WWW.KNIGA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Книги, пособия, учебники, издания, публикации

 

ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

В. С. КУШНЕР, А. С. ВЕРЕЩАКА, А. Г. СХИРТЛАДЗЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

В МАШИНОСТРОЕНИИ

УЧЕБНИК

Допущено

Учебно-методическим объединением вузов по образованию

в области автоматизированного машиностроения

в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»

УДК 621(075.8) ББК 34.6я73 К964 Р е ц е н з е н т ы:

профессор кафедры «Технология транспортного машиностроения и ремонт подвижного состава» Московского государственного университета путей сообщения «МИИТ», д-р техн. наук М. Ю. Куликов;

профессор кафедры «Основы конструирования машин и механизмов»

Уфимского государственного авиационного технического университета, д-р техн. наук Л. Ш. Шустер Кушнер В. С.

К964 Технологические процессы в машиностроении : учебник для студ. высш. учеб. заведений / В. С. Кушнер, А. С. Верещака, А. Г. Схиртладзе. — М. : Издательский центр «Академия», 2011. — 416 с.

ISBN 978-5-7695-5730- Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по направлению подготовки «Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств» (квалификация «бакалавр»).

Рассмотрены основные металлургические и машиностроительные технологические способы получения металлов и сплавов, формообразования заготовок и деталей машин литьем, резанием, обработкой давлением, сваркой. Описание технологических процессов основано на рассмотрении их физической сущности и предваряется теоретическими сведениями о тепловых, механических и термомеханических закономерностях.

Для студентов высших учебных заведений.

УДК 621(075.8) ББК 34.6я Оригинал-макет данного издания является собственностью Издательского центра «Академия», и его воспроизведение любым способом без согласия правообладателя запрещается © Кушнер В. С., Верещака А. С., Схиртладзе А. Г., © Образовательно-издательский центр «Академия», © Оформление. Издательский центр «Академия», ISBN 978-5-7695-5730-

ПРЕДИСЛОВИЕ





Основной задачей дисциплины «Технологические процессы в машиностроении» является начальная подготовка студентов машиностроительных направлений и специальностей в области технологии производства и обработки конструкционных материалов, формообразования заготовок и деталей машин.

Дисциплина «Технологические процессы в машиностроении» является основой для специальных дисциплин и охватывает широкий спектр разнообразных технологий, множество описаний оборудования, инструментов. Рассмотрение большого числа технологических способов обработки конструкционных материалов и формообразования заготовок и деталей неизбежно перегружает дисциплину описательным материалом, зачастую в ущерб углубленному изучению физико-химической сущности этих процессов. Время, предусмотренное новыми учебными планами на изучение технологических процессов в машиностроении, существенно сократилось, а содержание дисциплины и задачи, которые необходимо рассмотреть и решить в рамках этой дисциплины, значительно усложнились.

Дисциплина «Технологические процессы в машиностроении» позволяет проиллюстрировать применение фундаментальных законов, методов, понятий, составляющих содержание естественно-научного и общепрофессионального циклов дисциплин, на прикладных технологических задачах. Изучение физических основ технологических процессов и способов важно не только для усиления фундаментальной подготовки, но и для более глубокого понимания изучаемых процессов и технологий.

Еще в 1960 — 1980-х гг. усилиями отечественных ученых (акад.

Н. Н. Рыкалина [12], проф. А. Н. Резникова [11], проф. Н. В. Дилигенского и др.) сложилось и успешно развивалось научное направление «Технологическая теплофизика», целью которого была разработка единого подхода к описанию теплофизики разнообразных технологических процессов обработки материалов сваркой, резанием, давлением, литьем и др. В настоящем учебнике большое внимание уделено теплофизике технологических процессов. Для того чтобы не перегружать дисциплину сложными теплофизическими расчетами, в большинстве случаев был приведен только качественный анализ с использованием необходимого минимума простых и важных теоретических решений в области технологической теплофизики.

Создание и развитие технологической теплофизики показали эффективность общего подхода к описанию различных технологических процессов, основанного на современных научных представлениях в области технологической теплофизики, механики, термомеханики и на связях курса «Технологические процессы в машиностроении»

с другими естественно-научными и общепрофессиональными дисциплинами.

Настоящий учебник состоит из четырех разделов.

Первый раздел посвящен металлургии и литейному производству.

Рассмотрены процессы восстановления железа из руд при выплавке чугуна и снижения содержания углерода и примесей при выплавке стали. Процессы затвердевания и кристаллизации металла и строение слитка объяснены на основе анализа закономерностей отвода теплоты в изложницу или литейную форму.

Изучив этот раздел, студент должен:

иметь представление об основных закономерностях теплообмена в твердых телах, уравнении теплопроводности и теплофизических характеристиках материалов, закономерностях выравнивания температуры и описании их методом точечных источников, в частности о температуре стержня с постоянной температурой на торце;





знать характеристики технологических процессов и оборудования, применяющихся в металлургическом и машиностроительном производстве для получения металлов и сплавов, методы расчета энергетических затрат, количественной оценки времени остывания отливок или слитков с помощью ЭВМ, основные направления повышения качества отливок и производительности металлургического и литейного производства;

уметь проектировать заготовки, получаемые литьем, выбирать рациональные технологии и оценивать затраты энергии и времени, связанные с производством отливок.

Во втором разделе, посвященном способам обработки заготовок резанием, даны характеристики способов лезвийной и абразивной обработки резанием, определения геометрических параметров режущих инструментов, а также рассмотрены режимы резания, деформации материала при резании.

Показано влияние схем резания на технологические составляющие силы резания применительно к основным способам лезвийной обработки. Использованы методы технологической теплофизики и термомеханики для определения температуры в зоне стружкообразования, на передней и задней поверхностях инструмента. Определены характеристики износа и изнашивания режущего лезвия, выяснены связи между ними и влияние условий термомеханического нагружения режущего лезвия на его изнашивание и пластические деформации. Рассмотрены методики определения допускаемых режимов резания по заданным рациональным температурам или условиям достижения критериев затупления инструмента.

Приведены основные понятия, использующиеся при разработке технологических процессов обработки резанием, методика расчета заготовок и назначения межоперационных размеров деталей, а также примеры проектирования лезвийной обработки заготовок.

Изучив второй раздел, студент должен:

иметь представление об условиях образования сливной стружки, деформациях и скоростях деформации при резании, закономерностях распространения теплоты от быстродвижущихся источников, взаимосвязи температуры и механических характеристик обрабатываемого материала, влиянии температуры на изнашивание инструмента;

знать основные понятия, определения и расчетные формулы, характеризующие способы лезвийной и абразивной обработки резанием, методики расчета сил, температур, режимов резания, выбора рациональных инструментальных материалов и назначения рациональных режимов резания, а также методики оценки точности и шероховатости обработанных поверхностей, размеров заготовок;

уметь рассчитывать оптимальные размеры заготовок, выбирать и проектировать рациональные способы обработки резанием, описывать характеристики оборудования и режущих инструментов, рассчитывать на ЭВМ и выбирать по таблицам рациональные параметры режима резания, разрабатывать технологические наладки, обосновывать оптимальные варианты технологических процессов обработки заготовок.

В третьем разделе рассмотрены основные технологические способы обработки металлов давлением, применяющиеся в металлургическом производстве (прокатное производство, волочение и прессование) и машиностроении (ковка и штамповка). Рассмотрение технологических способов обработки металлов давлением предваряется изложением необходимых теоретических сведений о напряжениях, деформациях, механических свойствах и нагреве заготовок. Наряду с описанием технологических характеристик рассмотрены закономерности теплообмена при обработке давлением, методы оценки деформаций, расчета сил, работы и мощности деформирования.

Изучив этот раздел, студент должен:

иметь представление о характеристиках напряженного и деформированного состояния, изменении механических характеристик материала в зависимости от температуры и других условий его деформирования, об основных схемах деформирования материалов и способах обработки давлением, методах расчета работы и усилий деформирования, закономерностях нагрева заготовок;

знать характеристики технологических процессов и оборудования, применяющихся в металлургическом и машиностроительном производстве для получения продукции прокатного производства, волочения и прессования и заготовок с применением ковки, объемной и листовой штамповки, методы расчета энергетических затрат и усилий деформирования, основные направления повышения качества продукции и производительности труда;

уметь выбирать рациональные технологии и оборудование, оценивать затраты энергии и усилия деформирования, разрабатывать технологические наладки способов обработки давлением, проектировать чертежи поковок (штамповок).

Четвертый раздел посвящен сварочному производству и методам электрофизико-химической обработки. Приведены сведения о технологических и физических основах сварки, основных источниках тепловой энергии, электрических свойствах сварочной дуги, источниках сварочного тока. Рассмотрены методы расчета температуры при сварке от неподвижных и движущихся источников теплоты, баланс тепловых потоков при дуговой сварке. Отражены основные способы термической и термомеханической сварки с использованием методов технологической теплофизики.

В этом же разделе рассмотрены физические основы методов электрофизико-химической обработки, нетрадиционной обработки водонапорной или водоабразивной струей высокого давления, получения прототипов изделий и самих изделий при использовании процессов наращивания поверхности, а также особенности получения функциональных покрытий на рабочих поверхностях изделий методами химического и физического осаждения.

Изучив этот раздел, студент должен:

иметь представление о закономерностях распространения теплоты от неподвижных и движущихся источников, методах расчета температуры и тепловых потоков при осуществлении различных способов сварки;

знать характеристики основных технологических процессов и оборудования, применяющихся для сварки, методы расчета энергетических затрат, теплового баланса и производительности сварки, основные направления повышения качества и производительности сварки; современные методы электрофизико-химической обработки, производства изделий путем использования нетрадиционных методов обработки водонапорной или водоабразивной струей, наращивания поверхностей сложнопрофильных изделий с компьютерной поддержкой процесса, методы получения функциональных покрытий, направленно модифицирующих поверхностные свойства изделий;

уметь проектировать технологические наладки сварочных процессов, выбирать рациональные сварочные технологии и оценивать затраты энергии и времени.

По завершении изучения дисциплины «Технологические процессы в машиностроении» предполагается подготовка курсовой работы (проекта).

РАЗДЕЛ I

МЕТАЛЛУРГИЯ И ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Элементы теплофизики металлургических 1.1. Теплофизические характеристики материалов.

Основной закон теплопроводности В основе металлургических и литейных процессов, использующих изменение агрегатного состояния материала — переход металлов и сплавов из твердого состояния в жидкое путем нагрева, или, наоборот — из жидкого в твердое путем охлаждения, лежат закономерности теплообмена, являющиеся предметом исследования технологической теплофизики и в частности — теплофизики литейных и металлургических процессов. В связи с этим рассмотрим некоторые основные понятия, определения, законы, теоретические решения и др.

Удельной теплоемкостью с называют отношение количества теплоты Q, сообщенной единице массы материала, к соответствующему изменению температуры T при бесконечно малых изменениях температуры [11]:

Единица удельной теплоемкости — джоуль на килограмм-кельвин (Дж/(кг K)).

Теплоемкости расплавленных металлов вблизи температуры начала кристаллизации на 10 … 15 % больше, чем затвердевших. С увеличением температуры удельная теплоемкость несколько возрастает [17].

Произведение удельной теплоемкости на плотность материала c (или CV) называют удельной объемной теплоемкостью. Единица удельной объемной теплоемкости — джоуль на кубический метркельвин (Дж/(м3 К)). Например, для сталей на ферритной основе CV = 5 МДж/(м3 К), а для песчано-глинистой формовочной смеси CV 1,35 МДж/(м3 К).

Совокупность мгновенных значений температуры во всех точках пространства называют температурным полем. Если температура не зависит от времени, то поле T(x, y, z) называют стационарным.

Различают также двухмерные нестационарные T(x, y, ) и одномерные нестационарные T(x, ) температурные поля. В дальнейшем для обозначения температуры в градусах по шкале Цельсия будет использоваться буква, для термодинамической (абсолютной) температуры, измеряемой по шкале Кельвина, — T, а для отношения абсолютной температуры T к абсолютной температуре плавления Tпл (т. е. для гомологической температуры) — буква Т.

Точки поля, имеющие одинаковую температуру, образуют изотермическую поверхность. Наибольший перепад температур на единицу длины происходит в направлении нормали к изотермической поверхности.

Вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону возрастания температуры, модуль которого равен производной температуры по этому направлению, называется градиентом температурного поля. В частности, для одномерного температурного поля T(x, ) где e x — единичный вектор.

Передача теплоты за счет теплопроводности происходит по нормали к изотермической поверхности от мест с большей температурой к местам с меньшей температурой.

Количество теплоты Q, поступившей через некоторую изотермическую поверхность площадью F за единицу времени, называют тепловым потоком Ф:

Тепловой поток, отнесенный к единице площади изотермической поверхности, называют плотностью теплового потока q.

Основной закон теплопроводности (закон Фурье) гласит, что плотность теплового потока q прямо пропорциональна градиенту температуры [9]. В частности, для одномерного температурного поля Здесь — коэффициент, называемый коэффициентом теплопроводности. Размерность коэффициента теплопроводности — ватт на метр-кельвин (Вт/(м К)).

Коэффициент теплопроводности зависит от температуры. Однако при тепловых расчетах и удельную теплоемкость, и коэффициент теплопроводности зачастую считают постоянными, не зависящими от температуры.

Кроме уже перечисленных основных теплофизических характеристик используют и другие, как правило, выражающиеся через основные (например, коэффициент температуропроводности, коэффициент аккумуляции теплоты ):

Размерность коэффициента температуропроводности — квадратный метр на секунду (м2/с), а коэффициента аккумуляции теплоты — килоджоуль на квадратный метр-кельвин-секунда в степени 1/ (кДж/(м2 К с1/2)).

