Теплообмен в зоне контакта разъёмных и неразъёмных соединений Попов В.М. (1013700), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Пр н мер 3. Расчет тарик «ескога гапротнвлення контакта прн пеоднокрвтюн па~ ружсннн поверхностей (у«ач««епнь«й расчет). 3)чтгрпа««контактной сари сплав Д!6. Частота обработка кон. так пих поверхностей Ч?7в — 98в. 1:релннг н макснмальныг вьгоги мяхроасропнпгтгй гоотпетственпо равны й,„«-3,22 1О а м н й,р,—— -.1.5Б ° 10 «м: й „„=52 ° 10 ' м н й„м„а-2,8 ° 1О а м.
Температура в запс ксютзкта 7, — 168 К. Удсльпог пввлгнне кг коптактныс на веркностн р= !О .!О« я/мй В зюс кон~акта поздул прл атмосферном Лавггнян. Тгрклчгскае сопротнвлепне фактнческаго контакта опрелслнем по формуле (3-7). Вхолшцзя в знаменатель вырвжепня (3.7) лробь, ш.рангче«шая скобками, представляет собан относнтсльну«о фактнческу«о глощзль контакта пя. Чтобы ее определять, необходимо знать рзс 1стнаг чпачеш«с р«юнугг г запру слю ня вершат ш«гтуппз, Лля «его сппкамтся продольная н папсрсншя прафгчо;рампы с кшо тяктноя пп~ерхпог~н аягю«о нз огразнов (и Ла.шом глу'юс «не~»та абрабап и абспч чазсрхпастга почти а««нпзк««вг). 180 Путем пбработки профнлограмм [Л. 12) получаем слелующие ана ения ради)сов закругления вершин выступив в продольном и попсРе епом еапРаалсеенихе г р,р — 740 .пкм; Р, „о„=487 мкм. Рпсчетееае знячспис ради)са опредвчяетгв выражением вч.тя гшр '~ гчролг о~~р=-йрс40'487 =6.!0-*м.
После построения крнвьех опоршлх поверхностей на основе пра. дальных н понеречнмх прафилограмч (Л. 12) получим след)юпшв зня юпия каэффидисптпщ Ь,=12; ч —.224: Ьр=8; те-236. Расчетные зчачеппя коэффициентов Ь) п р' кривых опорных па. нсрхпостсй определяеч иэ аьеражения (2.10), а значение коэффипиепта Кр няходлм нз табл. 2-8. Подставив значения коэффицнеитан Ь, ч, Кт н высоты Ь „„, ахадящих в укатанные уравнения, па:еучим: 1.28 (4+ 2)о,'О, !3 !р ро. Че ре 'е'= 0.9 (2,24+ 2,36) = 4.14.
Коэффициент В, вхадяецчй в (3-7) и характернчуеощнй свойства материалов, иахолим по уравнению из табл, 2-4 для упругой деформации неровностей, учитывая, что при температуре в ване контакта То=455 К для дюралюминия марке Л10 модуль упругоагн Р= 5 500 кГ/нмз и коэффициент Пуассона 9=0,33. Тогля 5 500 В=2 )бе(! О 33е) — — 2610. Из табл. 2-4 коэффициееет отношения площалей при сближении а — 05 н коэффициент, зависящий от дсформадин, ю=06, Ит табл. 2-5 козффпннопт Ке-062 (прн т-4 ч м=0.5).
Среднее тра!стае максичаль.еой высоты выступов пеэовпостеп попе! хиос«л lе „° — 0,4 ° !Π— Р м. (Егрелеляем отнпгптгльпую фактичсскуео плшцадь контакта, т. с. драбеч аходяшрю в япрчгнатсль (3 7) от оч Л,!е 05 ' .413' .06РРО( Кочффлциепт тсплогронодпасти дюралеомне на Д!6 при темпе. ратуре То=458'К равен 7. =200 агЯм ° град). Чееслитсль формулы (3-7), т. о. коэффициент стягинапия линлй теглпвого тока ер, определпрч го формуле (3-4): 2=1 — 1,41ф~+0,3тз(З 1 ! 4! 0 0022!е(э+ +0.3 0,0022!а( =- 0,93 Подставив полученные шшчення в формулу (3.7), найдем тер.
