Техника - молодёжи 1943-10-11, страница 31

/ При вращении металлического цилинора между полюсами маг ни га в нем возникают «вихревые» токи*

кону Джоуля-Ленца проявляется в виде тепловой энергии.

Вы наблюдали в первом-случае и иду к-Ц и> окну ю п л а -в к у, во втором — и и-д у к ц и о н н у ю з а к а л к у — два способа электротермической обработки металлов.

Как видите, «тепло» для нагрева, металла при термообработке заложено в самом металле, и лишь для того, чтобы вызвать его и- поддерживать его, мы пользуемся маги Н'тиым потоке м.

Продолжая наблюдения над металлическим цилиндром, вы обнаружите еше одно замечательное свойство вихревых токов, имеющее важное значение для электрона-

2. Плотность тока увеличивается возле поверхности проводника, Это явление называется «скин- эффектом Вихревые токи противоположного направления «сгущаются» на обращенных друг к другу сторонах проводников. Это явление называется сэффект близости».

Токи Фуко we распределяются равномерно по всему объему проводника-. Чем ближе к поверхности- проводника», тем мощнее магнитный поток, воздействующий на него, и тем больше тока- возникает там.

Иначе говор», плотность тока, убывает по направлению к центру проводника.

Посмотрите на рисунок (2). Вследствие неравномерности поля внутри проводника ток «оттесняется» на его поверхность. Это явление называется «скин-эффектом» (английское выражение, которое означает стремление тока к поверхности проводника).

При возникновении вихревых токов наблюдается и другой Эффект— «эффект близости!». На» обращенных iyr к другу поверхностях противоположно направленные TOKHf к ж бы «сгущаются», то есть их плотности увеличив-ааотс я.

Как используются» оба эффекта- при! нагреве, видно на рисунке (3). Вихревые токи сгущаются на: поверхности изделия, вы*

8. Совместное действий «скин-эффекта» и «эффекта близости» Дозволявi осуществлять электрическую закалку деталей. Вихревые токи сгущаются на поверхности цилиндрика, вызывая во внешних слоях его наибольший нагрев\ Это объясняется вза-\ имным отталкиванием токов внутри цилиндра и притягиванием их к токам в индукторе медной трубке, охватывающей изделие.

зыва» во внешних, слоях наибольший на- i ■Грев.,, Это объясняется взшмньш отталки « вантем токов внутри проводника? («скин- | /эффект») и? притяжением- ш к токам $ * 'индукторе («эффект блшостт).

В этом именно и- заключается самое за «{ мечательнсе свойство вихревых токов. Где ток сильнее, там и нагрев больше* У им о гих деталей машин важно иметь твердую j закаленную поверхность к сердцевина ме | таяла в то же время должна оставаться Г мягкой, эластичной. |

Для того чюбы нагревалась только тон- I чаишая? поверхностная плёнка детали¹» а-'вся. | остальная часть ее оставалась холодной. | нужно добиться самого неравномерного, ' «неспра-ведл'ивого» расяределен-ия токов, ыг поверхность — все, в сердцевину — ничего!

Вспомните из основ физики, что неравномерность распределения токов по сече имо проводника тем больше, чем выше частота магнитного потока

Пользуясь для нагрева^ током высокой частоты, мы можем в течение доли секук ды гш раскалить металлическую трубу, что поверхность ее станет красной, а; по- j мещеннььй внутри кусок льда не успеет ! расплавиться. 1

Однако не одно это достоинство застое-ля-ет применить для нагрева именно токи | высокой частоты. Самая главная задача \ электротермии' —создать наилучшие уело- i &ж для вихревых токов. |

Этого можно добиться, увеличив число j витков/ индуктора. Но на; таком пути стоят непреодолимые конструктивные препятствия, так к-ак нельзя бесконечно увеличивать размеры индуктора., не соразмеряя их с закаливаемой зоной. Представьте себе огромный змеевик высотой % несколько метров, построенный для закалки зубцов ; маленькой шестеренки, и вам станет ясна ^! нелепость такой затея.

Остается другой, путь решения вопроса ~~ путь увеличения частоты. Вот почему в установкй'х индукционного нагрева* используются преимущественно токи повышенной частоты;. А всю эту область техники! называют «высокочастотной электротермией».

До сих пор мы говорите о промышленном применении? ТВЧ (токов -высокой, частоты) только теоретически. Но то, что в течение долгих лет было лишь теорией, остававшейся постоянном научных отчетов а ученой полемик®, теперь включено в дело реальной помощи фронту.

На Кировском заводе существует и действует цех высокой частоты. Здесь занимаются не только проекта-ми и опытами. Здесь выполняют ре» л ь н у ю производственную программу.

Этот цех самой передовой техники построен во время войны,

Вы уже шглшууш на него одним глаз- . ком,, когда* .решали! зага-д-ку теплоты «в и \ откуда», Вам еще предстоит совершить | интереснейшую прогулку но этому иеху. _s Давайте же, прежде чем. вы вернетесь ту- ; дай познакомимся с принципам-» работы вы- j сокочастотных установок, для того чтобы) вы могли понять и сознательно оценить j все «чудеса», происходящие там.

Вы уже знаете, что высокочастотный 1 нагрев основан на. индуктировании токоа \ самом нагреваемом металле. Первичным не- I точинком тока* является машинный гене | ратор высокой частоты.

Посмотрите на схему высокочасто к ой ^! установки (4).

Генератор питает током колебательный , контур,, состоящий т первичной «обмотки трансформатора» и параллельно ей шлю- j ченной конденсаторной батареи. Благодаря батарее повышается полезная отдача уст ! ноши: ток в. -контуре во много раз екдъ-нее, чем ток в генераторе. [

Вторичная обмотка трансформатора со- I единена с индуктором;. j

Проходя по индуктору, ток высокой 48,- I стотьг создает бысттюлереметгное магнитное j тголе. Это поле индуктирует в обрабаты- ! ваемой детали вихревые токи, нагревающие ! металл.

Jk@ipoBi\bi

Из ворот завода вышли готовые танки.

Старый рабочий, увидев машины, разволновался: *Вот дела!»

Это была большая победа. Она открывала перед заводом новые' перспективы: кировцы теперь могли перевыполнять план. А ведь каждый процент сверхплановой продукции ~ это танки, танки и танки.,.

Инициативность, постоянные по-' иски новых путей и средств борьбы за танки — характернейшая черта кировской молодежи, как и всего заводского коллектива.

Каждый день работы завода приносил что-либо новое.. 26 апреля 1942 года молодой рабочий Григорий Ехлаков получил срочное задание на обработку большой партии деталей. Товарищ Ехлаков, кроме проходного резца, установил второй — для упора. Это позволило ему сократить время, расходуемое на обмер каждой детали, и измерять детали дашь выборочно.

За 8 часов работы Григорий Ехлаков обработал 560 деталей, что составило 1 018 процентов дневной нормы. Это был невиданный рекорд.

О первом тысячнике завода заго-