Установка термическая. Автоматическое регулирование температуры

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Мая 2013 в 21:21, курсовая работа

Описание работы

Данный курсовой проект посвящён термическим установкам применяемых при термической обработке металов для придания им особых свойств. Процесс термической обработки металлов связан с изменением их свойств при воздействие различных температур. Цыкличное охлаждение и нагревание вызывает изменение свойств металлов, поэтому для термических установок просто необходимо регулирование температуры в рабочей камере.

Термическая обработка металлов и сплавов — процесс тепловой обработки металлических изделий, целью которого является изменение структуры и свойств в заданном направлении.

Файлы: 1 файл

Курсовой последний.doc

— 1.09 Мб (Скачать файл)

ГБОУ СПО (ССУЗ)

«Миасский машиностроительный колледж»

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ  ПРОЕКТУ

 

по дисциплине: «Электрическое и электромеханическое оборудование»

на тему: «Установка термическая. Автоматическое регулирование температуры.»

 

Курсовой проект выполнил

студент группы 325

 

«___» ____________ 2013 г.

_________________________

(подпись студента)

 

 

 

Курсовой проект принял

преподаватель

Оценка _____________________

____________________________

(подпись преподавателя)

«___» ____________ 2013 г.

 

 

 

 

Миасс

2013 г.

 

Введение

 

Данный курсовой проект посвящён термическим установкам применяемых  при термической обработке металов  для придания им особых свойств. Процесс термической обработки металлов связан с изменением их свойств при воздействие различных температур. Цыкличное охлаждение и нагревание вызывает изменение свойств металлов, поэтому для термических установок просто необходимо регулирование температуры в рабочей камере.

 

Термическая обработка металлов и сплавов — процесс тепловой обработки металлических изделий, целью которого является изменение структуры и свойств в заданном направлении.

Регулирование процесса термообработки приводит к  впечатляющим результатам. К примеру, упрочняющая термообработка увеличивает срок эксплуатации детали, повышает износостойкость, твердость и прочность металла, а умягчающая термическая обработка(отжиг) делает металл пластичным и легко штампуемым.

  • Виды термической обработки

  • Среди основных видов термической обработки  следует отметить:

    • Отжиг (гомогенизация и нормализация). Целью является получение однородной зёренной микроструктуры и растворение включений. Последующее охлаждение является медленным, препятствующим образованию неравновесных структур типа мартенсита.
    • Закалку проводят с повышенной скоростью охлаждения с целью получения неравновесных структур типа мартенсита. Критическая скорость охлаждения, необходимая для закалки зависит от материала.
    • Отпуск необходим для снятия внутренних напряжений, внесённых при закалке. Материал становится более пластичным при некотором уменьшении прочности.
    • Дисперсионное твердение (старение). После проведения отжига проводится нагрев на более низкую температуру с целью выделения частиц упрочняющей фазы. Иногда проводится ступенчатое старение при нескольких температурах с целью выделения нескольких видов упрочняющих частиц.

  • Примеры термической обработки

  • Гомогенизационный отжиг + старение 
    Например, для суперсплавов на базе никеля (типа «Инконель 718») типичной является следующая термическая обработка: 
    Гомогенизация структуры и растворение включений (англ. Solution Heat Treatment) при 768—782 °C с ускоренным охлаждением. Затем производится двухступенчатое старение (англ. Precipitation Heat Treatment) — 8 часов при температуре 718 °C, медленное охлаждение в течение 2 часов до 621—649 °C и выдержка в течение 8 часов. Затем следует ускоренное охлаждение. 
    Закалка + высокий отпуск (улучшение) 
    Многие стали проходят упрочнение путём закалки — ускоренного охлаждения (на воздухе, в масле или в воде). Быстрое охлаждение приводит, как правило, к образованию неравновесной мартенситной структуры. Сталь непосредственно после закалки отличается высокой твёрдостью, остаточными напряжениями, низкой пластичностью и вязкостью. Так, сталь 40ХНМА (SAE 4340) сразу после закалки имеет твёрдость выше 50 HRC, в таком состоянии материал непригоден для дальнейшего использования из-за высокой склонности кхрупкому разрушению. Последующий отпуск — нагрев до 450 °C — 500 °C и выдержка при этой температуре приводят к уменьшению внутренних напряжений за счёт распада мартенсита закалки, уменьшения степени тетрагональности его кристаллической решётки (переход к отпущенному мартенситу). При этом твёрдость стали несколько уменьшается (до 45 — 48 HRC). Подвергаются улучшению стали с содержанием углерода 0,3 — 0,6 % C.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    1. Обзор устройств  данного класса

    Сейчас существует большое  количество различных устройств  для термической обработки металлов и сплавов от настольных применяемых  для закалки инструмента, до огромных с устройствами загрузки.

    Оборудование  для отжига:

    1) Установка индукционного нагрева «ЭЛСИТ-80/8ТХ»;

    Технические характеристики:

    • Номинальная мощность – 80 кВт;
    • Напряжение питающей сети, В, Гц – 380/220, 50;
    • Частота преобразования, кГц – 7…20;
    • Отображение информации на LCD-дисплее;
    • Температура нагрева, °С – до 850;
    • Диаметр обрабатываемых труб, мм – до 720;
    • Толщина стенок трубы, мм – до 50;
    • Скорость нагрева и охлаждения, °С/мин – 1…50;
    • Максимальное время термообработки – 8 ч;
    • Запись протокола нагрева (графики заданного и фактического нагрева, выдержки и охлаждения) производится на FLASH-накопителе (позволяет записать более 1000 циклов);
    • Регистрация процесса термообработки – выдача протокола на компьютер по окончании процесса термообработки, с последующей распечаткой;
    • Максимальная температура окружающей среды – 45?С
    • Длина кабеля от установки до индуктора – 20м.
    • Охлаждение установки: автономное (встроенный холодильник)

     

     

     

     

    Печи для  закалки металла

     

        1. Печи камерного типа

    Шиpoчaйшaя нoмeнклaтуpa кaмepныx пeчeй для зaкaлки c зaгpузкoй oт 30 кг дo 800 кг.  

     Камерные печи являются наиболее универсальными для процессов термической обработки. Благодаря широкой номенклатуре, печи с разными размерами рабочей камеры используются и в инструментальном производстве и в термических цехах

     

    Особенности конструкции: 
     Трехсторонний обогрев (боковые стены и под).

    • Подовые нагреватели защищены карбидокремниевыми плитами толщиной 25 мм.
    • Опоры под спирали-керамические трубки с толщиной стенки не менее 5 мм.
    • Опоры под керамические трубки через каждые 40 мм.
    • Равномерное распределение температуры в камере печи. 
    • Защита от теплового излучения при открытии двери (дверь открывающаяся вверх).
    • Высокоэффективная многослойная изоляция - экономия электроэнергии.
    • Современная система регулировки температуры (микропроцессорный контроллер).
    • Современные индуктивные датчики отключения электроэнергии при открытии двери.

     

     

     

     

     

    Таблица 1 Некоторые  печи каменного типа.

    Наименование

    Внешние размеры,мм,  
    длина–ширина–высота,  
    (A–B–C)

    Внутренние размеры, мм,  
    длина–ширина–высота,  
    (D–E–F)

    Температура  
    максимальная, oС

    Мощность,  
    кВт

    Вес,  
    кг

    ПКМ 12.20.12/11М*

    3500-2400-3900

    2000-1200-1200

    1100

    150

    6600

    ПКМ 12.22.7/10М*

    3800-2300-3400

    2200-1200-700

    1100

    5500

    120

    ПКМ 15.20.5/8М*

    5400-2500-2600

    2000-1500-500

    800

    110

    4500

    ПКМ15.25.10/11.5М

    4100-2600-3900

    2500-1500-1000

    1150

    210

    9000

    ПКМ 15.25.3/11М

    3500-2700-2600

    2500-1500-300

    1100

    100

    5000

    ПКМ 2.4.2/11,5

    1100-800-900

    400-200-200

    1150

    7

    200

    ПКМ 2.4.2/12,5

    1100-800-900

    400-200-200

    1250

    7

    200


     

     

     

    1 – корпус;  
    2 – шкаф управления;  
    3 – дверь в закрытом положении; 
    4 – дверь в открытом положении;  
    5 –противовес в крайнем верхнем положении;  
    6 – противовес в крайнем нижнем положении;  
    7 – термопара;  
    8 – концевой выключатель 

    Рисунок 1 Габаритная схема электропечь ПКМ 4.8.4;

     

       

    Рисунок 2 Внешний вид Электропечи ПКМ 6.12.5

        1. Печи с выдвижным подом

     

     

       Для отжига, нормализации, закалки крупногабаритных, тяжелых деталей в температурном диапазоне от 800оС до 1200оС наиболее продуктивны печи с выдвижным подом.

    Особенности конструкции:

    • Пятисторонний обогрев (дверь, боковые стенки, задняя стенка, под).
    • Механизированная дверь с электрическим или гидравлическим приводом (с исполнением М), поднимающаяся вверх.
    • Механизированный выдвижной под с электромеханическим приводом (печи с исполнением М).
    • Многослойная высокоэффективная теплоизоляция.
    • Усиленный под (металлопрокат, огнеупоры, оснастка).
    • Оригинальное исполнение приводов подъема двери и выдвижения пода ,исключающее заклинивание.
    • Равномерное распределе<span class="dash041e_0441_043d_043e_0432_043d_043e_0439_0020_0442_0435_043a_0441_0442__Char" style=" font-size: 14pt; font-weight: normal; font-style: normal; text-decoration: none; font-vari

    Информация о работе Установка термическая. Автоматическое регулирование температуры