Станислав Александрович Астапчик, Алексей Алексеевич Шипко - История и направления развития исследований и технологий индукционного нагрева в Беларуси

История и направления развития исследований и технологий индукционного нагрева в Беларуси
Название: История и направления развития исследований и технологий индукционного нагрева в Беларуси
Авторы:
Жанры: Физика | Производство металлических изделий | Машиностроение
Серии: Нет данных
ISBN: Нет данных
Год: 2015
О чем книга "История и направления развития исследований и технологий индукционного нагрева в Беларуси"

Показаны основные этапы внедрения технологий индукционного нагрева на минских тракторном и автомобильном заводах, других предприятиях республики начиная с 1940-х годов. С 1950-х годов научные основы нагрева сталей и сплавов токами высокой частоты разрабатывались в Физико-техническом институте Академии наук БССР, где была создана одна из главных научных школ СССР этого направления. Наиболее масштабное внедрение таких технологий велось в 80–90-е годы ХХ в. на Минском автозаводе, продолжается в настоящее время в Физико-техническом институте НАН Беларуси, где образован Научно-исследовательский центр индукционных технологий и проблем термической обработки. Названы фамилии многих крупных ученых и инженеров – энтузиастов скоростного нагрева деталей и полуфабрикатов из сталей, чугунов, цветных сплавов; приведены некоторые примеры эффективных отечественных разработок; сформулированы направления развития технологий индукционного нагрева.

Предназначена для ученых и инженеров, работающих в области технологий скоростного нагрева металлов и сплавов, а также для тех, кто интересуется историей развития таких технологий в Республике Беларусь.

Бесплатно читать онлайн История и направления развития исследований и технологий индукционного нагрева в Беларуси


© Астапчик С. А., Гурченко П. С., Шипко А. А., 2015

© Оформление. РУП «Издательский дом «Беларуская навука», 2015

* * *

Введение

Оборудование и технологии нагрева деталей токами высокой частоты (под закалку, отпуск, обработку давлением, пайку) относятся к наиболее энергозатратному виду производства на предприятиях машиностроения – термическому. На заводах машиностроения Беларуси насчитывается около 2000 нагревательных и термических печей, их коэффициент полезного действия редко превышает 10 %, а возраст «средней» печи составляет более 30 лет. Темп же ввода в эксплуатацию более современных печей составляет около 10 шт. в год. Вместе с тем индукционные технологии термической обработки и нагрева под обработку металлов давлением – эффективное средство модернизации термических производств.

Индукционный нагрев токами высокой частоты стальных и чугунных изделий с каждым годом занимает все более важное место в технологии современного машиностроения благодаря своим неоспоримым преимуществам. При нагреве под ковку и штамповку решающие преимущества индукционного нагрева заключаются в возможности значительного повышения скорости нагрева и отсутствии длительного периода разогрева оборудования (первые заготовки разогреваются до заданной температуры уже через 3–5 мин после включения оборудования без необходимости разогрева многотонной массы печей, так как нагреву подвергаются только сами обрабатываемые изделия). По этой же причине нет ограничений и потерь, связанных с жаропрочностью, жаростойкостью и теплопроводностью материалов нагревательных устройств. При индукционном нагреве благо даря высоким скоростям нагрева отсутствуют окалина и угар металла на обрабатываемых изделиях.

Поверхностная закалка при индукционном нагреве более экономична и менее трудоемка и по качеству упрочнения не уступает, а в ряде случаев и превосходит процессы печной обработки. При закалке ТВЧ (токами высокой частоты) вместо цементации в сотни раз сокращается длительность процесса, резко уменьшаются термические деформации, трудоемкость и стоимость упрочнения, в десятки раз снижаются затраты электроэнергии, отпадает необходимость использования природного газа, минеральных масел, асбеста, жаропрочных и жароупорных материалов, устраняются выбросы в окружающую среду вредных веществ и продуктов их распада. Загрузка и выгрузка изделий в индукционных нагревателях автоматизируются, и они встраиваются в автоматизированные комплексы при высокой культуре производства.

Об истории развития технологий индукционного нагрева в нашей стране авторы уже рассказывали в статьях [1, 2] и в докладе на Международной научно-технической конференции «Со временные методы и технологии создания и обработки материалов» в Физико-техническом институте НАН Беларуси [3]. В настоящей работе мы постарались обобщить ранее опубликованные материалы, назвать имена замечательных людей – первопроходцев освоения индукционных технологий, рассказать о годах расцвета их деятельности в республике, привести хронологию развития исследований и разработок, сформулировать направления дальнейших работ.

Минский тракторный завод – первое предприятие Беларуси, освоившее нагрев ТВЧ

Технологии индукционного нагрева на МТЗ, как, впрочем, и на МАЗе, во времена Советского Союза были освоены благодаря специалистам ВНИИ ТВЧ (Всесоюзного научно-исследовательского института токов высокой частоты). Уже во второй половине 1930-х годов В. П. Вологдиным, М. Г. Лозинским, Г. И. Бабатом создавались первые установки. Затем сразу после войны был создан Всесоюзный НИИ ТВЧ, который оказал серьезную помощь трактористам в освоении индукционных технологий (Н. П. Глуханов, А. Н. Шамов, С. Е. Рыскин, С. Н. Перовский, В. Г. Шевченко и др.). Во ВНИИ ТВЧ прошли обучение практически все специалисты службы ТВЧ МТЗ. Поэтому уже в 1946 г., когда готовилось производство трактора «Кировец Д-35», был предусмотрен нагрев ТВЧ деталей двигателя и для пайки резцов [1].

