МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Новосибирский государственный технический университет кафедра материаловедения

Курсовая работа

по дисциплине:

«Оборудование и автоматизация процессов термической обработки.»

По теме:

«Тепловой расчет печи для обработки методом газовой цементации шестерни. Выбор и расчет нагревательных элементов»

Автор проекта Чегошева И. Б.

Специальность (направление) 120800, материаловедение

Группа ММ - 21

Руководитель Попелюх А. И.

Оценка:

________________________________

________________________________

________________________________

Новосибирск, 2006

Содержание:

1.Техническое задание…………………………………………………………....3

2. Тепловой расчет печи……………………………………………………….….4

2.1. Тепло идущее на нагрев металла……………………………………….…4

2.2. Тепло, теряемое в окружающее пространство через кладку печи……...4

2.3. Потери тепла на нагрев транспортирующих устройств………………....7

2.4. Потери тепла на нагрев контролируемой атмосферы……………………9

2.5. Различные неучтенные потери, коэффициент запаса ……………...……9

3. Расчет электрических элементов…………………………………………...…9

4. Расчет нагревательных элементов………………………………………..….10

5. Расчет конструкции металлических элементов сопротивления………..….12

6. Определение коэффициента полезного действия печи………………….…14

7. Вывод………………………………………………………………………….16

8. Литература……………………………………………………………………17

1.Техническое задание:

1.1. Деталь

= 36 мм, наружный диаметр детали;

= 12 мм, внутренний диаметр детали;

= 69 мм, длина детали;

= 212 тыс. тонн в год, программа выпуска деталей;

= 7000 час, действительный годовой фонд времени;

= 7850 кг/ , плотность материала детали;

Материал: сталь 12Х2НВФА - высококачественная легированная конструкционная цементуемая сталь. Применяется для деталей, работающих при повышенных температурах до 500 °С, эта сталь имеет высокие прочностные характеристики, невысокую стоимость.

Обрабатываемая деталь представлена на рисунке 1.

1.2 Печь:

Шахтная печь сопротивления для газовой цементащии: СШЦМ 6.12 / 9,5;

Размеры рабочего пространства: 600 х 1200 мм;

Рабочая среда: метан (расход: 20 л/час)

2. Тепловой расчет печи:

Тепловой расчет печи сводиться к определению расхода тепла, мощности печи и определению коэффициента полезного действия.

Расход тепла определяется по формуле:

, Вт ( .ф.15.1)

- тепло идущее на нагрев металла, Вт;

- тепло, теряемое в окружающее пространство через кладку печи, Вт;

- потери на нагрев транспортирующих устройств (этажерка), Вт;

- потери на нагрев контролируемой атмосферы, Вт;

- различные неучтенные потери, коэффициент запаса, составляющий 10%( ), Вт