Изобретение относитс к электротермии , в частности к индукционному нагреву металлических заготовок под пластическую деформацию при неравномерном начальном распределении те пературы вдоль их оси, например, при ковке заготовок от прутка на го ризонтально-ковочных машинах. Известен цилиндрический индуктор предназначенный дл нагрева концов заготовок перед ковкой, при котором концы загото:вок поштучно ввод т в индуктор, а по достижений концом за готовки необходимой температуры передают на ковочный агрегат l . Недостатком известного индуктора вл етс невозможность получени равномерного нагрева при повторном нагреве заготовок без предварительного охлаждени их концов, так как после предшествовавшего цикла на грева и ковки на ГКМ начальна температура по длине заготовки распредел етс неравномерно, а следовательно , и конечна температура будет распределена неравномерно вследствие посто нства напр женности магнитного пол вдоль оси ин .дуктора. Наиболее близкий к предлагаемому индуктор дл нагрева удлиненных провод щих тел содержит две плоские пр моугольные спиральные катушки, включенные электрически встречно и установленные с зазором друг относительно друга, причем по меньшей мере одна из катушек снабжена механизмом поступательного переь ещени 2 . Однако этот индуктор не обеспечивает возможность равномерного нагрева концов заготовок вдоль их оси при повторном нагреве после цикла предыдущего нагрева и ковки. После ковки конца заготовки температура вдоль оси оставшейс части заготовки распределена неравномерно, и поскольку зазор ме.жду катушками индуктора посто нен, получение равномерного распределени температу-. ры при повторном нагреве конца заготовки невозможно без .его полного охлаждени , что не только снижает производительность и влечет за собой дополнительный расход электроэнергии дл повторного нагрева, но и требует дополнительных производственных площадей дл складировании остывающих заготовок. Цель изобретени - повышение рав иомерности нагрева концов заготовок независимо от начального распределе ни температуры по их длине за счет создани заданного (равномерного или неравномерно1о) распределени напр женности магнитного пол ин- дуктора. Поставленна цель достигаетс те что в индукторе подвижна катушка снабжена дополнительным механизмом вращательного перемещени и оба механизма с помощью т г шарнирно св заны с плоскостью катушки. На фиг. 1 представлен индуктор, о щий вид; на фиг.2 - рабочее положение катушки индуктора при нагреве концов заготовок с неравномерным начальным распределением температуры; на фиг.3.- график/зависимости энергии, передаваемой взаготовку;по ее длине при различныхуглах, образуемых йатущками индуктора. Индуктор содержит соосно установленные плоские катушки 1 и 2, кажда изних снабжена приводами 3 и 4, с которыми св зана через пару конических шестерен 5 и 6, ходовые винты 7 и 8, сферическиешарниры 9 и 10 и шарнирно укрепленные на ка|тушках 1 и 2 т ги 11 и 12. Ходовые винты 7.и 8 работают в паре с не- подвижно закрепленными гайками 13 и 14.. . Концы заготовок 15, подлежащие нагреву, ввод т в зазор между катуш ками 1 и 2, а заготовки закрепл ют на транспортирующем устройстве.(не показано) и транспортируют в направ лении, перпендикул рном их ос м 1 и 2. Индуктор работает следующим образом . . В исходном положении катушки 1 и 2 параллельны друг другу. При вклю чении индуктора по индуктирующим пр водам каждой из катушак протекает переменный то,к, вследствие чего в рабочей области индуктора, т.е. в области пространства между катушками 1 и 2, создаетс переменн.ре магнитное поле. При введении концов заготовок 15 в .эту обпаст в них индуцируетс электрический ток, за счет чего осуществл етс нагрев. Бл годар параллельному расположению : катушек 1 и 2 поле в рабочей области индуктора в любой из плоскостей нормальных к направлению движени заготовок, симметрично относительн оси катушек 1 и 2, скрещивающейс под пр мым углом с.осью нагреваемы заготовок 15, что обеспечивает рав номерное распределение энергии, передаваемой в нагреваемые концы з готовок 15, по направлению их оси, |При этом, если начальное распредел 1ние температуры вдоль оси заготово было равномерным, то конечное распределение температуры вдоль нагретых концов будет тдкже равномерным. Если же начальное распределение температуры было неравномерным (повторный нагрев.по завершении цикла первоначального нагрева и ковки), то конечное распределение температуры вдоль нагретых концов будет также неравномерным. .Второе исхрдное положение индуктора , т.