Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Золотухин Н.М. Нагрев и охлаждение металла

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

8.26 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 / 2012 13 14 15 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

Таблица 7

Расчет коэффициента температуропроводности по кривым нагрева прутка диаметром 100 мм из стали Ст. З в высокотемпературной печи

				Температурный			интервал,	°С
Параметры	рас
чета	20—		3 00—	500—	7 0 0	-	750—	800—	1 0 0 0 -	1200—
	300	1	500	700	750		800	1000	1200	1325
		1

*печн>		v -	1620	1570		1530		1510		1505			1500	1500			1510
т,	мин		0,6	0,76		0,64		0,20		0,40			1,4	2,0			1,5
а м2 /ч			0,037	0,028		0,026	0,018			0,030		0,020		0,024			0,0255
Fo			0,148	0,142		0,111	0,024			0,08		0,187		0,320			0,255
Ві			0,38	0,525		0,85		1,0		0,75			1,0	1,0			1,25
V			—	0,775		0,706	0,835		0,774			0,585		0,468			0,455
--пі			—	0,825		0,500	0,478		0,599			0,365		0,297			0,245
2	П 8
Єп			0,825	0,837		0,801	0,939		0,937			0,710		0,606			0,601
tn,	°С		—	508		705	650			798			1003	1197			1223
At,	°С		.—	+ 8		+ 5		0		_ 2		+ 3		—3			—2
Siu			—	0,961		0,969	- 1 , 0		0,992			0,887		0,728			0,770
V			—	1,070		0,730	0,725		0,837			0,570		0,465			0,417
0Ц			0,9675	1,070		1,149	1,390		1,336			1,108		0,949			1,024
*ц,	° c		70	210		350	380			495		725		1025			1193
ґ зксп _		o C	65	200		350	380			500		720		1020			1200
At,	°С
			+ 5	+	10	0		0		—5		+ 5		+ 5			—7
^Рассчитанные			значения		коэффициента			температуропроводности								примерно
До 500° С на поверхности				нагреваемого			прутка		совпадают				для стали			40 с таб
личными		значениями. Затем			рассчитанные			значения коэффициента							температу
								ропроводности					в интервале				темпе
								ратур		структурных					превращении
								(700—750° С)					резко	уменьшаются,
								после		чего		скачкообразно					увели
								чиваются			до		величины,				равной
								0,030, и снова уменьшаются, дости
								гая	табличной				величины,			начиная
								с температурного интервала									800—
								1000° С.
									Пример			4. По эксперименталь
								ным		кривым		нагрева			поверхности
								Рис.			47.	Нагрев		слитка			мас
											сой 45 т [80]:

О 4 8 /2/8 20 24 28 32 Jff Т,ч

/ — температура		поверхности:	2 •—
на 1/3	радиуса;	3 — ц е н т р а ;	4 —
заданный	режим:	5 — температура

печи; б — разность температур

и центра кузнечного слитка			массой 45 т (рис. 47) рассчитать изменение числово
го значения коэффициента			температуропроводности при нагреве стали		(химиче
ский состав металла		слитка: 0,26% С;		0,31% Si: 0,47% Мп-	0 023% Р-
0,028% S;	1,26% Сг; 0,40%		Ni) [80]. Средний	радиус слитка R C P = 0,768 и Ре
зультаты	расчета сведены	в табл. 8.

В этом примере рассчитывался слиток, не являющийся неограниченным цилиндром. Поэтому при расчете слиток приводили к неограниченному цн-

Таблица 8

Изменение значения коэффициента температуропроводности металла слитка массой 45 т в процессе нагрева. Продолжительность каждого периода нагрева 2 ч; і) = 0,92

				Температурный		интервал, °С
Параметры		100—	1 7 0 -					650—	675—	7 1 5 -
расчета	30—	100—	1 7 0 -	325—	450—	550—	610—	650—	675—	7 1 5 -
	100	170	325	450	550	610	650	675	715	770

/	°С	500	550	630		725		790			800	800		800	845		915
/ц.	°С	60	70	150		240		330			420	480		540	575		620
а,	м2 /ч	0,052	0,047	0,040 0,032 0,030 0,0275 0,0250 0,0250 0,0250 0,0250
												Продолжение				табл. 8
						Температурный					интервал, °С
Параметры		770 - *		915—											1140—
расчета			84 0—				970—		1040—			1075—	1 100—				1170—
		840	915	970			1040			1075		1100		1 140	1170		1190
'печії! °С		975	1057	ИЗО			1183			1200		1200		1220	1225		1257
tu,	°С	650	680	715				740		825		920		980	1025		1075
а,	м2 /ч	0,0220	0,0220	0,0180		0,0160			0,0150			0,0250	0,0270		0,0270 0,0270
лнндру путем деления критерия						на		коэффициент				влияния торцов				її,	равный
для	данного случая 0,92.
В остальном методика расчета аналогична методике расчета для предыду
щего примера.
С л о ж н о с ть			тепловых		расчетов					заключается				в	определении
критерия		Ві, та к ка к в			него			входит			коэффициент теплопереда
чи	а, который		изменяется			в	процессе				нагрева			( о х л а ж д е н и я ) .
Аналитическое			его решение				затруднительно, т а к к а к в									нем за

ключен эффект суммарного действия двух разнородных физи ческих явлений: теплопередачи излучением и теплопередачи конвекцией.

Д л я таких сложных задач эффективно применять теорию по добия. Результаты экспериментов по нагреву кузнечных слитков и заготовок, обработанные в критериальной форме, дают пред ставления о значениях критерия Ві без расшифровки его со ставляющих .

20.РАСЧЕТ НАГРЕВА КУЗНЕЧНЫХ ЗАГОТОВОК

СПОМОЩЬЮ ГРАФИКОВ КРИТЕРИАЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТИ

Методика расчетов основана на использовании графиков критериальной зависимости между величинами B i , Pd, темпе ратурой и диаметром кузнечных слитков и графиков решений дифференциального уравнения теплопроводности дл я типовых участков нагрева / — V I . П о температуре поверхности металла (дана или задается) определяют относительную температуру;

по г р а ф и к а м критериальной зависимости — критерий Ві : И з графиков решения уравнения теплопроводности для соответ ствующего типового участка по известным относительной тем


пературе	поверхности	заготовки		и критерию Ві	определяют
величину критерия Fo, а затем время нагрева.					Коэффициент
температуропроводности, входящий в критерий Fo,						почти д л я
всех сталей (за исключением			высоколегированных)		в	интервале
ковочных	температур	равен	а с р = 0,02 м2 /ч [40] . Такое				ж е зна
чение коэффициента а принималось при построении							графиков
критериальной зависимости. П о				известным критериям			Ві и Fo

спомощью соответствующих графиков решения уравнения

теплопроводности		д л я центра цилиндра	определяют относитель
ную температуру		в центре заготовки,	которую пересчитывают
в"°С .
Д л я	уточнения	расчетов нагрева слитков в конкретных
условиях	к а ж д о г о	завода графики критериальной' зависимости,

изображенные на рис. 31 и 32, нужно корректировать по выше

приведенной

методике.

Примеры

расчетов

нагрева

слитков

кузнечных

печах

(одиночные

нагревы)

Пример

Слиток

массоіі

52,5

среднеуглеродистой

стали

нагрет

по

всему сечению в копильной печи

до температуры 700° С. Затем его пересади

ли

нагревательную

печь

температурой

1200° С. Определить

продолжи

тельность нагрева поверхности слитка на 800, 900

1150° С и температуру

его

центре.

Пример задан для условий типового участка /.

Найдем

относительную

температуру

поверхности

слитка. При расчетах

на

н э т е в

по ранее

приведенным

графикам

решения

для

типового

участка

относительная

температура

Є - -

'с —'о

Относительная температура

поверхности

слитка

1200 - 8 0 0

1200 - 900

1200 — 700

1200 — 1150

1200 — 700

Средний

диаметр кузнечного

слитка

массой

52,5 т равен

1438 мм (по нор

мали НКМЗ

им. В. И. Ленина).

