где v — удельная плотность
материала нагреваемой заготовки; S2—площадь поперечного сечения
нагреваемой заготовки, рг — удельное электросопротивление заготовки; <рг(к)г—/коэффициент
скин-эффекта активного сопротивления [37]. f
В зависимости от того, какие
значения переменных/ будут подставлены в формулу (3), из нее можно
получить либо/ усредненную за данный промежуток времени силу тока или
силу тока, соответствующую данному моменту цикла нагрева.
|
Как видно из формулы, сила
потребного тока не зависит от длины заготовки, если не учитывать
зависимость теплового КПД г)( от последней. Но так как
r\t при
электроконтакшом нагреве сравнительно велико, то в большинстве
случаев на практике можно считать, что сила потребного тока не
зависит от длины нагреваемой заготовки.
На первый взгляд это не совсем
понятно, но все становится ясным, если вспомнить, что мощность,
потребляемая для нагрева данной заготовки или детали, зависит не
только от силы тока, но и от напряжения, которое пропорционально
длине заготовки, а энергия, выделяемая в элементарном объеме тела,
пропорциональна, как и масса детали, длине и зависит от
плотности тока и удельного электросопротивления.
Из формулы видно, что при прочих
одинаковых условиях сила потребного тока тем больше, чем больше скорость
нагрева, т. е. чем меньше т и чем меньше удельное
электросопротивление материала заготовки. При этом следует иметь в
виду, что при выводе формулы (3) не учитывается влияние скин-эффекта,
которое у заготовки в холодном состоянии больших поперечных размеров
может быть значительным. Поэтому при точных расчетах его необходимо
учитывать. Что же касается горячего режима (под которым понимается
режим нагрева при температурах выше точки Кюри), то силу потребного
тока можно с достаточной точностью определить по формуле (3) по
усредненным значениям входящих в нее переменных. Если же в
формулу подставить истинные значения переменных, соответствующих
данной температуре нагреваемого тела, то по ней можно получить силу тока,
соответствующую данному моменту времени и температуре.
Так как в однопозиционных
установках удельное электросопротивление стали очень резко изменяется
в зависимости от температуры, то и сила тока в заготовке
существенно изменяется в процессе нагрева. В многопозиционных
установках изменение силы тока значительно меньше, так как в цепи
действует в любой момент времени суммарное сопротивление нескольких п заготовок при различных
температурах от начальной до конечной, а поэтому общее сопротивление
изменяется в процессе цикла нагрева незначительно.
На рис. 5 приведены кривые
изменения силы тока в процессе нагрева заготовок различного
диаметра на одно- и двухзо-
