Numerical simulation of the workpieces’ temperature field for manufacturing bearing rings during induction heating

Grozenok, Ievgen; Simson, Eduard; Степук, А. В.; Shergin, S. Y.

doi:10.20998/2078-9130.2016.26.79927

Cited by 2 publications

(2 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…The TECHNOLOGY AUDIT AND PRODUCTION RESERVES -№ 4/1(48), 2019 ISSN 2226-3780 study [4] refines the behavior of carbon steels in modeling induction hardening. In [5], the results of a test study of induction heating of a cylindrical workpiece of a bearing ring based on the finished element method in the relationship of Maxwell's equations and the heat conduction problem are presented. A similar mathematical model of interconnected electromagnetic and thermal processes for axisymmetric workpieces was considered in [6].…”

Section: Research Of Existing Solutions Of the Problemmentioning

confidence: 99%

“…Earlier [5], test finite element (FE) calculations and optimization of the induction heating of a cylindrical workpiece made of ShKh15 steel with a length of L = 190 mm and a radius r = 50 mm of a two-section cylindrical inductor with a current frequency of f = 800 Hz are performed. The mathematical model of the workpiece included more than 60,000 finite elements.…”

Section: Mathematical Modeling Of Induction Heating Of a Workpiecementioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Development and optimization of technology and modernization of forging line for bearing rings

Girshfeld¹,

Simson

2019

TAPR

View full text Add to dashboard Cite

Об'єктом дослідження є ковальська лінія Л-408 (Україна) для виробництва заготовок кілець залізничних підшипників. Ця лінія встановлена на Харківському підшипниковому заводі (Акціонерне Товариство «ХАРП», Україна) та складається з ділянки індукційного розігріву КІН 750, гідравлічного три-позиційного преса П-2038А та кільце-розкочувальної установки КПС 250. За результатами технічного аудиту лінії виявлено, що КІН 750 було вироблено на застарілій апаратній базі й він має більш низький ККД. Крім того, відсутність можливостей управління потужністю та частотою в процесі розігріву не дає можливості оптимізувати процес за витратами електроенергії. Також преси всіх шістьох ліній працюють від однієї гідравлічної насосної станції, що викликає її свідомо неефективну роботу при використанні лише частини лінії. Окрім того, принцип роботи преса П-2038А за відсутністю системи управління гідравлічним тиском у виконавчих органах преса не дозволяє реалізувати оптимальне управління гідронасосами за критерієм мінімуму електроенергії, що споживається. В ході дослідження основним методом математичного моделювання індукційного нагріву заготовки та ковальських операцій обрано метод скінчених елементів. Розроблена й виготовлена нова система індукційного нагріву має безсумнівні переваги перед існуючою раніше лінією індукційного нагріву, оскільки виконана на сучасній елементній базі й має можливості програмного управління потужністю в процесі нагріву. Виконана модернізація преса з автономною насосною станцією потужністю 132 КВт (замість центральної станції потужністю 900 КВт). Використання кінетичної енергії повзуна й траверс надає радикального зниження енергоспоживання, особливо в умовах роботи декількох або тим більш однієї з шести ковальських ліній Л-408. Математичні моделі й численні методи, розроблені для моделювання керованого індукційного розігріву заготовок та об'ємно-пресових операцій, довели свою ефективність при розрахунку й оптимізації конструктивних та режимних параметрів гаряче-ковальської лінії. Отримані за допомогою математичного моделювання ефекти повністю були підтверджені при натурних випробуваннях, а власне значення температур та тиску незначним чином відрізнялись від результатів вимірів. Ключові слова: індукційний нагрів, гідравлічний прес, гаряча формовка, взаємопов'язана мульти-фізічна задача, термопластичне деформування, метод кінцевих елементів.

show abstract

Section: Research Of Existing Solutions Of the Problemmentioning

confidence: 99%

Section: Mathematical Modeling Of Induction Heating Of a Workpiecementioning

confidence: 99%

Development and optimization of technology and modernization of forging line for bearing rings

Girshfeld¹,

Simson

2019

TAPR

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

The development of a three-dimensional model of the ice growth process on aerodynamic surfaces

Алексеенко

Yushkevich

2019

TAPR

View full text Add to dashboard Cite

Об'єктом дослідження є процеси гідроаеродинаміки і тепломасопереносу, що відбуваються при зледенінні аеродинамічних поверхонь літальних апаратів під час польоту в несприятливих метеорологічних умовах. Одними з проблемних місць при розробці програмно-методичного забезпечення, що дозволяє моделювати процеси зледеніння, є складності при переході до вирішення задачі в тривимірній постановці. А також наявність в існуючих методиках протиріч при описі фізичної картини і, відповідно, термодинаміки процесу наростання криги. В ході дослідження використовувалися експериментальні та аналітичні методи дослідження фізичних процесів наростання криги на обтічних поверхнях, засновані на поетапному аналізі взаємодії переохолоджених крапель з поверхнею і їх подальшим замерзанням на кромці крила. Запропонована модель процесу наростання криги заснована на використанні методу поверхневих контрольних об'ємів, що базується на рівняннях нерозривності, збереження кількості руху і енергії. На основі нових отриманих експериментальних даних про фізику обмерзання, в методиці моделювання наростання криги запропоновано виділити окремо процеси утворення об'ємної структури крига-вода і подальшого повного замерзання цієї структури. На першому етапі процесу кристалізації рідини, в рамках кроку за часом зледеніння, переохолоджена рідина, що міститься в краплях, які потрапляють на обтічну поверхню, переходить в стан термодинамічної рівноваги. Тобто прихована теплота затвердіння, що виділяється при утворенні крижаної долі в структурі крига-вода, буде дорівнювати внутрішній теплоті, необхідній для нагрівання переохолодженої рідини від температури крапельок до температури фазового переходу. На другому етапі буде замерзати вода, що міститься в структурі крига-вода за рахунок теплових втрат конвекцією, випаровуванням, сублімацією, теплопровідністю (за мінусом прихованої теплоти затвердіння, кінетичного і аеродинамічного нагріву). Необхідно зазначити, що вода, яка буде замерзати, також сковуватиме і просторову крижану структуру. При цьому для визначення напрямку переміщення рідини уздовж обтічної поверхні було застосовано метод послідовних наближень. У порівнянні з відомими традиційними методиками такий підхід дозволяє більшою мірою враховувати надзвичайно складні для математичного опису реальні фізичні процеси обмерзання аеродинамічних поверхонь. Результати роботи можуть бути використані при оптимізації роботи систем захисту від обмерзання і визначенні шляхів зниження енергетичних витрат при роботі таких систем. Ключові слова: зледеніння аеродинамічних поверхонь, системи захисту від зледеніння, математичне моделювання процесу наростання криги.

show abstract

Numerical simulation of the workpieces’ temperature field for manufacturing bearing rings during induction heating

Cited by 2 publications

References 0 publications

Development and optimization of technology and modernization of forging line for bearing rings

Development and optimization of technology and modernization of forging line for bearing rings

The development of a three-dimensional model of the ice growth process on aerodynamic surfaces

Contact Info

Product

Resources

About