По

рис. 31 для

поверхности

слитка

с температурой

800, 900 и

1150° С и

с =

1450 мм критерий

Ві соответственно

равен 0,64;

1,27 и 1,5. По графику на

рис. 12 и 12, 1 по полученным

значениям

критерия

Ві и расчетным

0 находим

критерий Fo:

Bi x

0,64;

0,8;

Fo! =

0,08;

Віа

= 1 , 2 4 ;

0,6;

Fo3

0,125;

B i 3

= 1 , 5 :

Є3

0,1;

Fo3

0,91 (см. рис. 12.1),

откуда

Т!

0,08-0,7192

„ ,

ч; т 2

„

ч;

т 3

0 0

' 2

2,1

3,2

= 23,5 ч.

По

графику

на рис. 13 и

13, I определяем

относительную температуру

центре

слитка,

когда температура на

его

поверхности равна

800 900

1150° С:

Вії =

0,64;

Fox

0,08;

Є ц 1

0,993;

ВІ2

1,27;

Fo2

0,125;

Єц 2

0,94;

Віз =

1,5;

Fo3

0,910;

Є ц з

0,187

(см. рис. 13,1)

Температура

в центре

слитка

составляет

Ац = к — б {t — к) = 1200 — 0,993 (1200 — 700) =

1200 — 496 =

704° С;

tun =

730° С;

; В Д = 1 1 0 6 ° С .

Пример 6. Горячий слиток массой 52,5 т, поступивший из сталелитейного цеха в термосе, посажен в нагревательную печь с температурой 1200° С. На чальная температура слитка /оп = 700° и /О ц=800"С. Определить продолжи тельность нагрева поверхности на 800, 900 и 1150° С и температуру в центре слитка.

Пример задан для условий типового участка // . Начальный температурный симплекс

. е , =	2	fr-frn	= 2	8 0 0 - 7 0 0		= _	о	4
		ton — 'с		700 — 1200
Из предыдущей	задачи знаем,			что	B i t = 0,64;	B i 2 = l , 2 7 и Ві3 =1,5.
Относительная температура			на поверхности слитка
		800 — 1200	=	0,8;	Є2 = 0,6;		63	= 0,1 .
		700 — 1200

По графику, приведенному на рис. 16, находим критерии Fo:

B i x	=	0,64;		9! =		0,8;	Fo, =		0,035;
B i a	=	1,27;		Є2	=	0,6;	Fo2	=	0,095;
Ві3	= 1 , 5 ;			Є3	=	0,1;	Fo3	=	0,90,
откуда
		F 0 l t f 2		0,035-0,7192					л л
T l	=	~ 7	-	=		0,02	= 0		' 9 ч ;
		т 2	=	2,3	ч;	т 3 =	22,9.

По графику, показанному на рис. 17, определяем температуру в центре слитка:

	Bij = 0,64;			Fo! =		0,035;	Є ц 1	=	0,835;
	BU = 1 , 2 7 ;			Fo2	=	0,09;	9ц2	=	0,825;
	Віз = 1 . 5 ;			Fo3	=	0,85;	Є ц з = 0 , 1 9 ,
откуда
4ц = 6щ (ton		— к)	+	к = 0.835 (700 — 1200) +					1200 =	782° С;
		* ц а	=	788°С;		; Ц З = Ц 0 5 ° С ;
В связи	с увеличенным		(по сравнению с примером 5) теплосодержанием
слитка уменьшилась продолжительность его нагрева.
Пример	7. После	нагрева		слитка массой 52,5 т в одной печи до темпера
туры на поверхности		700° С и в центре				600° С, его перенесли				в другую нагре-

нательную печь	с температурой 1200° С. Определить продолжительность нагре
ва поверхности	на 800 и	1150° С и температуру в центре слитка.
Начальный температурный симплекс
	9 , = 2	j o ^ o n _ = 2	600 - 7 0 0
		'on — 'с	700 — 1200

По графику на рис. 18 н критериям Bi и 0, вычисленных в первых двух примерах, имеем:

ВЦ =	0,64:	6! =	0,8;	Foi =	0,15;
B i 2 =	1,4; .	Є2 =	0,1;	Fo2 =	1,05;

откуда

FOitf2 0,15-0,7192

TL = — a = 0,02 = 3,9 q; т., = 27 ч.

Всвязи с уменьшенным теплосодержанием слитка увеличилось время его нагрева по сравнению с временем нагрева в примере 5.

По графику, приведенному на рис. 19, определяем температуру в центре заготовки: :

ВЦ =

0,64;

Foi =

0,l5 ;

6 Ц 1 = 1 , 0 7 ;

Віз =

1,4;

F o 2 = l , 0 5 ;

8 Ц 2 =

0,2;

откуда

іці =

9щ Соп — 'с) +

'с =

1.07 (700 — 1200) +

1200 =

665° С;

* ц ї =

1100°.

Пример

8. Определить

температуру

поверхности и в центре холодного

слитка

при его нагреве по ускоренному

режиму. Температура печи

при посад

ке слитка

/ос = 750°С;

начальная

температура

слитка

/;0 =20°С;

скорость

подъема 6 температуры

печи

составляет

40° С

в час; средний

радиус слитка

^ с р = 0,572

мм; усредненный коэффициент температуропроводности

материала

слитка а=0,02 м= /ч. Пример задан

условиях

для

теплового участка IV.

Критерий

bR*

40-0,328

•

= 0,9.

а ('с —'о)

0,02-730

С незначительной

погрешностью принимаем

P d = 1,0.

Пусть по условию задачи необходимо

подсчитать

температуру

слитка

через 5 ч после начала нагрева. Определяем критерии

Bi и Fo,

соответствую

щие указанному времени

после начала

нагрева:

ах

0,02-5

„ „„_

Fo =

0,328

0,305.

По

формуле

/с =

'ос +

Ьх

определяем, что температура

печи

через

5 ч достигает

950° С.

По

графику, показанному

на рис. 32, интерполяцией

определяем,

что для

P d = l ,

температуры всада

750° С

и печи

950° С критерии

Ві = 2,5.

Для крите

рия Ві=2,5

и Fo=0,305 по рис. 24 и 25 находим, что 0 „ = —0,07 и 0 Ц = —0,51.

Температура

Є п = , > ~ ' ° с

= - 0 , 0 7 ,

вткуда

750°— 730 - 0,07 = 699° С;

Є ц = І р ^ - = - 0 , 5 1 ,

откуда

'с

'о

/ ц = 377° С.

Пример

Определить

температуру

поверхности

в центре

холодного

слитка

при

его

нагреве

по

ускоренному

режиму

через

ч после

начала

нагрева:

температура

печи

при посадке

слитка

^ос = 800= С;

начальная

тем

пература слитка

/о = 50°С; скорость

подъема

Ь температуры

печи

45° С в час;

средний

радиус

слитка

Л С р = 0,743 м; а с р = 0 , 0 2 м2 /ч.

Критерий

Pd —

45-0,55

2,0.

а С о е - ' о )

0,02-750

Определим

н критерий

конце

нагрева

<с

800 +

45-10 =

1250° С;

ах

0,02-10

Fo =

— 0,55

0,36.

По

графику,

показанному

на

рис. 32, находим, что

Ві=2,8.

По

графикам,

показанным

на

рис. 26 и 27 для Pd = 2,0, Ві=2,8

и Fo=0,36>

находим

6 п

( n ~ t o Q

= 0 , 2 6 ;

0 l t = t , X ~ t o c

= - 0 , 3 0 ,

'ос — 'о

откуда

/„ =

800 +

0,26-750

= 995° С;

/ц = 800 — 0,30 • 750 = 575° С.

ГЛАВА VI

З А Д А ЧИ ПО О Х Л А Ж Д Е Н И Ю КУЗНЕЧНЫХ ЗАГОТОВОК ПРИ КОВКЕ

21. РАСЧЕТ ОХЛАЖДЕНИЯ КУЗНЕЧНЫХ ЗАГОТОВОК ЗА ВРЕМЯ ИХ ТРАНСПОРТИРОВКИ К КОВОЧНО-ШТАМПОВОЧНОМУ

ОБОРУДОВАНИЮ

Н а г р е т ые заготовки при транспортировке от нагревательной печи к ковочно-штамповочному оборудованию о х л а ж д а ю т с я на


воздухе.	Пр и этом	температура	поверхности		заготовки		пони
жается быстрее, чем температура			ее центральной			часті;.	К	на
чалу ковки-штамповки в поперечном сечении заготовки							возни
кает температурная		разность. Поэтому		изменение		температуры
заготовки	в процессе ковки рассчитывают по				графикам			д л я
типовых	участков,	характеризующихся		неравномерным			распре-

делением температуры в начальный момент ковки. Д л я этого необходимо знать распределение температуры по сечению • заго товки в конечный момент ее транспортировки, т. е. в начале ковки-штамповки.

