SVEUČILIŠTE JOSIPA J URJA STROSSMAYERA U OSIJEKU STROJARSKI FAKULTET U SLAVONSKOM BRODU ZAVOD ZA I NDUSTRIJ NDUSTRIJSK SK O INŽENJERSTVO
PROGRAM (SEMINARSKI RAD) IZ KOLEGIJA: TOPLINSKA OBRADA
IME I PREZIME:
DINKO BREZAK
JMBAG:
12164800
E-MAIL
[email protected]
U SLAVONSKOM BRODU 2018. GODINE
1. ZADATAK Proračun trajanja ugrijavanja
Šipka dimenzija Ø110x2000mm, izrađenu od niskolegiranog alatnog čelika Č5741 potrebno je ugrijati na 850°C u komornoj električnoj peći. Izračunati trajanje ugrijavanja. Provjera Biôtove značajke:
℃ = 170 ⁄ ℃ = 26,5 ⁄
Za komornu peć vrijedi: Za Č5741:
→ Slika 2
→ Slika 1
Za dugačku šipku okruglog presjeka grijanu po cijelom plaštu:
= ∙ = 170 26.∙ 0,50275 = 0,1764 ≤ 0,25 Budući da je
= = , = 0,0275
, proračunava se metodom za „termodinamički tanke“ predmete.
Proračun trajanja ugrijavanja po Newtonovoj formuli: Volumen izratka:
Površina izratka:
= ∙ ∙ = ,∙ ∙ = 0,019 = 2 ∙ ∙ + ∙ ∙ = 2∙ ,∙ + 0,110 ∙ ∙ 2 = 0,71
Specifični toplinski kapacitet (Tablica 1):
−℃ = −℃ + ∙ −℃ −℃ −℃ = 687 + 890050 800 800 ∙ 687 687 = 687 ⁄ ć = 850℃ č = 20℃ š = 848℃ = 7800 ⁄ č = 0,019 ∙ 7800 ∙ 687 ∙ ( 850 20 ) = ∙ ∙ ∙ ∙lnćć š 170 ∙ 0,71 850 848 = 5085 ≈ 85 Temperatura peći:
Početna temperatura: Završna temperatura: Gustoća izratka:
→ Tablica 2
2. ZADATAK Trajanje ugrijavanja (s predgrijavanjem i dogrijavanjem u dvije komorne peći)
Ploču dimenzija 700x700x25 mm, izrađenu od visokolegiranog alatnog čelika Č4750 potrebno je ugrijati na 1000°C u komornoj električnoj peći, te ako se izabere temperatura predgr 500C , potrebno je izračunati trajanje predgrijavanja, dogrijavanja te ukupnog ugrijavanja. a) predgrijavanje
Provjera Biôtove značajke:
℃ = 62 ⁄ ℃ = 33,85 ⁄ = = , = 0,0125 = ∙ = 6233,∙ 0,805125 = 0,023 ≤ 0,25 Za komornu peć vrijedi: Za Č4750:
→ Slika 2
→ Slika 1
Za dvostruko grijanu ploču:
Budući da je
, proračunava se metodom za „termodinamički tanke“ predmete.
Proračun trajanja ugrijavanja po Newtonovoj formuli: Volumen izratka:
Površina izratka:
= 0,7 ∙ 0,7 ∙ 0,05 = 0,01225 = 2 ∙ 0,7 ∙ 0,7+ 2 ∙0,7 ∙ 0,025 = 1,05
Specifični toplinski kapacitet (Tablica 1):
−℃ = −℃ + ∙ −℃ −℃ −℃ = 448 + 560000 600 400 ∙ 490 448 = 469 ⁄ ć = 500℃ č = 20℃ š = 498℃ = 8200 ⁄ č = 0,01225 ∙ 8200 ∙ 469 ∙ ( 500 20 ) = ∙ ∙ ∙ ∙ lnćć š 62 ∙ 1,05 500 498 Temperatura peći:
Početna temperatura: Završna temperatura: Gustoća izratka:
→ Tablica 2
= 3966 ≈ 66 b) dogrijavanje
Provjera Biôtove značajke:
℃ = 245 ⁄ ℃ = 27 ⁄ = = , = 0,0125 = ∙ = 245 27∙ 0,025 = 0,113 ≤ 0,25 Za komornu peć vrijedi: Za Č4750:
→ Slika 2
→ Slika 1
Za dvostruko grijanu ploču:
Budući da je
, proračunava se metodom za „termodinamički tanke“ predmete.