е. положение, при котором катушка 1 расположена по отношению к катушке 2, занимающей горизонтальное положение, под углом об, обеспечиваетс включением привода 3. Вращение от привода 3 передаетс через пару конических шестерен 5 ходовому винту 7, который перемеща сь поступательно , через шаровой шарнир 9 и т гу 11 передает движение на катушку 1. Поскольку, привод 4 отключен, катушка 1 занимает наклонное положение по отношению к катушке 2. При включении индуктора, из-за неравномерности зазора-между катушками 1 и 2 переменное магнитное поле , возникающее в рабочей зоне индуктора , будет асимметричным, при этом напр женность пол будет возрастать по направлению к вершине угла, образуемого катушками 1 и 2. При введении подлежащих нагреву концов заготовок 1.5 в рабочую зону индуктора плотность индуцированных токов распредел етс в соответствии с напр женностью магнитного пол , в соответствии с которой распределитс - и энерги 16, передаваема в концы нагреваемых заготовок. Если концы заготовок 15 с неравномерным начальным распределением температуры вдоль оси поместить в рабочую зону индуктора (повторный нагрев после предшествовавшего цикла нагрева и операции ковки) таким образом , что градиент температуры будет противоположен градиенту энергии, передаваемой в нагреваемые концы заготовок магнитным полем индуктора, в процессе нагрева произойдет выравнивание температуры. В зависимости от степени неравномерности начального распределени температуры опытным путем Определ ют угол наклона об катушки 1 к ка°тушке 2, котора занимает горизонтальное положение , обеспечивающий требуемую асимметрию магнитного поли индуктора в его рабочей зоне, необходимую дл осуществлени равномерного нагрева концов заготовок. Чем больше угол ,-(и. больше градиент энергии, передаваемой магнитным полем индуктора в Заготовки. -При больших градиентах темпера- , туры вдоль концов заготовок в исходном положении обе катушки 1 и 2 устанавлйвают под углом аб к горизонтальной плоскости, образу между ними угол 2ai/, Дл подобной установки катушек 1 и 2 дополнительно используют привод 3 катушки 2.The invention relates to electrothermal, in particular, induction heating of metal blanks for plastic deformation with an uneven initial distribution of temperature along their axis, for example, when forging blanks from a rod on horizontal forging machines. A cylindrical inductor is known that is intended to heat the ends of the blanks before forging, in which the ends of a billet: woks are individually inserted into the inductor, and after reaching the end of the cooking, the required temperature is transferred to the forging unit l. A disadvantage of the known inductor is the impossibility of obtaining uniform heating when reheating the blanks without pre-cooling their ends, since after the previous heating and forging cycle on the HCM, the initial temperature is unevenly distributed over the length of the workpiece, and therefore the final temperature will be unevenly distributed due to constant Magnetic field strength along the axis of the inductor. The closest to the proposed inductor for heating the elongated conductive bodies contains two flat rectangular spiral coils that are electrically opposed and mounted with a gap relative to each other, and at least one of the coils is equipped with a translational mechanism 2. However, this inductor does not provide the possibility of uniform heating of the ends of the blanks along their axis when reheating after the previous heating and forging cycle. After forging the end of the workpiece, the temperature along the axis of the remaining part of the workpiece is unevenly distributed, and since the gap between the inductor coils is constant, obtaining a uniform temperature distribution. When reheating the end of the billet, it is impossible without complete cooling, which not only reduces productivity and entails additional power consumption for reheating, but also requires additional production space for storing cooling billets. The purpose of the invention is to increase the uniformity of heating the ends of the blanks, regardless of the initial temperature distribution along their length, by creating a predetermined (uniform or non-uniform) distribution of the magnetic field of the inductor. The goal is achieved by the fact that in the inductor the moving coil is equipped with an additional mechanism of rotational movement and both mechanisms are connected with the help of the hinge plane to the coil plane. FIG. 1 shows an inductor, a general form; figure 2 - the working position of the inductor coil during heating of the ends of the workpieces with uneven initial temperature distribution; Fig. 3 is a graph / dependence of the energy transferred in the blank; along its length at various angles formed by the inductor traps. The inductor contains coaxially mounted flat coils 1 and 2, each equipped with actuators 3 and 4, which are connected with a pair of bevel gears 5 and 6, spindle screws 7 and 8, spherical hinges 9 and 10 and hinged on coils 1 and 2 ti gi 11 and 12. The spindle screws 7. and 8 work in tandem with the fixedly fixed nuts 13 and 14 ... The ends of the blanks 15 to be heated are introduced into the gap between the coils 1 and 2, and the blanks are fixed on a conveying device (not shown) and transported in a direction perpendicular to their axes 1 and 2. The inductor operates as follows. . In the initial position, coils 1 and 2 are parallel to each other. When an inductor is turned on, the inductive wires of each of the coils flow through a variable, k, as a result of which, in the working area of the inductor, i.e. in the region of space between coils 1 and 2, a variable magnetic field is created. When the ends of the blanks 15 are inserted into the plate, an electric current is induced in them, thereby heating is performed. The parallel arrangement: coils 1 and 2 are fields in the working area of the inductor in any of the planes normal to the direction of movement of the blanks, symmetrically relative to the axis of coils 1 and 2, crossed by a right angle with the axis of the heated blanks 15, which ensures uniform energy distribution transferred to the heated ends of the cookings 15, in the direction of their axis, | At the same time, if the initial temperature distribution along the billet axis was uniform, then the final temperature distribution along the heated ends will be vnomernym. If the initial temperature distribution was uneven (reheating. Upon completion of the initial heating and forging cycle), then the final temperature distribution along the heated ends will also be uneven. The second position of the inductor, i.e. The position in which the coil 1 is located relative to the coil 2, which occupies a horizontal position, at an angle about, is provided by turning on the drive 3. Rotation from the drive 3 is transmitted through a pair of bevel gears 5 to the lead screw 7, which is moving progressively, through the ball joint 9 and The transducer 11 transmits motion to the coil 1. Since the actuator 4 is disconnected, coil 1 occupies an inclined position relative to coil 2. When the inductor is turned on, because of the uneven gap between coils 1 and 2, an alternating magnetic field arises In the inductor's working zone, it will be asymmetrical, and the field strength will increase towards the top of the angle formed by the coils 1 and 2. When the ends of the workpieces 1.5 to be heated are introduced into the inductor's working zone, the density of induced currents the floor, according to which the energy is distributed - and 16, is transmitted to the ends of the heated blanks. If the ends of the blanks 15 with an uneven initial temperature distribution along the axis are placed in the working zone of the inductor (reheating after the previous heating cycle and forging operation) so that the temperature gradient is opposite to the gradient of energy transferred to the heated ends of the blanks by the magnetic field of the inductor during heating temperature equalization will occur. Depending on the degree of irregularity of the initial temperature distribution experimentally determine the angle of inclination of the coil 1 to the carcass 2, which occupies a horizontal position, providing the required asymmetry of the magnetic poly inductor in its working area, necessary to achieve uniform heating of the ends of the blanks. The greater the angle, - (and. The greater the gradient of energy transmitted by the inductor's magnetic field to the workpiece.) With large temperature gradients, the coils along the ends of the blanks in the initial position both coils 1 and 2 are set at an angle ab to the horizontal plane, forming an angle between them 2ai /, For a similar installation of coils 1 and 2, the drive 3 of coils 2 is additionally used.
Нагрев заготовок различных типоразмеров по сечению обеспечиваетс изменением зазора между катушками 1 и 2 при. неизменно угле 2ес, дл чего одновременно включают приводы 3 и 4. .Heating billets of various sizes across the cross section is provided by changing the gap between coils 1 and 2 at. Constantly 2s angle, for which the drives 3 and 4 are simultaneously turned on.
Использование предлагаемого инт дуктора позвол ет при ковке от прутка производить повторный нагрев ранее откованного конца без предварительнрго полного охлаждеии заготовки , что обеспечивает повышение производительности и экономию 2030% электроэнергии. Кроме того, исключение операции охлаждени даст возможность освободить необходимые дл складировани охлаждаемых заготовок производственные плс цади.The use of the proposed intruder allows for forging from a bar to reheat a previously forged end without pre-cooling the workpiece, which provides an increase in productivity and a saving of 2030% of electricity. In addition, the elimination of the cooling operation will make it possible to free up the required production areas for storing the cooled billets.