Если известна температура нагрева металла в печи, продол жительность транспортировки н габаритные размеры заготовки, то изменение температуры поверхности и в центре слитка можно рассчитать по следующей методике:

по времени транспортировки слитка и его среднему радиусу определяют критерий Fo;

по отношению длины слитка к его среднему радиусу из графика, показанного на рис. 30, находят коэффициент влияния торцов на время охлаждения;

делением полученного вначале расчета критерия Fo на ко эффициент г) определяют критерий Fo дл я неограниченного цилиндра диаметром, равным диаметру заготовки или среднему диаметру слитка;

по критерию Fo д л я неограниченного цилиндра и диаметру заготовки, используя графики, показанные на рис. 33—35, в зависимости от температуры нагрева заготовки, определяют кри терий B i ;

используя соответствующие графики решения уравнения теп лопроводности, по найденным критериям Fo и B i определяют относительную температуру на поверхности и в центре слитка

пзаготовки в заданный момент времени (в начале ковки);

относительную температуру пересчитывают на температуру

поверхности

и в

центре

° С .

П р и

использовании

д л я

расчетов

температуры

графиков

Fo — Bi,

изображенных

на

рис. 33—35,

необходимо

учитывать,

что они составлены дл я

заготовок, о х л а ж д а ю щ и х с я

горизон

тальном

положении. Д л я

заготовок,

о х л а ж д а ю щ и х с я

верти

кальном

положении,

т а к ж е

транспортируемых

большой

скоростью

(более

1 м/с) , необходимо

в расчеты вводить

соот

ветствующие

поправки.

Примеры

расчетов

охлаждения

заготовок

большой длины

(неограничен

ных

цилиндров)

Пример

10.

Пруток из

конструкционной

стали диаметром

мм, нагре

тый

в кузнечном индукционном

нагревателе

(КИН) до 1200° С, поступает

высадочный автомат, находящийся на расстоянии

1 м от КИН. Скорость дви

жения прутка 4 м в минуту.

Определить температуру прутка в момент высадки. Температура

окру

жающего воздуха 20° С.

Продолжительность движения прутка от нагревательной

установки

до

автомата

т =

4-60 = 0,0042 ч.

Критерий

Fo для

момента начала

высадки

при п = 0,02 м2 /ч, /?=0,008

ах

0,02-0,0042

Fo =

—

= 1,30.

0,000064

По	графику,		показанному		на рнс. 34, для прутка	диаметром		16 мм при
Fo=l,3	находим, что Bi = 0,043. По графику, показанному						на рис. 12		0П =О,883
для Fo=l,30 и Bi = 0,043.
Температура			поверхности		прутка при г 0 =1200°С	и ^ С = 2 0 ° С
		=	6n (ta —	+	'с = 0,883 (1200 —20) +	20 = 1062°С.
По график)', показанному на рнс. 13, 0Ц =0,905						для	Fo=l, 3	и	Bi=0,043.
Температура		в центре прутка
	к	= 0ц Со — tc) + к = 0,905 (1200 — 20) +				20 =	1090° С.

С учетом дополнительного охлаждающего влияния тянущих роликов, темпе

ратура

прутка

перед

высадкой

составит примерно (п =1045

£ Ц =!070°С .

Пример

11.

Определить температуру прутка в момент высадки, если рас

стояние

от КИН до высадочного

автомата увеличить

на

1 и (условия

те же,

что и в предыдущей задаче).

Продолжительность движения

прутка

•= =

—^— =

0,0083 ч.

4-60

Критерий

0,02-0,0083

р 0 =

—

2,59.

0,000064

По

графику,

показанному

на рис. 34, критерий Bi = 0,035.

Относительная температура 0П на поверхности прутка по графику при

веденному

на рнс. 12, равна 6,83.

Температура

поверхности

прутка

'п =

6п (h — *с) +

tc =

0,83 (1200 — 20) +

20 =

998° С.

