Скачати 364.06 Kb.
|
Міністерство освіти і науки України Національна Металургійна академія україни Методичні вказівки до виконання лабораторних і практичних робіт з дисципліни «Теоретичні основи ливарного виробництва» для студентів заочного факультету за спеціальністю –Ливарне виробництво чорних та кольорових металів Затверджено на засіданні кафедри ливарного виробництва Протокол № 18 від 17.05.10 Дніпропетровськ НМетАУ 2010 Методичні вказівки до виконання лабораторних і практичних робіт з дисципліни «Теоретичні основи ливарного виробництва» для студентів заочного факультету за спеціальністю – Ливарне виробництво чорних та кольорових металів/ В.Є. Хричиков, О.В. Меняйло - Дніпропетровськ: НМетАУ, 2010.- 16с Методичні вказівки містять основні теоретичні положення, порядок виконання і зразки оформлення лабораторних робіт. Для виконання практичних робіт наведені індивідуальні завдання і приклади розрахунків. Рецензенти: Н.Є. Калініна, докт. техн. наук, проф., (Дніпропетровський національний університет) С.І. Реп’ях, канд. техн. наук, головний металург ТОВ «ІТЛ» ЛАССО», м. Дніпропетровськ Підписано до друку Формат 60х80 1/16. Папір друк. Друк плоский. Облік.-вид арк.. 0,94. Умов.друк.арк.0,93. Наклад 50пр. Національна металургійна академія України 49600, Дніпропетровськ – 5, пр. Гагаріна, 4 ____________________________________________________________________ Кафедра ливарного виробництва НМетАУ ^ «Дослідження кінетики усадки Al-Si сплаву» Лабораторна робота «Дослідження кінетики усадки Al-Si сплаву» виконується в лабораторії кафедри ливарного виробництва (4 години). Мета роботи – досліджувати кінетику лінійної усадки сплавів. В додатку 1 приведено зразок оформлення звіту к лабораторної роботі №1, де наведені основні теоретичні положення, обладнання, порядок виконання роботи, обробка експериментальних даних. При закінченні розрахунків і побудові графіку кінетики усадки в координатах усадки % - час, сек., потрібно зробити висновки по роботі. ^ «ДОСЛІДЖЕННЯ ТВЕРДІННЯ Виливків МЕТОДОМ ВИЛИВАННЯ РІДКОГО ЗАЛИШКУ» Лабораторна робота «Дослідження твердіння виливків методом виливання рідкого залишку виконується в лабораторії кафедри ливарного виробництва (4 години). Мета роботи – визначити коефіцієнт затвердіння виливок , охолоджуваних в ливарних формах з різних матеріалів. В додатку 2 приведено зразок оформлення звіту к лабораторної роботі №2, де наведені основні теоретичні положення, обладнання, порядок виконання роботи, обробка експериментальних даних. При закінченні розрахунків коефіцієнта твердіння для різних матеріалів стінок форми, потрібно зробити висновки по роботі. Практична робота №1 «Обробка експериментальних кривих охолодження» Практична робота виконується протягом 8 годин. Мета роботи - навчиться будувати температурне поле і кінетичну діаграму твердіння виливки. Основні теоретичні положення і порядок виконання практичної роботи приведені в методичному посібнику: Котешов Н.П., Хрычиков В.Е. Инженерные методы расчета, построения и экспериментального исследования температурных полей и напряжений в отливках. Учебное пособие для бакалавров и магистров по специальности 7.090405 Днепропетровск, ГМетАУ, 1996, 56с. В додатку 3 приведено зразок завдання для виконання практичної роботи і рисунок експериментальних кривих охолодження виливки Ш 450 мм з ВЧ. Значення ізохрони і ізотерми кожен студент вибирає з таблиці 1 відповідно до списку групи. Таблиця 1 - Значення ізохрони і ізотерми відповідно до списку групи
Після виконання практичної роботи необхідно відповісти на контрольні запитання. Контрольні запитання:
Практична робота №2 «Розрахунок твердіння виливків за рівнянням квадратного кореня» Мета роботи - розрахувати по рівнянню квадратного кореня тривалість затвердіння різних сплавів охолоджуваних в піщано-глинистій формі. ^ Закон «квадратного кореня» це один з видів рішення задачі Стефана-Шварца /1, 2/. Допущення, прийняті при її рішенні:
У першому наближенні товщину ![]() ![]() де ![]() ![]() Коефіцієнт твердіння (k) є коренем складного трансцендентного рівняння і залежить від безлічі чинників, що характеризують процес твердіння: термофізичних коефіцієнтів матеріалу виливку і форми, температури перегріву, твердіння і ін. Із-за трудності визначення величини k з трансцендентного рівняння для практичних розрахунків використовують значення, одержані досвідченим шляхом для різних видів виливків:
