Induction shrink fitting
ઇન્ડક્શન સંકોચન ફિટિંગ એ ધાતુના ઘટકોને વચ્ચે પૂર્વ-ગરમ કરવા માટે ઇન્ડક્શન હીટર તકનીકનો ઉપયોગ કરે છે અને તે રીતે તેમને વિસ્તૃત કરે છે અને અન્ય ઘટકને દાખલ કરવા અથવા દૂર કરવાની મંજૂરી આપે છે. સામાન્ય રીતે નીચા તાપમાનની શ્રેણીનો ઉપયોગ એલ્યુમિનિયમ જેવી ધાતુઓ પર થાય છે અને ઊંચા તાપમાનનો ઉપયોગ નીચા/મધ્યમ કાર્બન સ્ટીલ જેવી ધાતુઓ પર થાય છે. આ પ્રક્રિયા યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં ફેરફારને ટાળે છે જ્યારે ઘટકોને કામ કરવાની મંજૂરી આપે છે. ધાતુઓ સામાન્ય રીતે ગરમીના પ્રતિભાવમાં વિસ્તરે છે અને ઠંડક પર સંકોચાય છે; તાપમાનમાં ફેરફારનો આ પરિમાણીય પ્રતિસાદ થર્મલ વિસ્તરણના ગુણાંક તરીકે વ્યક્ત થાય છે. પ્રક્રિયા ઇન્ડક્શન હીટિંગ એ બિન-સંપર્ક હીટિંગ પ્રક્રિયા છે જે વર્ક-પીસમાં ગરમી ઉત્પન્ન કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ ઇન્ડક્શનના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે. આ કિસ્સામાં થર્મલ વિસ્તરણનો ઉપયોગ યાંત્રિક એપ્લિકેશનમાં ભાગો એકબીજા પર ફિટ કરવા માટે થાય છે, દા. ત. બુશિંગને શાફ્ટ પર ફીટ કરી શકાય છે, તેના આંતરિક વ્યાસને શાફ્ટના વ્યાસ કરતા થોડો નાનો બનાવીને, પછી તેને શાફ્ટની ઉપર ફિટ ન થાય ત્યાં સુધી ગરમ કરી શકાય છે, અને તેને શાફ્ટની ઉપર ધકેલી દેવામાં આવે તે પછી તેને ઠંડુ થવા દે છે, આમ 'સંકોચો ફિટ' પ્રાપ્ત થાય છે. વાહક સામગ્રીને મજબૂત વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકીને, ધાતુમાં વિદ્યુત પ્રવાહ વહેવડાવી શકાય છે, જેનાથી સામગ્રીમાં I2R નુકસાનને કારણે ગરમી પેદા થાય છે. પેદા થતો પ્રવાહ મુખ્યત્વે સપાટીના સ્તરમાં વહે છે. આ સ્તરની ઊંડાઈ વૈકલ્પિક ક્ષેત્રની આવર્તન અને સામગ્રીની અભેદ્યતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સંકોચન ફિટિંગ માટે ઇન્ડક્શન હીટર બે વ્યાપક વર્ગોમાં વિભાજિત થાય છેઃ ચુંબકીય કોર (આયર્ન) સોલિડ સ્ટેટ એમ. એફ. અને રેડિયો ફ્રીક્વન્સી (આર. એફ.) હીટરનો ઉપયોગ કરતા મુખ્ય આવર્તન (એમ. એફ.) એકમો આયર્ન કોરનો ઉપયોગ કરતા મુખ્ય આવર્તન એકમો ઘણીવાર બેરિંગ હીટર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, મુખ્ય આવર્તન એકમ તેના સંચાલન માટે પ્રમાણભૂત ટ્રાન્સફોર્મર સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ કરે છે. પ્રમાણભૂત મુખ્ય ટ્રાન્સફોર્મરની જેમ લેમિનેટેડ કોરની આસપાસ આંતરિક વળાંકને વીંટાળવામાં આવે છે. કોર પછી વર્ક-પીસમાંથી પસાર થાય છે અને જ્યારે પ્રાથમિક કોઇલ સક્રિય થાય છે, ત્યારે કોરની આસપાસ ચુંબકીય પ્રવાહ બનાવવામાં આવે છે. વર્ક-પીસ બનાવેલા ટ્રાન્સફોર્મરના સેકન્ડરી શોર્ટ સર્કિટ તરીકે કામ કરે છે, અને ઇન્ડક્શનના નિયમોને કારણે, વર્ક-પીસમાં કરંટ વહે છે અને ગરમી પેદા થાય છે. કોર સામાન્ય રીતે લોડિંગ અથવા અનલોડિંગને મંજૂરી આપવા માટે કોઈક રીતે હિંગ અથવા ક્લેમ્પ્ડ હોય છે, જે સામાન્ય રીતે મેન્યુઅલ ઓપરેશન હોય છે. ભાગના વ્યાસમાં વિવિધતાઓને આવરી લેવા માટે, મોટાભાગના એકમોમાં વધારાના કોર ઉપલબ્ધ હશે જે કામગીરીને શ્રેષ્ઠ બનાવવામાં મદદ કરશે. એકવાર ભાગને યોગ્ય તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે, પછી એસેમ્બલી હાથ દ્વારા અથવા સંબંધિત જિગ અથવા મશીન પ્રેસમાં થઈ શકે છે. વીજ વપરાશ બેરિંગ હીટર સામાન્ય રીતે 1 કે. વી. એ. થી 25 કે. વી. એ. સુધી હોય છે અને તેનો ઉપયોગ એપ્લિકેશનના આધારે ભાગો ગરમ કરવા માટે થાય છે. ઘણા ઉત્પાદકો આલેખ અને ચાર્ટ પ્રકાશિત કરે છે અને પસંદગીમાં મદદ કરવા માટે જરૂરી શક્તિ એ વજન, લક્ષ્ય તાપમાન અને ચક્ર સમયનું કાર્ય છે. ઉદ્યોગો અને ઉપયોગો રેલવે-ગિયરબોક્સ, વ્હીલ્સ, ટ્રાન્સમિશન મશીન ટૂલ્સ-લેથ ગિયરબોક્સ, મિલ્સ સ્ટીલ વર્કસ-રોલ બેરિંગ્સ, રોલ નેક રિંગ્સ પાવર જનરેશન-વિવિધ જનરેટર ઘટકો કોર દાખલ કરવાની જરૂરિયાતને કારણે અને તે પણ અસરકારક બનવા માટે, કોર ગરમ કરવાના ભાગની બોરની પ્રમાણમાં નજીક હોવો જોઈએ, એવી ઘણી એપ્લિકેશનો છે જેમાં ઉપરોક્ત બેરિંગ હીટર પ્રકારનો અભિગમ શક્ય નથી. સોલિડ સ્ટેટ એમ. એફ. અને આર. એફ. હીટર એવા કિસ્સાઓમાં કે જ્યાં ઓપરેશનલ જટિલતાઓ કોર મેઇન્સ ફ્રિક્વન્સી અભિગમના ઉપયોગને નકારે છે, પ્રમાણભૂત આર. એફ. અથવા એમ. એફ. ઇન્ડક્શન હીટરનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. આ પ્રકારનું એકમ તાંબાની નળીના ઘાને વિદ્યુતચુંબકીય કોઇલમાં ફેરવવાનો ઉપયોગ કરે છે. ત્યાં કોઈ કોરની જરૂર નથી, કોઇલને ફક્ત આસપાસ રાખવાની જરૂર છે અથવા તેને ગરમ કરવા માટે ભાગમાં દાખલ કરવાની જરૂર છે આ પ્રક્રિયાને સ્વચાલિત બનાવે છે. વધુ એક ફાયદો એ છે કે માત્ર યોગ્ય ભાગો જ સંકોચાય નહીં પણ તેમને દૂર કરવાની ક્ષમતા પણ છે. ઇન્ડક્શન સંકોચન ફિટિંગ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા આરએફ અને એમએફ હીટર થોડા કિલોવોટથી લઈને ઘણા મેગાવોટ સુધીની શક્તિમાં બદલાય છે અને ઘટક ભૂમિતિ/વ્યાસ/ક્રોસ સેક્શનના આધારે આવર્તનમાં 1 કિલોહર્ટ્ઝથી 200 કિલોહર્ટ્ઝ સુધી બદલાઈ શકે છે, જો કે મોટાભાગની એપ્લિકેશનો 1 કિલોહર્ટ્ઝ અને 100 કિલોહર્ટ્ઝ વચ્ચેની શ્રેણીનો ઉપયોગ કરે છે. સામાન્ય રીતે, સંકોચન ફિટિંગ કરતી વખતે સૌથી ઓછી વ્યવહારુ આવર્તન અને ઓછી પાવર ઘનતાનો ઉપયોગ કરવો શ્રેષ્ઠ છે કારણ કે આ સામાન્ય રીતે વધુ સમાનરૂપે વિતરિત ગરમી પ્રદાન કરશે. શાફ્ટમાંથી ભાગો દૂર કરવા માટે ગરમીનો ઉપયોગ કરતી વખતે આ નિયમનો અપવાદ છે. આ કિસ્સાઓમાં ઘટકને ઝડપી ગરમીથી આંચકો આપવો એ ઘણીવાર શ્રેષ્ઠ છે, આનો ફાયદો સમય ચક્રને ટૂંકું કરવાનો અને શાફ્ટમાં ગરમીનું નિર્માણ અટકાવવાનો પણ છે જે બંને ભાગોના વિસ્તરણમાં સમસ્યાઓ તરફ દોરી શકે છે. યોગ્ય શક્તિ પસંદ કરવા માટે, ફાળવવામાં આવેલા સમયમાં સામગ્રીને જરૂરી તાપમાન સુધી વધારવા માટે જરૂરી ઉષ્મીય ઊર્જાની ગણતરી કરવી જરૂરી છે. આ સામગ્રીની ગરમીની સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે જે સામાન્ય રીતે ટન દીઠ કેડબલ્યુ કલાક, પ્રક્રિયા કરવા માટેના ધાતુના વજન અને સમય ચક્રમાં વ્યક્ત થાય છે. એકવાર આ સ્થાપિત થઈ ગયા પછી અન્ય પરિબળો જેમ કે ઘટકમાંથી વિકિરિત નુકસાન, કોઇલ નુકસાન અને અન્ય સિસ્ટમ નુકસાનને પરિબળ બનાવવાની જરૂર છે. પરંપરાગત રીતે આ પ્રક્રિયામાં વ્યવહારુ અનુભવ અને પ્રયોગમૂલક સૂત્રોના મિશ્રણ સાથે લાંબી અને જટિલ ગણતરીઓ સામેલ હતી. આધુનિક તકનીકો મર્યાદિત તત્વ વિશ્લેષણ અને અન્ય કમ્પ્યુટર-સહાયિત ઉત્પાદન તકનીકોનો ઉપયોગ કરે છે, જો કે આવી તમામ પદ્ધતિઓની જેમ ઇન્ડક્શન હીટિંગ પ્રક્રિયાનું સંપૂર્ણ કાર્યકારી જ્ઞાન હજુ પણ જરૂરી છે. સાચો અભિગમ નક્કી કરતી વખતે ઘણીવાર વર્ક-પીસ અને તેની વિસ્તરણ લાક્ષણિકતાઓના એકંદર કદ અને થર્મલ વાહકતાને ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે જેથી ખાતરી કરી શકાય કે સમગ્ર ઘટકમાં સમાન ગરમી બનાવવા માટે પૂરતો સૂકવવાનો સમય આપવામાં આવે. આઉટપુટ ફ્રિક્વન્સી સંકોચન ફિટિંગને વિસ્તૃત કરવા માટે ઘટકની સમાન ગરમીની જરૂર હોવાથી, સંકોચન ફિટિંગ માટે ગરમીની નજીક પહોંચતી વખતે સૌથી ઓછી વ્યવહારુ આવર્તનનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કરવો શ્રેષ્ઠ છે. ફરીથી આ નિયમનો અપવાદ શાફ્ટમાંથી ભાગો દૂર કરતી વખતે હોઈ શકે છે. ઉદ્યોગો અને ઉપયોગો મોટી સંખ્યામાં એવા ઉદ્યોગો અને ઉપયોગો છે જે સોલિડ સ્ટેટ આર. એફ. અને એમ. એફ. હીટરનો ઉપયોગ કરીને ઇન્ડક્શન સંકોચન ફિટિંગ અથવા દૂર કરવાથી લાભ મેળવે છે. વ્યવહારમાં, ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ સરળ મેન્યુઅલ અભિગમથી અલગ હોઈ શકે છે જ્યાં ઓપરેટર ભાગોને સંપૂર્ણપણે સ્વચાલિત વાયુયુક્ત અને હાઇડ્રોલિક પ્રેસ ગોઠવણીમાં ભેગા કરે છે અથવા અલગ કરે છે. ફ્લાયવ્હીલ પર ઓટોમોટિવ સ્ટાર્ટર રિંગ્સ ટાઈમિંગ ગિયર્સ ટુ ક્રેન્કશાફ્ટ મોટર બોડીમાં મોટર શાફ્ટ સ્ટેટરમાં ગેસ ટર્બાઇન ઇમ્પેલરને દૂર કરે છે અને ફરીથી ફિટિંગ કરે છે ઇલેક્ટ્રિકલ જનરેટરમાં હોલો બોલ્ટ્સને દૂર કરે છે અને ફરીથી ફિટિંગ કરે છે ઉચ્ચ ચોકસાઇવાળા રોલર બેરિંગ્સની એસેમ્બલી શિપ એન્જિન માટે 2-સ્ટ્રોક ક્રેન્કશાફ્ટની સંકોચાયેલી ફિટિંગ ફાયદા અને ગેરફાયદાઓ પ્રક્રિયા નિયંત્રણક્ષમતા-પરંપરાગત ઇલેક્ટ્રિક અથવા ગેસ ભઠ્ઠીથી વિપરીત ઇન્ડક્શન સિસ્ટમને કોઈ પૂર્વ-ગરમી ચક્ર અથવા નિયંત્રિત શટડાઉનની જરૂર નથી. માંગ પર ગરમી ઉપલબ્ધ છે. ઉત્પાદનમાં ડાઉનસ્ટ્રીમ વિક્ષેપની સ્થિતિમાં ઝડપી ઉપલબ્ધતાના ફાયદા ઉપરાંત, વીજળી બંધ કરી શકાય છે જેથી ઊર્જાની બચત થાય છે. ઊર્જા કાર્યક્ષમતા-ઘટકની અંદર ઉત્પન્ન થતી ગરમીને કારણે ઊર્જા સ્થાનાંતરણ અત્યંત કાર્યક્ષમ છે. ઇન્ડક્શન હીટર માત્ર તે જ ભાગને ગરમ કરે છે, તેની આસપાસના વાતાવરણને નહીં. પ્રક્રિયા સુસંગતતા-ઇન્ડક્શન હીટિંગ પ્રક્રિયા અત્યંત સમાન સુસંગત ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે જે ઘણીવાર આપેલ પ્રક્રિયા માટે ઓછી ગરમીનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. કોઈ નગ્ન જ્યોત નથી-આ ઇન્ડક્શન હીટિંગનો ઉપયોગ અસ્થિર વાતાવરણમાં ખાસ કરીને પેટ્રોકેમિકલ એપ્લિકેશન્સમાં વિવિધ પ્રકારની એપ્લિકેશનોમાં કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ પ્રક્રિયાનો મુખ્ય ગેરલાભ એ છે કે, સામાન્ય રીતે, તે નળાકાર આકાર ધરાવતા ઘટકો સુધી મર્યાદિત હોય છે. ઇન્ડક્શન હાર્ડનિંગ ઇન્ડક્શન ફોર્જિંગ ઇન્ડક્શન હીટર રેફરન્સ નોટ્સ ગ્રંથસૂચિ પણ જુઓ. . . બાહ્ય કડીઓ ઇન્ડક્શન હીટિંગ એપ્લિકેશન્સના ઉદાહરણો સાથે ઇન્ડક્શન સંકોચન ફિટિંગ પ્રક્રિયા વિશે વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો. મેટલર્જિકલ પ્રક્રિયાઓ