Proračun trajanja ugrijavanja po Newtonovoj formuli: Volumen izratka:
Površina izratka:
= 0,7∙ 0,7∙ 0,025 = 0,01225 = 2 ∙ 0,7 ∙ 0,7+ 2 ∙0,7 ∙ 0,025 = 1,05
Specifični toplinski kapacitet (Tablica 1):
−℃ ∙ 500 −℃ = −℃ ∙1000 1000 469 ∙ 500 = 645 ⁄ −℃ = 557 ∙ 1000 500 ć = 1000℃ č = 500℃ š = 998℃ = 8200 ⁄ č = 0,01225 ∙ 8200 ∙ 645 ∙ (1000 500) = ∙ ∙ ∙ ∙lnćć š 245 ∙ 1,05 1000 498 = 1391 ≈ 23 = + = 66 + 23 = 89 Temperatura peći:
Početna temperatura: Završna temperatura: Gustoća izratka:
→ Tablica 2
3. ZADATAK Ugrijavanje u plinskoj peći
Ploču dimenzija 650x650x45 mm, izrađenu od visokolegiranog alatnog čelika Č6450 potrebno je ugrijati na 1050°C u plinskoj peći. Provjera Biôtove značajke:
℃ = 277 ⁄ ℃ = 28 ⁄ = = , = 0,0225 = ∙ = 277 ∙280,0225 = 0,223 ≤ 0,25 Za plinsku peć vrijedi:
→ Slika 2
Za Č6450:
→ Slika 1
Za dvostruko grijanu ploču:
Budući da je
, proračunava se metodom za „termodinamički tanke“ predmete.
Proračun trajanja ugrijavanja po Starkovoj formuli: Volumen izratka:
Površina izratka:
= 0,65 ∙ 0,65∙ 0,045 = 0,019 = 2 ∙ 0,65∙ 0,65 + 2∙ 0,65∙ 0,045 = 0,962
Specifični toplinski kapacitet (Tablica 1):
∙ −℃ −℃ −℃ = −℃ + 050 1000 ∙ 565 557 = 559 ⁄ −℃ = 557 + 11200 1000 ć = 1323 č = 293 š = 1321 = 8200 ⁄ č š = ∙ ∙ ∙ ∙ 100 ∙ Ψ Ψ (100ć) ć ć 1 (1 + 0,9985) + 1 tan−0,9985 = 2,19 Ψ(1321 ) = Ψ 0, 9 985 = 1323 4 1 0,9985 2 Temperatura peći:
Početna temperatura: Završna temperatura: Gustoća izratka:
→ Tablica 2
293 ) = Ψ0,22 = 1 (1 + 0,22)+ 1 tan−0,22 = 0,22 Ψ(1323 4 1 0,22 2 ∙ 559 ∙ 100 ∙ [Ψ(1271) Ψ( 293 )] = 0,0190,9∙628200 ∙ 4,45 1323 1273 1273 100 = 878,55∙ 2,19 0,22 = 1730 ≈ 29
Slika 1 Koeficijent toplinske vodljivosti nekih
željeznih legura ovisno o temperaturi
Slika 2 Ovisnost koeficijenta konvektivnog prijelaza topline za neke metale u komornoj peći
Tablica 1 Specifični toplinski kapacitet nekih čelika
Ako se radi o utvrđivanju specifičnog tolinskog kapaciteta za tmperaturne raspone, koji nisu obuhvaćeni ovom tablicom, potrebno ga je izračunati po formuli:
C 1- 2=
C 20 C- 2 2 C 20 C- 1 1
2 1
Tablica 2 Gustoće važnijih metala i legura
