Биеьлиотекаftatcwtuflttjiv 3. l. s

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Содиалиотичвеких РвопубликЗависимое от свидетельства Ло Заявлено 12,Х 1.1969 ( 1382904/22-2с прпсоедвпен 1 тем заявкиГ 1 риорп гет Л, Кл. 6 01 п,З(18 Котхитвт по двлач зоорвтвннй н открыти при Совете РЛнниотрое СССР5.И,1972, Бюллетень18 21.744.08(088,8) публиковат тсания 28 1,1972 та опуолнковання Лвторыизобретея А. Е. Фонкац, В. Л. Соколова, Я. Г н И. М. Рязаи Всесотозттый научно-исследователь ашииостроения, литейной технологии производст3 а яви тел кий институт литейного втоматизации л АТЛИВОСТИ СМЕСИ ПРИБОР ОП РЕДЕЛ ЕН И Это позволяет ввестив систему напружецияпрограммы перемещения (профилируя высоту коппра в соответствии с изменением свободной усадки отлиьки) и изменения жесткости 5 охлаждающейся отливки, (блаподаря тому,что жесткость консольно,закрепленного копира,переменна и возрастает по мере прттближения к месту заделки конвоира на ходовой гайке, как это,имеет место, и с жесткостью реальной 0 отливки, увеличивающейся по мере охлаждения ее), а также дает возможность нагревать испытуемый образец по программе изменения средней температуры стержня в реальной отливке.5 Кроме того, перечисленные отличия обеспечивают полную синхронизацию во времени задаваемых величин перемещения (усадки), жесткости отливки и температуры нагрева образцаа. бор,Оп содержит винтовуприводом, упирающуюсштоком 3 из плавленог25 помещенным в печь 5опирается кварцевый шцом в холодильник 7.низм прибора включаконсольный копир 9, ж у 1 с ручным дильник 2 со с образцом 4, 1 а образец 4 ходящий торющий мехаель-рычаг 8, емленный на ю передая в холоо кварцанагрева.ток б, заНагружет тол катестко защ Изобретение относится к области литейного производства.Известны приборы для определения податливости смеси, содержащие печь нагрева, нагружающий механизм, включающий двигатель, ходовой винт, нагружающий рычаг, холодильник, шток, передающий нагрузку на образецпомещенный в печь, и автоматическое устройство, обеспечивающее постоянство высоты испытуемого образца.Эти приборы, однако, не позволяют моделировать лрп испытаниях условия силового взаимодействия стержня и реальной отливки.Предложенный прибор отличается от известного тем, что в нагружающем механизме атредусмотрен копир, выполненный в виде,консольной, балки переменного сечения, а лечь оснащена реостатом-задагчиком программы,нагрева, закрепленными на гайке ходового винта так, что ось абсцисс профиля копира и рабочая поверхность реостата параллельны оси вращения винта, атричем, высота и,ширина рабочего участка копира выполнены пропорционально изменению величин соответственно свободной усадки и модуля упругости реальной отливки,при охлаждении ее в интервале температур иепытаний, Кроме того, рабочие уча. стки реостата и профиля копира вдоль оси абсцисс имеют равную длину. Однойко 1 О. Л. Темникотева чертеже, изображен предлагаемыи пртг=и,где Г - скорость движения копира, задаваем ая по конструктнвным сообр акениям)т - время охлаждения реальной отливки(для которой определяют податливость смеси), отсчитываемое от температуры перехода отливки в твер дое состояние до температуры окон:чанияя испытания. Высота непрофилированпой консольной части С 0 копира также выбирается по конст 1 рук тивным соображениям,Высоту й профиля консольной части АВС копира определяет 1 формулай=К Н ео, (2) где К - соотношение плеч (передаточное отношение) толкателя-рычага 8;Н - высота образца смеси;е,; - относительная свободная усадкареальной отлпвки после перехода в 40твердое состояние. Значение е соответствует тому моменту времени охлаждения, отливки, который совпадает с моментом подхода расчетной точки 45 профиля копира 9 под правое плечо рычага 8. Время для отливки отсчитывают от перехода в твердое состояние, для копира - от начала движения. Ширина копира выполнена изменяющег 1 ся вдоль длины его в соответст вии с изменением условного модуля упругости охлаждающейся реальпой отливки и определяется на основании требования, предъявляемого к прогибу проектируемого консольного копира 9 под правым плечом рычага 8: 55(3)К Н где б - прогиб консольного копира подправым плечом рычага 8;К и Н - см. формулу (2);е, - величица относительной деформации растяжения охлаждаюгцейся реальной отливки, вызванная сооротивлением стержня ее усадке. 65 60 ходовой гайке 10, поступательно двигающийся при вращении ходового винта 11. С гайкой жестко связан профильный реостат 12. Двигатель 13 вращает винт 11. Температура прогрева образца замеряется термопарой 14. 5 На толкателе-рычаге 8 укреплены датчик силы 15 и датчик перемещений 16.Копир 9 имеет консольную профилируемуо часть АВС и непрофилировапную консольную часть СО, обеспечивающую возможность про гиба копира при подходе точки С под правое плечо рычага 8; ЙЕ - место закрепления (заделки) копира. Длину непрофилируемой части СВ копира выбирают по конструктивным соображениям, длину 7 профиля АВС копира - 15 по формулегде Ро б. от.о -Ео о Роб,е, - см. формулу 3;Е, - условный модуль упругости,характеризующий среднее со 1 противление упругим и пластическим деформациям со стороны отливки;Го и 1 от - площади сечений соответственно отливки и стержня плоскостью, перпендикулярной к направлению затрудненной усадеи отливками;Роб - площадь сечения образца смеси плоскостью, перпендикулярной к направлению задаваемого образцу перемещения (нафиг, эта плоскость перпендикулярна к вертикальной оси образца 4),Роб. - сила, действующая на образец; при равенстве долей напряжений в образце и реальном стержне сила, действую(о) Формула (3) может быть приведена к более удобному для определения ширины копира виду на основании следубощих соображений.