Використовуючи теплофізичні параметри матеріалу форми і сплаву по формулі Н.І. Хворінова визначають коефіцієнт затвердіння: ![]() де tкр – температура кристалізації, К; bf – коефіцієнт акумуляції тепла, Вт/м2К; tf – температура форми, К; ?1 – щільність розплаву, кг/м3; L – питома теплота кристалізації, Дж/кг; tzal – температура заливки, К; ![]() Приклад розрахунку. Розрахувати тривалість твердіння сталевого виливку завтовшки стінки 100 мм, що остигає в піщано-глинистій формі (плоскої, необмеженої). Згідно формулі 1 маємо: ![]() При k=0,00167 м/с0,5 і ![]() ![]() Якщо коефіцієнт затвердіння розрахувати по формулі Н.І. Хворінова (2) при початкових значеннях bf =1394 Вт.с0,5/м2К, tzal=1878 К, L=259000 Дж/кг, ?1=7200 кг/м3, tf=293 К, tкр=1775,5 К, ![]() Тоді тривалість твердіння сталевого виливку розрахована по формулі (1.3) складе ![]() Розбіжність результатів двох розрахунків обумовлений тим, що коефіцієнт твердіння в першому прикладі визначали методом виливання розплаву з форми через заданий проміжок часу. Такий експеримент дає орієнтовні результати значення до усередині температурного інтервалу tлік – tсол або, іншими словами – це межа виливання даного складу сплаву. Формула Н.І. Хворінова не враховує вплив ефекту перебігу металу у формі, конфігурації відливання, інтервалу температур кристалізації, теплоти перегріву і теплового опору зазору. Проте для інженерних розрахунків обидва приклади використовують як першого наближення. Закон квадратного кореня, одержаний для напівпростору, не може бути застосовний для розрахунку повної тривалості затвердіння тіл з криволінійною поверхнею - циліндра і сфери. З метою обліку конфігурації тіла Н. І. Хворінов ввів в теорію твердіння поняття про приведену товщину. Він запропонував користуватися в розрахунках не абсолютними розмірами тіл, а відносинами їх об'єму до поверхні. При такому підході питання про розрахунок тривалості твердіння тіл кінцевих розмірів, зокрема складної форми, розв'язувався хоч і приблизно, але дуже просто. Співвідношення тривалості твердіння стінки, циліндра і сфери рівної товщини і радіусів складає 1:0,25:0,11. Розрахунок для циліндрового або кульового елементу виливку проводять як для плоскої, а потім перераховують результат по приведеному вище співвідношенню. Наприклад, якщо плоска виливка твердне через 100 хв., то циліндр і куля через 25 і 11 хв. відповідно. ^
Вимоги к оформленню практичної роботи Практична робота повинна бути виконана на форматі А4, Times New Roman, 14, поля 2 мм. Приклад титульного листа наведено в додатку 4. Зміст (1 стор.), розрахунок затвердіння плоских виливків по рівнянню квадратного кореня та з уточненими значеннями коефіцієнта затвердіння, розрахунок затвердіння для циліндрового і кульового елементу виливків, висновки, список літератури. Таблиця 2 – Дані для розрахунків тривалості затвердіння виливків по рівнянню квадратного кореня
Примітка. Тзал для наближених розрахунків можна прийняти як Тлік+1000; Ткр=0,5(Тлік+Тсол). Таблиця 3 – Розміри виливку і температури вибивки відповідно до спис ку групи
|
![]() | Положення про нагородження нагрудним знаком "А. С. Макаренко" Міністерства освіти І науки України Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської... | ![]() | Положення про нагородження нагрудним знаком "Василь Сухомлинський" Міністерства освіти І науки України Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської... |
![]() | Положення про нагородження нагрудним знаком "Софія Русова" Міністерства освіти І науки України Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської... | ![]() | Рішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України" Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської... |
![]() | Рішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України" Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської... | ![]() | Рішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України" Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської... |
![]() | Міністерство освіти І науки україни 01135, м. Київ, проспект Перемоги Міністерства освіти і науки України від 17. 04. 2009 року №341 «Про затвердження Плану дій щодо вдосконалення викладання дисципліни... | ![]() | Положення про нагородження нагрудним знаком "Петро Могила" Міністерства освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської І севастопольської міських... |
![]() | Міністерство освіти І науки україни пр. Перемоги Міністерство освіти і науки Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської і Севастопольської... | ![]() | Міністерство освіти І науки україни пр. Перемоги Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської... |
![]() | Міністерство освіти І науки україни пр. Перемоги Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської... |