Міністерство освіти і науки України

Приазовський державний технічний університет

Факультет механіко-машинобудівний

Кафедра «Металорізальні верстати та інструменти»

Затверджено:

Перший проректор ПДТУ

_________В.М. Євченко

Конспект лекцій

з навчальної дисципліни

“Теплотехніка i теплофізика

процесів обробки матеріалів ”

для бакалаврів напрямку 6.0902 "Інженерна механіка"

	Укладач доц., к.т.н. В.П. Біляковський
Ухвалено: на засіданні кафедри ВІ «17» лютого 2010, протокол № 9 Зав. кафедри, проф., д.т.н. __________С.С.Самотугін
Погоджено: Навчально-методичною комісією факультету «22» березня_2010, протокол №10 Декан факультету проф., д.т.н. _______________В.В. Суглобов

Маріуполь, 2010 р.

УДК. 621.9

Конспект лекций по дисциплине "Теплотехника и теплофизика процессов обработки материалов" для бакалавров направления 6.0902 "Инженерная механика" дневной и заочной форм обучения. / В.П. Беляковский. Мариуполь: ПГТУ, 2010. – 103 с.

Изложены теоретические основы теплофизических процессов механической обработки. Приведены справочно-нормативные данные, используемые при тепловых расчетах.

Автор: В.П. Беляковский к.т.н., доцент

Ответственный за выпуск: С.С. Самотугин д.т.н., проф

Комп. набор и верстка А.В. Коншин, зав.лаб. САПР

Содержание

Введение 4

1 Теплообмен в твердых телах 6

1.1 Температурное поле в твердом теле 6

1.2 Основной закон теплопроводности. Закон Фурье. 8

1.3 Передача теплоты через плоскую стенку 9

1.4 Передача теплоты через цилиндрическую стенку (втулку) 11

Вопросы для самопроверки 12

1.5 Коэффициенты теплопроводности тел 13

1.6 Дифференциальное уравнение теплопроводности 17

Вопросы для самопроверки 18

2. Схематизация элементов технологических систем 20

2.1 Схематизация формы тел 20

2.2 Схематизация источников и стоков теплоты 21

2.3 Схематизация условий взаимодействия с окружающей средой 31

2.4 Кодирование тепловых задач 32

Вопросы для самопроверки 35

3. Методы описания процессов теплопроводности в твердых телах 36

3.1 Аналитические методы 37

3.2 Численные методы решения дифференциального уравнения теплопроводности 42

3.3 Моделирование процессов теплопроводности. 44

3.4 Методы экспериментального определения температур в элементах технологической системы 45

Вопросы для самопроверки 47

4. Инженерная методика расчета температур на контактных площадках тел 48

Вопросы для самопроверки 58

5 Конвективный теплообмен 60

5.1 Основные положения конвективного теплообмена 60

5.2 Теплоотдача при естественной конвекции 64

5.3 Теплоотдача при вынужденной конвекции 65

5.4 Регулярный режим охлаждения твердых тел 66

5.5 Особенности использования инженерной методики расчета температур в условиях конвективного теплообмена 71

Вопросы для самопроверки 79

6. ТЕПЛООБМЕН В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ 81

6.1 Распределение температур на контактных площадках лезвия инструмента 84

6.2 Оптимальная температура резания 86

Вопросы для самопроверки 87

7 Особенности плазменного нагрева в процессах обработки конструкционных материалов 87

7.1 Основные положения 87

7.2 Параметры плазменных источников нагрева 89

7.3 Плазменно-механическая обработка (ПМО) 94

Вопросы для самопроверки 99

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 100

Литература 101

Приложения 102