 |
Induction Heaters for 3D Metal Heating Carrying out various processes of heated metal deformation at industrial enterprises requires the use of modern automated induction heaters with a wide range of functions. This article features the design of the IH-800-А-1-2-2 induction heater for processing metal billets 50 to 65 mm in diameter and 200 to 450 mm in length. It is capable of ensuring the optimal technological process with the productivity level of 13 to 60 items per second.
|
Для осуществления разнообразных процессов деформирования металлов в нагретом состоянии: ковки, штамповки, рубки, прокатки, гибки, а также закалки, на промышленных предприятиях необходимо использовать современные автоматизированные индукционные нагреватели с широким спектром функций и возможностей. На сегодняшний день только они способны обеспечить оптимальный технологический процесс для получения высококлассных заготовок.
А.Н. Баранов, В.И. Садко, канд. техн. наук, Ю.В. Сычев, В.А. Янкович, А.В. Янкович,
ЗАО «Белтехнология и М», г. Минск (Беларусь)
Чтобы учесть все характерные для каждого процесса нагрева факторы, разработана классификация индукционных нагревателей, которые по назначению разделены на следующие виды:
Каждый из перечисленных нагревателей может работать в ручном, полуавтоматическом или автоматическом режимах.
Для нагрева в ручном режиме заготовка в индуктор загружается и выгружается вручную.
В полуавтоматическом режиме осуществляется ручная, упорядоченная загрузка заготовок в накопительное устройство.
В автоматическом режиме загрузка заготовок осуществляется с определенной периодичностью из цеховой тары навалом.
Современные автоматические индукционные нагреватели имеют широкий круг функций:
Конструкция одного из видов автоматического индукционного нагревателя для нагрева цилиндрических заготовок представлена на рис. 2.
Индукционный нагреватель модели IH-800-А-1-2-2 предназначен для нагрева заготовок диаметром от 65 до 50 мм и длиной от 200 до 450 мм, его производительность находится в диапазоне 60–280 штчас.
Вибростол 4 служит для приема заготовок из тары навалом и для периодической догрузки бункера шиберного типа 3. Бункер шиберного типа 3 выполняет функцию ориентации цилиндрических заготовок в горизонтальное положение и передачи заготовок на цепной транспортер 5. Цепной транспортер 5 перемещает заготовки на заданную позицию для передачи на призму загрузки индуктора и выполняет функцию накопителя.
Механизм загрузки индуктора 6 представляет собой каретку с призмой. Призма переносит заготовку на одну из двух возможных, заранее заданных в программе позиций загрузки индуктора. Затем гидравлический цилиндр подает заготовку в индуктор 2 для нагрева, одновременно выталкивая уже нагретую заготовку на приводные ролики механизма 7, установленные на выходе из индукторов. Заготовка по роликам доходит до упора.
Выгрузка заготовок при помощи роликов позволяет избежать сваривания заготовок на выходе из индуктора, а также предотвращает охлаждение торца последующей заготовки.
По мере прохождения нагретой заготовки по роликам выгрузки механизма 7 пирометр 8 замеряет ее температуру, производя при этом несколько сот измерений, из которых выбирается максимальное значение. Этим минимизировано влияние сторонних факторов на точность измерения. Детали, имеющие заданную температуру нагрева, подаются на транспортер, ведущий к прессу, если же температура отличается от требуемой — помещаются в отдельную тару.
Процесс осуществляется с помощью двухрядной системы нагрева. Ее применение обеспечивает минимизацию производственных площадей и стоимости оборудования. По сравнению с однорядной системой, у двухрядной длина индуктора короче в два раза, соответственно сокращаются занимаемые оборудованием площади. При малой длине индуктора необходимое усилие проталкивания заготовки значительно ниже, а промежуточные приводные ролики отсутствуют. Уменьшение веса и габаритов установки при применении двухрядного нагрева влечет за собой уменьшение ее стоимости.
Нагреватель снабжен автоматической системой регулирования температуры. Функцию регулирования выполняют пирометр 8 (рис. 2), контроллер, установленный в шкафу управления 10, и регулятор напряжения генератора. Система работает следующим образом. Значение температуры передается на контроллер, который сравнивает его со значениями температуры диапазона регулирования А (рис. 3). Если температура оказывается выше температуры диапазона регулирования Т1max , то контроллер формирует команду регулятору напряжения генератора на понижение напряжения. Если температура заготовки ниже значений диапазона регулирования Т1min , то поступает команда на повышение напряжения. Кроме этого, контролер сравнивает температуру заготовки с температурой диапазона соответствия В. Если температура заготовки выходит за пределы значений диапазона соответствия Тmax – Тmin , то заготовка бракуется по температуре нагрева.
Пример действия системы управления температурой приведен на рис. 3.
Наличие в индукционном нагревателе систем контроля перемещения заготовок и параметров энергоснабжения, системы управления температурой нагрева позволяют полностью автоматизировать процесс управления установкой, запускаемой одним нажатием кнопки. Если в процессе работы возникают отклонения от заданных параметров, установка выключается. На дисплей выводится информация о причинах.
ЗАО «Белтехнология и М»
Беларусь, г. Минск, тел.: + 37517-2169216
