pa зависит от
электросопротивления магнитной проницаемости и геометрических параметров
нагреваемой заготовки, от соотношения между глубиной проникновения
тока и поперечным сечением, и от числа витков и геометрических
параметров индуктора. Его можно определить по формуле
(74)
где d\ — внутренний диаметр катушки
индуктора без учета изоляции; — диаметр нагреваемой заготовки; pi —
удельное электросопротивление материала индуктора; рг— удельное
электросопротивление материала нагреваемой ' заготовки; S] — коэффициент заполнения катушки индуктора; kf— коэффициент, зависящий
от отношения диаметра нагреваемой заготовки d2 к глубине 62
проникновения тока в заготовку;
; &ф
— коэффициент формы.
Коэффициент S\ многовитковых
индукторов обычно равен 0,85—0,9 (эти индукторы применяют для сквозного
нагрева заготовок). В дальнейшем для расчетов sY
принимаем равным 0,9.
Коэффициент &ф учитывает конечные размеры индуктора и
заготовки; он незначительно изменяется с изменением отношения £12/62 и равен ~0,87—0,95; поэтому и его можно принять
постоянным и равным ~0,9.
Существенное влияние на
цэ
оказывает коэффициент kf, который зависит от
отношения сЬ/бг. Эта зависимость дана на рис. 104. Видно, что при с?2/6г>5ч-6 КПД индуктора
почти не зависит от этого отношения. Частота тока, соответствующая
указанному отношению для заготовок данного диаметра, называется
оптимальной. При оптимальных частотах в дальнейших расчетах можно принять
kf постоянным и равным
0,8.
Так как индукторы изготовляют
преимущественно из медных трубок, то удельное электросопротивление
pj индуктора является величиной
вполне определенной и независимой от диаметра заготовок.
В связи с тем, что поверхностный
слой нагреваемой заготовки (детали) на глубине проникновения тока
нагревается до температуры свыше 800° С сравнительно быстро и находится
при этой температуре в течение почти всего периода нагрева, то можно
принять, что удельное электросопротивление заготовки р2
постоянно и соответствует температуре 800—900° С.
Для сталей, подвергающихся
нагреву для последующей об-■ работки давлением, можно принять р2=10~6 Ом-м.