Тепловые процессы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тепловые процессы



Содержание

Задача № 1

Задача № 2

Список использованных источников:



Задача №1

Определить температуру резания при точении заготовки из стали 30ХГС резцом с пластинкой из твёрдого сплава Т15К6. Режим резания: подача S=, глубина резания , скорость резания. Силы резания,. Геометрические параметры инструмента: передний угол: . Коэффициент теплопроводности стали: 30ХГС , твёрдого сплава Т15К6 . Коэффициент температуропроводности стали 30ХГС, твердого сплава. Принимаем коэффициент усадки стружки, длину контакта .

Решение

1.1. Определим необходимые для расчёта данные: Ширина стружки: Толщина среза: Длина контакта инструмента со стружкой: Угол действия

Сила трения по передней контактной поверхности:

Сила трения по задней контактной поверхности резца:



1.2. Рассчитаем мощность источников тепловыделения.

Скорость схода стружки: Мощность от тепловыделения от силы трения на передней поверхности резца: Мощность тепловыделения от силы трения на задней поверхности резца: Мощность тепловыделения при деформации металла

1.3. Рассчитаем значение угла сдвига:

1.4. Рассчитаем наибольшие плотности теплообразующих потоков:

;

;



1.5.Составим код источника длиной , который движется по заготовке со скоростью v: код = +. Пользуясь алгоритмом, рассчитаем коэффициент А1:

Критерий Пекле:

;;;

По рис.1.2 при u = 23,2 находим ; ;

1.6. Составим код источника:

, который движется внутри (стружки) стержня со скоростью :

Код = + . Пользуясь алгоритмом, рассчитаем коэффициент :



Критерий Пекле:

;;;

1.7. Рассчитаем плотность потока:

1.8. Составим код источника . Пользуясь алгоритмом рассчитаем коэффициент . При составлении кода имеем ввиду, что вследствие адиабатичности боковых сторон стружки последнюю можно представить в виде неограниченной пластины толщиной , а источник в виде двухмерного полосового, ограниченного только по длине . Коэффициент

с = 0,1.

Код = +



Критерий Пекле:

;;;

По рис. 1.2 при u= 11 находим ; ;

1.9. Составим код стока . Пользуясь алгоритмом рассчитаем коэффициент . При составлении кода имеем ввиду, что вследствие адиабатичности боковых сторон стружки, последнюю можно представить в виде неограниченной пластины толщиной , а сток в виде двухмерного полосового, ограниченного только по длине. Коэффициент c = 0,1.

Код = ?



Критерий Пекле:

;;;

По рис. 1.2 при u= 11 находим ; ;

1.10. Составим код источника и по алгоритму, рассчитаем коэффициент . Код = ?

Критерий Пекле:

;;;

По рис. 1.2 при u= 90,1 находим ; ;

1.11. Составим код источника и по алгоритму, рассчитаем коэффициент . Код = ?

Критерий Пекле:



;;;

По рис. 1.2 при u= 90,1 находим ; ;

1.12. рассчитаем передаточную функцию , характерезующую влияние источника на температуру площадки :

1.13. Рассчитываем значение коэффициента



1.14. Напишем выражение для температур и со стороны заготовки:

;

.

1.15. Составим код источника плотностью на передней поверхности резца и, пользуясь алгоритмом, рассчитаем значение коэффициента , имея ввиду, что теплообменом задней поверхности резца прилегающей к вспомогательной кромке OL можно пренебречь, в связи с чем расчетная ширина источника B = 2. Код =

;;;

По рис. 1.2 при = находим ;

Определяем угол ;



;

.

1.16. Составим код источника плотностью на задней поверхности резца, и пользуясь алгоритмом (рис 1.1), рассчитаем значение коэффициента , имея ввиду, что теплообменом задней поверхности резца, прилегающей к вспомогательной кромке OL можно пренебречь, в связи с чем расчётная ширина источника B = 2. Код =

;;;

По рис. 7.2 при = x находим ;

;

.

1.17. С помощью графика (рис1.10) определяем коэффициент и рассчитываем функцию .

При и , и при определяем по рис1.10в значение коэффициента .

Рассчитываем функцию 1.18. С помощью графика (рис1.10) определяем коэффициент и рассчитываем функцию .

1.19. Напишем выражение для температур и со стороны резца:

1.20. Составляем уравнение баланса температур на контактных площадках резца и заготовки, рассчитываем плотности итоговых потоков теплообмена

Решая эту систему уравнений, получим:

Определяем температуру резания:

.



