Індивідуальні завдання до виконання практичної роботи № 8

Умова: Розрахувати індуктор для поверхневого гартування стальних циліндричних заготовок за даними таблиці 7. Напруга на індукторі: для першого варіанту 75 В; для другого варіанту 100 В; для третього варіанту 150 В.

Вихідні дані таблиця 7

№ за списком	Діаметр заготовки d, mm	Висота заготовки h, mm	Глибина гартування х, mm
1	30	70	0.5
2	30	80	0.5
3	30	90	0.5
4	30	100	0.5
5	40	70	0.5
6	40	80	0.5
7	40	90	0.5
8	40	100	0.5
9	50	70	0.5
10	50	80	0.5
11	50	90	0.5
12	50	100	0.5
13	30	70	1
14	30	80	1
15	30	90	1
16	30	100	1
17	40	70	1
18	40	80	1
19	40	90	1
20	40	100	1
21	50	70	1
22	50	80	1
23	50	90	1
24	50	100	1
25	60	100	1

Практична робота № 1

ТЕМА: Розрахунок відкритих нагрівальних елементів у вигляді спіралей

Мета: Оволодіти навичками розрахунку відкритих нагрівальних елементів у вигляді спіралей, закріпити знання отримані під час вивчення теоретичного матеріалу.

Література: [1] с. 236...238; [6] с. 82...85; [7] с. 266, 270.

Самостійна робота

Користуючись рекомендованою літературою вивчити послідовність проведення розрахунку резистивних відкритих нагрівальних елементів у вигляді спіралей, та відповісти на питання:

1. Які матеріали використовують при нагріванні опором? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Від чого залежить опір провідника? ________________________________________

_________________________________________________________________________

3. Розшифруйте Х15Н80-Н - _________________________________________________________

Виконання роботи

1. Користуючись довідниковою літературою [ ________ ], для заданого матеріалу нагрівника, приймаємо:

   • питомий опір матеріалу нагрівника при температурі 20 ºС ρ₂₀ = _______ Ом∙м;

   • термічний коефіцієнт електричного опору α_r = _________ ºС^-1;

   • максимальна робоча температура τ_макс = ____ ˚С

2. Якщо врахувати що допустима робоча температура становитиме τ_д = ___ ºС, тоді питомий опір при цій температурі дорівнюватиме:

ρ_д=ρ₂₀∙[1+ α_r∙(τ_д-20)] (1.1)

3. Для забезпечення діапазону регулювання приймаємо по n = 3 секції нагрівачів у кожній фазі, які включено по схемі “зірка”. Загальна кількість нагрівачів становитиме: z = 3ּn (1.2)

z = 3ּ3 = 9 шт.

Потужність одного нагрівача складе: Р₁ = Р / z (1.3)

Р₁ = ____ / 9 = ____ кВт

4. Визначаємо діаметр дроту нагрівника користуючись формулою:

(1.4)

де W – питома поверхнева потужність нагрівника визначається із залежності: , Вт ∙ м^-2 (1.5)

де τ₀– розрахункова температура середовища яке обігрівається. Приймемо τ₀ = 20 ˚С

Приймаємо[ _______ ] найближче стандартне значення діаметру d = _______ мм

5. Необхідна довжина проводу становитиме: (1.6)

Вносимо поправку на ____________ проти розрахункового діаметр , (1.7)

м

*Якщо попередньо відомий діаметр дроту з якого планується виготовлення нагрівальних елементів, то його необхідна довжина визначається по формулі

(1.8)

Приймемо d = ___ мм (значення повинно бути відмінним від розрахованого за формулою 2.4)

6. Визначаємо геометричні розміри спіралі:

- діаметр витка D =(8...10)∙d (1.9)

D = _____ ּ _____ = ____ мм;

• крок спіралі h = 3∙d (1.10)

h = ___ ּ ____ = ___ мм;

• число витків (1.11)

- довжина спіралі L_c = h∙n, (1.12)

L_c = ___ ∙ _____ = ____ м.

Рис. 1 Схема з`єднання нагрівачів

Рис. 2 Ескіз спіралі