Як розрахувати потужність індукційної опалювальної печі?

Як правило, для оцінки необхідної щільності потужності використовується емпіричний метод індукційна нагрівальна піч. Необхідна щільність потужності різної глибини загартованого шару для заготовок з вуглецевої сталі на різних частотах наведена в таблиці 2-16. Потужність пристрою живлення залежить від величини щільності потужності (P), обчисленої в кВт/см² на поверхні заготовки, і площі первинного нагріву A в см². Вибір щільності потужності залежить від площі поверхні нагріву та технічних умов її гартування. Чим нижча частота струму, тим менший діаметр деталі і менша необхідна глибина шару зміцнення, тим більшою має бути необхідна щільність потужності. У таблиці 2-16 наведено рекомендоване значення щільності вхідної потужності. При використанні високочастотної та супераудіо-потужності P зазвичай становить 0.6～2.0 кВт/см². При використанні джерела живлення середньої частоти P зазвичай становить 0.8～2.5 кВт/см². Глибоко загартований шар глибиною 2-16 з вуглецевої сталі. Загартований шар отриманий при різних частотах і ступенях щільності потужності.

Таблиця 2-16 Глибина загартованого шару вуглецевої сталі при різних частотах і щільності потужності

частота /кГц	Глибина затверділого шару		Низька щільність потужності		Висока щільність потужності
частота /кГц	mm	in	кВт/см²	кВт/дюйм²	кВт/см²	кВт/дюйм²
450	0.4 – 1.1	0.015-0.045	1. 1 рік	7	1.86	12
	1.1-2.3	0.045-0.090	0.46	3	1.24	8
10	1.5-2.3	0.060 – 0.090	1.24	8	2.32	15
	2.3-4.0	0.090-0.160	0.77	5	2	13
3	2.3-3.0	0.090-0.120	1.55	10	2.6	17
	4.0-5.1	0.160-0.200	0.77	5	2.17	14
1	5.1	0.200-0.280	0.77	5	1. 86 рік	12
	6.1 -8.9	0.280-0.350	0.77	5	1. 86 рік	12
Загартування шестерні по профілю зуба①	0.4-1.1	0.015-0.045	2.32	15	3. 87 рік	25

① профіль зуба вздовж загартування, в. 3 – 10кГц пропонується використовувати частоту струму малої щільності потужності.

Одного і того ж значення глибини затверділого шару можна досягти за допомогою різної щільності потужності та різного часу нагрівання.

Більш висока щільність потужності та менший час нагріву підходять для нижчої частоти струму; менша щільність потужності та більший час нагріву підходять для більш високої частоти. Перший нагріває поверхню заготовки і відводить менше тепла до центральної частини, а тепловий ККД вище; у той час як останній покращує теплопровідність, а тепловіддача нижча. З точки зору енергозбереження та того, що перехідна зона загартованого шару заготовки не повинна бути надто товстою, час нагріву поверхнево загартованої заготовки бажано не перевищувати 10 с, і не повинен перевищувати 15 с, якщо він трохи довший, за винятком особливі вимоги.

Багато сучасних верстатів індукційного зміцнення оснащені енергетичними моніторами для контролю глибини загартованого шару загартованої заготовки в кВт · S . Тому, відповідно до необхідного значення кВт · с, спочатку встановіть час нагріву s, а потім за допомогою (кВт • с) /s знайдіть потрібне значення кВт, щоб вибрати необхідне значення номінальної потужності джерела живлення печі індукційного опалення (на енергію монітор кВт·с, його кВт, як правило, є потужністю коливань).