Задача 2

резание заготовка сталь сплав

Определить температуру резания при точении заготовки из стали 45 резцом с пластинкой из твёрдого сплава Т15К6. Режим резания: подача S=, глубина резания , скорость резания. Силы резания,. Геометрические параметры инструмента: передний угол: . Коэффициент теплопроводности стали 45: , твёрдого сплава Т15К6 . Коэффициент температуропроводности стали 45 , твердого сплава. Принимаем коэффициент усадки стружки, длину контакта .

Решение. 2.1. Определим необходимые для расчёта данные: Ширина стружки:

Толщина среза:

Длина контакта инструмента со стружкой:

Угол действия



Сила трения по передней контактной поверхности:

Сила трения по задней контактной поверхности резца:

2.2. Рассчитаем мощность источников тепловыделения: Скорость схода стружки: Мощность от тепловыделения от силы трения на передней поверхности резца: Мощность тепловыделения от силы трения на задней поверхности резца: Мощность тепловыделения при деформации металла:

2.3. Рассчитаем значение угла сдвига:

2.4. Рассчитаем наибольшие плотности теплообразующих потоков:

;

;

2.5. Составим код источника длиной , который движется по заготовке со скоростью v: код = + . Пользуясь алгоритмом, рассчитаем коэффициент А1:

Критерий Пекле:

;;;



По рис.1.2 при u = 59,5 находим ; ;

2.6. Составим код источника:

, который движется внутри (стружки) стержня со скоростью : Код = + . Пользуясь алгоритмом, рассчитаем коэффициент :

Критерий Пекле:

;;;

2.7. Рассчитаем плотность потока:



2.8. Составим код источника . Пользуясь алгоритмом рассчитаем коэффициент . При составлении кода имеем ввиду, что вследствие адиабатичности боковых сторон стружки последнюю можно представить в виде неограниченной пластины толщиной , а источник в виде двухмерного полосового, ограниченного только по длине . Коэффициент

с = 0,1.

Код = +

Критерий Пекле:

;;;

По рис. 1.2 при u= 35,7 находим ; ;



2.9. Составим код стока . Пользуясь алгоритмом рассчитаем коэффициент . При составлении кода имеем ввиду, что вследствие адиабатичности боковых сторон стружки, последнюю можно представить в виде неограниченной пластины толщиной , а сток в виде двухмерного полосового, ограниченного только по длине. Коэффициент c = 0,1.

Код = ?

Критерий Пекле:

;;;

По рис. 1.2 при u= 35,7 находим ; ;



2.10. Составим код источника и по алгоритму, рассчитаем коэффициент . Код=?

Критерий Пекле:

;;;

По рис. 1.2 при u= 232 находим ; ;

2.11. Составим код источника и по алгоритму, рассчитаем коэффициент . Код = ?



Критерий Пекле:

;;;

По рис. 1.2 при u= 232 находим ; ;

2.12. рассчитаем передаточную функцию , характерезующую влияние источника на температуру площадки :



2.13. Рассчитываем значение коэффициента

2.14. Напишем выражение для температур и со стороны заготовки:

;

.

2.15. Составим код источника плотностью на передней поверхности резца и, пользуясь алгоритмом, рассчитаем значение коэффициента , имея ввиду, что теплообменом задней поверхности резца прилегающей к вспомогательной кромке OL можно пренебречь, в связи с чем расчетная ширина источника B = 2. Код =

;;;



По рис. 1.2 при = находим ;

Определяем угол

;

;

.

резание заготовка сталь сплав

2.16. Составим код источника плотностью на задней поверхности резца, и пользуясь алгоритмом (рис 1.1), рассчитаем значение коэффициента , имея ввиду, что теплообменом задней поверхности резца, прилегающей к вспомогательной кромке OL можно пренебречь, в связи с чем расчётная ширина источника B = 2. Код =

;;;

По рис. 7.2 при = 46 находим ;

;

.



2.17. С помощью графика (рис1.10) определяем коэффициент и рассчитываем функцию .

При и , и при определяем по рис1.10в значение коэффициента

Рассчитываем функцию 2.18. С помощью графика (рис1.10) определяем коэффициент и рассчитываем функцию .

2.19. Напишем выражение для температур и со стороны резца:

2.20. Составляем уравнение баланса температур на контактных площадках резца и заготовки, рассчитываем плотности итоговых потоков теплообмена

Решая эту систему уравнений, получим:



Определяем температуру резания:

.



Cписок использованных источников

1. Грановский Г.И., Грановский В. Г. Резание металлов: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1985. 304 с.

2. Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. М.: Машиностроение, 1981. 279 с.

3. Справочник технолога-машиностроителя. Под редакцией Косилова А.Г., Мещеряков Р.П. Том 2. М., "Машиностроение", 1986

Размещено на Allbest.ru