Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Предварительный расчет параметров нагрева





Для проведения расчетов необходимо знать теплофизические свойства нагреваемого металла:

λ – коэффициент теплопроводности, Вт/м.°С;

с – теплоемкость, кДж/кг.°С;

ρ – плотность, кг/м3;

а – коэффициент температуропроводности, м2/с.

По заданию курсовой работы материалом заготовок является сталь марки Ст4. Для данной стали по справочной литературе определяются теплофизические параметры [4]:

λ = 35,65 Вт/м.°С; с = 606 кДж/кг.°С; ρ = 7850 кг/м3 (по ГОСТ 4543-71).

Коэффициент температуропроводности можно определить по формуле [4]:

м2/с; (3.1)

По формуле (3.1):

м2/с.

В теории наорева металла рассматриваются случаи нагрева тонких и массивных тел. Поэтому при решении задачи о нагреве тела важное значение имеет оценка его термической массивности.

Для установления границ тонких и массивных тел пользуются критерием Био, характеризующим соотношение между количеством тепла, полученным поверхностью (α), и количеством тепла, отведенным внутрь (λ/S), т.е. между внешним и внутренним теплообменом [4]:

Лист
 
 
Изм
№ докум.
Лист
Подп.
Дата
 
Логочёв
 
 
 
 
Кабальников
 
 
 
(3.2)

где α – суммарный коэффициент теплоотдачи к телу, характеризующий интенсивность внешнего теплообмена, Вт/м2.°С;

λ – коэффициент теплопроводности, Вт/м.°С;

S – расчетная толщина нагреваемого тела, м.

Суммарный коэффициент теплоотдачи к телу для кузнечной камерной печи можно приближенно определить по формуле [3]:

Вт/м2.°С, (3.3)

где Тпеч – температура печного пространства, К.

При расчете горения топлива определено, что температура печного пространства равна 1350°С. Тогда с учетом перевода температуры печного пространства в кельвины по формуле (3.3) получим:

Вт/м2.°С.

Расчетная толщина нагреваемого тела равна [4]:

м, (3.4)

где μ – коэффициент несимметричности нагрева;

δ – толщина нагреваемого тела или его диаметр, м.

Для двухстороннего нагрева, металла, характерного для камерных печей, коэффициент несимметричности нагрева принимается равным [4]: μ = 0,5. По заданию курсовой работы диаметр нагреваемого прутка d = 75 мм. Тогда расчетная толщина нагреваемого тела в соответствии в формулой (3.4) равна:

м.

Критерий Био при таких условиях по формуле (3.2) равен:

Критерий Био равен критическому значению, следовательно, нагреваемое

тело следует отнести к термически переходной области.

Лист
 
 
Изм
№ докум.
Лист
Подп.
Дата
 
Логочёв
 
 
 
 
Кабальников
 
 
 
Приближенное время нагрева металла для термически таких тел можно определить по следующей формуле [4]:

с, (3.5)

где S – расчетная толщина нагреваемого тела, м;

с – средняяя теплоемкость тела, кДж/кг.°С;

ρ – плотность тела, кг/м3;

m – коэффициент формы нагреваемого тела;

α – суммарный коэффициент теплоотдачи, Вт/м2.°С;

k – коэффициент массивности тела;

tпеч – температура печного пространства, °С;

и – температура металла соответственно в начале и в конце нагрева, °С.

Коэффициент формы тела определяют по справочной литературе [4]:

m = 2 для цилиндрических изделий.

Коэффициент массивности определяют по следующему выражению:

(3.6)

Коэффициент массивности по формуле (3.6):

Температура печного пространства, определенная при расчете горения топлива, составляет tпеч = 1380 °С. В данной курсовой работе принята начальная температура металла = 20 °С. Конечная температура нагрева металла должна соответствовать максимальной температуре начала ковки. По справочной литературе для стали Ст3 эта температура равна: = 1280 °С.

В таком случае, предварительное время нагрева по формуле (3.5) будет равно:

с = 0,172 ч.

Лист
 
 
Изм
№ докум.
Лист
Подп.
Дата
 
Логочёв
 
 
 
 
Кабальников
 
 
 
Кроме основного времени металл находится в печи еще некоторое время,

называемое временем выдержки, необходимое для доведения температуры геометрического центра садки до температуры операции. Это время составляет одну четверть от основного времени, т.е.:

с;

с = 0,0434 ч.

Приближенно время нагрева металла в камерных печах можно также определить по эмпирической формуле Доброхотова [4]:

ч, (3.7)

где k – коэффициент, зависящий от типа стали;

D – диаметр или толщина заготовки, м.

Коэффициент k для конструкционных углеродистых и низколегированных сталей принимают равным [4]: k = 10.

Тогда приближенное время нагрева по формуле Доброхотова (3.7):

ч.

Поскольку диаметр заготовки меньше ста миллиметров, погрешность расчета по этой формуле значительна.







Дата добавления: 2015-06-29; просмотров: 824. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...


Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...


Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Предпосылки, условия и движущие силы психического развития Предпосылки –это факторы. Факторы психического развития –это ведущие детерминанты развития чел. К ним относят: среду...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Ведение учета результатов боевой подготовки в роте и во взводе Содержание журнала учета боевой подготовки во взводе. Учет результатов боевой подготовки - есть отражение количественных и качественных показателей выполнения планов подготовки соединений...

Сравнительно-исторический метод в языкознании сравнительно-исторический метод в языкознании является одним из основных и представляет собой совокупность приёмов...

Концептуальные модели труда учителя В отечественной литературе существует несколько подходов к пониманию профессиональной деятельности учителя, которые, дополняя друг друга, расширяют психологическое представление об эффективности профессионального труда учителя...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия