Способ центробежного литья трубчатых отливок

на Фиг. 2,сти при вари 1-2,0 м;1-0,9.оотношений дг аналитирименить ин 12 Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности к изготовлению трубчатых отливок центробежнымспособом в формах.с горизонтальной осью вращения.Целью изобретения является повышение качества отливок.На фиг. 1 приведены результаты экспериментального определения Я, и 10 и при неизменном радиусе поверхности полости и варьируемых вязкости жидкости и степени заполнения полости; на Фиг. 2 - результаты испытаний в виде универсальных графиков я, и 15 Я в логарифмических осях Ке и Рг для любых значений К ии дис" кретных значений у, полученные на основании критериев (1) - (3) с использованием сглаживания и экстраполяции; на фиг . 3 - графики функции 18(Рг) 118(Ке) для Я,и Я, полученные на основании графиков, изображенных на фиг. 2.Способ включает заливку расплава 25 во вращаемую вокруг горизонтальной оси Форму и последующее снижение угловой скорости ее вращения в процессе эатвердевания отливки, в период заливки скорость вращения формы поддерживают не ниже величины И а по окончании заливки снижают не ниже величины Я , определяемых из соотно шения Я35 и, - угловая скорость стационарноговращения формы, при которойпроисходит переход нетрубчатойформы движения расплава в трубчатую при разгоне формы, 1/с;Ы - угловая скорость стационарноговращения Формы, при которойпроисходит переход трубчатойформы движения расплава в нетрубчатую.при выбеге Формы,1/с;К - радиус внутренней поверхностиформы, м;- коэффициент кинематическойвязкости расплава, м/с;Ц-г(- степень заполнения полости формы расплавом;7 - объем полости формы, м;с - объем области полости, занятойрасплавом, м;8 - ускорение силы тяжести, м/сНа фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1 и 2 для первого индекса ы соответствуют у, и ы; 1-4 для второго индекса а - жидкости с коэффициентом кинематической вязкости ), соответственно, 10 м/с, 1,4 х 10 м/с;4 х 10 м/с и 10 ьм/с. Поскольку барабан при испытаниях был установлен бандажами в роликовых опорах, полученные значения ц,и И, несколько завышены по сравнению с идеальным опиранием, исключающим вибрацию, и,близки к реальным значениям И для центробежно- литейных форм.Критериями подобия течения вязкой жидкости под действием ы т являются числа Рейнольдса Ке Ег. В данном случае дополнител критерием является степень за полости и критериями подобия р риваемого движения жидкости я иКЯе =-( И Кф Графики, изображенные описывают движение жидко ации параметров: В = О,О10 - 10 мф /с;ср = О,С целью определения с для расчета ы, и Я в ви ческих выражений можно и3 142327 терполирование. В качестве функции двумерной интерполяции принят 18(Рг), в качестве аргументов - 1 я(Ке) и у Для удобства принята прямоугольнаяравномерная сетка с пятнадцатью узла 5 ми с координатамиф 18(Ке) = 3,0; 6,5 и 10,0 щ 0,1; 0,3; 0,5 0,7 и 0,9.В табл. 1 приведены принятые значения функции в узлах интерполирова нияП+ Е 1+ С 12 ен интерполяционныйанжа. Тогда интерполла имеет вид Примчлен Ланая форму много- яционПосле обратной замены Р соотноше 50 ние для Ю окончательно имеет вид(4 5 По эначен полирования фициентов а,О, ЕиРси ственно, дляи в узлах интерны значения коэф(8)-(10) для1 и 2, соответю функципределеЬис в дексами Я,И Ю 2гументы Функция - 18(Рг)т 18(Ке для а,дляИ 13 09 3 131,14 09 б 5 247 15 09 10 27 где а, Ь и с - константы,Для удобства произведена замена х 1 р;(Ке) Р = 18(Рг). Поскольку 14в Ке входит искомая ы и аргумент интерполирования 1 я(Ке) заранее не определен, составлено дополнительное уравнение прямой, проходяшей через точку со значением Д0: К Г К 2Р " 1 Р(-) = 2 х - 18( - ) Игде Х 1 я(К 2/1 )и Р18(К/8) - координаты точки сц= 0;2 - угловой коэффициент прямой.