Модель литейной формы

72) Авторы изобретени бинович и А.А, Апполонов(7) Заявнтел сковский автомеханический инсти 54) МОДЕЛЬ ЛИТЕЙНОЙ гов, например которого при рых отношения и Г 21Однако наб затвердевания пользуемых ан непрозрачно к5 облег ов, В льн Однформы цес мод стнос описаннь лях прее высоко связа кости олены тру мпературо я легкопл ан ости выэметалла,ких матер примене- аналоиал Изобретение относится к моделям для демонстрации при обучении и может быть использовано при подготовке специалистов в области литейного производства.Процессы, происходящие в литейных формах при заливке их металлом и во время затвердевания отливки, сложны. Изучение этих процессов связано с значительными трудностями в связи с тем, что жидкий металл имеет высокую температуру и эа движением его в форме невозможно проследить, так как слой огнеупорного материала скрывает от наблюдателя процессы в литейной форме.Известно использование моделей для изучения процессов в литейных формах. Модели значите о чают изучение сложных про с стеарина, поведениеатвердевании в некото подобно металлу 13 юдать эа процессомстеарина и других ислогов нельзя из-за и Наиболее близкой к предлагаемой 1 Опо технической сущности и достигаемому эффекту является модель литейнойформы, выполненная в виде сосудаотливки с прозрачными стенками. Таая модель позволяет наблюдать за кинетикой процесса при комнатной температуре, так как для нее используютхолодные жидкости, например, воз 1 ко указанная модель литеиноие позволяет изучать процессы,е с уменьшением объема жидимитировать процессы питаотливки при затвердевании, 3 92671Цель изобретения " обеспечение наглядности демонстрации на модели процесса движения металла в форме под действием атмосферного давления при питании отливки, ВУказанная цель достигается тем, что модель литейной формы, имеющая сосуд-отливку с прозрачными стенками, снабжена компенсатором объема, со-общающимся с атмосферой и сосудом- ур отливкой, "выполненным с наливным отверстием и сливным краном, расположенным в донной частиКомпенсатор объема выполнен в виде сосуда с прозрачными стенками, имеющего отверстие в верхней части, сообщающееся с атмосферой, и канал, в домной части, сообщающийся с донной частью сосуда-отливки, причем компенсатор объема имеет меньшую высоту, чем сосуд-отливка.Компенсатор объема выполнен в виде прозрачного полого тела, открытого снизу и имеющего отверстие в верхней части, сообщающееся с атмосферой, у расположенного внутри сосуда-отливки.Компенсатор объема выполнен в виде замкнутой оболочки, расположенной внутри сосуда-отливки, а внутренняя полость оболочки .сообщена с атфосферой посредством трубки, проходящей через донную часть сосуда-отливки.А также компенсатор объема выпол. нен в виде цилиндра с поршнем, снабженным гидравлической манжетой, и . расположен внутри сосуда-отливки.Наливное отверстие в сосуде-отливке необходимо для заполнения модели жидкостью. перед демонстрацией опыта, После заполнения модели его плотно ффзакрывают. Герметично закрытый сосуд" отливка, заполненный жидкостью, позволяет,. выпуская жидкость через кран,создавать в его полости разрежение, аналогичное разрежению, возникающему 4 фв отливке после образования на ееповерхности твердой корки и последующей усадки жидкого металла. При .вытекании жидкости из сосуда в нем не происходит снижение уровня,так Мкак в полости сосуда-отливки поддерживается разрежение, а уменьшение объема жидкости в модели восполняется воздухом, поступающим из атмосферы в компенсатор объема. 5На фиг. 1 схематично изображена модель литейной формы для демонстрации процесса движения расплава при04питании отливки боковой прибылью под атмосферным давлением, состоящая изсосуда-отливки и сосуда-компенсатора объема, расположенного вне сосуда-отливки.На фиг, 2-1 схематично показаны модели литейной формы для демонстрации процесса "самопитания" отливки под атмосферным давлением, в которых компенсатор объема - прибыль расположен внутри сосуда-отливки. Модели отличаются конструкцией объема,Модель литейной формы фиг, 1) содержит сосуд-отливку 1 с наливным отверстием 2 и пробкой 3, сливной кранкомпенсатор объема 5, пробку 6 со сквозным каналом 7, соединительную трубку 8, монтажную панель 9.Перед демонстрацией опыта модель заполняют прозрачной жидкостью, например водой. Для этого закрывают сливной кран М, из отверстия 2 вынимают пробку 3 и через него заливают жидкость в сосуд-отливку 1. Одновременно с сосудом-отливкой 1 заполняется компенсатор объема 5, так как он соединен с сосудом-отливкой трубкой 8, а каналом 7 с атмосферой. После заполнения компенсатора объема 5, канал 7 в пробке б перекрывают во избежание вытекания жидкости через него при повышении уровня в сосуде-от. ливке 1 во время дальнейшего заполнения, Заполнив сосуд-отливку 1, наливное отверстие 2 плотно закрывают пробкой 3 и открывают кайал 7.Для демонстрации опыта открывают кран 4, жидкость вытекает из сосуда- отливки 1, имитируя уменьшение объема расплава, В полости сосуда-отливки 1 возникает разрежение, в то время как в компенсаторе объема 5 на поверхность жидкости постоянно действует атмосферное давление, Более высокое давление в полости компенсатора объема заставляет жидкость перемещаться из компенсатора объема по соединительной трубке 8 в сосуд-отливку 1. Одновременно воздух из атмосферы через канал 7 поступает в компенсатор объема 5, восполняя уменьшение объема жидкости в модели,. В результате уровень жидкости в сосуде-отлйвке 1 не меняется, а в компенсаторе объема 5 - постепенно снижается. Таким образом, перемещение жидкости в модели происходит аналогично перемещению расплава в про9267 5цессе питания отливки и благодаряприменению сосуда с прозрачными стенками и прозрачной жидкости процессдоступен для визуального наблюдения.