Файл: Золотухин Н.М. Нагрев и охлаждение металла.pdf

поверхностям. В этом случае цилиндры небольшой длины не­ обходимо рассчитывать по формулам для неограниченной пла­ стины, так как расчет по формулам цилиндра приводит к полу­ чению завышенных значений температуры.

17.ГРАФИКИ КРИТЕРИАЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТИ Д Л Я ПРОЦЕССОВ

НАГРЕВА КУЗНЕЧНЫХ СЛИТКОВ В ПЕЧИ И ИХ ОХЛАЖДЕНИЯ НА ВОЗДУХЕ

ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ К КОВОЧНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ

Все решения дифференциального уравнения теплопровод­ ности представляют собою функцию критериев подобия Fo и Bi . Поэтому для решения задач нагрева и охлаждения удобно использовать эти критерии без расшифровки составляющих их параметров. Д л я указанной цели были обработаны результаты экспериментов по замеру температуры кузнечных слитков и

По экспериментальным кривым нагрева слитков для фикси­ рованных моментов времени находилось значение относительной температуры 8.

При обработке экспериментального материала с помощью графиков для типового участка / в качестве расчетной формулы принимают формулы для относительной температуры:

при нагреве

6 =

при охлаждении

Є

Эти формулы выведены исходя из условия, что на графиках типового участка / по оси ординат отложена не относительная

а величина (1 — 8).

Д л я моментов текущего времени нагрева, соответствующих расчетной температуре, определяли критерий Fo, при этом за радиус слитка брали его средний радиус.

Коэффициент температуропроводности, ВХОДЯЩИЙ в критерий Fo, примерно одинаков д л я большинства конструкционных и углеродистых инструментальных сталей [40]. Исходя из зна­ чений относительной температуры, рассчитанной по эксперимен­ тальным графикам нагрева, и-значений критерия Fo, на графи­

ках д л я соответствующего типового участка нагрева находили численное значение критерия Ві. Результаты обработки экспе­ риментальных замеров температуры заготовки в критериальном виде представлены на рис. 31 для типовых участков / — / / / на­ грева в виде графической зависимости критерия Ві от темпе­ ратуры поверхности и от диаметра слитка. С помощью этого графика можно рассчитать температуру на поверхности и в центре массивных кузнечных слитков, нагреваемых яри по­ стоянной температуре печи,

В случае равномерного повышения температуры печи ре­ зультаты опытных нагревов обработаны в виде зависимости критерия Ві от температуры печи и критерия Pd. Результаты обработки опытных данных представлены в виде графиков,

на поверхности и в центре слитков, нагреваемых по р е ж и м а м

Методика обработки следующая . В головку таблицы вписы­ вают температуру поверхности заготовки через к а ж д ы е 50° С. В первую строку колонки слева заносят относительную темпе­ ратуру поверхности

Fo = "Р". Числовое значение коэффициента температуропровод­ ности а дл я конструкционных и углеродистых инструменталь­ ных сталей при ковочных температурах (1200 —750 3 С) при­ мерно одинаково и равно в среднем 0,02 м2 ,'ч [40] . По ранее рассчитанным значениям относительной температуры поверх­ ности 6П и полученному критерию Fo находим по одному из графиков на рис. 12—12,11 или 14 критерий Ві. По критерию Bi и рассчитанному критерию Fo по графикам на рис. 13—13, I I или на рис. 15 и 15, I определяем относительную температуру 0Ц