ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Охлаждение отливки Общие соображения из "Техническая термодинамика и основы теплопередачи " Задача расчета заключается в определении температуры нагревательной печи с, отвечающей заданному времени нагрева изделия т. [c.401] Расчет процесса форсированного нагрева производится по графикам рис. 80—88. Порядок расчета следующий. [c.401] При таком способе расчета возможно также оценить возникающие в процессе нагрева изделия термические напряжения. [c.402] На рис. 109 изображен перепад температуры 5/=-и—в теле (отнесенный к начальному температурному напору Оо = = 0 — с) различных моментов времени. Наибольшие напряжения в теле обычно возникают в момент, отвечающий максимальному перепаду температуры й манс (если этот максимум расположен в области температур, при которых не наступает еще пластическое состояние). [c.402] На рис. 110 приведены кривые максимальных относительных перепадов в функции Bi для плоской стенки, цилиндра и шара (кривые практически совпадают). [c.403] Из формулы (XVII, 3) видно, что с увеличением температуры среды максимальный перепад Вг мщ.с возрастает. [c.403] Определив с помощью методов теории упругости допустимые перепады температуры в теле, мы можем контролировать условия нагрева. Действительно, величина наибольшего перепада, отвечающего данному режиму (данному значению В1), находится с помощью графиков рис. ПО. Если полученный перепад температуры превышает допустимый (по соображениям прочности) предел, то приходится снижать температуру печи t . [c.404] Изложенный метод расчета может быть распространен на тела неправильной формы ( 61). [c.404] Ход изменения температуры в процессе формирования изделия из жидкой массы имеет решающее значение для его качества. Поэтому изучение тепловых условий литья является необходимой предпосылкой для создания рациональных основ теории литейных процессов. [c.404] Изменение термического состояния отливки определяется условиями ее теплового взаимодействия с окружающей средой. Роль окружающей среды по отношению к отливке играет форма. Поэтому изменение термическогск состояния отливки по существу своему обусловлено соответствующими геометрическими и теплофизическими свойствами формы. Рациональный выбор этих свойств является основным средством воздействия на ход процесса затвердевания отливки. [c.404] Для управления процессом формирования отливки надо располагать теорией, которая правильно отображала бы характер влияния всех основных факторов на ход процесса затвердевания. Необходимые теоретические знания можно получить на основе анализа процесса теплового взаимодействия отливки и формы. Анализ процесса теплообмена мы начнем с общего описания явления. [c.404] Для всего дальнейшего весьма существенно, что ход процесса с момента заливки жидкой массы во всех его подробностях определяется условиями теплоотвода с поверхности. Таким образом, решающее значение имеет характер взаимодействия между остывающей отливкой и формой. Интенсивность теплообмена между отливкой и формой определяется величиной специального критерия, который находится из следующих соображений. [c.405] Величина 3 в уравнении (а) играет роль коэффициента теплоотдачи от поверхности отливки (или к поверхности формы), если под 2п (или 1п) понимать температуру окружающей среды. Поэтому критерий К в целом имеет тот же физический смысл, что и хорошо известный нам критерий Вг ( 48 и 60). [c.406] В рамках настоящей книги мы сможем рассмотреть аналитическое решение задачи лишь для наиболее простого частного случая, когда интенсивность охлаждения отливки очень мала (К 1). Что касается формы, то мы рассмотрим два крайних случая, когда форма прогревается с очень большой интенсивностью (/Сг 5 1) или, наоборот, с очень малой интенсивностью К2 С 1). [c.406] В условиях малой интенсивности охлаждения отливки допустимо пренебречь температурным перепадом по сравнению с температурным напором и считать распределение температуры по ее сечению практически равномерным ( 48). Благодаря этому процесс охлаждения отливки можно расчленить на четыре характер-нЬ1е стадии охлаждение потока металла, охлаждение жидкого неподвижного металла, затвердевание металла (отвод теплоты кристаллизации) и охлаждение затвердевшей отливки. [c.406] Расчленение процесса на стадии имеет глубокий физический смысл и вместе с тем существенно упрощает решение задачи. Действительно, если отливка охлаждается с достаточно малой интенсивностью, то в течение всего периода охлаждения имеет место практически равномерное распределение температуры по ее сечению. В результате процесс отвода теплоты перегрева (перегревом называется разность температур перегретого и затвердевающего металла при одном и том же давлении теплота перегрева затрачивается на создание перегрева в процессе перегревания металла) заканчивается по всей массе отливки практически одновременно. Также одновременно начинается процесс охлаждения уже затвердевшего металла. Поэтому оказывается возможным рассматривать процессы отвода теплоты перегрева (от подвижного и неподвижного металла), кристаллизации металла и охлаждения затвердевшей отливки независимо один от другого.. [c.406] Вернуться к основной статье