Модель литейной формы на фиг. 2 5включает компенсатор объема 5, расположенный внутри сосуда-отливки 1 и. представляющий собой опрокинутыйстакан с трубкой, внутри которой имеется канал 7, сообщающий компенсатор 1 Ообъема 5 с атмосферой,В верхней части сосуда-отливки 1 имеется крышка10, предназначенная для. облегчениясборки модели,Модель заполняют прозрачной жидкостью через наливное отверстие 2,которое затем закрывают пробкой 3.Вб время демонстрации опыта открыва ют сливной кран 4, жидкость вытекает из сосуда-отливки 1. В сосуде 20возникает разрежение и воздух под атмосферным давлением по каналу 7. поступает в компенсатор объема 5, вытесняя из него жидкость. При этом уровень жидкости в компенсаторе объема 255 снижается, а в сосуде-отливке 1 остается неизменным. За перемещениемжидкости в модели можно следить через прозрачные стенки.Модель, изображенная на фиг 3 . Зо. отличается от показанной на фиг. 2тем,что компенсатор объема 5 выполнен в виде оболочки способной увеличивать свой объем, например в видесвободного мешка или полого шараиз тонкой, упругой, деформируемойпленки. Заполнение модели жидкостьюпроизводят аналогично предыдущемуварианту, а после заполнения ее поворачивают в вертикальной плоскости на180, Во время демонстрации опытаоткрывают сливной кран 4 и жидкостьвытекает из сосуда-отливки 1, в котором возникает разрежение. По каналу7 воздух под атмосферным давлениемпоступает в компенсатор объема 5 ипо мере истечения жидкости из сосуда-отливки 1 раздувает его (положение 11). Уровень жидкости в сосудеотливке 1 не изменится благодаря то 50му, что объем вытекающей жидкостизамещается увеличением объема оболочки. Следить за процессом можно по изменению очертаний деформируемой оболочки.55Особенностью модели, изображеннойна фиг. 4, является выполнение компенсатора объема 5 в виде цилиндрас поршнем 12, способного перемещаться под действием атмосферного давле. ния, для обеспечения герметичности модели при перемещении поршня он снабжен гидравлической манжетой 13.Модель заполняют жидкостью через наливное отверстие 2. При этом поршень 12 под давлением жидкости прижимается к панели 9 Во время демонстрации опыта открывают сливной кранФжидкость вытекает из сосуда-отливки 1 и в нем возникает разрежение. Чтобы увеличить величину разрежения в сосуде-отливке 1, сливной кран 4 снабжен трубкой 14, Под действием атмосферного давления поршень 12 пе" ремещается, компенсируя объем. вытекающей жидкости. При этом уровень жидкости в сосуде-отливке 1 остается неизменным. Таким образом, модель имитирует процесс самопитания отливки, доступный для наблюдения.Придание сосуду-отливке с прозрачными стенками герметичности, а также применение нового конструктивного .элемента - компенсатора объема, предназначенного для передачи на жидкость атмосферного давления, позволяет на модели воспроизводить процесс перемещения расплава во время питания отливки; За процессом можно наблюдать через стенки сосуда-отливки и судить о его характере по заполнению компенсатора объема воздухом.Опытные образцы приборов были изготовлены в МРМИ. Испытание моделей показало целесообразность их применения в учебном процессе при подготовке специалистов в области литей.- ного производства. Моделирование про" цессов, которые в реальных условиях недоступны для визуального наблюдения, способствует более глубокому и быстрому усвоению учащимися предпагаемого материала.формула изобретения1. Модель литейной формы, содержащая сосуд-отливку с прозрачными стенками, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения наглядности демонстрации на модели процес" са движения металла в форме под действием атмосферного давления при питании отливки, она снабжена компенсатором объема, сообщенным с атмосферой, и сосудом-отливкой, выполнен.ным с наливным отверстием и сливным краном, расположенным в донной части,2. Модель по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что компенсатор объема выполнен в виде сосуда с прозрачными стенками и отверстием в верхней части, сообщающегося с атмосферой, и каналом в донной части, сообщающимся с донной частью сосуда-отливки, причем компенсатор объема 1 О имеет меньшую высоту, чем сосуд-отливка.3. Модель по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что компенсатор объема выполнен в виде прозрачного 15 полого тела, открытого снизу и имеющего отверстие в верхней части, сообщающееся с атмосферой, и расположенного внутри сосуда-отливки.Модель по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что компенсатор объема выполнен в виде замкнутой оболочки, расположенной внутри сосуда-отливки, а внутренняя полость оболочки сообщена с атмосферой посредством трубки, проходящей через донную часть сосуда-отливки.5. Модель по и, 1, о т л и ц а ющ а я с я тем, что компенсатор объема выполнен в виде цилиндра с поршнем, снабженным гидравлической манжетой, и расположен внутри сосуда-отливки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Нехендзи Ю.А. и Иванова В.Т.Исследование питания стальных отливок методом моделирования.-"Литейноепроизводство", 1967, У 1, с, 17-21.2. Усадочные процессы в металлах.Сборник,йзд-во АН СССР,1960,с. 19-31.о.3, Рабинович Б,8. "Введение в лигейную гидравлику". М "Машиностроение", 1966, с. 365-366, рис, 193.Гришанова Техред Ж, еда Подлисноекомитета СССРоткрмтий "ушская наб д. 45 Зак ТирамГосударственноголам изобретенийМосква, Ж,ПП "Патент,г. Ужгород, уи. Проектная Фили 2989/44 8 НИИП по 11303