Изменение агрегатного состояния металла при температуре плавления связано с затратами теплоты: для перехода единицы массы металла из жидкого состояния в твердое необходимо отвести определенное количество теплоты, а для плавления металла наоборот — подвести такое же количество теплоты. Теплоту, затрачиваемую на переход единицы массы вещества из кристаллического состояния в жидкое при температуре плавления, называют удельной теплотой плавления Lпл. Размерность удельной теплоты плавления — килоджоуль на килограмм (кДж/кг). Так, например, для стали удельная теплота плавления — 270 кДж/кг, для алюминия — 400 кДж/кг, для кремния — 1 800 кДж/кг, для свинца — 24 кДж/кг.

Определение затрат и стоимости энергии на нагрев и плавление металлов рассмотрим на примерах.

Пример 1.1. Требуется определить затраты электроэнергии, необходимые для плавки 100 т стали в дуговой электрической печи. КПД дуговой электрической печи = 0,7. Удельная объемная теплоемкость стали CV = = 5 МДж/(м3 К). Удельная теплота плавления стали L = 270 кДж/кг.

Определим количество энергии, требующейся для расплавления шихты и нагрева расплава до температуры заливки з = 1 600 °C.

Для нагрева 1 кг стали до температуры заливки потребуется количество теплоты Q1 = зCVG/() 1,46 МДж. Для расплавления 1 кг стали потребуется Q2 = L/ = 0,4 МДж. Итого — 1,86 МДж (или 1,86/3,6 0,5 кВт ч).

При стоимости 1,6 руб. за 1 кВт ч затраты на нагрев и плавление 1 кг стального литья составят около 0,57 руб./кг, т. е. примерно 12 % стоимости самого металла. В частности, для плавки 100 т стали потребуется около 50 000 кВт ч электроэнергии, а ее стоимость составит примерно 56 500 руб.

Пример 1.2. При работе домны в сутки сжигается 6 600 т кокса и выплавляется 11 000 т чугуна. Теплота сгорания кокса L = 29 МДж/кг. Удельная объемная теплоемкость чугуна CV = 3,5 МДж/(м3 K), плотность 7,1 103 кг/м3.

Удельная теплота плавления Lпл = 0,27 МДж/кг. Максимальная температура нагрева расплава чугуна — 2 000 °C. Определить количество образующейся при сжигании топлива теплоты, а также количество теплоты, расходуемой на нагрев и плавление чугуна.

Определим количество теплоты, выделяемой от сжигания 6 600 т кокса:

Для нагрева до максимальной температуры 2 000 °C и плавления 1 кг чугуна при теплоемкости CV = 3,5 МДж/(м3 K) и удельной теплоте плавления Lпл = 0,27 МДж/кг требуется Qч = CVG/ + Lпл 1,26 МДж, а на программу выпуска 11 000 т чугуна в сутки — Qч = 1,26 11 10 6 14 10 6 МДж, т. е. непосредственно на нагрев и плавление чугуна расходуется только приблизительно 7,4 % теплоты, выделившейся при сжигании топлива.

1.2. Уравнение теплопроводности При передаче теплоты за счет теплопроводности количество теплоты, поступившей в рассматриваемый элементарный объем за единицу времени (или отведенной из этого объема), изменяет теплосодержание этого объема ровно на эту величину (рис. 1.1).

Изменение теплосодержания Q, вызванное изменением T температуры T(x, ) за время в выделенном элементе стержня длиной x и площадью поперечного сечения, равной единице, равно (рис. 1.2) Количество теплоты, поступившей за это время через единичную площадь поверхности, может быть определено также через приращение плотности теплового потока qx:

Приравнивая выражения (1.2) и (1.3) с учетом основного закона теплопроводности (1.1), получим или Рис. 1.1. Схема к выводу уравнения Рис. 1.2. Распределения температуры в моменты времени 1 и 2 от точечтеплопроводности для одномерного нестационарного температурного ного источника теплоты, вспыхнувшего в точке x = при = 1.3. Фундаментальное решение. Метод точечных Решение уравнения теплопроводности (1.4) для мгновенного точечного (плоского) источника предложено У. Томсоном-Кельвином и имеет вид [9] Непосредственной проверкой легко убедиться, что функция (1.5) удовлетворяет уравнению теплопроводности (1.4) и, кроме того, граничным условиям, которые могут быть записаны в виде Из выражения (1.5) также следует, что функция G(x,, ) имеет максимум в точке x = и что количество теплоты Q в любой момент времени остается неизменным и равным CVВ, а также, что величина В представляет собой площадь, ограниченную функцией T(x, ) и осью x.

1.4. Выравнивание температуры в неограниченном Функцию G(x,, ) называют фундаментальным решением уравнения теплопроводности. Это связано с тем, что с помощью него можно сконструировать решения уравнения теплопроводности для различных краевых условий. Для этого процесс распространения теплоты в твердом теле теплопроводностью необходимо представить как совокупность процессов выравнивания температуры от множества элементарных точечных источников теплоты. Этот прием называется методом точечных источников теплоты.

Для решения дифференциального уравнения теплопроводности (1.4) задают краевые условия, включающие в себя начальные и граничные условия. Начальное условие задает распределение температуры внутри тела (для одномерного поля — в стержне) в начальный момент времени: (x, 0) = f (x), где f (x) — известная функция (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Схема представления начального распределения температуры стержня совокупностью элементарных точечных источников теплоты Рис. 1.4. Распределение температуры в стержне в моменты времени 1 и при постоянной температуре на торце (а) и зависимости плотности теплового потока q и количества теплоты Q от времени для торца стержня Важным частным случаем является равномерное распределение температуры в начальный момент времени: (x, 0) = 0 (рис. 1.4).

Граничные условия задают различными способами. В частности, один из способов, называемых граничными условиями первого рода, состоит в задании распределения температуры на поверхности тела (например, на торце стержня) в любой момент времени [9]: (0, ) = = f (). Важным частным случаем является задание постоянной температуры: п() = с.

Воспользуемся идеей метода точечных источников теплоты для описания процесса выравнивания температуры в неограниченном стержне.

Представим начальные условия, заданные в виде известной функции T(x, 0) = f (x) как суммы бесконечного множества кривых вида [9]:

т. е.

Нетрудно убедиться в том, что функция удовлетворяет уравнению теплопроводности (1.4) и начальным условиям (1.6) и, следовательно, является решением для выравнивания температуры в неограниченном стержне от заданного распределения температуры в начальный момент времени.

1.5. Температурное поле стержня при постоянной начальной температуре и постоянной температуре на торце Для качественного анализа закономерностей отвода теплоты в литейную форму достаточно выделить в этой форме прямолинейный элемент — стержень, площадь поперечного сечения которого равна единице.

Торец стержня контактирует с расплавленным металлом и находится при постоянной или уменьшающейся температуре. Для упрощения задачи предположим, что температура расплавленного металла с постоянна, а начальная температура также постоянна по всей длине стержня:

Для краевых условий (1.8) решение (1.7) для температуры стержня с постоянной температурой c на торце примет вид [9] Зная распределение температуры в любой момент времени, на основании закона Фурье (1.1) найдем плотность теплового потока:

Из формулы (1.10) следует, что в начальный период времени (при 0) плотность теплового потока очень велика, но с течением времени уменьшается. Комплекс теплофизических характеристик = CV называют коэффициентом аккумуляции теплоты или коэффициентом тепловой активности тела.

Определим количество теплоты Q, поступившей через торец стержня площадью F при его нагреве:

Таким образом, количество теплоты, отведенной в литейную форму при постоянной температуре с расплавленного металла, увеличивается пропорционально корню квадратному из времени нагрева, т. е.

сначала быстро, а затем все медленнее.

1.6. Закономерности отвода теплоты Задача о температуре на поверхности соприкосновения литейной формы и отливки и о закономерностях изменения теплового потока Рис. 1.5. Схема к расчету времени 1 остывания расплава до температуры плавления и времени затвердевания отливки в литейную форму может быть решена численными методами. По закономерностям изменения температуры время остывания может быть разбито на три отрезка.

В течение первого отрезка времени расплав остывает от температуры заливки з металла до температуры начала кристаллизации металла (затвердевания), т. е. до температуры плавления пл.

В течение второго отрезка времени происходит затвердевание отливки (кристаллизация), причем температура отливки остается примерно постоянной и равна температуре кристаллизации (плавления).

В течение третьего отрезка времени отливка охлаждается от температуры кристаллизации (плавления) пл до температуры извлечения отливки из литейной формы (рис. 1.5).

Поскольку температура заливки относительно немного превышает температуру плавления, при оценке количества теплоты, отведенной за время 1 в литейную форму, будем считать, что температура на поверхности формы (т. е. на торце стержня) в течение этого интервала времени постоянна и равна средней температуре: 1с = (з + пл)/2.

