Способ нагрева движущейся проволоки
Патент 765376
Авторы
Способ нагрева движущейся проволоки
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<11> ?653? 6 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 300977 (21) 2558089/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 230980. Бюллетень № 35
Дата опубликования описания 22 09,80 (51)М. Кл.з
С 21 0 1/40
С 21 0 9/52
Государственный комитет
СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° Зб 5 ° 5 (088.8) (72) Авторы изобретения
A.Q.NåëüHèêoâñêèé, В.И.Стратий и Г.Н.Шляхтер (71) Заявитель (54) СПОСОБ НАГРЕВА ДВИЖУЩЕИСЯ ПРОВОЛОКИ
Изобретение касается термической обработки проволоки.
Известен способ нагрева движущейся проволоки, включающий огибание проволокой роликов с образованием нескольких ветвей, разделенных про- . межутками и нагревом каждого элементарного участка проволоки последовательно переменным электрическим током, возбужденным в каясцой ветви (1$
Недостатком такого способа является то,что при больших скоростях нагрев отдельных участков проволоки получается существенно неравномерным, так как время прохождения элементар- 15 нйм Отрезком проволоки каждого участка нагрева соизмеримо с периодом возбуждаемого в проволоке переменного тока и среднеквадратичные значения токов для различных элементарных 20 участков будут различными, а схема не предусматривает выравнивание энергии нагрева на отдельных участках проволоки при последовательном нагревании этих участков на разных ветвях.
Цель изобретения — повышение равномерности нагрева проволоки при высохни скоростях перемотки. 30
Это достигается тем, что фазы напряжения в укаэанных ветвях сдвигают относительно друг друга, путем изменения длины промежутков в соответствии с изменением скорости движениФ проволоки по формуле 1 в —
К, Ч 2 2
Е j J s»n а»,31=сопМ., Н=» к /8»где Ж= Х (+Я -1 — результиру3Ф Ч су1/ ющее различие фаэ напряжений, приложенных к нагреваемому элементарному участку в начале каждой 1-ой ветви нагрева;
К - количество ветвей нагрева, tpi — длина l-ой ветви нагрева, К вЂ” длина i-ого промежутка между ветвями нагрева, Ч - скорость движения проволоки, З - амплитудное значение тока z
i-ой ветви, > — угловая частота питакхдей сети, (в » - угол сдвига между токами в i-ой и i-1-ой ветвях нагрева.
765376
При этом длину укаэанного промежутка при двух ветвях нагрева устанавливают из соотношения
Ч (K a Еу à n+ п п. Од д
2 Ч 20i f / где Ч скорость перемотки, Ер», Ер - длина ветвей нагрева, — частота питающеro напряжения, t0 и, n — целое число полуволн питающего напряжения, укладывающееся во времени прохождения сечения проволоки первого и второго участков нагрева, соответственно, и нормальный ряд чисел, принимающих значения
О, 1) 2, 3, 4,...;
Ю вЂ” фазовый сдвиг напряже- 20 ния питающей сети в последующей ветви по отношению к напряжению в предыдущей ветви.
Кроме того, при равенстве длин вет-25 вей нагрева между собой и тока в них, а также равных длинах промежутков величину последних устанавливают иэ соотношения
30 где М вЂ” коэффициент, зависящий от чис ла ветвей нагрева; при двух
1 ветвях, М = -„, при трех вет1 вях М = — .
3 Способ может осу!>,ествляться как вручную, так и автоматически, причем изменение указанных расстояний в последнем случае может осуществляться как по изменению скорости, так и по датчику, фиксирующему колебания температуры проволоки или ее свойств, связанные с укаэанным нагревом. ,На фиг. 1 приведена схема нагрева движущейся проволоки трехфазным переменным током, на фиг. 2 - схема
C использованием однофаэного источника питающего напряжения.
50
Способ нагрева движущейся проволоки переменным электрическим током (см.фиг.1) основан на огибании проволокой 1 роликов 2 с образованием 55 ветвей 3, 4 и 5 с длиной рабочих участков Ер, по которым протекает электрический ток. Упомянутые ветви разделены промежутками 6, длиной 6, величина которых меняется посредством механизма 7 перемещения дополни тельных роликов 8 с помощью регулирующего устройства. Электрический ток, нагревающий проволоку 1, возбуждается в ветвях 3, 4 и 5 как во вторичных обмотках трансформаторов
9, 10 и 11, подключенных своими пер вичными обмотками 12, 13 и 14 к силовой цепи переменного тока.
