Моделирование индукционного нагрева шкафа для прессования  подшипников

Моделирование индукционного нагрева шкафа для прессования подшипников


Obr. 1 - Geometrie

Параметры нагрева:
материал шкафа:
материал катушки:
частота:
внешний диаметр большой катушки:
внешний диаметр малой катушки:
внутренний диаметр большого шкафа:
внутренний диаметр малого шкафа:
время нагрева:


алюминий
медь
14 kHz
105 mm
40 mm
125 mm
62 mm
60 s
Рис. 1 – Геометрия    

 

Индукционная катушка в этом случае расположена внутри нагреваемой детали. Поскольку геометрия почти симметричная, можно случай 3D упростить на модель 2D. Прежде всего проведём электромагнитный гармонический анализ. По нему рассчитывается, где возникает так называемое Джоулево тепло (Рис. 2). Плотность Джоулева тепла пропорционально второй степени плотности тока. В нагреваемом материале ток течёт в обратном направлении току катушки (закон Ленца). На рисунке можно видеть скин-эффект –наибольший ток протекает вблизи поверхности проводящей части детали. При этом токи, идущие в одном направлении, стремятся быть как можно дальше друг от друга, а токи, идущие в противоположном направлении приближаются друг к другу. В частности, в нижней части катушки с малым диаметром наблюдается заметное явление, когда ток старается течь кратчайшим путем, то есть по внутреннему диаметру катушки. Электрическая эффективность может быть рассчитана как отношение теплоты Джоуля в шкафу и общей теплоты Джоуля. Здесь электрическая эффективность составляет 40%. В катушке создается больше тепла, чем в шкафу. Необходимо учитывать,что низкое удельное электрическое сопротивление алюминия ухудшает эффективность индукционного нагрева. Кроме того, внутренние индукторы имеют эффективность хуже, чем обычно используемые внешние индукторы. Шкаф нагревается хуже внизу, потому что между катушкой и шкафом слишком большой зазор из-за диаметра шкафа.

Электромагнитного анализа обычно достаточно для оптимизации формы катушки. Если мы хотим знать температуру, то необходимо добавить термический анализ. При этом необходимо определить тепловые свойства материалов, время нагрева и потери тепла в окружающую среду. Так как рассчитан случай 2D, то влияние охлаждаемых рёбер не может быть подсчитано, но его можно приблизительно заменить кратным увеличением коэффициента теплопередачи на поверхности шкафа. На рис.3 показано распределение температуры после 60 секунд нагрева. Тепло, возникающее локально на небольших площадях, быстро распределяется по всему шкафу благодаря высокой теплопроводности алюминия.

Наконец, включаем в моделирование структурный анализ, который вычисляет деформацию корпуса за счет теплового расширения (Рис. 4). Цветовая шкала отображает радиальную составляющую сдвига. Больший диаметр увеличился на 0,8 мм,а меньший - на 0,3 мм.

Obr. 2 - Joulovo teplo  Obr. 3 - Teplota  Obr. 4 - Deformace 
Рис. 2 - Джоулево тепло   Рис. 3 - Температура Рис. 4 - Деформация 

Aктуальности

Оборудование для индукционного отжига

20.2.2020 Индукционный оборудование отжига сконструировано для тепловой обработки ... подробнее...

PF 2020

10.12.2019 Благодарим Вас за сотрудничество в 2019 году и желаем Вам больших успехов в работе и личной жизни в Hовом 2020 году. С Новым годом 2020 и Рождеством желает ROBOTERM Chotěboř! подробнее...

Мы посетили выставку в Дюссельдорфе

27.6.2019 В период с 25 по 29 июня 2019, по прошествии четырех лет, опять открылись ворота крупнейшего мирового события в области нагрева металлов для их дальнейшей переработки – The Bright World подробнее...

PF 2019

14.12.2018 Благодарим Вас за сотрудничество в 2018 году и желаем Вам больших успехов в работе и личной жизни в Hовом 2019 году. С Новым годом 2019 и Рождеством желает ROBOTERM Chotěboř! подробнее...

Среднечастотный индукционный нагреватель SOP 700/5-A130

23.4.2018 Индукционный нагреватель, поставленный фирме Řetězárna Česká Třebová s.r.o., предназначен для индукционного нагрева подробнее...

Кантователь палет VP 1600

14.3.2018 Кантователь палет VP 1600 предназначен для высыпания клапанных штоков из транспортной палеты. Оборудование можно использовать также для высыпания других предметов из подробнее...

links: MARTENZIT, ŠMERAL BRNO, KOMAP, Šroubárna Kyjov, ŠKODA AUTO, OSTROJ, VÍTKOVICE CYLINDERS, MSV Metal Studénka, Kovárna VIVA, ŽĎAS
made by Pavlíček.cz