Относительная температура 0Ц в центре прутка

по графику, показанному

на рис. 13, равна

0,842.

Температура

в центре

прутка

гц =

0,842 (1200 — 20) + 20 =

1012° С .

С учетом охлаждающего

влияния

тянущих

роликов,

температура

прутка

составит примерно tn~9SQ0

п /„=995°С .

диаметром

мм,

нагретый

до

Пример

12.

Пруток

из мягкой

стали

1300° С, движется из печи

в горячевысадочный автомат. Рассчитать темпера

туру прутка в момент высадки головки болта, если

цикл

его штамповки

ра

вен 2 с, расстояние от

печи до автомата — 3

м, температура

окружающего

воздуха

30° С, средняя

длина

заготовки

для болта

150

мм. Как

изменится

температура прутка, если расстояние от печи

до автомата

уменьшить до 2 м.

Скорость движения

прутка

v —

0,15-60

4,5

м/мин.

Время движения прутка

4,5-60

При

д=0,02

м2 /ч, т=0,011

ч,

#=0,01

Fo =

ах

0,02-0,01

Я 2

= —

— = 2,2.

0,0001

По графику, показанному на рис. 35, критерий Bi = 0,06 для Fo = 2,2.

Относительная температура поверхности и в центре прутка по рис. 12 п 13 для Fo=2,2 и Bi = 0,06 равна: G„ = 0,758 и 0Ц =0,782.

Температура прутка перед высадкой головки:

( п = 0,758 (1300 — 30) + 30 = 992° С. /ц = 0,782 (1300 — 30) + 3 0 = 1020° С.

Критерии Fo при уменьшенном расстоянии от печи до автомата:

ах

0,02-2

• = і ,48.

Fo = —— =

0,0001-4.5.60

Критерпіі Ві = 0,065

для Fo=l,48

(см. рис. 35). Относительная

температу

ра прутка по графику, приведенному

на рис. 12 и

13, 0„ = 0,813, 0Ц =0,84. Сле

довательно,

температура

прутка:

6П

= 0,813 (1300 — 30) +

30 =

1063° С (повысилась

на 71° С),

Єц

==0,84 (1300 — 30) +

30 =

1105° С (повысилась

па 85° С).

Пример

13.

На каком расстоянии

от KITH

должен

находиться

горяче-

высадочнын автомат, чтобы первая высадка

прутка началась при 950° С

иріь

условии,

что пруток диаметром 25 мм нагрет

до

1100° С, скорость

движения

прутка 3,5 м в минуту, температура

окружающего

воздуха

20° С.

Относительная температура поверхности прутка в момент первой высадки-

при / = 950° С, г с = 2 0 ° С ,

/о =1100° С

/ — U

950 — 30

0П = t0 — tc =

1100 — 30

0,86.

Задаемся критерием Fo=l,5. Тогда

по графику, показанному

на

рис. 12,.

Bi = 0,046

при

Fo=l,5

и 9=0,86.

По

графику,

показанному на

рис. 33,

В і = 0,055 > 0,046

(для прутка диаметром

25 мм

Fo=l,5) . Так как значение-

критерия

Bi при Fo=l,5 больше

требуемого

Ві=0,046,

то

нужно

снова

за

даться значением критерия Fo, меньшим того значения, которое было взято в.

первом

случае.

Задаемся Fo=l,0. По графику,

на рис. 12 находим Bi = 0,067. По

графику

на рис. 33 Ві = 0,063<0,067

для прутка

диаметром

25 мм и Fo=l,0.

Теперь

нужно задаться

значением

критерия

большим 1, но меньшим

1,5.

Задаемся

Fo=l,25. По

графику,

показанному

на рис. 12,

Bi = 0,054

при

Fo= 1,25

н 0 = 0,86.

По

графику,

показанному

на рис. 33, Ві = 0,057>0,054 для прутка

диамет

ром 25 мм и Fo = l,25. Примем

Fo = 1,125.

Определим

Еремя

движения

прутка

при

Fo= 1,125,

/?2 = 0,0125

м,.

а=0,02 мг /ч

1,125-0,000156

= 0,00876 ч =

0,526 мин.

