего напряжения, подводимого к заготовке, на величину падения напряжения в трансформаторе, что учитывается соотношением

U2х.хнUср

где Кн - коэффициент, учитывающий падение напряжения в трансформаторе, он зависит от тока нагрузки трансформатора и ориентировочно может быть взят по рис. 16.

 

Рис. 16. Коэффициент, учитывающий падение напряжения в трансформаторе в зависимости от его тока нагрузки

Среднее значение вторичного тока ориентировочно определится из соотношения

где р - средняя удельная мощность в квт/см; l - длина заготовки  в мм.

Кажущаяся мощность трансформатора

где U1I1 - напряжение и ток в первичной цепи трансформатора; cos φ - коэффициент мощности трансформатора (может быть ориентировочно взят по рис. 17).

 

Рис. 17. Ориентировочная зависимость коэффициента мощности на первичных зажимах нагревательного трансформатора в зависимости  от соотношения  l/d2 - заготовки

Расчетная мощность трансформатора

где К - коэффициент повторно-кратковременного режима,

здесь Σt - суммарное время работы установки за 1 ч или смену; Σ(t+tn) - общее время работы установки, включая и паузы между включениями (час или смена).

Значения Ррасч, U2x.x, а также величина первичного напряжения U1 (напряжения питающей сети) являются исходными данными для проектирования нагревательного трансформатора.

Промышленное оборудование

Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит
  • Двустороннее прессование
  • Твердость матриц 52-60 ед. по Бринеллю (для справки - твердость сверла 70 ед.)
  • Система управления на базе контроллеров Сименс или Овен. Высокая надежность
  • Автоотключение при аварии: перегрев, падения уровня масла, нерабочий концевой датчик
  • Система радужного (двухцветного) окрашивания изделий
  • Двухконтурная гидравлика - быстрый холостой ход цилиндров и медленное задавливание
  • Мелочей не бывает: пресса в базе комплектуются продувочными пистолетами «Камоци»
  • Пневматика «Камоци» (Италия)
1 099 000 руб.
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Новинка

Конвейер скребковый трубный (КСТ) - это герметичный трубопровод из стандартной трубы, внутри которой движется цепь с закрепленными на ней скребками.

Скребковый конвейер обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными видами транспорта.

В зависимости от требуемой производительности КСТ может быть как круглого, так и прямоугольного сечения.

Под заказ
Новинка
Ленточный конвейер герметичный предназначен для транспортировки сыпучих, пылящих материалов.
Под заказ
Так все больше распространение получают ленточные конвейеры или системы конвейеров на базе пластиковой модульной ленты.
Под заказ

Создание и SEO продвижение промышленных сайтов

Адаптивный дизайн. Интернет магазин с 1С интеграцией.
SEO продвижение. ТОП 10 без ограничения ключевых слов.

Заказать Подробнее
Заказать

Промышленное оборудование

Технология металлов

Товары и услуги

Вся информация, представленная на сайте промпортал.su включая информацию о ценах, наличии товаров и их характеристиках, носит ознакомительный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями ст.437 ГК РФ. Подробности о характеристиках, комплектации оборудования уточняйте у консультантов отдела продаж.