Приближенный расчет индуктора для закалки деталей.

Задание:

Рассчитать индуктор для закалки деталей диаметром D₂=4см с шириной закаленного слоя а₂ = 8см. Глубина закалки х_к = 0,2см; частота тока источника f = 440кГц; напряжение на индукторе U_и = 800В.

Решение:

1. Продолжительность нагрева определяем по графику, приведенному на рисунке 11, при х_к = 0,2см и D = 4см, τ = 11с.

2. Удельную мощность определяем по графику, показанному на рисунке 12. При тех же параметрах р₀ = 0,4кВт/см².

3. Мощность, подводимая к индуктору:

где: η_и - К.П.Д. индуктора, равный 0,75.

Рис. 11. График зависимости продолжительности нагрева от диаметра детали и глубины закалки (цифры на кривых указывают глубину слоя, см)

4. Диаметр индуктора:

где: h₃ - зазор между индуктором и деталью, h₃ = 0,5см.

5. Напряжение на индукторе при мощности Р=100кВт, частоте f=250кГц и зазоре h₃ = 0,3см принимаем:

6. Ток на индукторе при тех же параметрах принимаем:

Рис. 12. График зависимости удельной мощности от диаметра детали и глубины закалки (цифры на кривых указывают глубину слоя, см)

7. Напряжение на индукторе фактическое (при одном витке):

8. Ток индуктора фактический:

9. Коэффициент мощности:

10. Число витков индуктора: