Читать онлайн «Моделирование индукционного нагрева с помощью программы Elcut 4.2T: Методические указания к выполнению курсовой работы»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОУ ВПО УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ -УПИ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ ELCUT 4. 2Т Издание второе, дополненное Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Методы расчета электромагнитных и тепловых полей» для студентов дневной формы обучения специальности 140605 – Электротехнологические установки и системы УДК 681. 3 Составитель В. Э. Фризен Научный редактор проф. , д-р техн. наук Ф. Н. Сарапулов МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ ELCUT 4. 2; Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине “Методы расчета электромагнитных и тепловых полей” 2-е изд. доп. / В. Э. Фризен. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2005. 36 с . В методических указаниях приведено задание на проектирование индукционного нагревателя. Даны рекомендации по составлению математической модели процесса индукционного нагрева в программном комплексе Elcut 4. 2T. В приложениях приведены варианты заданий, удельные параметры нагреваемого металла, пример расчета. Методические указания предназначены для студентов очной формы обучения специальности 140605 «Электротехнологические установки и системы ». Библиогр. : 4 назв. Табл. 2. Рис. 44 Подготовлено кафедрой «Электротехника и электротехнологические системы» УДК 681. 3 ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет» - УПИ, 2005 2  ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ 1. Технологические требования Толщина слоя под закалку δ = 1мм Температура поверхности изделия в конце нагрева tкон = 750 ± 20 °C Перепад температур в слое под закалку ∆t ≤ 100 °C Время нагрева τнагр ≤ 25 с Режим нагрева "по теплопроводности" 2. Технические требования Индуктор получает питание через согласующий трансформатор от стабилизированного источника тока повышенной частоты. Ток в первичной обмотке трансформатора может регулироваться в диапазоне от 2 до 50 А. Частота источника 100 кГц. Форма кривой тока – чистая синусоида. Величина тока в индукторе лежит в пределах 3. . 10 кА. Зазор между индуктором и нагреваемой заготовкой от 2 до 5 мм. 3. Рекомендации по выполнению расчетов На данной частоте глубина проникновения токов в холодную сталь составляет примерно 0,25 мм. В процессе нагрева изменяются свойства слоев металла (удельное сопротивление, теплопроводность, теплоемкость и др. ), поэтому нагреваемый металл целесообразно разбить на слои в зоне нагрева. На глубине проникновения необходимо выделить два слоя равной толщины (для учета насыщения стали в зоне выделения максимальной полезной мощности).