Характеристика основних вимог до індукційного нагріву з’єднань деталей з метою їх демонтажу. Методика розробки математичної моделі для дослідження ступеню впливу головних параметрів електромагнітного поля на ключові характеристики теплового процесу.
Аннотация к работе
Циліндричні зєднання стальних деталей машин (втулки з валом), виконані посадкою з натягом, широко використовують в машинобудуванні. В той же час, режими нагріву зєднання, що призводять до ліквідації натягу посадки і виникнення умов, необхідних для демонтажу вузла, не дослідженні. Для досягнення мети необхідно: - обґрунтувати вимоги до індукційного нагріву зєднань деталей з метою їх демонтажу та визначити умови їх виконання; Особливість демонтажу зєднання деталей, що повязана із зміною контактної теплової провідності між втулкою і валом, повинна ураховуватися при аналізі процесу нагріву. Важливо розглядати не окремі локальні області зєднання, а поверхню в цілому, бо демонтаж передбачає ліквідацію натягу в межах всієї площі контактної поверхні.У дисертаційній роботі вирішена важлива наукова задача, що полягає у встановленні закономірностей протікання взаємозвязаних електромагнітних, теплових процесів та температурної деформації у системі індукційного нагріву зєднання деталей з урахуванням зміни в процесі нагріву контактної теплової провідності і дозволяє визначити раціональні параметри режиму, які забезпечують ефективний демонтаж зєднання, і завдяки цьому підвищують експлуатаційний ресурс деталей машин, а також покращують техніко-економічні показники установок індукційного нагріву. Обґрунтування вимог до надійності, технологічності, енергоефективності процесу демонтажу зєднання деталей при обмеженому значенні номінальної потужності джерела живлення і з урахуванням специфіки виконання електротехнологічної операції, та наступне визначення в роботі умов їх виконання (одновимірність магнітного поля, забезпечення демонтажу в перехідному режимі нагріву) складає основу раціонального вибору параметрів режиму індукційного нагріву, сприяє поліпшенню техніко-економічних та експлуатаційних характеристик індукційної установки. Доведено, що визначення питомої поверхневої потужності, виходячи із ідентифікованого значення контактної теплової провідності та необхідної для демонтажу зєднання різниці температур між контактними поверхнями, а також забезпечення визначеного рівня потужності в процесі виконання електротехнологічної операції дозволяє ліквідувати натяг посадки, створити зазор, необхідний для демонтажу зєднання в перехідному режимі нагріву. Математична модель для визначення параметрів електромагнітного поля на поверхні втулки, відрізняється від відомих моделей орієнтацією розрахунку на отримання значень параметрів, що забезпечують необхідну для демонтажу різницю температур в зоні зєднання втулки з валом, використанням в структурі моделі ідентифіковано контактної теплової провідності. Математична модель для аналізу впливу параметрів електромагнітного поля на характер розвитку теплового процесу відрізняється від відомих моделей тим, що урахований вплив розширення втулки на зміну контактної теплової провідності зони зєднання деталей, а також реалізована можливість розрахунку процесу при наявності в індукторі імпульсної форми струму, що дозволяє аналізувати частотно-імпульсне управління нагрівом.