К1 к(-)5Преобразовано выражение (14).Таким образом, величины а, и ц ,могут быть определены по исходным данным К,и с в широком диапазоне вариаций последних. При уО, 1. нас 0,9 значения ф с допущениями могут быть приняты для дискретных значений 0,1 и 0,9. 1423271 Определение скоростных параметров может быть выполнено с помощью микрокалькуляторов. П р и м е р, Исходные данные;К = О, 15 Ч щ 0,51 материал - расплав стали: й 1600 С; 9 щ 8,3 х 10и /с1 щ 180,1.5 ф/(8,3 й 10 )- 18(0,15/9,81)/2 щ 5,3409;Р, -43,006 + 100,312 х 0,5 - 360,55 х 0,5 ф + 452 х 0,5 - 186,5 х 0,5-38,14375;Е, щ 35742 + 24,508 х 0,5 + 147,99 х 0,5 ф - 300,4 х 0,5 + 160 5 х 0,5 щ 57,47471;6, -1,9875 - 0,208 х 0,5 - 12;1 х 0,5 ф + 21,6 х 0,5 - 11 х 0,5 щ -3,104;А, " -3,104/4 -0,776 рВ, щ 57,47475/2 - 3, 104 х 5,3409 - 94,08 щ -81,920779;Сг щ -38, 14375 + 57,47475 х 5,3409 - 3, 104 х(5,3409)ф щ 180,28088 р Р, щ (-81920779 + 81,920779 ф + 4 х 0,776 х 180,28088)/(2 х 0,776) щ 2,1566159Я, 10х 9,81/О, 15 щ 968 1/с 3Р щ 13,612 + 28,224 х 0,5 щ 27,734,"шениям (1) -( нию при варна едены о изв согласно нзобретеаченнй К, ), и с зультатыным соотнощ Й фч ч ф ф Влл фВл ВеезфМ л л Ф Ф Ф Ф 4 Ф а Ва 1щ ещ ещл лФ Ч 1 В л л л в в в л Ф Ф Ф ЧЕщ Вщ Ещ л л л л л л в 1 авЧ ВФФ Чв та еВм О 1 В Фе е ОД М О Л фМ ОМе д ом О ем ч 4 ч О 1 Оф ее нЗоо осксо о 1 В чФФ юФ вз ф О В Ф м ч т о т ц13 1423271Анализ приведенных в табл, 2 результатов расчетов показывает, что известные соотношения (1)-(5) для определения я, и я, , неточны, причем значения я и большинстве случаев завышеныПрименение предлагаемого способа прн центробежном литье с горизонтальной осью вращения формы обеспечиваетза счет уточнения скоростных параметров и снижения а повышение качества отливок, снижение энергоемкости и динамической нагруженности литейного оборудования . 15,Ф о р м у л а и з о б р е т е н. и яСпособ центробежного литья трубчатых отливок, включающий заливку рас плана во вращаемую вокруг горизонтальной оси форму и последукицее снижение угловой скорости ее вращения в процессе затвердения отливки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью 25 повышения качаства отливок, в периодзаливки скорость вращения формы поддерживают не нижЕ величины ц а по , окончании заливки снижают не ниже величины Я, определяемых из соот 4 А С ,где Р2 А- радиус внутренней поверхности формы, и;- коэффициент кинематической вязкости расплава, мф/с;(рвфъ/ у степень заполнения полостиформы расплавом;объем полости формы, мз;объем области полости, занятой расплавом, м;ускорение силы тяжести, м/сф Е35,742 + 24,508 ср + 147,99 ср,4 Ч) + 160,5 ср 4; С, -1,9875 - О, 208 ср - 12, 1 Ч) + бръ 11 4,1423271 ю сфг) Составитель А. ИзъюровТехред А. Кравчук Редактор Т. Парфенова Корректор И. Мус каз 4471/14 омитета ССоткрытий сное ИИПИ Г 113035 Мо кая на Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектн Гг о Тираж 741ударственногоизобретенийа, Ж, Рауш