Установка для моделирования литниковых систем Советский патент 1985 года по МПК B22C9/08 

Изобретение отностися к литейному производству, в частности к оборудованию для моделирования литниковых систем. Известны устройства для моделирования литниковых систем и литейных форм, состоящие из выполненных из прозрачных материалов моделей стояков, литниковых каналов с питателями и форм DJ. Однако эти устройства обеспечивают возможности моделирования гидродинамики потока только в жестких газонепроницаемьп : системах. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является , установка для моделирования литниковой системы, имеющая литниковый канал, состоящий из стояка, шлакоуловителя, дросселя и питателей, а один из элементов выполнен перфорированным. Это дает возможность уч тывать при моделировании инжекцию газа расплавом в газопроницаемых каналах литниковых систем 2 . Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает возможности исследования таких аэрогидродинамических явлений, как формирование поверхности поток в канале, т.е. гидродинамики потока с учетом поверхности раздела газ - движущаяся жидкость, которая образуется под действием сил повер ностного натяжения жидкости, вакуу в потоке и газового давления в форме. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что в установке для моделирования литниковых систем, имеющей литнико вый канал, состоящий из стояка, шл коуловителя, дросселя и питателей, литниковый канал имеет участок, вы полненный из эластичного материала При этом установка снабжена ман метром и газовым ресивером, подсоединенными к участку из эластичного материала. Кроме того,-в эластичном матери ле выполнены наколы. Известно, что при движении пото ка в нем могут образовываться вакуумные зоны. В газопроницаемой фо ме под действием газового давления возможно отклонение потока от стен ки канала и формирование газового пузыря, который в зависимости от сил поверхностного натяжения и давления металла в данном месте может внедриться в поток и вноситься им в литейную форму, что приводит к образованию газовых раковин в отливках. Кроме того, в месте вь ход;а пузыря из стенки канала возможно образование ужимин и отрыв частичек формовочной смеси, что приводит к образованию земляных раковин в отливке. Выполнение участка стенки (или всей стенки) литникового канала из тонкого эластичного материала, например резины, обеспечивает моделирование поверхности потока в данном месте, т.е. определяет место возможного формирования газового пузыря . Герметичное присоединение с наружной стороны эластичного материала манометра и газового ресивера позволяет кроме определения формы потока и места пузыря измерять величину вакуума, создающегося в его зоне. Кроме того, в этом случае возможно создание на наружной поверхности эластичной стенки избыточного давления, т.е. моделирование давления газа в форме.Выполнение в эластичном материале наколов позволяет также уточнить место вероятного выхода пуаырьков из стенок канала. На чертеже показана схема предлагаемой установки. Установка состоит из элементов, имитирующих моделируемую литниковую систему, т.е. заливочного устройства 1, стояка 2, дросселя 3, шлакоуловителя 4, питателя 5. Одна из стенок литникового канала имеет участок 6, выполненный из тонкого эластичного материала. При необходимости с наружной стороны эластичного материала может быть герметично прикреплена пластина 7, в которой встроен манометр.8 и газовый ресивер 9. Установка работает следуюпщм обpasdM. Б чашу 1 заливают моделирующую жидкость, например воду. При протекании ее Б районе эластичной стенки 6, в случае если давление в потоке меньше атмосферного, эластичный на3 1

териал вытягивается и принимает форму моделируемой поверхности раздела газ - жидкость 10. При необходимости величину вакуума, образующегося в зоне пузьфя, устанавливают по показаниям манометра 8, Создание давления между эластичной стенкой и пластиной 7 с помощью газового ресивера 9 в зависимости от напора в потоке также может привести к образ ованшо пузыря. Величину моделируемого газового давления формы также фиксирует манометр 8. Если в эластичной стенке вьтолнены наколы, имитирующие поры формы, го в процессе моделирования (при указанных условиях) из них .начинается выход в жидкость пузырьков газа 11. Это

5531Л

улучшает визуальное восприятие мо делируемого процесса.

Наблюдая за моделируемой картиной, можно изменением параметров литJ никовой системы, например изменением напора, геометрических размеров элементов (стояка, дросселя, шлакоуловителя, питателей) устранить указанные отрицательные явления. Использо 10 вание результатов моделирования в условиях реальных форм позволяет корректировать конструкции литниковых систем с целью уменьшения литейного брака отливок.

15 Предлагаемая установка для моделирования литниковых систем может быть также использована в качестве наглядного материала в учебном процессе.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ, имеющая литниковый канал, состоящий из стакана, шлакоуловителя, дросселя и питателей, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства, литниковый канал имеет участок, выполненный из эластичного материала. 2.Установка по п. 1, о т л и чающаяся тем, что она снабжена манометром и газовым ресивером, подсоединенными к участку из эластичного материала. 3,Установка по п. 1, о т л ичающаяся тем, что в эластичном материале выполнены наколы. О) СП со