При определенном соотношении длины рабочих ветвей 3, 4 и 5 и скорости движения проволоки V возможно, что одни элементарные участки проволоки входят в зону нагрева при максимальном значении тока в ветви и при таком же значении тока выходят другие же наоборот входят и выходя т из зоны нагрева в отсутствии тока. При этом между температурами первых и вторых участков имеются значительные различия.
Длины промежутков между ветвями отжига в зависимости от скорости выбираются так, что нежелательное явление неоднородности температуры вдоль проволоки компенсируются на последующих ветвях эа счет сдвига фазы токов на последующих участках по отношению к току на первом участке., Аналогичный эффект компенсации неоднородности нагрева проволоки при питании ветвей от одного источника также может быть получен эа счет использования дополнительных промежутков, регулируемых, например, дополнительными роликами. На фиг. 2 изображена схема реализации данного способа при наличии двух ветвей 3 и
4 и одного регулируемого промежутка 6.
Как показали опыты, минимальная предельная неравномерность нагрева провода при двух участках нагрева любой длины и произвольного соотношения тока в них получается при длине промежутка, определяемой соотношением
Ч (E P. an -нЩ О » 21.
2R 2%2
Предложенный способ нагрева испытывался на макете установки, собранной согласно схеме на фиг. 1 с индуктивным нагревом константаиовой проволоки диаметром 0,3 ьак. Результаты испытаний показали, что при равных длинах, нагрева и трка в них выбор промежуточных участков с длиной определяемой по формуле позволяет обеспечить однородность температуры проволоки по длине в диапазоне скоростей 300-1000 м/мии с точностью 1В.
Формула изобретения
1.Способ нагрева движущейся прово локи,включающий огибание проволокой роликов с образованием нескольких ветвей, разделенных промежуткаэы
765376 и нагревом каждого элементарного участка проволоки последовательно переменным электрическим током, возбужденным в каждой ветви, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева при 5 высоких скоростях перемотки, фазы напряжения в ветвях сдвигают относительно друг друга путем изменения длины промежутков в соответствии с изменением скорости движения проволоки по формуле к>+ .
Б t 31 510 ОА Й1 СОНМ, "=1 qÍ
15 к („,! где 01=В Ч +!- !с " результирующее у различие фаз напряжений, приложенных к нагреваемому элементар- 20 ному участку в начале каждой 1-ой ветви нагрева, К вЂ” количество ветвей нагрева, 1р1 - длина ветви нагрева !, h — длина промежутка между ветвями нагрева i„
Ч вЂ” скорость движения проволоки", 3j — амплитудное значение тока в 1-ой ветви, (9 — угловая частота питающей сети, Яд! — Угол сдвига между токами в i-ой и i- I-ой ветвях нагрева.
2. Способ.по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что длину указанного промежутка при двух ветвях нагрева устанавливают иэ соотношения . Ч (+ уа И, n -n-on О 1
2(Ч . 2f 2KR/, 4
С где V скорость перемотки, (р1, 1р - длина ветвей нагрева, частота питающего напряжения; и n — целое число полуволн
1 питающего напряжения, укладывающееся во времени прохождения сечения проволоки первого и второго участков нагрева, соответственно;
Q фазовый сдвиг напряжения питающей сети в последующей ветви по отношению к напряжению в предыдущей ветви, и нормальный ряд чисел, принимающих значения
О, 1, 2, 3, 4,...
3. Способ по пп.1,2, о т л и ч а ю шийся тем, что при равенстве длин ветвей нагрева между собой и тока в них, а также равных длинах промежутков величину последних устанавливают из соотношения й=ч -д(г.м и )- - --о1, где М вЂ” коэффициент, зависящий от числа ветвей нагрева: при
1 двух ветвях М = вЂ, прн трех ветвях М = — .
3
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1 Патент 4PI 9 1208837, кл. 21 h 29/02, 1969.,,765376
Л -М.
4rc8
Составитель A,Äåíèñîâ
Техред .Т.Маточка . Корректор Г.Решетник
Редактор В.Фельдман
Заказ 6451/28 Тираж 608 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП " нт.". г. Ужгород, ул. Проектная, 4