10-Ma’ruza: Qismlarni tiklashda dolzarb payvandlash va naplavkalash(Perspektiv) usullari

10.2. Induksion naplavkalash usullari.
Tok va yuqori chastotada qizdirishning fizik asoslari. Induksion isitishning o‘ziga xos xususiyatlari elektromagnit maydon yordamida energiyani qizdirilgan mahsulotga o‘tkazishning kontaktsiz usulini o‘z ichiga oladi. O‘zgaruvchan elektromagnit maydonga joylashtirilgan har qanday elektr o‘tkazuvchan materialda uchqunli toklari induktsiya qilinadi. Super o‘tkazuvchilar indüksiyon (kontaktsiz) bilan taqqoslaganda energiya ta’minoti qismlarning geometrik jihatdan murakkab sirtlarini isitish imkoniyatlarini soddalashtiradi va kengaytiradi.
Payvandlangan metallga yuqori chastotali energiyani uzatuvchi qurilma induktordir. Bu mis trubaning bir nechta sariqlarining spirali yoki spirali bo‘lib, ish paytida suv bilan sovutiladi, bu orqali yuqori chastotali oqim o‘tadi. Bunday holda, burilishlar atrofida o‘zgaruvchan magnit maydon hosil bo‘ladi. Sirtni qoplash uchun tayyorlangan qismlar induktorning ta’sir qilish zonasida joylashgan bo‘lib, ular o‘zgaruvchan magnit maydon tomonidan kirib boradi. O‘zgaruvchan elektromagnit maydon elektromotor (EMK) kuchini keltirib chiqaradi, uning ta’siri ostida metallda oqimlar paydo bo‘lib, yotqizilgan sirtni ma’lum bir haroratga qizdiradi. Metallning har bir elementar hajmida induktsiya qilingan oqimlarning zichligi isitiladigan qismning shakli, geometrik o‘lchamlari, materialning solishtirma qarshiligi va magnit o‘tkazuvchanligi va boshqalarga qarab turli qonunlarga ko‘ra o‘zgarishi mumkin.
Induktsiyalangan elektromotor kuchning voltsdagi oniy qiymati elektromagnit induksiyaning taniqli qonuni asosida aniqlanadi, unga ko‘ra (e. m.k.) magnit oqimning pasayish tezligiga teng, ya’ni.
e= -dF/dt
bu erda: F - magnit oqim, Gts; τ - magnit oqimining o‘zgarishi vaqti.
Sinusoidga yaqin bo‘lgan oqim bilan bog‘langan kontaktlarning zanglashiga olib kiradigan magnit oqimining o‘zgarishi uchun samarali qiymat
E= 4.44fnФ
bu erda: f - induksiyalangan oqimning chastotasi, Gts; n - kontur aylanishlar soni.
O‘tkazmaydigan muhitdan, masalan, havodan chiqib, metall ichidagi elektromagnit to‘lqin uning yuzasiga perpendikulyar tarqaladi va undan uzoqlashganda susayadi.
sirt effekti. Eddy oqimlari o‘tkazgichning kesimida notekis taqsimlanadi, ularning zichligi sirtdan markazgacha bo‘lgan masofa bilan kamayadi. Bu metall ichida tarqaladigan elektromagnit to‘lqinning susayishi bilan bog‘liq. Bu hodisa sirt effekti deb ataladi.
Induksion isitish nazariyasida sirt ta’sirini miqdoriy aniqlash uchun D ishlatiladi - oqimning materialga kirib borish chuqurligi. Boshqa narsalar teng bo‘lsa, sirt ta’siri kuchliroq bo‘ladi, o‘tkazgichning o‘lchamlari qanchalik katta bo‘lsa va oqim chastotasi qanchalik baland bo‘lsa. Joriy kirish chuqurligi - bu tekislik elektromagnit to‘lqinlarining elektr va magnit maydonlari kuchlarining amplitudalari 2,718 marta kamayadigan va to‘lqinning fazasi 1 radianga, ya’ni 57 ° ga o‘zgargan masofa.
Tok kirish chuqurligi
Δ=5030
bu yerda: ρ — o‘tkazgichning o‘ziga xos elektr qarshiligi; m - nisbiy magnit o‘tkazuvchanligi; f — tok chastotasi.
Amaliy hisob-kitoblarda ko‘pincha ma’lum bir haroratda qizdirilgan mahsulot materialiga oqimning kirib borish chuqurligini aniqlash uchun empirik formuladan foydalaniladi:
Δ=k/f
bu yerda: k— empiric koeffitsiyent (10.2-jadval).