Нагрев и нагревательные устройства

Лабораторная работа №3

НАГРЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫМ СПОСОБОМ

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Перед выполнением лабораторных работ все студенты должны пройти инструктаж по технике безопасности, который оформляется записью в контрольном листке.

При выполнении работ необходимо соблюдать общие правила техники безопасности и следующие дополнительные требования.

Производить включение оборудования (испытательной машины, гидравлического пресса, электропечи, электроконтактного нагре­вателя) только по указанию преподавателя. О включении необходи­мо предупредить всех окружающих. Запрещается находиться а опас­ной зоне работающего оборудования в процессе проведения экспе­риментов.

Настройку и смену инструмента производить только после включения оборудования и полной его остановки. Запрещается поправлять образцы при включенном оборудовании.

Загрузку и выгрузку электропечи производить только в выключенном положении с помощью клешей и в рукавицах в присутствии преподавателя или лаборанта.

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА  3

НАГРЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК
 ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫМ СПОСОБОМ

 Электроконтактный нагрев - это технологический процесс нагрева заготовки,   включенной  непосредственно  в  электрическую  цепь. При   прохождении электрического  тока  по  заготовке  электрическая энергия  преобразуется в тепловую. На рисунке   представлена  схема  электроконтактной  установки.


         Схема электроконтактной установки

 Элементами электроконтактного устройства являются: источник тока, токопроводящие провода, токоподводящие зажимные контакты. Кроме этого, и установках имеется механическая часть, элементы которой не запитываются электрическим током.

Электроконтактный нагрев характеризуется параметрами: электрическими
- это мощность установки, электрический ток в нагрузке, электрическое
напряжение на нагрузке, коэффициент мощности установки: технологическими
- скорость нагрева, продолжительность нагрева, коэффициент полезного
действия.

Контактный нагрев обладает рядом преимуществ перед другими методами и является особенно эффективным при нагреве, пруткового материала с диаметром до 70 мм и отношением длины заготовки к квадрату диаметра не менее единицы.

 ЦЕЛЬ  РАБОТЫ

Экспериментальное исследование продолжительности нагрева в зависимости от геометрических параметров заготовки.

 ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ, ИНСТРУНЕНТ

  1. Электроконтактный нагреватель.
  2. Набор заготовок.
  3. Мерительный инструмент: штангенциркуль, секундомер, оптический пирометр.

   ПОРЯДОК  ВЫПОЛНЕНИЯ  РАБОТЫ

  1. Измерить диаметр и длину исходных заготовок.
  2. Подготовить электроконтактную установку к работе (включить воду для охлаждения контактов, запустить компрессор и соз­вать давление 4 ат  в системе прижимов заготовки).
  3. Включить установку и засечь время начала нагрева заготовки. Нагреть заготовку до температуры 1200º С. Замерить темпера­туру с помощью оптического пирометра. Отключить установку и засечь время окончания нагрева.

Эксперимент повторить для трех заготовок. Результаты запи­сать в таблицу.

  1. Рассчитать продолжительность нагрева по формуле

     (сек.)

где

с - средняя удельная теплоемкость металла заготовки для интервала температур от 20ºС до 1200ºС.

ρ- плотность металла заготовки;

tн - начальная температура заготовки;

n = 16,7-25 - оптимальная электрическая мощность, подводи­мая к заготовке. Результаты расчета записать в табл.3

ТАЛИЦА 3

№

Размеры заготовки

Температура

Время нагрева τфак

Продолжительность нагрева τрас

Диаметр d

Длина l

tH

tk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
5.  По результатам расчетов построить график зависимости продол­жительности нагрева от геометрических параметров заготовки. Сделать выводы по работе.




DSTU 2011