Выбор частоты

Исходным при определении режима нагрева является выбор частоты тока соответственно имеющимся типам генераторов. Для поверхностной за­калки используются установки с машинными генерато­рами на частоту 8 и 2,5 кгц, реже применяется частота 1 кгц. Могут быть использованы также серийные пре­образователи на частоту 500 гц.

Электротермические установки с ламповыми генераторами выпускаются на частоты 60—70 кгц, 180—200 кгц, 400—600 кгц и выше.

Выбор частоты в конечном счете имеет целью установить, какая именно из имеющихся типовых закалоч­ных установок наиболее подходит для закалки заданной детали или группы деталей.

При кажущейся некритичности такой задачи, выбор частоты в основном определяет производительность про­цесса закалки и его технико-экономические показатели, а также однородность структуры закаленного слоя, склонность к образованию трещин, усталостную проч­ность детали. Частота нагревающего тока в общем случае без учета размеров закаливаемой детали определяется глубиной закаленного слоя, задаваемого техническими условиями на закалку. Согласно проведенным исследованиям, оптимальная частота может быть вычислена из следующего соотношения

Fопт= 60000/ Xk (1)

где Xk— заданная глубина закаленного слоя, мм; fопт ~ оптимальная частота для нагрева под закал­ку, гц.

Практически можно выбрать частоту выше и ниже оптимума в пределах, условно определяемых неравен­ством

, (2)

так как оптимум в данном случае не «острый». При вы­бранной частоте заданная глубина закаленного слоя в детали может быть получена при определенных вре­мени нагрева и мощности: чем выше выбрана частота, тем больше время нагрева и меньше мощность, и на­оборот. При частотах ниже, чем следует по неравен­ству (2), время нагрева должно быть столь коротким, а мощность, передаваемая единице поверхности детали, столь большой, что даже специальные меры для охлаж­дения меди индуктора оказываются неэффективными. С другой стороны, если выбрать частоту выше, чем по неравенству (2), нагрев будет проходить в значитель­ной мере с использованием теплопроводности, т. е. мед­ленно, для сокращения времени нагрева придется уве­личивать температуру поверхности. При этом процесс в качественном отношении и по производительности будет сходен с газопламенным нагревом, важнейшие из преимуществ индукционного нагрева будут поте­ряны.

По формулам (1) и (2) составлена табл. 3 значений глубины закаленного слоя для стандартных частот.

Таблица 3

Дата добавления: 2014-01-07