Во-первых, величина прогиба копира, входящая в левую часть формулы (3), определяется в пределах упругих, деформаций формулойб=огРобКгде б - см, форм,улу (3),б; - прогиб консольного копира 9 подправым плечом рычага 8 при действии единичной силы;индекс г = 1, 2, 3 и - соответственно для п роги ба жопир а постоянного сечения или состоящего издвух, трех и участков переменного сеченияколичество которыхопределяется количеством точек,выбранных на графике измененияусловного модуля упругости отливки, по которому определяют переменную ширину копира; чем больше выбрано точек на графике, темближе величина .прогиба копира,отнесенная к высоте образца, к величине относительного растяженияреальной отливки в сходственныемоменты времени;Роб. - сила, действующая на образец 4при движении консольного копира 9;К - передаточное отношение толкателярычага 8.Во-вторых, величина относительной деформации растяжения охлаждающейся реальнойотливки, входящая в правую часть формулыщая на стержень, а следовательно, и на отливку будет равнаобоб.Ггдесоотношение площадей соответстоб. ВуЮщИХ СЕЧЕНИЙ СтЕржНя И Образца. Подставляя в формулу (3) правые части формул (4) и (5) соответствен 1 но вместо величин Ь и ., получим расчетную формулу для опреде.,ения ширины копира:К НЕоо гоб.Ширина копира (наряду,с высотой и длиной его) входит в выражение для прогиба 6, копира,переменного сечениякоторый определяют графоаналитическим методом,Вначале определягот 6, для конца первого от места заделки участка копира (для непрофилируемого участка копира), затем подставляют найденное значение в формулу б и находят щирину первого участка, После гэтого определяют 62 для конца второго от места заделки участка копира и подставляют найденное значение 62 в формулу б, после чего с учетом ранее определенной толщины первого участка копира находят толщину второго учаспка и т. д.Длину, рабочего участка реостата 12 выбирают равной длине профиля копира 9, а высоту определяют по формулеЙ, = а Е(т), (7)(6) й, - высота рабочего участка реостата;а - коэффициент пропорциональностп;Е(т) - производная от закона измененияво времени средней температурыреального стержня. где Испытание проводят следующим образом, Образец 4 вводят передачей 1 в печь 5, нагретую до температуры начала испьгтаний, Посредством термопары 14 определяют, когда образец;прогревается до указанной температуры, и, поджимая образец вращением передачи, замьгкают звенья нагружающего механизма (нуль отсчета), после чего включают двигатель 13, и копир 9 начинает, равномерно поступательно двигаться влево, передавая перемещение через толкатель-рычаг 8, холодильник 7 и шток б Образцу 4.Датчики 15 и 16 через усилитель подают сигналы на регистрирующее устройство,Работа печи 5 регулируется профильным реостатом 12 и обратной связью, выполненной в виде термопары 14, показания которых вводятся в соответствующее устройство,для автоматической регистрации и регулирования темпер атуры.5 Соотношение между силой и перемещениемхарактеризует податливость образца 4 в предлагаемом приборе.Относительную деформацию образца еоб вприборе определяет формула10 с + ообоб, -Еоб.Ест.1+Е, ЕоПДЕ аоб, - КОЭффИЦИЕНт ЛИНЕЙНОГО тЕРМИЧЕСКО го изменения размеров свободногообразца;+ - расширение;-- сокращение размеров (усадка образца);20 Еоб. - Условный моДУль УпРУгости, хаРактеризующий среднее сопротивление упругил и пластическим деформациям со стороны образца.Еоб и бгоб равны Еи сгсоответствегпго 25 условному модулю упругости и коэффициентулинейного термического изменения размеров реального стержня, так как реостат 12 обеспечивает соответствие температуры образца и средней температуры реального стержня, что 30 является достаточным условием для выполнения приведенных равенств (в случае использования для изготовления образца и стержня тождественных составов смеси и применения идентичных способов уплопнения).35П р е д м ет изобретения1. Прибор для гопределения податливостисмеси, состоящий из печи нагрева и нагружа 40 ющего механизма, вгключающего двигатель,ходовой винт с гайкой, толкатель-рычаг дляпередачи усилия на образец, отла гаюгггиаг:ятем, что, с целью моделированич силовоговзаимодействия реальной отливки и стержня,45 он снабжен копиром, выполненным в виде консольной балки переменного сечения и реостатом-задатчиком программы нагрева, закрепленными на гайке ходового винта так, что осьабсцисс профиля копира и рабочая поверх 50 ность реостата параллельны оси вращениявинта.2, Прибор по п. 1, отлачающггггся тем, чтовысота и ширина рабочего участка копира выполнены пропорционально изменению величин55 соответственно свободной усадки и модуляупрутости реальной отливки при охлажденииее в интервале температур испытаниШ,3. Прибор по пп, 1 и 2, отлггчаюаггггкя тем,что рабочие участки реостата и профпгля копи 60 ра вдоль оси абсцисс выполнены равной длины.340932 Составители Л. Красильникова Техред А, Камышникова Корректор Е. Жаворонкова Редактор Д. Пинчук Заказ 1936/14 Изд.805 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мивистроэ СССР Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5Типография, лр. Сапунова, 2