Центробежная машина для отливки труб Советский патент 1988 года по МПК B22D13/02 

Изобретения относится к литейно- , му производству, в частности, к центробежным машинам с металлической формой, предназначенным дня отливки труб, и может найти применение при ртливке других осесимметричных изде- Ьий«.

: Целью изобретения является улучше- №е качества отливок за счет исклю- Q tjeHHH температурных деформаций и по ппение производительности машины.

На фиг.1 изображена центробежная | 1ашина, разрезу на фиг,2 - узел 1 на фиг.1; на фиг.З - центробежная 15 Йашина с тепловыми трубами, I , Центробежная машина включает -ро- |гор Ij состояшрнй из кожуха 2, формы }, образующ1-5х замкнутую, жесткую герметичную емкость теплового акку 20 Йулятора 4, заправленную металлом с ысокой теплопроводностью и удель- }иой тегшотой,плавления, а также с за- йанной температурой плавления, В

шальнем по ходу заливки металла тор- 25 ,Ь,е ротора I смонтирован температур- |НЬ1й компенсатор 5 в вида кольцевой

Ьсамеры, внутренняя полость которой Объединена с полостью теплового ак

:кумулятора, 30

; Ротор 1 устанавливается в корпус 6 на роликовых опорах 7 и приводит- :ся во вращение приводом 8 посредст- вом клинового ремня 9 и шкива 10, ,r установленного на кожухе 2,- Продольное перемещение машины по рельсам 1i осуществляется с помощью привода 12,. Подача металла в форму производится заливоч 1ым устройством, включающим 0 мерную емкость 13, желоб 14 с метал- лоприемной чахаей 15,

Дпя интенсификации охлаждения и отливки, улучшения теплоотвода от формы и обеспечения изотермичности -с по длине отливки полость теплового аккумулятора 4 снабжена тепловыми трубами 16, зона подвода тепла которых расположена в тепловом аккумуляторе 4 и залита аккумулирующими мате риалом, а зона конденсации 17 через переднюю стенку кожуха 2 выведена в тракт системы 18 охлаждения. Зона конденсации тепловых труб снабжена оребрением 19, улучшающим отвод тепла.

Подготовку машины к работе и отливку труб производят следующим образом.

50

Предварительно в процессе подготовки центробежно-литейной машины к работе осуществляется заправка ротора 1, смонтированного из кожуха 2 и формы 3, высокотеплопроводным материалом с большой величиной удельной теплоты плавления и определенной температурой плавления, образующим тепловой аккумулятор 4, предпочтительным материалом является силумин (Т„ 400«С; : 400 С 290 Ср 0,87 кДж/г.К), Масса заправки определ;1ется из отношения

- . С

т,

5 0

5

0

r 0

с

0

где г и Г7i

и

- удельная теплота плав ления, соответственно, материала отливки и заправляемого теплопроводного материала; С- - теплоемкости материалов, соответственно, отливки и заправляемого теплопроводного ма- териала

С - масса отливки; ut - разность температур расг- плава для получения отливки и отливки в момент извлечения из формы;u tp - разность температур

легкоплавкого теплопроводного материала в момент извлечения отлив-:-: . ки из формы и перед подачей жидкого металла отливки,.

После з-эпрйвки полости теплового аккумулятора 4 и закрытия заправочной горловины ротор 1 уста:Е;1авливает- ся в устройство для вращения и раскручивается в нем относительно продольной оси формы. Расплавленный материал (силумин) под действием центробежных сил равномерно распределяется в полости теплового аккумулятора i 4 так, что освобождается полость тем-. пературного компенсатора 5,, внутрен-. НИИ радиус которого R, больше внутреннего радиуса теплового компенсатора 5 - . В таком состоянии ротор захолаживается и далее поступает в центробежную машину.

