Загальна тривалість нагрівання, т. Е. Загальний час перебування виробів у нагріваючої середовищі tобщ. складається з двох доданків - часу нагріву до заданої температури tн і часу витримки при цій температурі t в
Час витримки при заданій температурі tв можна спрощено прийняти рівним 1 хв для вуглецевих сталей і 1,5 - 2 хв для легованих сталей. При нагріванні великих деталей (коли час нагрівання до заданої температури tн значно більше, ніж 1-2 хв), величиною tв можна знехтувати.
Час нагріву до заданої температури tн можна визначити декількома способами.
Спосіб №1 визначення часу нагріву до заданої температури.
де а - коефіцієнт, який визначається експериментально, в с / мм;
D - діаметр вироби в мм.
Якщо виріб квадратного або прямокутного перерізу, то замість величини D беруть товщину вироби H. Значення коефіцієнта а в залежності від умов нагрівання і форми виробу наведені в табл. 1.
Таблиця 1. Значення коефіцієнта a
Температура печі в o С
За формулою (2) визначається час при всебічному нагріванні. Якщо нагріваються кілька виробів з різним розташуванням на поду печі, то одержуваний результат треба помножити на коефіцієнт рівномірності нагріву відповідно до даних, наведених в таблиці 2. Цей спосіб визначення часу нагріву найбільш простий і поширений, але недостатньо точний, так як він не враховує вплив нагріву з торців і співвідношення довжини і діаметру (товщини) вироби.
Таблиця 2. Коефіцієнти рівномірності нагріву круглих і квадратних заготовок в залежності від їх розташування на поду печі (В. Ф. Копитов)
Коефіцієнт рівномірного нагріву
Коефіцієнт рівномірного нагріву
Спосіб №2 визначення часу нагріву до заданої температури.
Цей спосіб запропонований А.П. Гуляєвим
де D - діаметр кулі в мм;
tн - час наскрізного прогріву кулі в хв.
За цією формулою можна визначати тільки час нагрівання сталевих куль і солі (час наскрізного прогріву куль в соляній ванні має прямолінійну залежність).
Для визначення часу нагріву різних за формою виробів в різних середовищах з урахуванням їх розташування в печі формула (3) матиме вигляд:
гдеD1 - розмірна характеристика нагрівається вироби в мм, т. е. мінімальний розмір максимального перерізу. У вироби, показаного на рис. 1, максимальний перетин 30X40 мм і, отже, мінімальний розмір цього перетину і буде розмірної характеристикою вироби. D1 = 30.
Рис.1. Деталь з максимальним перетином 30X40 мм
K1 - коефіцієнт форми - має таке значення: для кулі-1; для циліндра - 2; для паралелепіпеда - 2,5; для пластини - 4 (зазначені коефіцієнти можна приймати при відношенні довжини до діаметру (d) або товщині (а) більше 3; якщо l. d або l. а межах 1,5 - 2,5, то ці коефіцієнти треба помножити на 0, 75);
K2 - коефіцієнт середовища (для нагріву в солі дорівнює 1, в свинці - 0,5, в газовому середовищі - 2);
K3 - коефіцієнт рівномірності нагріву (за таблицею 1).
Цей спосіб визначення часу нагріву досить точний і найбільш зручний для практичного застосування.
Приклад. Визначити час нагрівання в електропечі деталі, зображеної на рис. 1. Деталі на поду печі розташовані один від одного на відстані d. Інша сталь легована. Знаходимо відповідні коефіцієнти:
(Максимальне поперечний переріз 30X40):
Спосіб №3 визначення часу нагріву до заданої температури.
Цей спосіб запропонований Е.А. Смольнікова.