Міністерство освіти і науки Російської федерації
Федеральне державне бюджетне освітня установа вищої професійної освіти
Сибірський державний індустріальний університет
Інститут металургії та матеріалознавства
Кафедра ливарного виробництва
розрахунково-пояснювальної записки
до курсової роботи з дисципліни
Моделювання процесів і об'єктів в металургії
Розрахунок процесу затвердіння виливків
Виконав тудент гр. МЛ - 08 Давидов П.П.
Новокузнецьк
Зміст
Введення
1. Теоретична частина
. Розрахунок процесу затвердіння виливки
.1 Визначення часу повного затвердіння виливків у піщано-глинистої формі за методикою Н. Г. Гіршовіча і Ю. А. Нехендзі
2.2 Визначення закону затвердіння виливків -?=f (?) за методикою Н. І. Хворінова, А.І. Вейніка, Г.Ф. Баландіна
2.3 Побудова графіків залежності?=f (?) для плити, циліндра і кулі за отриманими даними з використанням програмних засобів Microsoft Excel
.4 Побудова температурних полів у затверділої скоринці виливки за формулою (9) в моменти затвердіння скоринки товщиною 0,5R, повного затвердіння виливки
Висновок
Список використаних джерел
Додаток
Введення
виливок глинистий форма затвердіння
Метою курсової роботи по курсу Моделювання процесів і об'єктів в металургії є закріплення знань, отриманих студентами при вивченні теоретичного курсу і використання їх для вирішення практичних завдань, пов'язаних з тепловою теорією затвердіння виливки. Студент повинен вміти визначати час і коефіцієнт затвердіння виливків у формі, використовуючи для розрахунків ПЕОМ з наявним програмним забезпеченням. Так як розплав, затвердевающий в ливарній формі, являє собою складну систему, то побудова математичних моделей процесів затвердіння виливків пов'язано з труднощами практичного і теоретичного характеру. При строгому аналітичному рішенні необхідно враховувати велику кількість різних факторів: основних особливостей реальної технології виготовлення виливка, конфігурації виливки, властивостей матеріалу виливки і форми, особливостей кристалізації сплавів в інтервалі температур та ін. Створення загальної теорії такої складної системи, що охоплює всі сторони процесів затвердіння, -задача, нездійсненне через нестачу знань про явища, що становлять процес затвердіння, і через надзвичайні і практично нездоланних математичних труднощів. На основі експериментальних даних і спостережень необхідно виявити ті найважливіші фактори, які визначають хід процесу в цілому або його стадій. Далі необхідно спростити завдання, відкинувши менш важливі фактори, щоб для всього процесу або його частин побудувати більш просту математичну модель, яка враховує лише виявлення найважливіші фактори.
Найважливішим фактором, що обумовлює протікання процесу затвердіння, є теплообмін між твердіє розплавом і ливарної формою. Теплова теорія затвердіння виливків заснована на використанні математичних моделей теорії теплообміну. ??
1. Теоретична частина
Під кристалізацією в широкому сенсі в теорії ливарних процесів розуміється процес формування структури виливків при переході металу з рідкого стану в твердий. Процес перетворення сплавів з рідкого стану в твердий є теплотехнічним, оскільки він обов'язково супроводжується теплоотводом прихованої і фізичної теплоти. Але одночасно процес перетворення є фізико-хімічним, оскільки він супроводжується утворенням конгломерату кристалів. Перший процес може бути названий затвердінням, другий - кристалізацією.
Перші роботи з затвердеванию грунтувалися на відомих рішеннях Ляме і Клапейрона або Д. Стефана задачі про замерзанні води або промерзанні вологого ґрунту. Ляме і Клапейрон і Стефан розглядали воду і вологий грунт як напівобмеженого (напівнескінченне) тіло, на поверхні якого підтримується постійна температура. Формулу, отриману ними, називають законом квадратного кореня затвердіння виливки:
, (1)
де?- Товщина затверділої скоринки, м;
?- Постійна величина, що отримала стосовно до ливарним процесам назва константи затвердіння,;
?- Час, с.
На малюнку 1 дана схема розподілу температури твердіє виливки
Малюнок 1 - Схема розподілу температури у формі і твердіє литві
де Тз - температура заливання сплаву, К; Tкр - температура кристалізації сплаву (для сплавів, що кристалізуються в інтер...