При изготовлении отливки трубы ротор 1 раскручивается приводом 8 посредством клинового ремня 9 и шки-

ва 10, а продольное перемещение ма- .шины осуществляется по рельсам 11 приводом 12. Подача расплавленного металла из мерной емкости 13 жёлобом 1А с металлоприемной чашей 15 первоначально осуществляется в зону температурного компенсатора 5, Под воздействием тепла от заливаемого металла

o

с температурой 1400-1500 С материал теплового аккумулятор 4 (силумин) расплавляется (температура плавления силумина 400°С), как это показано на фиг,2, отбирая при этом тепло от отливки с температурным напором, равным разности температуры между наружной поверхностью стенки формы 3 и температурой плавления силумина.

Причем первоначально плавится силумин в зоне, прилегающей к темпера- турному компенсатору 5, а далее по мере разливки - в полости теплового аккумулятора 4. За счет расщирения (вследствие плавления) часть расплавленного металла теплового аккумулято ра 4 вытесняется в полость температурного компенсатора 5 и, так как уровень расплавленного металла (силумина) в температурном компенсаторе 5 находится ближе к оси вращения, то под действием центробежных сил силумин выдавливается в полость температурного аккумулятора 4, обеспечивая постоянный тепловой контакт силумина с охлаждаемой стенкой формы 3, что исключает локальный перегрев формы 3 и обеспечивает эффективное и равномерное охлаждение ее и отливаемой трубы. За счет высокой теплопроводности аккумулирующего вещества температура формы 3 и кожуха 2 близки по величине, что исключает необходимость в термокомпенсации.

Для интенсификации охлаждения от

10

15

202512885

Сочетание теплового аккумулятора, основанного- на изменении фазового состояния вещества (при его плавле- . нии) , происходящего при постоянно ; температуре, и большой теплопровод ности тепловых труб при их высокой изотермичности по длине, позволяет обеспечить эффективное охлаждение отливки при практически постоянной температуре по длине в процессе кристаллизации и остывания, что исключает возникновение в отливке термических напряжений и обеспечивает необходимую структуру металла по длине и ее поперечному сечению. Объем полости температурного компен-. сатора 5 определяется расчетом, в .. котором учитываются коэффициенты объемного расширения материала в твердом и жидком состояниях.

Формула изобрет.ения 1. Центробежная машина для отливки труб, содержап1ая кожух с формой, образующие ротор, установленный с возможностью продольного перемещения относительно заливочного устройства,. и систему воздушного охлаждения, о т-- личающаяся тем, что, с целью улучшения качества отливок за счет исключения температурных деформаций и повыгаения производительности машины, она снабжена тепловым аккумулятором, образованным кожухом и формой, жестко и герметично соединен ными между собой, и температурным компенсатором, смонтированным в противоположном от заливочного устройства торце ротора и выполненным в виде кольцевой камеры, полость которой объединена с полостью теплового аккумулятора, заправленными теплопроводным материалом с высокой удель-

Изобретение относитсй к литейному производству Цель изобретения улучшение качества отливок за счет (Исключения температурных деформаций и повьшение производительности маши- .ны. Машина содержит .ротор 1, состоящий из кожуха 2 и формы 3, образующих замкнутую герметичную емкость теплового аккумулятора 4, -соединен ную с полостью температурного компенсатора 5. Обе полости заправлены металлом с высокой теплопроводностью и удельной теплотой плавления например силумином. Для повышения изотер- мичности аккумулятора машина снабжена тепловыми трубами 16, зона подвода тепла которых расположена в тепловом аккумуляторе 4, а зона конденсации 17 выведена в тракт системы воздушного охлаждения 18. I з.п. ф-лы, 3 ил. SS ysassA fSBKD

ливки и лучшего выравнивания поля ной теплотой. плавления, например сипературы по длине ротора в полость теплового аккумулятора вмонтированы тепловые трубы, зона 17 конденсации которых размещена в системе 18 охлаждения. Для увеличения теплоотдачи от газа к зоне конденсации тепловых труб последние снабжены ребрами 19.

50

лумином.

лумином.

гптги л л

-H-II- П-|--- -.-14Ж Гу

МММ

х;:;;::;:,..,..,,.,,,,.,,

о

VyS WvV rYXXX

/у /

Выходв

«

Раз.2

/J

ххххХХ ллРлХХХллл //г. /

/ J/7/ / / / /// /У/ /у/ /7/ / -i /у/ xJ