нччсског сапратнвчспне фактического контакта: 0,93 .-ттгшцпш -'-, -'..*' ч. Терпи есскос сопеютнвлепне чежкоптактной воздушной прослойки опргтеляем по формуле (3.16). Герп течперптурс То=458'К тепло. праволпость пщдуха д,='!84-10 ' лгПп ° град). По графику па рнс. 3-8 для Ьп„„=4 ° 10 о м находим разность 1 — щ 0,48. 13о 187 Относительное сближение пансрхностсй под нагрузкой согласна формуле (2-9) разно 0,0».з 0,1 "11/», зз (0.5 4,18 0,02 2Г)10.0,004»Л / Тгрмнчггког сонротивгсигс воздушной прослойки будет (5 2+ 2 8),10-»,0 48 О 89 0 998 /7 = — - — ' — ' ' .=0,89 10-» м'грлдггщ. 38.4 10-' Познан теплов.я проводимость кон-акта согззсно (1-2) равна 1 1 1 ' 'в+ — ..
= 2,13 1О» глч/(м'гряд!, /(и 0 99 10 0,89 !О » откуда тгрлзн ~секес сопротивление контакта /7, =- 0,48 10 ° м' ° град/гт. При мер 4. Расчет термического сопротинлении контакта при многократном нагружегни плоской и волнистой поверхностей (уточ«спный расчет). Материалы контактной гззещинпой пары !»1 — сталь 45. Чистота оорабогкн повсрхчостей У/Ч77а — Ч78в. Средние и максимальные высоты мпкронсравиостей соответственно равны: й,р, 6 10 г м и Ь,р, 1,9 10 м; Мл»»»~ — 7,8 10-» м и Ьи»р,з=2,7 10-г м.
Средняя высота волн поверхности из /(1 Нчр,, — — 12 10-з м. Температура в зоне кочтагта Т,=428' К. Удельное давление па контяктззые поверхности р= 10 1О' и/м'. В зове контакта воздух прн атмосферном давлещп. 11омннальчая плошадь контакта 8„=700 ммз. Термическое сопротивление контакта опрелеляем па выражению (3-80); при зточ зпачспнс относительной нлошалн фактического контакта з), находим по формуле !2-9), з относительной контурной плошали зп — на выражению 0,=8»/8„. Контурная плошадь контакта 8, ллн сферичгских нолп определнетсн по уравнению (2-15). Путем обработки волнограмм получасы следующие значения продозщюго и поперечного ралиугов воли; /7 р,=14 мм и /7»оч»р= =29 мм. Расчемюе значение рллнуса волн находится по формуле !лг»»» = 1л /7ючр Я~лед р = У И ' 29 = 20 2 мм.
Чигло вопи на нолзиигльпай повррхнасти образна пщзучастся нз выражеаин ~р л,, ттл Гззз» где !. и /.з -- значения шаган волн, опрслелнемые из валнограмм. Модуль упругости более мягкого дюралюминия /л! при температуре Т» —.423'К Е=Г»700 кгс/ммй Нормальная нагрузка определясз. сн нз выра»кения Н=р5»=10 7=70 кгс. Тогда по (2-15) имеем: 720,2 290 70 ~з/з дч — 2,88(х ' 5700, =8,9 ..ид Дг 70 Контурная яагрузкс 4»= -в — — 8 9 — — 7,85 кгс/ммз. Для апре,!слг.п:я отпогпцтььой плпщачя фантического коптзкг! по (2 9) г поверхностей гничзюшн сролозшпге и поперечине пр ь фнлогрзмьпг. Пбраоотта профиле~ рнмм ласт глелугопгис чнячспяя пропал;ного, щпере и ого и рвс ~стиого радиусов выступон мнкроясргшностсй: гп„х — — 3 О,чкч; гл чч —.— 110 .чкч;г„,,„— )/390.130= 413 лкм.
После построения кривых опорных поверхностей получим следу!ошно шшчснин козффиписчтов Ь и тп Ь| 26; в!=2,1; Ьз 3,1; тз..2,37. Расчетное знглсния коэффЕщчгятоз Ь н т определяем по выражшппо (2-10): Ь' =-. 7 8г ' 2 та гт —— 41, 3; ч' = О, 9 (2, 1 + 2, 37) = 4. т.з,! (7,8 -Р 2,7)5 .О,!! Значения коэффицисгпа Кг оахолвп нэ табл.
2-8. Коэффициент В находим иэ уравнения в табл. 24 для упругой тсформации неровностей (аналогично прил!вру 3) г 5 700 2,35 (1 — О„'13') 2 700' Из табл. 2-4 коэффициент аз ношения площадей при сближении «=0,5 и коаффициент, зависящий от леформации, ю=.05. Из табл. 2.5 кочффицнскт К~ — — 0,7 (при коэффициентах ге=0,5 и т=-2,37). Значении относительных площалей контакта будут: 0 Ч!Ез 41 ЧЕЕз 0 4!30з 7 85 тчгмз — 1 =0 0512; 0,0078!!а .
