Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 5. 2 februari 1946 - Virvelströmsvärmugnens utveckling och fysikaliska lagar, av Ludwig Dreyfus
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
122
\ TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 19. [-Hårdhetsfördelning-]
{+Hårdhets-
fördelning+}
kuggkrans.
Jag har så pass utförligt berört dessa
värmeled-liingsfenomen, emedan de äro av utomordentligt
stor betydelse för planeringen av
högfrekvensan-läggningar för härdning. Dessa kunna tydligen
vara av två principiellt skilda slag:
I det första fallet nöjer man sig i stort sett med
det härddjup som man skulle få, om ämnet före
härdningen vore genomvärmt.
Virvelströmsvärm-ningens uppgift blir då icke i första hand att
begränsa härddjupet utan att begränsa
värmnings-zonen, så att ämnet icke slår sig under
härdningen. Denna uppgift kan alltid lösas med
maskinfrekvenser, och därför begagnas dessa alltid
vid ythärdning av vevaxlar, kamaxlar, buffertar
till järnvägsvagnar, cylindrars löpyta vid större
godstjocklek, och framför allt kugghjul med större
modul. Det behövs i så fall icke en gång särskilt
höga frekvenser. I detta fall är amerikansk praxis
ett avskräckande exempel. I Metal Progr. 1943
s. 78 beskrives en anläggning på 500 kW,
9 600 p/s, för härdning av kugghjul med 16 mm
medeltandtjocklek. Efter 90 s värmning
bortkopplas effekten, och först 14 s senare börjar
kylningen. Under dessa 14 s sker naturligtvis en
fullständig temperaturutjämning i tanden.
Därtill behöves i själva verket endast en 2 s väntetid.
Extrakostnaderna för den höga frekvensen äro
alltså fullkomligt bortkastade. Härddjupet blir
emellertid trots tandens genomvärmning
tillfredsställande, såsom fig. 19 visar.
Mot denna första grupp av anläggningar står
en annan grupp, där man föreskriver ett mindre
härddjup än vad med genomvarma ämnen skulle
kunna erhållas. Här har alltså
högfrekvensvärm-ningen två uppgifter. Den skall fortfarande
begränsa värmezonen så att arbetsstycket ej slår sig
eller blir orunt. Men dessutom skall endast det
ytskikt som skall härdas värmas över lägsta
härd-ningstemperaturen. Vid detta förfarande finnas
bestämda regler för frekvens, yteffekt och
värm-ningstid, vilka jag i korthet vill ånge för det mest
aktuella fallet, nämligen ythärdning av kugghjul.
Frekvensen blir i allmänhet mycket hög. Med
hänsyn till verkningsgraden väljes för en
medeltandtjocklek b (cm) (x b ^ 2 till 3, varur
>
11 000
fe-
till
25 000
(9)
Temperaturfördelningen tvärs över tanden visar
fig. 20. Dess lägsta kurva 0 gäller för den första
av de ovan givna frekvenserna, för den andra
kurvan 3 är frekvensen 2,25 gånger, för den tredje
kurvan A fyra gånger högre osv. Någon avgörande
betydelse för temperaturfördelningen har
frekvensen tydligen icke. Det är i första hand
hänsynen till verkningsgraden som bestämmer den.
Med en temperaturskillnad &ho — fthmitt^ 100°C
mellan yta och mitt blir härddjupet ungefär x/ö av
tandbredden och värmningstiden ungefär
b2 fil, medel C ^^
1 16 d i, o ~
b2 800 5,6
16 100 0,3
edel C
$/( mitt /
= 9,3 b2 s
Värmningen fullbordas alltså för b < 1 cm inom
några få sekunder. I gengäld blir yteffekten desto
större. Här fordras en nettoeffekt
P = ($/i0–dl, mitt)
100 -8-0,3 240
8 A,
(ID
W/c
nr
alltså en utomordentligt hög energikoncentration.
Så snart effekten sedan frånkopplas, måste
ögonblickligen kylningen ingripa. Värmnings- ocli
härdningsfixturen måste alltså kombineras; det
finnes ej tid att flytta kugghjulet. Ty under
flyttningstiden skulle temperaturskillnaderna avta till
en tredjedel under en tid så liten som
T =
4 vi2
0,472 b2
(12)
Tag nu som exempel ett kugghjul med 50
tänder, modul 4, diameter d i= 20 cm, axial längd
12 cm. Tandens medeltjocklek är ungefär
b •= 0,6 cm. Frekvensen blir alltså minst
11000 _ 25 000
" = T,36–30 °00’ helSt d°Ck v–ÖST"
>= 70 000
A <=2
>= 30 000, helst dock vt
eller högre. Värmningen kräver en
W/cm2. Ytan är ungefär
20 n • 2 = 250 cm2 och netto-
240
yteffekt p =-^-’=400
0,6
dn l = 2
Fig. 20.
Temperaturfördelning över
tandbredden.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
