Методика расчёта времени нагрева деталей при

Термической обработке

Время нагрева деталей включает два этапа.

Первый этап - от начала нагрева до достижения в камере печи заданной температуры садки – τ₁. По мере достижения в печи заданного значения температуры начинает работать терморегулятор, поддерживая ее неизменной.

В течение второго этапа нагрев деталей осуществляется при постоянной температуре печи – τ₂.

τ = τ ₁ + τ₂ , где

τ – общее время нагрева деталей, мин.

 

τ₁ = , где

G – масса деталей, кг

с – средняя удельная теплоемкость, дж/кг · с

t_зад. – заданная температура, ⁰С

t_нач. – первоначальная температура, ⁰С

q_n – тепловой поток, Вт/м² · 10³

F_изд. – тепловоспринимающая поверхность деталей.

, где

Р_печи - мощность печи, кВт

Р_пот. – мощность тепловых потерь печи, кВт.

τ₂ = , где

z – удельное время нагрева, мин/см

s – толщина нагреваемого металла, см.

Порядок выполнения работы

1. Получить индивидуальное задание.

2. Проанализировав условия задачи (таблица 6), выполнить расчёт времени нагрева детали при ТО по методике, указанной в пункте 2.1.

3. Записать отчёт о работе.

 

Пример выполнения задания

Вэлектрической камерной печи мощностью 25 кВт/ч производится нагрев шести стальных брусков размерами 700х100х100 мм до 860⁰ С. Бруски укладываются в печь в один ряд, вплотную, нагрев – двухсторонний. Температура печи 900⁰ С; С = 0,67 · 10³ Дж/кг · с; мощность холостого хода 5 кВт/ч. Рассчитать время нагрева детали для ТО.

Расчет:

F_изд. = 2 · 0,7 · 6 · 0,1 = 0,84 м²

G_изд. = 7,8 · 0,7 · 0,1 · 0,1 · 6 = 0,328 т = 328 кг

q_n = · 10³ = 23800 Вт/м²

τ₁ = = 2,46 ч

807⁰С – (t_зад.- t_нач.) – температура на первом этапе нагрева (определяется дополнительными расчетами).

τ₂ = = 15,7 мин=0,25 ч

9,4 – удельное время нагрева для низколегированных сталей.

Общее время нагрева деталей τ = τ ₁ + τ₂ = 2,46 +0,25 = 2,71 часа.

Исходные данные для выполнения индивидуального задания

Материал деталей – сталь низколегированная

Нагрев двухсторонний

Удельная теплоемкость с = 0,67 · 10³ Дж/кг с;

Конфигурация детали – брусок ℓ х b x h

Удельное время нагрева 9,4 мин/см.

Таблица 6.

Индивидуальные задания для выполнения расчетов времени нагрева.

 

№ п/п	Рпечи	Рпот.	Габаритные размеры брусков, мм	Кол-во рядов	Кол-во шт. в ряду	tзад. ^0С	tнач. ^0С
ℓ	b	h
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.

 

Практическое занятие №4

ВЫБОР ВИДА И ПАРАМЕТРОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Теоретические основы