В течение первого интервала времени 1 через поверхность формы площадью F от расплавленного металла объемом V при температуре заливки металла з и начальной температуре стержня 0 будет отведено количество теплоты Из выражения (1.12) найдем величину интервала времени 1, необходимого для остывания расплава до температуры плавления:

Теплофизические характеристики стали и песчаной литейной формы Теплофизические характеристики литейных сплавов и формовочных материалов могут существенно отличаться друг от друга (табл. 1.1).

В течение интервала времени (2 1) температура поверхности литейной формы ниже средней температуры 1с, принятой для первого отрезка времени, на величину (1с пл). Поэтому действительное температурное поле в условно выделенном стержне, расположенном перпендикулярно поверхности литейной формы, представим в виде суммы (суперпозиции) температурных полей для стержня, на торце которого поддерживается постоянная температура:

где При этом количество теплоты, отведенной в литейную форму:

Температура на поверхности литейной формы постоянна до тех пор, пока не будет отведено количество теплоты, необходимой для затвердевания (кристаллизации) отливки (рис. 1.6).

В связи с большим рассматриваемым интервалом времени остывания отливки на рис. 1.6 и 1.7, а принята логарифмическая шкала по оси времени.

Использование логарифмической шкалы искажает действительную форму зависимостей температуры и отведенного количества теплоты от времени, но позволяет более подробно представить процессы, Рис. 1.6. Зависимость средней температуры расплава (отливки) от времени при толщине стенки отливки 10 мм (формовочная смесь — сырая с добавлением опилок: ф = 0,14 106 м2/с, CVф = 0,51 МДж/(м3 К), литейный протекающие в начальный период времени, а также рассмотреть больший период времени.

При равномерной шкале времени зависимость количества отведенной теплоты от времени — выпуклая (рис. 1.7, б ).

Общее количество теплоты, которое должно быть отведено до полного остывания отливки до температуры выбивки отливки из формы:

где выб — температура отливки при выбивке из формы; M — масса расплавленного металла; L — удельная теплота плавления металла отливки.

Рис. 1.7. Закономерности отвода теплоты от заливки расплава до начала остывания отливки после кристаллизации расплава (условия те же, что а — логарифмическая шкала времени; б — равномерная шкала времени; 1 — теплота, отведенная до выбивки отливки; 2 — теплота, отведенная до полного затвердевания;

3 — отведенная теплота; 4 — теплота, отведенная до начала кристаллизации Экстраполируя зависимость количества отведенной теплоты от времени до пересечения с уровнем количества теплоты, которое необходимо отвести до остывания отливки до температуры выбивки, можно примерно оценить время остывания отливки.

Аналогичный вывод можно сделать с помощью графика изменения температуры (см. рис. 1.6).

При расчетах принято, что литейная форма имеет достаточно большие габаритные размеры и что температура на внешней поверхности формы существенно не отличается от температуры окружающей среды.

1. Дайте определение и укажите размерности удельной теплоемкости, коэффициента температуропроводности и коэффициента аккумуляции теплоты.

2. Сформулируйте основной закон теплопроводности (определение и формула).

3. Сформулируйте уравнения теплопроводности для одномерного и двухмерного температурных полей.

4. Приведите формулы для определения температуры от мгновенного точечного источника для одномерного нестационарного температурного поля.

5. По какой формуле определяют температуру стержня с постоянной начальной температурой и постоянной температурой на торце?

6. По каким формулам определяют плотность теплового потока на торце стержня с постоянной температурой и количество теплоты, поступившей через торец стержня?

7. Какое количество теплоты необходимо отвести в литейную форму для затвердевания отливки?



Похожие работы:

«нент Отзывы о бетоносмесители энкор Отзывы о мвп семейный доктор Отзывы о тренинге стили руководства Отзывы о механизме дивана седафлекс Отзывы о powershot a610 ПНВасильева Отзывы о мастер классах тианде нежное прикосновение Отзыв о форд фокус 1, 6 мт Основные выводы о декабристах иркутска Отчет о деятельности зск краснодарского края 2011 Отзывы о кама 127, 217 П/прицепы б/у из европы москва Отзывы о гостиницах адлера за 2009г Отзывы о магазине shopviraRu Отзывы о машинах марки митсубиши галант...»

«СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 6. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 6. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК УДК 63:681.2:001.89 А.Ф. Алейников, В.В. Минеев, Д.И. Чанышев Сибирский физико-технический институт аграрных проблем РАСХН, Новосибирская обл., РФ ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПРИБОРА ДЛЯ КОНТРОЛЯ УСИЛИЯ ОТРЫВА ЯГОДЫ ОБЛЕПИХИ ОТ ПЛОДОНОЖКИ Усилие отрыва плодов облепихи от ветви растения...»

«Всеволод Овчинников ВЕТКА САКУРЫ Всеволод Овчинников О содержании книги Всеволода Овчинникова Ветка сакуры позволяет судить ее подзаголовок Рассказ о том, что за люди японцы, а также названия разделов книги: Их вкусы, Их мораль, Их быт, их труд, Их помыслы. Показать и объяснить страну через ее народ — вот суть авторского замысла. Отображая капиталистическую сущность политического и делового мира, механизма власти в стране, автор вскрывает отрицательные черты системы взаимоотношений в нынешней...»

«E/CN.18/2009/10 Организация Объединенных Наций Экономический и Социальный Distr.: General Совет 9 February 2009 Russian Original: English Форум Организации Объединенных Наций по лесам Восьмая сессия Нью-Йорк, 20 апреля — 1 мая 2009 года Пункт 8 предварительной повестки дня * Укрепление сотрудничества и координации стратегий и программ, включая дальнейшее методическое руководство для Совместного партнерства по лесам Укрепление сотрудничества и координации межсекторальных стратегий и программ...»

«Содержание 1. ПЕРЕЧЕНЬ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБСЛЕДУЕМОГО УЧАСТКА ДОРОГИ 3.2 ОТБОР ПРОБ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ ГЕОМЕМБРАНЫ 5. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 6. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Фотографии ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Протокол испытаний геомембраны TefondHP на растяжение ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Протокол испытаний геомембраны TefondHP на устойчивость к многократному замораживанию и оттаиванию ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Протокол испытаний геомембраны TefondHP на гибкость при...»

«Расколотая цивилизация. Наличествующие предпосылки и возможные последствия постэкономической революции. Продолжение истории (предисловие редактора) Образ расколовшейся цивилизации — это несомненный элемент современного мироощущения, и особенно, наверное, у нас, в России. В чем истоки такого мироощущения? На этот вопрос можно поискать ответы в предлагаемой вниманию читателя новой книге В.Иноземцева. Замысел его исследований масштабен и, я бы рискнул сказать, всеобъемлющ. На протяжении десяти лет...»

«База нормативной документации: www.complexdoc.ru ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ И ПРОМЫШЛЕННЫЙ НАДЗОР РОССИИ (ГОСГОРТЕХНАДЗОР РОССИИ) ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПБ 03-428-02 Правила безопасности при строительстве подземных сооружений являются переработанным и дополненным изданием Правил безопасности при строительстве метрополитенов и подземных сооружений, утвержденных в 1992 г. Госгортехнадзором России, и Дополнений к ним, утвержденных в 1996 г. Правила разработаны...»

«Тематическое сообщество по проблемам больших плотин Консолидированный обзор Плотины и водный транспорт Дата. Составители обзора и участники обсуждения 24 августа 2009 г. Составители: А.С.Мартынов, С.И.Забелин. Формулировка запроса Большая часть крупных плотин в мире строилась для целей орошения. Именно эту пропорцию сохраняет изложение материалов и в докладе Всемирной Комиссии по Плотинам. Однако в России большая часть плотин была создана для выработки электроэнергии и/или использования...»

«К ТЕОРИИ АБСОЛЮТНОСТИ Д.т.н., проф. В.Эткин, действительный член Европейской академии естественных наук, etkinv@mail.ru В статье обосновывается целесообразность замены принципов неразличимости движения, лежащих в основе СТО и ОТО, на противоположный принцип различимости процессов, ведущий к теории абсолютности Рецензент д.г.-м.н., В.Ветштейн, действительный член Международной академии Биоэнергетических технологий Введение. Ещё в 1632 году в книге “Диалог о двух главнейших системах мира –...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ И ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Под редакцией доктора экономических наук, профессора А.Е. Карлика, доктора экономических наук, профессора В.В. Платонова

«2 I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС) высшего профессионального образования по направлению подготовки 060301 Фармация (квалификация (степень) специалист), с учётом рекомендаций примерной основной образовательной программы высшего профессионального образования по направлению подготовки 060301 Фармация (квалификация (степень) специалист) и примерной (типовой) учебной программы дисциплины...»

«ОРГАНИЗАЦИЯ E ОБЪЕДИНЕННЫХ НАЦИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ Distr. GENERAL И СОЦИАЛЬНЫЙ СОВЕТ ECE/MP.PP/IR/2008/EST 10 April 2008 RUSSIAN Original: ENGLISH ЕВРОПЕЙСКАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ СОВЕЩАНИЕ СТОРОН КОНВЕНЦИИ О ДОСТУПЕ К ИНФОРМАЦИИ, УЧАСТИИ ОБЩЕСТВЕННОСТИ В ПРОЦЕССЕ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ И ДОСТУПЕ К ПРАВОСУДИЮ ПО ВОПРОСАМ, КАСАЮЩИМСЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Третье совещание Рига, 11-13 июня 2008 года Пункт 6 a) предварительной повестки дня Процедуры и механизмы, способствующие осуществлению Конвенции: Доклады...»

