Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Шуляк B.C. -> "Литье по газифицируемым моделям" -> 58

Литье по газифицируемым моделям - Шуляк B.C.

Шуляк B.C. Литье по газифицируемым моделям — Спб.: Профессионал, 2007. — 408 c.
ISBN 978-5-91259-011-5
Скачать (прямая ссылка): litepogazificmod2007.djvu
Предыдущая << 1 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 108 >> Следующая

Рф+умД>у2гё^45°-?|. (5.8)
Анализ неравенства (5.8) показывает, что если выполняется условие (5.7), то условие (5.8) выполняется автоматически, т. к. плотность металла больше плотности песка. Условия (5.3), (5.7) и (5.8) являются необходимыми, но не достаточными, т. к. в случае высокого давления газа или газа и гидростатического напора металла может произойти разрушение формы.
В соответствии с теорией механики грунтов напряжение в этом случае будет пассивным. Используя уравнение (5.2) и повторив втом же порядке анализ трех зон на границе металл—модель— форма, необходимые и достаточные условия сохранения статического положения границ раздела металл—форма—модель запишутся:
204
форма—модель (а-б):
(
угщ2 45° форма—зазор (б-в):
V
2)
45°+ІР 2)
(5.9)
у^^45°-^<Рф<у^^45°+?
(5.10)
форма—металл (в-г):
Г
ф
45 -
V 2У
(5.11)
Давление в зазоре 8 определяется по уравнению (3.41). Неравенство (5.11) является основным расчетным уравнением для определения параметров литейной формы и технологии литья.
Анализ уравнения (5.11) показывает, что при выполнении условия (5.10) левая часть неравенства (5.11) выполняется. Что касается правой части неравенства, то при Рф = 0 оно запишется:
2)
X
Отношение — при условии Уш= 7,0 г/см , у = 1,7 г/см , ср =
= 46° будет равно 1,5, что противоестественно, т.к. Z > X, ибо 2 = = Х+ И, где Н — расстояние от верхнего уровня заливаемого в форму металла до верха формы. Следовательно, правая часть неравенства (5.11) всегда выполняется. Из изложенного следует, что при условии высокой плотности формы из песка в ней можно получать крупногабаритные отливки. Левая часть неравенства (5.10) должна быть обеспечена расчетными параметрами литейной формы; в противном случае может произойти обвал стенки из песка и отливка получиться с песочными раковинами [8].
По окончании заливки формы металлом наиболее опасным местом в форме следует считать границу раздела металл—форма
205
в верхней ее части. Условие равновесия верхней части формы запишется:
1-1ёФ1§2(45°-^)
(5.12)
Правая часть неравенства выполняется в случае выполнения левой части неравенства (5.10), т. к. С — расстояние от верха формы до отливки значительно меньше 2. Левая часть неравенства (5.12) может быть выполнена только за счет специальных технических приемов, т. к. уМе > у и С\ > С + С0, где С0 — гидростатический напор металла в литниковой чаше. Если С0 = 0, то С\ = Сп. Простое нагружение формы грузом равносильно увеличению уС, и в этом случае правая часть неравенства может быть нарушена, т. к. С может быть больше 2. Правильным приемом может быть применение верхней крышки на опоку, которая предотвращала бы выдавливание верхней части формы. С учетом сказанного неравенство (5.12) примет окончательный вид:
1-1§Ф1§2(45°-|)
(5.12, а)
и оно является дополнительным проверочным условием к неравенству (5.10).
Неравенства (5.10) и (5.11) справедливы при условии, что расстояние между стенками опоки и модели равно или больше высоты модели. Это условие соблюдается только при получении мелких отливок ЛГМ. При производстве крупных отливок необходимо учитывать арочный эффект, который характеризуется нарушением прямолинейной зависимости между давлением ог и высотой X при расстоянии между стенками опоки и модели меньше высоты модели (рис. 5.4).
Система сил, действующих в узком пространстве между опокой и моделью при условии, когда расстояние между ними меньше высоты модели, представлена на рис. 5.4, а. На выделенный элемент формы толщиной <Л2 и длиной 2Ъ действуют следующие силы:
• сила давления вышележащего слоя формы: Ръ = 2Ьог;
• сила давления нижележащего слоя формы: Рн = 2Ь(<з2 + да?);
206
• масса выделенного элемента формы: Є = 2Ьусі2;
• сила трения материала формы о стенку опоки и модель:
где фі — угол трения песка о стенку опоки; ах = Хог — напряжение по оси х, равное боковому давлению; А, — коэффициент бокового давления.
С учетом изложенного сила трения запишется:
Рт' = а2^І? (рхсі2.
Аналогичное выражение имеет сила трения формы о модель:
Р"= azXtgф2йfZ,
где ф2 — угол трения песка о модель.
Рис. 5.4. Фрагмент литейной формы: а) схема к расчету действующих сил в канале между опокой и моделью; б) распределение давления аг в форме по ее высоте
207
Суммарная сила трения РТ = Р + Р примет окончательный вид: Рт = ^гЫ2{1? ф! +1? ф2) .
Равновесие выделенного элемента формы будет в том случае, если сумма действующих сил в плоскости 2 будет равна 0:
2Ьаг + 2Ьуй2-2Ъ{<51 + с1ог) - 2А,аг tgфS Л2, (5.13)
ГДе 2tgфz = Т?ф1 + tgф2.
После раскрытия скобок и упрощения уравнение (5.12) примет вид:
уЪй2 -Ъй<з2 -Хо21?><р1с12 = 0. (5.14)
Выражение (5.14) представляет собой линейное дифференциальное уравнение первого порядка:
^2 _л. ^ёФг
d2
= У--7^°z> (5Л5)
решение которого при начальных условиях: 2 = 0, <зг = имеет вид:
а2=-^_0-е^) + ^-1«^. (5.16)
При отсутствии нагрузки на форму Р% и вакуума уравнение (5.16) запишется:
Ьу -м%<рЛ-
о2=-р_0-в '*). (5.17)
Решение уравнения (5.17) при значении {2-Й) > 2Ь показывает, что напряжение <5г практически не зависит от 2 и имеет постоянное значение (рис. 5.4, б):
Предыдущая << 1 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 108 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed