ОСОБЕННОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ СБОРКИ И РАЗБОРКИ СОЕДИНЕНИЙ

Abstract

Одним из самых распространённых способов сборки и разборки соединений с натягом является тепловой способ с индукционным воздействием. Чтобы разъединить элементы соединения с использованием индукционного нагрева, необходимо такое термическое воздействие на охватывающую деталь, чтобы она нагревалась быстрее, чем охватываемая. Это требует согласования интенсивности нагрева со скоростью распространения тепла в материале и теплопередачей между деталями. Поскольку соединения с натягом имеют значительные различия, как по форме деталей, так и по месту их расположения в машине, то создание математической модели индукционного нагрева, учитывающей характеристику деталей и соединений, а так же параметры электромагнитного поля, в значительной степени позволяет сократить экспериментальную часть процесса проектирования, а также повысить качество получаемых изделий. В работы рассмотрены аспекты и даны рекомендации по математическому моделированию тепловых и электрических процессов, происходящих при индукционном нагреве.

Одним з найбільш поширених способів складання і розбирання з’єднань з натягом є тепловий спосіб з індукційним впливом. Щоб роз'єднати елементи з'єднання з використанням індукційного нагріву, необхідно такий термічний вплив на охоплюючу деталь, щоб вона нагрівалася швидше, ніж охоплювана. Це вимагає узгодження інтенсивності нагріву зі швидкістю поширення тепла в матеріалі і теплопередачею між деталями. Оскільки пресові з’єднання мають значні відмінності, як за формою деталей, так і за місцем їх розташування в машині, то створення математичної моделі індукційного нагріву, що враховує характеристику деталей і з’єднань, а так само параметри електромагнітного поля, в значній мірі дозволяє скоротити експериментальну частину процесу проектування, а також підвищити якість одержуваних виробів. У роботи розглянуті аспекти та надано рекомендації щодо математичного моделювання теплових і електричних процесів, що відбуваються при індукційному нагріванні.

One of the most common ways of assembling and disassembling connections with interference is a thermal method with inductive action. To separate the connection elements using induction heating, it is necessary to heat the female part so that it heats up faster than the male member. This requires matching the intensity of heating with the rate of heat propagation in the material and heat transfer between the parts. Since the connection with the interference has significant differences, both in the shape of the parts and in the place of their location in the machine, the creation of a mathematical model of induction heating, taking into account the characteristics of parts and compounds, as well as the parameters of the electromagnetic field, significantly reduces the experimental part of the process designing, as well as improve the quality of the products. The papers consider aspects and give recommendations on mathematical modeling of thermal and electrical processes that occur during induction heating.