Влияние расположения заготовок в печи на время нагрева Лабораторная работа 3

/4 часа/

Расположение заготовок в печи определяет интенсивность на­грева излучением от свода и стенок печи. Наибольшее количество тепла получает одиночно расположенная заготовка. При нагреве одновременно нескольких заготовок на время нагрева оказывает влияние расстояние между заготовками. Чем меньше оно между заготовками, тем больше взаимное экранирующее действие оказы­вают заготовки, уменьшая поверхность воспринимающую тепловое излучение. Если заготовки уложены вплотную одна к другой, то тепловоспринимающая поверхность оказывается наименьшей.

Влияние схемы укладки при расчете времени нагрева учиты­вается коэффициентом, равным отношению времени нагрева загото­вок – τ ко времени нагрева одиночной заготовки – τ_{1 -}

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Экспериментально установить величину коэффициентов учи­тывавших влияние расположения заготовок на время нагрева.

ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛ, ИНСТРУМЕНТЫ

Оборудованием для проведения работы является лабораторная муфельная электропечь сопротивления, снабженная автоматическим устройством для поддержания заданной температуры в рабочем пространстве.

Нагреваемые заготовки - стальные, квадратного сечения со стороной в=14 мм, длиной l=70 мм. На эксперимент тре­буется 3 заготовки. В одной из 3-х просверлено осевое отверс­тие для установки термопары. Термопара присоединена к милли­вольтметру, градуированному в градусах. Для размещения загото­вок при нагреве используются соответствующе подставки, в вы­резах которых укладываются заготовки. Средний вырез - для заго­товки, имеющей отверстие.

Подставка с заготовками с помощью клещей устанавливается на опору из шамотного кирпича, находящуюся в муфеле печи и эк­ранирующую заготовки от нагревательных элементов под муфелем.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1. На подставку с одним вырезом уложить заготовку с от­верстием. Ниже, по бокам, разместить симметрично две заготов­ки. Подставку с заготовками установить на фиксируемое место в печь. Записать время посадки. Закрыв заслонку, через отверстие в ней вставить термопару в отверстие в заготовке.

Греть заготовки до заданной температуры. Заметить и занести в таблицу отчета время достижения заданной температу­ры. Извлечь подставку с заготовками из печи и охладить их.

2. На подставку с расстояниями между вырезами равными 0,5 в в вырезы установить три заготовки. В средний вырез – заготовку с отверстием для термопары. Проделать все манипуляции по п. 1.

3. Проделать все манипуляции п.п. 1 и 2 с заготовками и подставками с расстояниями между вырезами равными в; 1,5 в; 2 в; 3 в и с широким вырезом на три заготовки.

4. При проведении опытов, указанных в п.п. 1, 2, 3, за­полнить табл. 6.

Таблица б

Расстояние между вырезами, х*в	Время посадки, ч., мин	Время извлечения, ч., мин	Время нагрева, мин	Температура нагрева, 0С
одиночная 3 в 2 в 1,5 в 0,5 в без зазоров

ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

1. Построить график зависимости

X = 0; 0,5; 1; 1,5; 2; 3.

2. Объяснить физическую сущность неравенства времени на­грева при разных схемах расположения заготовок.