«АКАДЕМИЯ НАУК СССР СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ Серия Трезвость - норма жизни Ц.П. Короленко В Ю.Завьялов ЛИЧНОСТЬ И АЛКОГОЛЬ Ответственный редактор д-р мед. наук Б.А. Т р и ф о н о в НОВОСИБИРСК ИЗДАТЕЛЬСТВО НАУКА СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ 1987 УДК 616.89-008.441.13 Короленко Ц.П., Завьялов В.Ю, Личность и алкоголь. - Новосибирск: Наука, 1987, В монографии изложены данные по проблеме алкоголизма с точки зрения личностного подхода. На примерах различных стран показаны общие социально-психологические и...»

«Transparency International-Kazakhstan/USAID Educational Anticorruption Program (EAD) Andrey Chebotarev Занятие № 8 Инструменты усиления прозрачности работы местных представительных и исполнительных органов Республики Казахстан (1-я, 2-я часть) 1 Transparency International-Kazakhstan/USAID Educational Anticorruption Program (EAD) Andrey Chebotarev Цель занятия: Выявление основных проблем и механизмов обеспечения прозрачности деятельности местных представительных и исполнительных органов...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК П р о е к т Н ау ч н о е н а с л е д и е Ро с с и и МОИСЕЕВ Никита Николаевич Москва 2009 Содержание Краткая биография Н.Н. Моисеева........................... 1 Работы Н.Н. Моисеева по гидродинамике и механике........ 5 Работы Н.Н. Моисеева по численным методам оптимального управления................................ 13 Работы Н.Н. Моисеева, ориентированные на экономические и другие приложения.......»

«УДК 622.81:614.833.5 С.А. КАЛЯКИН (д-р техн. наук, проф.) Ю.Ф. Булгаков (д-р техн. наук, проф.) Донецкий национальный технический университет КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ УГЛЯ И ОТЛОЖЕНИЙ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ В статье приведены критический анализ основных положений пожаровзрывоопаности угля и его пылевидных отложений в выработках и исследования термохимических показателей угольного вещества. Установлено, что угольное вещество является нестабильным соединением, склонным к...»

«1 1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины Курсы начальной профессиональной подготовки являются расширение и углубление знаний, определяемых базовыми дисциплинами, подготовка студентов к учебной и производственным практикам, выполнению курсовых проектов (работ), научно-исследовательской работе согласно структуре ООП подготовки специалиста С.5 (УУ ООП); приобретение и освоение студентами знаний 2 по дисциплинам: горное право, экономика и менеджмент горного производства,...»

«РУКОВОДСТВO ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Системы информационно правового обеспечения ЛIГА:ЗАКОН ГОЛОВНИЙ БУХГАЛТЕР БУХГАЛТЕР ЛIГАБізнесІнформ ВЕРСИЯ 7.8 ИНФОРМАЦИИ ДЕЛОВОЙ СЕТЬ УКРАИНСКАЯ КИЕВ 2007 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ: Системы информационно правового обеспечения ЛIГА:ЗАКОН. К.: ИАЦ “ЛIГА”, 2007. 152 с. Никакая часть настоящего издания ни в каких целях не может быть воспроизведена и использована в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, будь то электронные или механические, включая...»

«3. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ТАБЛИЦАМ 1. Выполнение научных исследований и разработок в рамках тематического плана В 2012 г. в СТИС проводились научные исследования по 22 темам, финансируемым из различных источников. За счет 2-ой половины рабочего дня преподавателями СТИС выполнялись 19 тем. Все темы прошли государственную регистрацию. Тематика научно-исследовательских работ, выполняемых преподавателями, сотрудниками, аспирантами и студентами ЮРГУЭС, соответствует перечню Приоритетных направлений...»

«Тема №4 ТЕКА Частное издание декабрь1998 2 ТемаТека 4 декабрь 1998 Изложенные в статьях взгляды принадлежат их авторам и не обязательно отражают точку зрения издателя. Главный редактор: В. Волов Адрес: 630048, Новосибирск 48, а/я 112 E-mile: volov@online.nsk.su ТемаТека № 4 Тираж 3 номерных экземпляра в цвете, электронная версия, именные экземпляры. Выходит с 1997 года При перепечатке ссылка обязательна. Использованные шрифты True Type Fonts (TTF): Times New Roman Times New Roman Cyr Adver...»






 
© 2014 www.kniga.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Книги, пособия, учебники, издания, публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.