Способ определения термического сопротивления контакта Советский патент 1987 года по МПК G01N25/18 

113

Изобретение относится к тепловым ис пытаниям, а именно к способам определения термического сопротивления контакт а между отливкой и литейной формой.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение способа

Поставленная цель достигается сокращением числа измерителей, температуры до двух и введением их только в материал литейной формы Измерения температур как функций времени, коэффициентов теплопроводности материала литейной формы и отливки, а также температуры кристаллизации используются без вычисления контактного скачка температур и теплового потока на грага1це,

На чертеже схематично представлено поперечное сечение цилиндрической формы с отливкой.

На схеме приведены форма 1, термопара 2, печь 3 подогрева, отливка 4 термопары 5 и 6, осциллограф 7. Фор- ма 1 установлена в печь 3 подогрева, термопары 5- и 6, закрепленные в форме 1, и термопара 2, находящаяся в термическом центре отливки 4, подключены к осциллографу. Термопара 2 слу жит только для контроля. Материал отливки - никель с известной температурой кристаллизации и известными значениями коэффициента теплопроводности. Показания двух измерителей температуры и значения коэффициента теплопроводности формы, полученные и независимого эксперимента, позволяют определить температуру поверхности литейной формы. Изменение температуры во времени, зарегистрированное термопарой 5, используется для расчета теплового потока через поверхность контакта и для вычисления температуры поверхности отливки.

Формула изоб.ретения

Способ определения термического сопротивления контакта между отливкой и литейной формой, включающий создание теплового потока через контактирующие теда, измерение температуры в нескольких точках одного из них с последующим определением термического сопротивления контакта как отношения скачка температуры в плоскости контакта к плотности теплового потока, отличающийся

ности и упрощения способа, измеряют температуру в двух точках литейной формы, дополнительно измеряют температуру кристаллизации и коэффициенты теплопроводности материала литейной формы и закристаллизованного материала, а скачок температуры в плоскости контакта и плотность теплового потока определяют по формулам

it t + Л 2:с„( г)п(г,- г,Г .

П«1

vF(V,r,r) - f:Cjlr)(r,-r,);

ncO

0

25 зо

со

n-i

35

40

Чк - pIIC/ c)n( г,)

П f

гпе С ( К)2-5- i

где Cn.,UJ - Q( + 1)(n + 2)

(P-1)ёc,()k(-1) - r- .

(n 0,1,2,,..) -.функции времени иЗ которых Сд(г) и СДг) являются значениями температуры и ее градиента в г г, ;

-к.м K.qjX ) - температуры В зоне контакта со стороны отливки и со стороны формы;

1,- плотность теплового потока, пересекающего поверхность контакта в момент времени Г от начала заливки;

At - скачок температуры в плоскости контакта в момент времени с , С;

- температура фазового перехода;

коэффициенты, теплопроводности материала формы и закристаллизованного материала;

- половина толщины плоской

45

50

отливки или наружный радиус цилиндрической и шаровой отливки;

г и г, - расстояния от плоскости оси или центра симметрии отливки до границы раздела жидкой и твердой фаз и до точки установки в стенке формы ближайшего к отливке термодатчика;

F( )k параметр, равный для плоской, цилиндрической и шаровой

-.Г)

Го In

а

/ Лм и

55

2г(Гд- г) г. соответственно;

, для оболочек, охватьюающих плоскую, цилиндрическую и сферическую отливки соответственно.

Изобретение относится к области тепловых испытаний и может быть использовано для определения термического сопротивления контакта между кристаллизующейся отливкой и литейной формой. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение способа, что .достигается введением измерителей температуры только в стенку литейной формы и сокращением их числа до двух. Помимо температурно-временных . измерений должны быть известны температура кристаллизации и коэффициенты теплопроводности материалов. По полученным данным вычисляется скачок .температуры в плоскости контакта и тепловой поток сквозь эту плоскость, искомый коэффициент равен отношению этих величин. 1 ил. i (Л со оо о СП ьо СП

Редактор Л.Повхан

Составитель В.Вертоградский

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Заказ 3575/45 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4