Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

I Международная научно-практическая конференция « Актуальные проблемы в машиностроении » Инновационные технологии в машиностроении ___________________________________________________________________ 27 УДК 621.74.002:621.744.3 ПРОГРЕВ МАГНИТНОЙ ФОРМЫ ТЕПЛОМ СТАЛЬНОЙ ОТЛИВКИ Г. Е. ЛЕВШИН, доктор техн. наук, профессор А. А. КАРИХ, аспирант (АлтГТУ, г. Барнаул) Левшин Г. Е. – 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46 Алтайский государственный технический университет, e-mail: ntsc@desert.secna.ru Предложено математическое и графическое, в том числе сплайном, описание прогрева литейной магнитной формы теплом охлаждающейся стальной отливки на основе ограниченного числа экспериментальных данных, полученных методом заливки, позволяющее вычислить температуры объема формы в любой момент времени и на любой глубине прогрева. Ключевые слова: литейная магнитная форма, математическое описание, прогрев, глубина прогрева, температурное поле. Введение На основании сведений [1] в работах [2, 3] показано (на примере отливки толщиной 15 мм из чугуна СЧ20), что прогрев литейной магнитной формы (МФ) теплом остывающей отливки целесообразно рассматривать как процесс нагрева-охлаждения затухающим источником тепла. При этом по истечении некоторого времени первоначально более нагретые поверхностные слои МФ начинают охлаждаться за счет передачи тепла последующим слоям и создается подобие тепловой (температурной) затухающей «волны». Чтобы развить эти представления, дополнительно убедиться в правильности методики и возможности применения ее и для материала отливки с более высокой температурой плавления, провели расчеты и для отливки плиты толщиной 10 мм из стали 10Л. Методика При этом использовали экспериментальные данные температурного поля не полой (с газифицируемой моделью) МФ из дроби ДСК 05, полученные методом заливки. Две термопары размещены в центре отливки и возле него, а другие на поверхности формы и на расстояниях х ф =2, 5, 10, 19, 29, 44, 54 и 75 мм от отливки (в одной плоскости) [1]. По этим результатам создали табличную базу данных, а затем с помощью программы Microsoft Excel построили графики охлаждения отливки и прогрева формы на упомянутых расстояниях х ф от отливки в зависимости от времени t (рис. 1). Используя данные эксперимента получили недостающие зависимости Т ф =f(t) и для других значений х ф с шагом 1 мм (см. рис. 1) путем интерполяции по формуле Лагранжа [2, 3] для трех точек. Величину текущей теплоаккумуляции b ф определяли для измеренного текущего значения на