Первые закалочные станки на МТЗ заработали 65 лет назад, когда были закалены детали пускового двигателя, а в 1950 г. – создан участок ТВЧ. Организационных изменений было много, но наиболее крупным подразделением была БЛЭН – базовая лаборатория электронагрева, одна из 54, созданных в БССР по решению Совнархоза (1959 г.). В ней тогда работало 75 человек, из которых 45 – ИТР (инженерно-технические работники). Затем было существенное сокращение, но об этом ниже. Назовем некоторые вехи развития работ.

Хроника развития технологий индукционного нагрева на МТЗ:

1946 г. – под производство трактора «Кировец Д-35» предусмотрено применение ТВЧ для закалки деталей двигателя, коленвала, пайки резцов;

1948 г. – начало применения индукционного нагрева на Минском тракторном заводе при закалке деталей пусковых двигателей, затем дизеля и деталей трактора;

1950 г. – создан участок ТВЧ, преобразованный затем в цех ТВЧ (1952 г.), отделение электронагрева (1954 г.), лабораторию электронагрева (1956 г.), базовую лабораторию электронагрева (1959 г.), проблемную лабораторию электронагрева (1976 г.), проектно-технологический отдел электронагрева ТВЧ (1988 г.); после существенного сокращения отдел вошел составной частью в общий термический отдел (1996 г.);

1950 г. – начало освоения поверхностной закалки газопламенным нагревом шеек коленчатого вала дизеля Д-35;

1951 г. – нагреву ТВЧ подвергали ведущие звездочки, цилиндры, валы, шлицевые втулки, вилки КПП (коробки перемены передач) трелевочного трактора КТ-12, производство которого было передано с ленинградского Кировского завода;

1952 г. – внедрение автоматических и полуавтоматических установок ТВЧ;

1954 г. – начало подготовки производства по применению индукционного нагрева в кузнечном производстве;

1956 г. – освоена ВЧ (высокочастотная) закалка распредвала и гильзы цилиндров;

1957 г. – получено первое авторское свидетельство на изобретение автоматического устройства для закалки колец тяги;

1959 г. – начало работ по созданию централизованной преобразовательной подстанции (мощность станка увеличена до 250 кВт), первая разработка блока автоматического регулирования напряжения, проведены опыты по поверхностной закалке бортовых шестерен;

1960 г. – закалка ТВЧ деталей из легированных сталей со спрейерным охлаждением маслом, широкое внедрение нагрева ТВЧ в кузнице;

1965 г. – начало подготовки производства по термообработке деталей оборонной техники;

1966 г. – начало разработки технологии «чулочной» закалки задней полуоси трактора сложной формы;

1967 г. – начало использования индукционного нагрева под горячую резку дисковыми пилами (вместо резцов) вращающихся труб (в несколько раз повышена стойкость инструмента);


С этой книгой читают
Книга рассказывает о Луне: о ее наблюдениях с помощью телескопа, об изучении ее поверхности и недр автоматическими аппаратами и о пилотируемых экспедициях астронавтов по программе «Аполлон». Приведены исторические и научные данные о Луне, фотографии и карты ее поверхности, описание космических аппаратов и детальный рассказ об экспедициях. Обсуждаются возможности изучения Луны научными и любительскими средствами, перспективы ее освоения.Книга пред
Настоящая работа посвящена описанию способов поступления к сознанию любителя природы понятий всего цикла истинных процессов и явлений преобразования материи Вселенной от всеобщей мыслительной системы природы (Всевышнего Разума), которые Он выполняет беспредельной энергией разумного эфира. Поэтому автором настоящей работы является Всевышний Разум Вселенной, а я только исполнитель Его воли. Наряду с изучением природных условий, от которых зависит у
Книга затрагивает проблемы общей экологической напряженности земной среды, предоставляя право читателю серьезно поразмышлять и сделать свои собственные выводы. В ней также раскрывается суть и причинность возникновения на Земле любых явлений, в том числе и второго пришествия Христа, разъясняются секреты произведенных им в свое время чудес с точки зрения современной науки.
О том как именно расширяется вселенная и почему не существует как тёмной энергии, так и ускорения расширения космоса.
Как мотивировать сотрудников работать лучше, повысить их лояльность, создать здоровый микроклимат в коллективе, не потратив на это ни копейки (ну или самый минимум)? Это реально! Стоит сделать акцент на нематериальной мотивации, которая основана на естественных потребностях людей. Вы узнаете, как использовать корпоративные СМИ, проводить конкурсы и мероприятия, генерировать новые идеи и заряжать людей позитивом. Все советы объединяет одно: они пр
История, к сожалению, всегда остается орудием политики дня сегодняшнего и тот, кто владеет прошлым, распоряжается и настоящим, и будущим. Но время неумолимо. Канет в прошлое и нынешняя Третья великая русская смута с ее неразберихой, разрухой, временными вождями и вековечными проблемами, с ее кровопролитными войнами, катастрофами, путчами и заговорами. Великая смута уйдет в прошлое, но по неизменному закону истории будет незримо присутствовать в ж
МАЛИНУА – Бельгийская овчарка!Это руководство поможет Вам лучше понять малинуа и его характер, какую «работу» он любит выполнять и как с ним обращаться.В книге рассматриваются следующие темы:– Черты характера малинуа— Кто подходит на роль хозяина— Дрессировка щенка— Освоение первых упражнений и основных команд— Важная информация о питании и здоровье— С 10 иллюстрациямиИспользуйте знания из этой книги, чтобы получить первое представление о малинуа
Книга даст вам отличные базовые знания о породе, содержании и даст ценные советы по воспитанию собаки.Прочитайте все о следующих темах:– Происхождение породы— Характеристики породы— Требования к жилому помещению— Питание и здоровье собаки— Воспитание идеального компаньона— Приобретение собаки— Тренировки и дрессировка— Важные советы и рекомендации по общению с собакамиИспользуйте знания из этой книги, чтобы получить первое представление об австра