Устройство для определения линейной усадки сплавов Советский патент 1989 года по МПК B22D15/04 

Ю

сд

о

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для определения величины усадки жидких сплавов при кристаллизации, и может быть использовано для определения линейной усадки, деформаций и напряжений в кристаллизующихся отливках.

Цель изобретения - повышение точности измерения напряжений в твердой корочке кристаллизующегося образца.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, продольный разрез.

Устройство содержит станину 1, утанов- ленную на ней цилиндрическую форму, состоящую из телескопических сочлененных яижней неподвижной 2 и верхней подвижной 3 секций с рабочей полостью 4 для формирования образца с нижним и верхним сЬланцами и соединенную с измерительной системой, включающей закрепленные на стойках 5 силоизмерительные балки 6 с тен- зодатчиками 7. Стойки 5 размещены на приводах 8 вертикального перемещения, закрепленных на станине 1.

В месте сочленения неподвижной 2 и подвижной 3 секций установлен предохрани- тельный гибкий герметизирующий элемент 9 мембранного типа, сообщенный через патрубок и клапан 10 предельного давления с источником 11 инертного газа.

Обе секции выполнены из двух половин с вертикальным разъемом и скреплены скобами.

Подвижная верхняя секция 3 цилиндрической формы с помощью закрепленных на ней кронштейнов 12 подвешена на сило- измерительных балках 6. Сверху эта секция закрыта крыщкой 13 с заливочной воронкой 14.

На подвижной верхней секции 3 на уровне начала полости для формирования верхнего фланца и на нижней неподвижной секции на уровне, плоскости сочленения с подвижной секцией установлены соответственно указатели 15 и 16 уровня радиоактивного типа.

Устройство работает следующим образом.

В собранную цилиндрическую форму заливают жидкий металл через заливочную воронку 14. В процессе заливки в неподвижной секции 2 уже начинает формироваться нижний фланец образца. При достижении жидким металлом уровня нижнего торца подвижной секции с помощью указателя 16 уровня включается подача инертного газа из источника 11 в полость, образованную между предохранительным гибким герметизирующим элементом 9 и цилиндрической формой в месте сочленения верхней и нижней секций. В результате в этой полости создается избыточное давле- ь:ие, которое уравновешивает гидростатическое давление столба жидкого металла и предотвращает проникновение последнего в

зазор между подвижной и неподвижной циями в месте их сочленения.

По мере дальнейшего подъема уров гя металла в полости формы давление газа

увеличивают, а у нижнего торца верхней подвижной секции 3 кристаллизуется корочка твердого металла. При достижении мениском жидкого металла уровня полости для формирования верхнего фланца образца указатель 15 уровня включает приводы 8 вертикального перемещения и последние приподнимают верхнюю секцию 3 на величину, несколько большую величины усадки металла, с образованием зазора между нижним торцом подвижной секции и закристаллизовавшейся корочкой металла в нижней секции, который исключает в последствии защемление кристаллизующегося образца с фланцами в полости формы.

После заполнения полости для формирования верхнего фланца в подвижной секции цилиндрической формы заливку прекращают. За счет кристаллизации металла у стенок формы образуется жесткая корочка твердого металла с образованием уступа в нижней части фланца. В процессе последующих кристаллизации и усадки образца верхняя секция 3 за счет защемления последнего между нижним и верхним фланцами опускается в неподвижную секцию 2, воздействуя на силоизмерительные балки 6 с фиксацией с помощью тензодатчиков 7 возникающих в нем напряжений.

После полного затвердевания образца форму разбирают, образец удаляют, и цикл повторяется.

Предлагаемое устройство позволяет с больщой точностью измерять возникающие

деформации (изменение размера до 0,05 .мм) и напряжения (±0,7 кг/см) в кристаллизующемся образце особенно на ранних стадиях затвердевания и благодаря этому исследовать закономерности протекания процессов усадки и развития трещин в отливках.

Формула изобретения

Устройство для определения линейной усадки сплавов, содержащее станину, установленную на ней цилиндрическую форму, состоящую из телескопически сочлененных неподвижной и подвижной секций с рабочей полостью для формирования образца с нижним и верхним фланцами и соединенную с измерительной системой с силоизмеритель- ными элементами, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения напряжений в твердой корочке кристаллизующегося образца, оно дополнительно снаб- жено- гибким герметизирующим элементом, сообщенным через клапан предельного давления с источником инертного газа и смонтированным в месте сочленения неподвижной и подвижной секций цилиндрической формы.

1509174 56

а также указателями уровня радиоактивного ленения с подвижной сехцмей и на подзнх - типа, установленными соответственно на не-ной секции на уровне дка полости для форподвижной секции на уровне плоскости соч-мирования верхнего фланца образца.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к устройствам для определения величины усадки жидких сплавов при кристаллизации, и может быть использовано для определения деформаций и напряжений в кристаллизующихся отливках. Цель изобретения - повышение точности измерения напряжений в твердой корочке кристаллизующегося образца. Устройство содержит станину 1, установленную на ней цилиндрическую форму, состоящую из телескопически сочлененных нижней неподвижной 2 и верхней подвижной 3 секций с рабочей полостью 4 для формирования образца с нижним и верхним фланцами и соединенную с измерительной системой, включающей закрепленные на стойках 5 силоизмерительные балки 6 с тензодатчиками 7. Стойки размещены на приводах вертикального перемещения 8. В месте сочленения секций 2 и 3 установлен предохранительный гибкий герметизирующий элемент 9 мембранного типа, сообщенный через патрубок и клапан предельного давления 10 с источником инертного газа 11. На подвижной секции 3 на уровне дна полости для формирования верхнего фланца и на нижней секции 2 на уровне плоскости сочленения с подвижной секцией установлены соответственно указатели уровня 15 и 16 радиоактивного типа. При этом подвижная секция 3 с помощью кронштейнов 12 подвешена на силоизмерительных балках. 1 ил.