0,7.2700 5 ! 8,0 т„.. ~- = О, 0127, ОгЕюснтг чь юе сп.шжсяпс поз< рхностгй па .оешш» оо вь рзжепию (2-0): 0,413'Ез ° 7,85 Еез ' †. 0,233 0,5 41,3-0,7 2700 0,0078"з Е Прз температуре 7,.=423' К тсплопроволности контактирующих металлов А„ч ~ 188 вт((м ° град) к !гм „чя,ге=472 вгЦм ° град).
прлегдепоый коэффициент теплопрооолности смешанной пары опренглястгч клк ймг) г 2 188 47,2 + л !88.( .17 г — 75,5 гт/(л геглд), ~+ яг поэффицисг!т теплгшроволногтз яочлупшои среды в та р й, =35,8 10 г гт((м.град). Пп графику пз рис. 3.8 лля Ь „„=7,8 ° 1О г м находим равность 1--т=0,49. Согласно па!пням табл. 3-4 коэффициент заполнении профиля полн К=0.5, т. е.
разность ! .-К 05. Подставип полтчсппые эпвчсппя величин в выражение (3-30), получлм аг-юпшу тепловой прояоличогтг контакта плоской и водпвсгой поверхностей: 1 = 2,12.10' 75,6 0,0612 0,0127 + !О э (12 >О- -0,5+6 !О-г.0,4) (1 — г>,2!)3) 567' " г(м ' ' «)' а термическое сапрагиелсыге м'град В,, = — 1,76 10-' ' агп При ч с р 5. Расчет тсрмаческо.о сопротивления контакта тру. бы со спгряльпо >щчотяпоым оребрепксм в охлажлающих установ.
кях мгслшгых трапсфарматороп. Материал трубы — сталь. Материал орсбрепнн-. элюмпипй, Диаметры стальной труб г 1ЗЛЗ мм. Чистота обработки пар>жнсй павгрхиогти трубы 66 клжгя, впутргппсй повсрхпгюти ребра Оа класса Температура в .хогга коитлкта тртбя — оребреппг Т„ =443' К. Мвксямальвая высота мнкро гароапогтгг) ппружигй поверхности тру бы 5...„,=7 1 ° 10 ' м, впутрегшей повсрхчостп ребра й.„ „ г= =9 2 !О-г м. В зоне контакта находится воздух прн атмосферном .швлснпн. (>рсбрсг не трубы осуществлено с натягам. Удельное сжп.
тие на кпптвктпые повсрхпости р 16 ° !О" и/мэ Тгплопроподпасть вогдуха 2,=364 10-г ят/(м грос)) (прп 7„=44!'К); теплапровад. пасть стяги Х. =47 от/(м ° град): тсплопровапность глюми гия йиг= =101 пт/(зг.грод) (пря Т.=443" К1. Модуль угругости более мягкпго металла (ач~омнпий) Е-5,5.>Ог" я/мг (при 7,.=44/! К). Птпведеапяп теп.юпроводиость контактяр>ющит четаллпв 2 47 19) Х = — — = 7а,б агп,'(м грод). 47+ 19! Термичгсхос гоппотпвпеаие фактического контакта труба †оребречие го фг рч>лс (3.!0) для псриоягчальпо пг ружаемых поверх. посщй 1 Р„. „О» чэ 10 4 4.62 .'0 ам' град/впп 212,7г,б .
' . 1',031 ( 5.5 !Ось / Коэффяшггпт В„, пходящив п (3.10), опрекелпетси нз графиня па рве 3-3 в зависимости от й „„гфй„„г=)6,3 ° 10г м к равняется 16,6 Коэффиаигчт 9, также входящий в (3-10). огрсделяется иг графика па рис. 3.4 а тависимостн от р/Е=0.37 ° !О г н йп =9,2 10-э м и ращщется 0,51. Термическое сопротивление межконтпктной (воздушной) среды сваг!ива>чгя труба — орсбршпге оггрглсляетги по формуле (3-!7); (7, ! + 9,2) 10- ° 0,49 (1 — 0,2041 /(, — '' ' — — = 1.66-10- ° .и' грод/а 3,84 10 190 Разность 1 — пп влодншая в (3-17), опрсделястгя нт графи»а на рнс. 3.8 в завигнмости от йн;,,=92 10 зг н равняется 049. Отнпсв»- тел ная всчнчнна сблнже.'шя поверхностей г определяется нх выра- женин (3 19); П)в тв,»» ( 52 10' Полная тепловая проводимость контакта труба — оребренне из фарввулы (.1-26).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
