КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Тепловой расчет электронагревательных установок стереотипно-литейного оборудованияССц
где коэффициент k- t* 'зал *ч.н температуры поверхностей ядра и матрицы на положение нейтрального слоя. Определение положения нейтрального слоя в литейной стереотипной форме во время отвода теплоты перегрева позволяет оценить температурное поле струи сплава со стороны матрицы и ядра, допустив, что каждая из частей стереотипа во время течения сплава охлаждается независимо.
Для простоты решения задачи при определении температурного поля струи сплава делаем следующее допущение. Полагаем, что сплав движется с постоянной скоростью. Это допущение возможно, поскольку сплав практически движется в канале неизменного сечения, толщина твердой корки незначительна по сравнению с размерами канала, а сопротивлением течению можно пренебречь. Кроме того, пренебрегаем количеством теплоты, передаваемой вдоль струи и стенок формы теплопроводностью. Течение сплава рассматриваем в прямолинейном канале, поскольку при наружном диаметре стереотипа около 310—450 мм и толщине его 5—12 мм длина путей сплава у ядра и чаши практически равновелика. Затем рассматриваем течение сплава в симметричном канале с одинаковыми условиями теплообмена с обеих сторон струи для потоков X' и Xм. Для решения задачи надо составить уравнение теплового баланса для элемента, выделенного в струе. Совместим начало координат (рис. 2.6) с носиком струи и ось Z направим против течения сплава. Применение подвижной системы координат уп- Экспериментально получены коэффициенты теплообмена во время течения сплава по форме со стороны ядра: ая=1740 Вт/м2°С и со стороны чаши ач = 232 Вт/м2°С. Температурные факторы влияют не только на качество печатающей поверхности отлитого стереотипа и линейную структуру, но и на точность его геометрических форм, так как невер^ но подобранные температурные режимы литья и охлаждения, а
также зональные перепа
Для направленной кристаллизации и улучшения питания отливки в период кристаллизации температурный перепад по дуге должен быть в пределах 25—30 °С. проточной водой из водопроводной магистрали (более активное в чаше, для выравнивания фронта кристаллизации) может быть либо в виде душевого полива через отверстия в трубах, проложенных внутри ядра и чаши, либо сплошным потоком через специальные карманы или внутренние полости формы. При интенсивном охлаждении в отливаемом стереотипе быстро формируется кристаллическая решетка, уменьшается ликвация сплава, однако выход воздуха из отливки затрудняется. Количество теплоты, которое должно быть отведено от формы для поддержания постоянной температуры, может быть определено из уравнения теплового баланса. Количество теплоты Qcn, потерянное сплавом при охлаждении в форме за один рабочий цикл тц, должно равняться количеству теплоты Qo.c отводимой от формы в окружающую среду, Чссп = Vo.o ч:сп Qn.p+Qup + Q (2.18) Qnep —^сп*£сп (*зал *кр/> (ЛЛУ) QkP =тсп-г; (2.20) Уохл== ^сп'^сп (*кр *кон/> №'*Ч где тсп — масса заливаемого сплава (стереотипа), кг; сс'п — удельная теплоемкость сплава в жидком состоянии, Дж/кг°С; Ссп — удельная теплоемкость затвердевшего сплава, Дж/кг°С; ^зал — температура заливаемого сплава, °С; tKP — температура кристаллизации сплава, °С; г — удельная теплота кристаллизации сплава, Дж/кг; /кон — конечная температура при удалении стереотипа из формы, °С; Qnep — теплота перегрева сплава, Дж; QkP —теплота кристаллизации, Дж; Сохл —теплота, выделяемая при охлаждении затвердевшего стереотипа, Дж. Qo.c определяется по формуле Qo.o=Q-ap+QoTK+Q.- (2.22) Потери тепла QHap через наружную поверхность формы в окружающую среду составляют ^снар ~аиар \/ф.нар /о.с/ * нар тц» (Z..-0) где оснар — среднее значение коэффициента теплообмена на внешней поверхности формы при охлаждении ее на воздухе, которое можно принять равным 126 Вт/м2°С; /ф.нар — среднее значение температуры поверхности формы, °С; tQ.c — температура окружающей среды, °С; FHSLp — площадь наружной поверхности формы» м2; Тц —время одного цикла, с. 2* Потери тепла Qotk через внутреннюю поверхность формы при ее открытии составляют Уотк ==авн (/ф.вн ^о.с)^внтотк» (*"*4) где авн — коэффициент теплообмена на внутренней поверхности формы, который можно принять равным аНар, Вт/м2°С; /ф.вн— температура внутренней поверхности формы, °С; FBH — площадь внутренней поверхности (разъема) формы, м2; т0тк — время нахождения формы в открытом состоянии, с. Потери тепла QB при охлаждении формы водой определяются из выражения QB = *B<t4>—tJFBTv (2.25) где сев — коэффициент теплообмена между металлом формы и водой на поверхности водоохлаждающих каналов, Вт/м2°С; /ф— температура формы, °С; /в— температура охлаждающей воды, °С; FB — общая поверхность всех каналов охлаждения, м2. Коэффициент теплообмена в каналах водяного охлаждения определяется по формуле «.= л4т-. Вт/м2°С, (2.26) "в' где vB — скорость течения воды в каналах, м/с; dB — диаметр (приведенный) каналов водяного охлаждения, м; А — коэффициент пропорциональности, определяемый в зависимости от температуры воды. /, °С 0 20 40 60 80 100 После ряда преобразований среднюю установившуюся температуру формы при условиях равенства температур воды и окружающего воздуха и /ф.Нар = /ф.вн = /ф можно определить из следующего выражения: / _ / i тсд[Ссп(*аал — *кр) + г + Ссп (*кр-^кон))] анар 1\Л нар -г "в/ тц~Гготк totkJ Большое практическое значение имеет'расчет каналов (поверхности) охлаждения формы при условии, что температура воды не равна температуре окружающей среды. В общем случае уравнение теплового баланса формы имеет вид mcn К^сп (/Зал — /Кр) П г +£сп (^кр — /кон)1 = анар Шф /о.с) * Х (^нар Чц + ^вн тотк)1 + ав (/ф — /в) ^в *ц> где /ф — означает среднюю установившуюся температуру формы. Из уравнения теплового баланса можно определить суммарную площадь поверхности охлаждения FB: шсп[^сп (/зал— 1кр)+г+ссп (^кр^-^кон)]—анар (/ф—*о.с) (^ нар тц+^вг ^отк) <*в('ф-—/в)тц (2.28) Для обеспечения более благоприятных условий кристаллизации сплава и повышения точности отливаемых стереотипов рекомендуется температуру охлаждающей воды принимать равной 20—40 °С. Электронагревательные установки (ЭНУ) используются не только в стереотипно-литейном оборудовании, но находят широкое применение в различных видах формного оборудования: травильных машинах, поточных линиях для обработки офсетных и фотополимерных форм и другом операционном оборудовании. Поэтому метод теплового расчета ЭНУ представляет практический интерес для всего курса. Тепловой расчет установок включает определение их мощности, основных конструктивных параметров, расчет тепловой изоляции и определение кпд ЭНУ.
Дата добавления: 2015-04-24; Просмотров: 1096; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |