Изготовление нагревательного элемента (спирали) для муфельной печи

В данном разделе мы с Вами будем изготавливать нагревательный элемент (далее спираль) для муфельной печи как на фото ниже.

спираль для муфельной печиспираль для муфельной печи

Так как в разделе "Расчет габаритных и электрических параметров печи" мы с Вами уже рассчитали сопротивление R=17,92 (Ом) и необходимую длину провода L= 39 м 64 см, то мы обладаем всеми необходимыми параметрами для навивки спирали.

 

 

 

 

Оснастка определения длины провода для печи обжига керамики 

Для того что бы точно отмерить рассчитанную длину проволоки мы используем специальную оснастку:

 Оснастка для мерки спиралиОснастка для мерки спирали  Оснастка для мерки спиралиОснастка для мерки спирали

Оснастка состоит из деревянного полотна, на котором прочерчена фигура, состоящая из двух прямых (l) по 1-му метру и двух дуг радиусом (r) 0,25 м.

По периметру фигуру попарно вкручены саморезы для удержания проволоки. Саморезы, в свою очередь, замотаны изолентой для предотвращения трения  проволоки о них. 

Таким образом, периметр данной фигуры можно вычислить по формуле:

 Pr= 2l+6,28*r = 2*1+6,28*025 = 3,57 (м). 

 проволока на оснастке после 11 круговпроволока на оснастке после 11 круговПройдя по периметру фигуры 11 кругов мы получим длину проволоки 11*3,57 = 39,27 (м).

Таким образом, вычисляя сложнейшее математическое выражениеСмеюсь, а именно 39,64-39,27, получаем, что нам необходимо домотать 0,37 (м) или 37 (см).

Однако, домотку необходимо сделать на 30 (см) больше, т.е. 67 см. Дополнительные 30 см послужат нам выводами из муфеля, т.е. с каждой стороны спирали будет ровная проволока длинной по 15 см.

 Проверка сопротивления проволоки Проверка сопротивления проволоки

Сопротивление полученной проволоки необходимо проверить с помощью мультиметра (омметра).

Обращаю внимание, что при измерении проволока не должна пересекаться между собой иначе будет короткое замыкание и показания будут не действительны.

Как мы видим расчетное сопротивление и полученное на практике идентичны.

 

 

 

 

 

Оснастка для намотки спирали печи обжига

Для точной намотки проволоки мы используем специальную оснастку: 

Оснастка для намотки спиралиОснастка для намотки спирали  Оснастка для намотки спиралиОснастка для намотки спирали  Оснастка для намотки спиралиОснастка для намотки спирали

Она состоит из двух брусков, в каждом из которых выфрезерован паз под подшипник. В пазы, соответственно, запрессовываются подшипники c внутренним диаметром 12 мм. Через подшипники пропускается алюминиевый профиль внешним диаметром 12 мм.

Размер 12 мм берется исходя из необходимого внешнего диаметра спирали. Так как в печах GRIFON мы используем спирали внешним диаметром 16 мм и толщиной проволоки 2 мм, то наматывая данную проволоку на профиль диаметром 12 мм мы получаем требуемый диаметр спирали.

Процесс намотки проволоки на оснастку

Перед началом намотки необходимо организовать катушку с которой будет сматываться проволока. В качестве катушки мы используем диск от автомобильного колеса. Проволока с диска разматывается плавно и последовательно. Так же мы с Вами избегаем перегибов, изломов и истирания проволоки.

катушка для проволокикатушка для проволоки  Процесс намотки проволокиПроцесс намотки проволоки  Процесс намотки проволокиПроцесс намотки проволоки

Далее конец проволоки подается на алюминиевый профиль оснастки и зажимается с помощью пластины и винта.

Вращая профиль по часовой стрелке проволока начинает навиваться на него. При этом проволока отталкивается от бруса и тянет профиль за собой.Так же в процессе навивки необходимо обеспечивать постоянное натяжение проволоки.

Спираль диаметром 16 ммСпираль диаметром 16 мм

После навивки необходимо измерить диаметр спирали. Как видно из последнего фото диаметр спирали составляет 16 мм. После того как мы выяснили точный диаметр спирали можно переходить к сверлению пазов в ультролегковесных кирпичах для муфеля печи.  

 

 

 

 

Процесс растяжения спирали для печи обжига керамики

Далее происходит растяжение спирали на необходимую длину с определенным шагом между витками.

Длина спирали определяется исходя из количества пазов в стенках муфеля для обжига. Т.е. необходимо растянуть спираль так, что бы она заняла все пазы в стенах муфеля.

При этом для исключения  перегревов витков относительно друг друга  необходимо придерживаться правила. А именно, расстояние между витками должно быть в 1,5-2 раза больше, чем диаметр проволоки. 

Процесс растяжение проволоки выглядит следующим образом:

                                 Растяжение спиралиРастяжение спирали  Растяжение спиралиРастяжение спирали

 

Один из концов спирали необходимо зафиксировать. Мы производим крепление с помощью кронштейна из оцинкованного листа с прорезью под спираль.

За другой конец спирали происходит растяжение спирали на необходимую длину. При этом спираль будет растягиваться равномерно, с равными интервалами.

При необходимости в отдельных местах спираль можно поджать или растянуть.