47650 (588494), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

- концентрация i-го компонента шихты сердечника.

Если , то обеспечивается равенство скоростей плавления оболочки и сердечника. Однако на практике чаще всего , то есть имеет место отставание плавления сердечника от оболочки. Оболочка правится быстрее, а сердечник может поступать в сварочную ванну, минуя стадию капли. Такой характер плавления и перехода электродного металла объясняется нерациональной конструкцией и составом сердечника порошковой проволоки [9], а также большим электрическим сопротивлением на границе оболочка-сердечник [10].

Наиболее распространенные способы управления величиной отставания связаны с подбором состава наполнителя порошковой проволоки [11]. Однако для наплавочных самозащитных порошковых проволок варьирование состава ограничено необходимостью получения легированного наплавленного металла, соответствующей газошлаковой защиты и удовлетворительных технологических свойств образующегося шлака.

Таким образом, наше влияние на конечный результат, определяемый выражением для , весьма ограничено. Поэтому рассмотрим составляющие уравнения для с точки зрения управляемости процессом плавления сердечника. Неравномерность плавления оболочки и сердечника порошковой проволоки непосредственно зависит от распределения сварочного тока между оболочкой и сердечником. Электросопротивление сердечника в 3000 раз больше, чем электросопротивление металла оболочки [12], поэтому проводимость шихты сердечника составляет обычно 3,5-4% от проводимости оболочки порошковой проволоки. Следовательно, сварочный ток протекает практически по оболочке порошковой проволоки, а плотность тока в порошковой проволоке можно рассчитывать по сечению оболочки.

Площадь оболочки S в поперечном сечении составляет обычно 2 - 5 мм². Расчет показывает, что и процессе сварки оболочка порошковых проволок на вылете может нагреваться до температур примерно 1000 °С

В некоторых случаях отставания плавления сердечника от оболочки порошковой проволоки планируют специально, например, когда необходимо поступление легирующих составляющих в наплавленный металл в нерасплавленном состоянии. Для этого с целью ухудшения теплопередачи между сердечником и оболочкой проволоки помещают теплоизолирующую прослойку толщиной 0,1-0,2 мм с низкой теплопроводностью.

В основу расчета теплового баланса нагрева вылета порошковой проволоки положена расчетная схема Н.Н. Рыкалина [13], в которой учтены некоторые особенности теплового состояния, характерные для порошковой проволоки:

Электрическое сопротивление шихты сердечника намного больше сопротивления оболочки порошковой проволоки.

Сварочный ток проходит в основном через оболочки проволоки, поэтому плотность тока в порошковой проволоке можно считать по сечению оболочки.

При прохождении сварочного тока по порошковой проволоке все тепло выделяется в ее оболочке.

Выделившееся тепло идет на нагрев оболочки проволоки, сердечника и частично теряется через боковую поверхность порошковой проволоки путем теплоотдачи в окружающую среду.

Поскольку нас интересует нагрев порошковой проволоки сварочным током на вылете, а составляющие теплового баланса Q_u, Q_k, Q_э оказывают влияние на нагрев сердечника только на заключительной стадии плавления порошковой проволоки (на участке вылета длиной 3-5 мм в области дуги), где температура сердечника приближается к температуре плавления компонентов шихты, то при расчете уравнения теплового баланса мы их учитывать не будем.

Итак, выделим элементарный участок порошковой проволоки длиной , находящийся на расстоянии от токоподвода. Тогда тепловой баланс нагрева участка порошковой проволоки сварочным током с учетом принятых допущений выразится уравнением:

, (1.3)

где - джоулево тепло, выделившееся в оболочке на данном участке вылета;

- приращение теплосодержания оболочки проволоки;

- приращение теплосодержания сердечника порошковой проволоки;

- приращение теплосодержания изолирующей прослойки;

- теплоотдача с боковой поверхности данного участка вылета в окружающую среду.

Слагаемые правой части уравнения (1.3) различаются по величине. Максимальной величиной обладает член , поскольку источник теплоты находится именно в оболочке. Величины и пропорциональны коэффициентам теплопередачи соответственно в сердечник и в окружающую среду.

При прохождении тока в элементе оболочки вылета за время выделится теплота:

, (1.4)

где I - ток наплавки, А;

- удельное сопротивление материала оболочки, Ом*м;

S₀ - площадь поперечного сечения оболочки порошковой проволоки, м².

Накопление теплоты в элементе оболочки проволоки при увеличении температуры на в единицу времени за время составит:

, (1.5)

где - удельная теплоемкость материала оболочки порошковой проволоки, Дж/кг*град; - плотность материала оболочки порошковой проволоки, кг/м³; Т_об - температура оболочки, С.

Накопление теплоты в элементе сердечника вылета порошковой проволоки при увеличении температуры шихты на в единицу времени за время составит:

, (1.6)

где - удельная теплоемкость материала сердечника порошковой проволоки, Дж/кг*град; - плотность материала сердечника порошковой проволоки, кг/м³; - площадь поперечного сечения сердечника порошковой проволоки, м²; - средняя объемная температура сердечника порошковой проволоки, С. Величину можно найти из соотношения

. (1.7)

Накопление теплоты в элементе изолирующей прослойки при увеличении температуры на в единицу времени за время составит:

(1.8)

где - удельная теплоемкость материала прослойки, Дж/кг*град;

- плотность материала прослойки, кг, м³;

- средняя температура изолирующей прослойки, С;

- площадь поперечного сечения прослойки, м².

Тепло, отдаваемое с боковой поверхности участка вылета порошковой проволоки за время составит:

, (1.9)

где - коэффициент теплообмена с окружающей средой, Вт/м²;

Т₀ - температура окружающей среды, С;

Р - периметр оболочки порошковой проволоки, м.

Температуры Т_об, и являются функциями времени, а удельное сопротивление - функцией Т_об, т.е. также функцией времени, заданной в неявной форме.

Связь между и Т_об задается формулой:

, (1.10)

где - удельное сопротивление при начальной температуре Т_об=Т₀, Омм;

- температурный коэффициент сопротивления материала оболочки, С^-1.

Поскольку изолирующая прослойка имеет толщину 0,1-0,2мм, что на порядок ниже диаметра сердечника порошковой проволоки, то с достаточной точностью можно принять, что распределение температуры по толщине прослойки имеет линейный характер (в действительности логарифмический) и в месте контакта с шихтой сердечника прослойка имеет температуру, равную:

, (1.11)

где величина W находится в диапазоне 0W1. Коэффициент W=1, если прослойка отсутствует.

Тогда среднюю температуру изолирующей прослойки можно вычислить по формуле:

,

или, подставляя значение из формулы (1.11), получим:

. (1.12)

За исключением небольшого участка, нагреваемого с торца, сердечник можно представить в виде цилиндра бесконечной длины, нагреваемого с поверхности. Из теории переноса тепла применительно к дисперсным системам и капиллярно-пористым телам следует, что для определения температуры в произвольной точке цилиндра в момент времени t требуется решить дифференциальное уравнение теплопроводности Лапласа. Решение этого уравнения будет приведено ниже.

1.2 Анализ и выбор средств разработки программного обеспечения

Вся мировая индустрия средств разработки приложений движется в направлении максимального упрощения процесса создания программ, переводя его на визуальный уровень. Это позволяет программисту сосредоточиться только на логике решаемой задачи [14].

В настоящее время существует множество средств разработки программного обеспечения. Каждое средство имеет как достоинства, так и недостатки. Наиболее признанными являются Visual Basic, Delphi, Visual C++. Сравним их и выберем наиболее удобное средство разработки.

Методика определения подходящего программного продукта заключалась в следующем.

Сначала выбиралось несколько доступных и известных программных продуктов. В данном случае это были Delphi 5.0, Visual C++ 6.0 и Visual Basic. Каждому критерию давалось значение веса исходя из целей проектирования таким образом, что сумма весов всех критериев равнялась 1 [15].

После рассматривались критерии, которые имели параметры, каждому параметру критерия давалось значение веса таким образом, чтобы сумма их весов равнялась 1. Данные для анализа экспертной оценки были получены путем изучения специальной периодической печати: журналов "РС World", "Компьютеры + программы", по результатам были получены среднестатистические оценки характеристик средств разработки программных продуктов, представленные в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Сравнительная характеристика средств разработки программного обеспечения

Критерий	Вес	Delphi 5.0	Visual C++ 6.0	Visual Basic 6.0
1	2	3	4	5
Инсталляция	0,05	7,4	6,9	7,3
Простота	0,7	8	6	7
Возможность кастомизации	0,3	6	9	8
Производительность компилятора	0,15	9,2	6,4	7,6
Скорость компиляции	0,6	10	4	8
Оптимизация кода	0,4	8	10	7
IDE	0,1	8,1	7,7	6,3
Наличие макроязыка	0,1	4	9	6
Наличие помощников	0,2	9	8	9
Навигация по коду	0,3	9	4	5
Интегрированный отладчик	0,4	8	10	6
GUI среды	0,05	6,9	6,9	6,4
Наглядность	0,5	10	7	9
Структурированность информации	0,2	5	5	5
Наличие диаграмм	0,3	3	8	3
Язык программирования	0,2	9	8,8	8,7
Поддержка ООП	0,2	8	10	8
Поддержка COM	0,1	8	10	7
Поддержка OLE Automation	0,3	10	10	10
Поддержка обработки исключительных ситуаций	0,2	8	9	7
Восприятие языка человеком	0,2	10	5	10
Поддержка БД	0,1	9,6	8	6,6
Создание одноуровневых приложений	0,5	10	8	7
Создание многоуровневых приложений	0,3	10	8	5
Наличие библиотек на языке среды	0,2	8	8	8
Программная поддержка	0,05	7,8	9,2	8,6
Наличие дополнительных компонентов	0,2	8	8	8
Наличие компонентов сторонних фирм-разработчиков	0,2	10	8	5
Документация	0,6	7	9	10
Ресурсоемкость	0,1	6,6	7,2	7,2
Требования к ОЗУ	0,7	6	6	6
Требования к свободному месту на диске	0,3	8	9	10
Стоимость	0,2	8	10	7
ИТОГО	1	8,315	8,16	7,405

Интегральная оценка для критерия вычисляется по формуле:

Характеристики

Список файлов ВКР