Устройство для определения линейной усадки и трещиноустойчивости сплавов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскимиСоциалистическикРеспублик ин 969447(22) Заявлено 24. 11.80 (21) 30068 б 0/2-02с присоединением заявки М(51)М Кл з В 22 Р 17/00 Государственный номитет СССР ио делам изобретений и отирытий(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИНЕЙНОИ УСАДКИ И ТРЕЩИНОУСТОЙЧИВОСТИ СПЛАВОВИзобретение относится к устройст вам для определения усадки как линейной, так и объемной и трещиноустойчивости в условиях литья под давлением.Известно устройство для измерения литейной усадки и стойкости к трещинообразованию сплавов. Оно содержит форму для заливки образцов, подвижный стержень, прочно соединяющийся при заливке с жидким металлом и передающий перемещение и усилие усадки образца на датчик линейных перемещений или тарированную пружину, имеющую тензодатчик, соединенный через усилительно-коммутационное устройство с магнито-электрическим осциллографом термопарой и электр- ческим потенциометром 11.Устройство применяется для определения усадки и трещиноуетойчивости в условиях кристаллизации сплава под атмосферно давлением, а именно: при литье в кокиль и песчаную форму.Однако в тех случаях, когда сплав кристаллизуется под давлением, усилия прессования много больше усилий, возникающих в результате.предусадочного расширения, поэтому точно замерить величину линейной усадки при кристаллизации сплава под давлением с помощью этого устройства невозможно.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для определениялинейной усадки и стойкости к образованию горячих трещин, при литье податмосферным давлением, содержащеекорпус, стержень, воспринимающий деформации металла, тягу, установленную в рамке закрепленной в стенкелитейной формы и связанную с измерительной системой. Стержень связанс тягой посредством замкового элемента 2 .Это устройство также не обеспечивает должной точности измерений прилитье под давлением, так как не учитывает особенностей процесса кристаллизации этого вида литья. В литье 20 под давлением сплавы испытывают абсолютно затрудненную усадку, кристаллизация сплава протекает под давлением, которое влияет на величину ихарактер усадочных явлений и трещино образования. Удельные давления на металл достигают 1000 кг/см, а усилия,Ъвозникающие при усадке сплава, значительно меньше.Цель изобретения - повышение на дежности и точности измерений.Указанная цель достигается тем, что в устройстве дпя определения линейной усадки и трещиноустойчивости сплавов, заливаемых в пресс-Форму литья под давлением, содержашем кор,пус,стержень, воспринимающий деформа-,5 ции сплава, соединенный посредствомзамкового элемента с тягой, размещенной в корпусе и связанной с измерительной системой, корпус закреплен в стенке пресс-формы, а замковый 10 элемент зафиксирован своим торцом относительно корпуса.На фиг. 1 показано устройство, установленное в одной из полуформ, общий вид; на Фиг. 2 - измерительная система линейных перемещений на фиг.3 " измерительная система усилий, возникающих при усадке сплава.Устройство содержит корпус 1, в котором размещена тяга 2, закреплен.- ная реэьбовой частью с помощью гайки 3 на корпусе 1, воспринимающий деформации сплава стержень 4, соединенный посредством замкового элемента 5 с тягой 2. Эамковый элемент имеет продольный паз 6 и поперечный паз 7, в которые вставляется тяга 2. Дискообразный конец 8 тяги входит в паз 7.Корпус 1 устройства смонтирован на упоре 9, через отверстие которого ЗО пропущена тяга 2. В пресс-Форму 10 впрессован вкладыш 11, оформляющий образец-отливку 12, Для исключения влияния сил трения о стенки вкладыша отливка выполнена конусной, С од ной стороны отливка оформлена в виде фланца, что обеспечивает одностороннее ее перемещение при усадке, а с другой - в нее введен стержень 4. В форме установлен стер О жень 13, вблизи которого расположены термопары 14 и 15, осуществляющие контроль за температурой сплава в процессе кристаллизации, термопары подключены к потенциометру 16. 45Измерительный узел линейных перемещений (фиг.2) состоит из угольника 17, который прикреплен к корпусу 1, винтами 18, датчика 19 линейных перемещений, смонтированный на угольнике. Измерительная система усилий, возникающих при усадке сплава содержит тензодатчики 20, типа ФКПЛ-100, приклеенные к тяге 2, соединенные по мостовой схеме И подключенные к системе регистрации сигналов, состоящей из коммутационно-усилительного устройства 21, магнито-электрического осциллографа 22 и блоков питания 23 и 24.. Устройство работает следующим 60 образом.Перед работой производят тарировку 2 и устанавливают для нее зависимость деформации от нагрузки(уси" лия,. Пресс-Форму 10 йодогревают до 200 С. Протарированную тягу 2 и стер" жень 4 устанавливают в пресс"форму, которую, закрывают и гайкой 3 выбирают зазор между корпусом 1 и тягой 2. Сплав запрессовывают в Форму. Так как замковый элемент зафиксирован ,своим торцом относительно корпуса 1, стержень 4 воспринимает усилие прессования и передает их корпусу 1, при этск тяга 2 не испытывает усилия прессования. При кристаллизации металла и его усадке стержень 4 перемещается влево, увлекая за собой замковый элемент 5, а с ним тягу 2 за ее дискообразный конец 8. При этом тяга 2 претерпевает растяжение и тензодатчик 20 передает сигнал на регистрирующие приборы, Возникающие в тяге усилия растяжения можно пересчитать на деформацию.Однако так как тяга 2 работает в пределах упругости, т.е. при снятии нагрузки, деформации исчезают, и время протекания процесса кристаллизации при литье под давлением очень мало ( 0,1-0,8 с), пересчет усилий, возни" кающих прй кристаллизации на деформацию(линейную усадку ) неточный. В случае определения линейной усадки рекомендуется использовать датчик 19 линейных перемещений (фиг.2). При этом тяга 2 не работает не дефор" мацию растяжения и гайка 3 выворачи" вается на 3-4 витка (или совсем снимается). В процессе кристаллизации сплава протекают описанные выше про" цессы и тяга 2 перемещается вправо, при этом датчик 19 линейных перемещений фиксирует абсолютную линейную усадку.Трещиноустойчивость сплава оценивают по скачку усилий, возникающих в отливке при кристаллизации по времени с момента начала прессования.Изобретение повышает надежность и точность измерений за счет того, что чувствительный элемент не воспринимает давления прессования в момент заполнения формы жидким сплавов. Погрешность оценки находится в пределах 0,5, что на 11 ниже по сравнению с известньии устройствами.Формула изобретенияУстройство для определения линейной усадки и трещиноустойчивости сплавов, заливаемых в пресс-Форму литья под давлением, содержащее корпус, стержень, воспринимающий деформации сплава, соединенный посредством замкового элемента с тягой, размещенНой в корпусе и свящанной с измерительной системой, о т лы ч а ю щ .ее с я тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, кор969447 пус закреплен в стенке пресс-формы,а замковый элемент зафиксирован сворм торцом относительно корпуса,Источники информации,принятме во внимание при экспертизе 6 1; Авторское свидетельство СССР 9 200130, кл. В 22 Р 35/00, 1964.969447 Тираж 852ИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открыт3035, Москва, Ж, Раушскбя е ПодпиСССР Заказ 8275/1 д. 4/5 ППП фПатент", г. ужгород, ул. Проектная,Филиа Составитель А,Кузнецоваедактор.Е.Кинив Техред З.Палий . Корректор Н.Король