Режими індукційного нагріву деталей машин з рознімним з’єднанням циліндричних поверхонь

Abstract

У дисертаційній роботі вирішено важливу наукову задачу, що полягає у встановлені закономірностей протікання взаємозв’язаних електромагнітних, теплових процесів та температурної деформації у системі індукційного нагріву з’єднання деталей з урахуванням зміни в процесі нагріву контактної теплової провідності і дозволяє визначити на цій основі раціональні параметри режиму, які забезпечують ефективний демонтаж з’єднання та покращують техніко-економічні показники (вагу, розміри, вартість) установок індукційного нагріву. Вперше для систем індукційного нагріву обґрунтовано загальні вимоги до процесу демонтажу з’єднань деталей та умови їх виконання. Отримано залежність для розрахунку необхідної різниці температур між поверхнями втулки і валу при ліквідації натягу посадки та демонтажі з'єднання. Розроблено методику формування одновимірного магнітного поля та запропоновано пристрій для його реалізації. Обґрунтовано доцільність та визначений порядок ідентифікації контактної теплової провідності. Отримані аналітичні залежності для розрахунку значення питомої поверхневої потужності нагріву. Розрахункове значення питомої поверхневої потужності дозволяє здійснювати демонтаж з’єднання в перехідному режимі нагріву, що забезпечує високі показники ефективності технологічної операції. При виборі частоти струму індукційної установки запропоновано виходити з умови обмеження проникнення електромагнітного поля у вал. Розроблено математичну модель для аналізу впливу параметрів електромагнітного поля на характеристики теплового процесу. Розроблено спосіб управління індукційним нагрівом, що полягає в зміні частоти слідування імпульсів струму індуктора. Проведено експериментальні дослідження, що підтверджують достовірність отриманих в роботі наукових результатів.