منشآت التسخين والتسخين التعريفي
في تركيبات الحث ، يتم إطلاق الحرارة في جسم مسخن موصل كهربيًا بواسطة التيارات المستحثة فيه بواسطة مجال كهرومغناطيسي متناوب.
مزايا التسخين بالحث مقارنة بالتسخين في أفران المقاومة:
1) يسمح نقل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى الجسم الساخن بالتسخين المباشر للمواد الموصلة. في الوقت نفسه ، يزيد معدل التسخين مقارنةً بالتركيبات ذات التأثير غير المباشر ، حيث يتم تسخين المنتج من السطح فقط.
2) لا يتطلب نقل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى الجسم الساخن أجهزة تلامس. إنه مناسب في ظروف الإنتاج التصنيعي الآلي ، عند استخدام وسائل الحماية والفراغ.
3) بسبب ظاهرة تأثير السطح ، يتم تحرير الطاقة القصوى في الطبقة السطحية للمنتج المسخن. لذلك ، يضمن التسخين التعريفي أثناء التبريد تسخينًا سريعًا للطبقة السطحية للمنتج.هذا يجعل من الممكن الحصول على صلابة سطحية عالية للجزء باستخدام وسط لزج نسبيًا. تصلب سطح الحث أسرع وأكثر اقتصادا من طرق تصلب السطح الأخرى.
4) تعمل التسخين التعريفي في معظم الحالات على تحسين الإنتاجية وتحسين ظروف العمل.
يستخدم التسخين التعريفي على نطاق واسع في:
1) ذوبان المعادن
2) المعالجة الحرارية للأجزاء
3) عن طريق تسخين الأجزاء أو الفراغات قبل تشوه البلاستيك (تزوير ، ختم ، ضغط)
4) اللحام والطبقات
5) معدن اللحام
6) المعالجة الكيميائية والحرارية للمنتجات
في منشآت التسخين بالحث ، يخلق المحرِّض حقل كهرومغناطيسي، يؤدي إلى جزء معدني التيارات إيدي، التي تقع كثافتها الأكبر على الطبقة السطحية لقطعة العمل ، حيث يتم إطلاق أكبر قدر من الحرارة. هذه الحرارة تتناسب مع الطاقة الموردة للمحث وتعتمد على وقت التسخين وتردد تيار المحرِّض. من خلال الاختيار المناسب للطاقة والتردد ووقت الإجراء ، يمكن إجراء التسخين في الطبقة السطحية ذات السماكة المختلفة أو على الجزء الكامل من قطعة العمل.
تركيبات التدفئة التعريفي ، اعتمادًا على طريقة الشحن وطبيعة العملية ، تعمل بشكل متقطع ومستمر. يمكن دمج هذا الأخير في خطوط الإنتاج وخطوط المعالجة التلقائية.
يحل تصلب السطح بالحث ، على وجه الخصوص ، محل عمليات تصلب السطح الباهظة الثمن مثل الكربنة ، والنترة ، وما إلى ذلك.
تركيبات تصلب الحث
الغرض من تصلب السطح التعريفي: تحقيق صلابة عالية للطبقة السطحية مع الحفاظ على البيئة اللزجة للجزء. للحصول على مثل هذا التصلب ، يتم تسخين قطعة العمل بسرعة إلى عمق محدد مسبقًا بواسطة التيار الناجم عن الطبقة السطحية للمعدن ، متبوعًا بالتبريد.
يعتمد عمق تغلغل التيار في المعدن على التردد ، ثم يتطلب تصلب السطح سماكات مختلفة للطبقة المتصلبة.
هناك الأنواع التالية من تصلب سطح الحث:
1) في نفس الوقت
2) الدوران المتزامن
3) متسلسل مستمر
التصلب بالحث المتزامن - يتكون من التسخين المتزامن للسطح بأكمله ليتم تقسية ، متبوعًا بتبريد السطح.من الملائم الجمع بين المحرِّض والمبرد. يقتصر التطبيق على قوة مولد الطاقة. لا يتجاوز السطح المسخن 200-300 سم 2.
تصلب الحث المتسلسل المتزامن - يتميز بحقيقة أن الأجزاء الفردية للجزء المسخن يتم تسخينها في وقت واحد وبشكل متتابع.
تصلب الحث المتسلسل المستمر - يستخدم في حالة الطول الكبير للسطح المتصلب ويتكون من تسخين جزء من الجزء أثناء الحركة المستمرة للجزء بالنسبة للمحث أو العكس. تبريد السطح يتبع التسخين. من الممكن استخدام مبردات منفصلة أو دمجها مع محث.
من الناحية العملية ، يتم تطبيق فكرة تصلب السطح التعريفي في آلات التصلب بالحث.
توجد آلات تقسية بالحث خاصة مصممة لمعالجة جزء معين أو مجموعات من الأجزاء ، بأحجام مختلفة قليلاً ، وآلات تصلب بالحث العام لمعالجة أي جزء.
تشمل آلات المعالجة العناصر التالية:
1) محول تنحى
2) محث
3) مكثفات البطارية
4) نظام تبريد المياه
5) عنصر التحكم في الماكينة وإدارتها
تم تجهيز الآلات العالمية للتصلب التعريفي بأجهزة لتثبيت الأجزاء وحركتها ودورانها وإمكانية استبدال المحرِّض. يعتمد تصميم محث التصلب على نوع تصلب السطح وشكل السطح المراد تقويته.
اعتمادًا على نوع تصلب السطح وتكوين الأجزاء ، يتم استخدام تصميمات مختلفة من محاثات التصلب.
الجهاز لمعالجة المحرِّضات
يتكون الحث من سلك حثي يخلق مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا ، وأعمدة توصيل ، وكتل طرفية لتوصيل المحرِّض بمصدر طاقة ، وأنابيب لتزويد المياه وتصريفها. تستخدم المحرِّضات أحادية ومتعددة المنعطفات لتقوية الأسطح المسطحة.
يوجد محث لتصلب الأسطح الخارجية للأجزاء الأسطوانية ، الأسطح الداخلية المسطحة ، إلخ. هناك أسطواني ، حلقي ، حلزوني أسطواني ومسطحة حلزونية. عند الترددات المنخفضة ، قد يحتوي المحرِّض على دائرة مغناطيسية (في بعض الحالات).
إمدادات الطاقة لمعالجة المحاثات
تعمل محولات الثايرستور والآلة الكهربائية ، التي توفر ترددات تشغيل تصل إلى 8 كيلو هرتز ، كمصادر طاقة لمحثات التبريد ذات التردد المتوسط.للحصول على تردد في النطاق من 150 إلى 8000 هرتز ، يتم استخدام مولدات الآلة. يمكن استخدام المحولات التي يتم التحكم فيها بالصمام. تستخدم مولدات الأنبوب ذات الترددات العالية. في مجال زيادة التردد ، يتم استخدام مولدات الآلات. من الناحية الهيكلية ، يتم دمج المولد مع محرك الدفع في جهاز تحويل واحد.
بالنسبة للترددات من 150 إلى 500 هرتز ، يتم استخدام المولدات التقليدية متعددة الأقطاب. يعملون بسرعات عالية. يتم تغذية ملف الإثارة الموجود على الدوار من خلال جهة الاتصال الحلقية.
بالنسبة للترددات من 100 إلى 8000 هرتز ، يتم استخدام مولدات الحث ، حيث لا يحتوي الدوار على لف.
في المولد المتزامن التقليدي ، فإن ملف الإثارة الذي يدور مع الدوار يخلق تدفقًا متناوبًا في لف الجزء الثابت ، ثم في مولد الحث ، يتسبب دوران الجزء المتحرك في حدوث نبض من التدفق المغناطيسي المرتبط بالملف المغناطيسي. يرجع استخدام مولد الحث بتردد متزايد إلى صعوبات تصميم المولدات التي تعمل بتردد> 500 هرتز. في مثل هذه المولدات ، من الصعب وضع لفات الجزء الثابت والدوار متعدد الأقطاب ؛ يتم محرك الأقراص بواسطة محركات غير متزامنة. مع طاقة تصل إلى 100 كيلو وات ، عادة ما يتم الجمع بين الآلتين في غلاف واحد. طاقة عالية - يمكن تشغيل سخانات الحث وأجهزة التبريد في حالتين بواسطة مولدات الآلة باستخدام الحث أو الطاقة المركزية.
تكون طاقة الحث مفيدة عندما يتم شحن المولد بالكامل بواسطة وحدة واحدة تعمل بشكل مستمر في عناصر تسخين معدنية.
مصدر طاقة مركزي - في ظل وجود عدد كبير من عناصر التسخين التي تعمل بشكل دوري.في هذه الحالة ، من الممكن توفير الطاقة المركبة للمولدات بسبب التشغيل المتزامن لوحدات التسخين المنفصلة.
عادة ما تستخدم المولدات مع الإثارة الذاتية ، والتي يمكن أن توفر طاقة تصل إلى 200 كيلو واط. تعمل هذه المصابيح بجهد أنود يبلغ 10-15 كيلو فولت ؛ يستخدم التبريد المائي لتبريد مصابيح الأنود بقوة مشتتة تزيد عن 10 كيلو وات.
عادة ما تستخدم مقومات القدرة للحصول على جهد عالي. القوة التي يوفرها التثبيت. غالبًا ما يتم إجراء هذه التصحيحات عن طريق ضبط جهد خرج المقوم وباستخدام التدريع الموثوق به للكابلات المحورية لحمل طاقة عالية التردد. في حالة وجود أرفف تدفئة غير محمية ، يجب استخدام جهاز التحكم عن بعد وكذلك التشغيل الآلي الميكانيكي لاستبعاد وجود الأفراد في المنطقة الخطرة.