Материал: Теория литейных процессов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

	ft* = )аз('ъ, -tojFjdr,		(10.196)
	0
где /окр - температура среды, окружающей кокиль, °С; F3 -			площадь наружной
поверхности кокиля, м2.
Имеем
	ти	бэкр
/к.т	ти	с Д	(10.197)
		с Д
	\ + т
	\ + т

Из этой формулы видно, что средняя калориметрическая температура /к.т, соответствующая моменту г, с течением времени постоянно уменьшается.

На рис. 10.44 приведены экспериментальные данные А. И. Вейника, характеризующие процесс охлаждения плоской алюминиевой отливки в чугунном кокиле весом G2= 14 кг.

внутренней (2) и наружной (5) поверхностей чугунного кокиля и средней

калориметрической температуры системы ( 4 ) со временем

Внутренняя поверхность кокиля покрыта слоем теплоизоляционной краски толщиной Хкр = 0,65 мм. Размеры отливки по контуру были равны: высота 160 мм; ширина 120 мм. Толщина 2Х\ отливки равна: 5, 10, 15, 20, 25 и 30 мм; толщина стенки формы Х2= 30 мм. Температура заливаемого металла ^ = 700 °С; начальная температура кокиля t2 цач = 100 °С. Средняя калориметрическая температура системы подсчитана по формуле (10.197).

На рис. 10.45, a-в приведены аналогичные кривые 1-6 для цилиндрических латунных отливок. Распределение температуры в сечении этих отливок показано на рис. 10.43, б. На рис. 10.45, б и в пунктиром изображены кривые, соответствующие средней калориметрической температуре. В данном случае величина /к.0 изменяется за счет толщины стенки формы.

Рис. 10. 45. Кривые изм енения температуры цилиндрической латунной отливки и кокиля со врем енем по данны м Рота (см . рис. 11.43). Ц ифрам и на эски зе кокиля показаны м еста располож ения терм опар. П унктирны е кривы е относятся к средн ей калориметрической тем п ературе систем ы

На рис. 10.46 представлена зависимость безразмерной калориметрической температуры 0 от критерия т. Кривая построена по формуле (10.195), преобразованной к виду

1+/77

Принято обозначение

- Л,

0 =

^чал ^2нач С,

Рис. 10.46. Зависимость 0 от ///: / - плоская алюминиевая отливка, чугунный кокиль; 2 - лагунны е отливки Рота; 3 - плоская цинковая отливка, чугунный кокиль; 4 - цилиндрическая отливка, стальной кокиль

Из рис. 10.45-10.46 экспериментально явствует, что средняя калориметрическая температура определяет тот уровень, к которому стремится температура любой точки отливки и формы. Таким образом, средняя калориметрическая температура может рассматриваться как некоторая условная температура /с выражаемой окружающей среды, в которой охлаждается отливка и нагревается форма. Благодаря такому подходу процессы охлаждения отливки и нагрева формы можно изучать независимо один от другого. Для первых трех стадий температура /с может считаться величиной постоянной. Понижение температуры /к.х, обусловленное охлаждением наружной поверхности формы, можно приближенно учесть, если взять среднее значение температуры /к т за процесс:

		+'« )			(Ю-198)
или
	+£± +mt.		1	goKp
	+£± +mt.		2	g , С,
(,.=■			2	g , С,	(10.198')
(,.=■	1	+ т			(10.198')
	1	+ т

Величина /с, подсчитанная по формуле (10.198'), используется для расчета процесса охлаждения отливки и нагрева формы.

Понятие средней калориметрической температуры целесообразно

применять	для расчетов только		при	соблюдении	требования	^ « 1 и
	Д/	выведенного		из выражения	(10.195) при	условии
неравенства	т >	выведенного		из выражения	(10.195) при	условии
		^ 2 il
/с^кр* где Дгпер - перегрев металла,
		Д^пср “ ^зал —Аср»
Коэффициент		теплоотдачи.	Величина а\ для		отливки и	формы

находится по температуре /с и термического сопротивления зазора между отливкой и формой. Необходимые формулы для определения коэффициента <Х\ выводим, пользуясь схемой на рис. 10.47.

Удельный тепловой поток q = P(t\n- hп), проходящий через зазор, можно представить также следующим образом:

q = <*l(fln-A;), q ~ о^(^с ~ ^2п)»

где р - коэффициент теплопередачи через зазор (величина обратная термическому сопротивлению зазора), Вт/(м2*К); а\ - условный коэффициент теплоотдачи на поверхности отливки, Вт/(м2*К); а2 - условный коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности формы, Вт/(м2*К); tc - средняя калориметрическая температура (условная температура воображаемой среды), °С.

Коэффициент р подсчитывается так же, как величина а{ в предыдущем параграфе, но только без учета термических сопротивлений материала формы и теплоотдачи на внешней поверхности формы:

Для теплового потока получаем:

Р ах а2 '

Действительное термическое сопротивление зазора, равно сумме условных термических сопротивлений, определяемых коэффициентами а\ и а2. Условные термические сопротивления на поверхностях отливки и формы находятся из выражений (см. рис. 10.47):

Следовательно,

(10.199)

Условные толщины X т и Х '^		находятся из подобных треугольников,
изображенных на рис. 10.47:
X '	—X	таз
ж»	л	таз	^1и ^2п
V "			(10.199')
V "	_ V	чл	^2п
Л	—Л	чл

Причем JÇjaa = X ^ + Л"'заэ-

В качестве температур rîn и Г2п можно выбрать их начальные значения (на

момент Г = 0) - /зал И t2нач-

При небольших перегревах можно брать

Лп — ^кр И ^2п “ ^2 нач*

Течение металла. Применение средней калориметрической температуры позволяет рассматривать охлаждение металла в массивном кокиле как процесс, протекающий при постоянных значениях параметров tcи ci\.

Величина Д через которую находится условный коэффициент теплоотдачи сс\9 для первой стадии процесса подсчитывается без учета

Источник: https://studfile.net/preview/19992791/

Смотрите также:

17. Введение 18. Линейные программы 19. Ветвления 20. Программирование циклических алгоритмов
_-___-~1
_3 тема - Диффузия
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы
'Заповит' Рейнгольда Глиэра: стилистические особенности
'Создание и продвижение интернет - платформы реферальной системы' на примере компании Бартер–кард
«Методы учета затрат на производство продукции, работ, услуг»Курсовая работа
«Теория человеческих потребностей Маслоу»
[БИЛЕТЫ] IMK №3
[ТЕСТЫ] ИМК №1 по физиологии (база 1 семестр и на экз)