Основи проектування енергоощадних джерел і режимів нагрівання для наплавлення тонких елементів конструкцій

Abstract

Об’єкт дослідження: процес індукційного наплавлення тонких сталевих дисків порошкоподібними твердими сплавами і якість наплавлення. Предмет дослідження: закономірності процесу одночасного індукційного наплавлення по всій робочій поверхні тонких елементів конструкцій (сталевих дисків). Метою даної роботи є створення теоретичних засад та рекомендацій для проектування енергоощадних нагрівальних систем одночасного індукційного наплавлення по всій робочій поверхні тонких елементів конструкцій (сталевих дисків) і розробка на цій основі технологій при мінімальних термінах та матеріальних затратах для їх практичної реалізації. Основні завдання досліджень: - розробити математичні моделі для визначення конструктивних параметрів нагрівальних систем у випадках, коли нагрівання здійснюється системою індуктор, тепловий і електромагнітний екрани (ІТЕЕ) та системою індуктор-магнітопровід, дослідивши також процес вільного остигання диска після наплавлення; - розробити алгоритми та програми числового моделювання конструктивних параметрів вищезгаданих нагрівальних систем; - знаходження оптимальних температурних полів, які забезпечують необхідні технологічні процеси при мінімальних енергозатратах; - провести дослідження впливу режимів і нагрівальних систем на технологічність, продуктивність, енергозатрати і якість наплавленого металу; - на основі проведених досліджень розробити технологічний процес для наплавлення тонких дисків у дрібно- і багатосерійному виробництві з урахуванням конструкцій нагрівальних систем. В результаті виконання роботи отримані результати: - математичні моделі оптимізації конструктивних параметрів нагрівальних систем для наплавлення тонких сталевих дисків та вільного остигання дисків після наплавлення; - алгоритми та програми числового моделювання оптимальних процесів наплавлення тонких елементів конструкцій з використанням струмів високої частоти; - технологічні процеси для наплавлення тонких сталевих дисків в дрібно- і багатосерійному виробництві. Отримані результати відповідають світовому рівню.