х = —

0,02

Расстояние

от КИН до высадочного

автомата,

обеспечивающее

высадку

прутка при 950° С при v=3,5

м/мин,

т=0,526 мин,

5 = эт = 3,5-0,526 = 1,84 м.

Пример

14. Круглую

штангу диаметром 40 мм, нагретую

в печи

до

тем

пературы 1240° С, подают

для штамповки на горизонтально-ковочную

машину

(ГКМ). Длина

L нагретой

части

штанги

равна 1 м; продолжительность т

подачи

штанги

от печи

ГКМ составляет

7 с; цикл штамповки

N—A с;

дли

на заготовки

/ на одну

поковку равна 85 мм. Определить температуру штан

ги при штамповке первой и последней поковок в первом ручье, если темпе ратура окружающего воздуха 30° С. Как изменится температура штанги, если цикл штамповки увеличился до 6 с?

Для

первой

поковки

при т = 7 с=0,00195 ч, /? = 0,02 м

0,02-0,00195

„„„„

Fo =

;

= 0,0975.

0,0004

По

графику, показанному

на рис. 34

((температура

нагрева

1200° С),

Ві = 0,13

для Fo = 0,0975

и диаметра штанги

мм; по

графику,

приведенно

му на рис. 35

(температура нагрева

1300° С),

Ві=0,165.

Для

температуры

•нагрева

прутка

1240° С В і = 0,144 (определяют

из арифметической

пропорции).

По

графикам, приведенным

на рис. 14 и

15, для Fo=0,0975

Bi = 0,144

относительная температура штанги: 0,г

= 0,945

Вц=1Д

Следовательно, тем

пература штанги при штамповке

первой

поковки

*„ =

0,945 (1240 — 3 0 ) + 30 =

1175 °С,

<u=

1,0(1240 — 3 0 ) + 30 =

1240 °С.

Число штампованных поковок из нагретой

части штанги при 1=1000 мм,

А—100 мм (охлажденная

часть

нагретой

штанги),

/ = 85 мм

L—k

1000 — 100

900

п = —

/— =

= 1 0 , 6 .

Принимаем

н = 1 0 шт.

Продолжительность штамповки—10

поковок

при « = 1 0 шт., Л = 4 с

Tio = (rc— 1)Л7 = (Ю — 1)4 = 36с = 0,01 ч.

Общая продолжительность охлаждения штанги с учетом продолжитель ности транспортировки составит ч

0,00195 +

0,01 и 0,012

ч.

Для

последней

поковки

0,02-0,012

0,6.

Fo = —

0,0004

По

графику,

показанному

на

рис.

(температура

нагрева

1200° С),

Ві=0,12

для Fo=0,6; по графику, данному

на рис. 35

(температура

нагрева

1300° С), Bi=0,145. Дл я

температуры

1240° С

Bi=0,13.

По

графикам, приведенным

на рис. 12 и 13, для Fo=0,6 и Bi=0,13 отно

сительная температура штанги: 9П =0,833,

9Ц =0,888.

Откуда

температура

штанги при штамповке последней

поковки

*п

0,833 (1240 — 3 0 ) + 30 =

1040°С,

гц

0,888 (1240 — 30) +

30 =

1105 °С.

При

увеличении цикла штамповки продолжительность штамповки

10 по

ковок увеличится

до 0,015 ч и критерий

Fo = 0,02(0,00195 + 0,015) = 0,85.

0,0004

По

графику,

показанному на рис. 34 Ві = 0,12

для Fo = 0,85, а

по

графику

на рис. 35 Ві=0,130. Для температуры

1240° С Ві = 0,124.

По

графикам, приведенным

на

рис. 12 и

13, относительная

температура

штанги

для

Fo=0,85

Bi =0.124;

0П ='О,79

8„ = 0,843.

Температура

штанги

при штамповке

последней

поковки

0П

= 0,79 (1240 — 30) +

30 =

986 °С (снизилась

на 54 °С),

9ц = 0,843 (1240 — 30) +

30 =

1050°С

(снизилась на

55 °С).

Пример

15.

На

штамповочном

молоте

изготовляют

поковки

поочередно,

из одной заготовки

диаметром

60 мм из стали

40Х. Температура

нагрева за-

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 / 2012 13 14 15 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