Ways to reduce the influence of high frequency currents on the human body under induction surfacing

Abstract

Розроблено ряд пристроїв і механізмів для захисту робітників від впливу струмів високої частоти при наплавленні тонких сталевих дисків як суцільної, так і зубчастої форми, порошкоподібними твердими сплавами. Показано, що при наплавленні суцільних дисків із використанням феритного магнітопроводу типу 1000 НМЗ П-подібної форми з магнітною проникністю μmax=2000 дозволяє зменшити час наплавлення на 10 с та знизити витрати електроенергії на 20% у порівнянні з технологією наплавлення без феритного магнітопроводу. Встановлено, що в іншому пристрої для наплавлення суцільних дисків, у робочу поверхню стола якого концентрично основному індуктору для наплавлення, встановлено додаткові кільцеві індуктори для підігрівання поверхні диска за межами наплавлювальної зони. Створення температурних режимів за допомогою застосування додаткових індукторів створюють умови для забезпечення заданої форми, розмірів та якості наплавлюваної поверхні, які дозволяють підвищити продуктивність процесу наплавлення суцільних дисків, а також захист робітників наплавлювальників від ураження тепловим та електромагнітним випромінюванням. Досліджено також пристрої з тепловими та електромагнітними екранами для індукційного нагрівання та наплавлення деталей машин із використанням магнітопроводу з одновиткового індуктора, пристрої з двовитковими і тривитковими індукторами, в яких зона наплавлення повністю закрита, тобто повністю ізольований вплив теплових і електромагнітних полів на робітників, які дозволяють покращити умови праці, а також розробляти нові технологічні процеси наплавлення з використанням струмів високої частоти. Показано, що застосування теплових та електромагнітних екранів забезпечує рівномірне кероване виділення тепла в зоні наплавлення, що дозволяє скоротити час наплавлення з 32 до 22 с і зменшити витрати електроенергії на 15–20% залежно від порошкоподібного твердого сплаву та підвищує його експлуатаційні властивості.

Devices with thermal and electromagnetic shields for induction heating and surfacing of machine parts using a ferrite magnetic circuit with a single-turn inductor, devices with double-turn and three-turn inductors, in which the surfacing zone is completely closed from the influence on workers are designed. This allows to improve the working conditions, as well as to develop new technological processes using high frequency currents. It is shown that the use of thermal and electromagnetic screens can reduce the surfacing time by 10–20 s and decrease the energy consumption by 15–20%, depending on the powdered hard alloy, taking into account health and safety issues.