Устройство для уплотнения формовочной смеси Советский патент 1993 года по МПК B22C15/22 

Изобретение относится к литейному роизводству, а именно к формовочным ма- иинам для динамического уплотнения сме- и, в частности, воздействием газового мпульса.

Цель изобретения - увеличение равномерности и полноты сгорания газовоздуш- ой смеси в камере сгорания машины.

Это дает увеличение мощности и улуч- иение условий труда за счет уменьшения ремени сгорания газа и снижения содержания СО в продуктах сгорания.

Указанная цель достигается тем, что дефлектор выполнен с отверстиями, оси кото- эых расположены под углом 30...60° к оси дефлектора и направлены в сторону выходного отверстия, Угол наклона отверстий мо- кет быть переменным по высоте ;ефлектора, а отверстия выполнены в виде :опла Лаваля. Конструкция дефлектора гарантирует высокую скорость и равномерность распределения газового потока по юему объему камеры сгорания, что ведет к

повышению интенсивности и полноты сгорания газовоздушной смеси.

Предлагаемое устройство представлено на чертеже.

Устройство содержит камеру сгорания 1, дефлектор 2 с отверстием 3 и вентилятор 4. Отверстия расположены в шахматном порядке и выполнены под углом 30...60° к оси дефлектора в направлении выходного отверстия дефлектора, С целью увеличения скорости истечения газа отверстия имеют форму сопла Лаваля.

Устройство работает следующим образом, В камеру подается порция горючего .газа, необходимая и достаточная для получения газовоздушной смеси стехиометри- чёского 9остава. При помощи вентилятора и дефлектора создается направленный поток этой смеси. Посредством вентилятора смесь приводится в вихревое движение, а дефлектор упорядочивает его, формируя направленный поток, циркулирующий по всему объему камеры. Благодаря наличию отвер00

со

00

S-.

со

стий в стеяках дефлектора ив особенности расположению их под углом горения смести интенсифицируется, т.к. активные частицы смеси от источника зажигания (на чертеже не показан) распространяются сразу по всему объему камеры, и не только по объему дефлектора. Еще большая степень интенсификации достигается благодаря увеличению скорости потока через отверстия в дефлекторе, выполненном в виде сопла Лава ля. За счет этого улучшается качество перемешивания горючего газа с окислителем (кислородом воздуха), что также увеличивает скорость и полноту сгорания топлива.

Перепад давлений между полостью Дефлектора и зазором равен

.Па(1)

где Р - плотность газа, кг/м3, V - скорость газового потока, м/с; Ј- коэффициент сопротивления дефлектора. Отсюда можно определить, истекающий из сосуда с давлением Ро в среду с давлением р поток через отверстие площадью сечением So, расположенного под углом а, к оси:

где у- показатель адиабаты.

Объемный расход газа через отверстие JS0

Qc

(3)

или

9 A n 1/2 Qo So ±Јfi)

(4)

Из формул 1,3 и 4 следует, что расход газа от перепада давлений, который в свою очередь зависит от скорости газового потока. Поскольку скорость переменна по высоте потока, то целесообразно иметь переменный угол наклона оси отверстий по высоте дефлектора в зависимости от местоположения. С увеличением скорости потока

угол наклона оси должен уменьшаться, но в пределах 30...60°. Установлено, что если угол наклона меньше 30°, то наблюдается значительное увеличение трения между потоком газа и стенкой дефлектора. Если же угол больше 60°, то снижается скорость истечения интенсивность перемешивания и скорость сгорания газа. Таким образом, применение отверстий в дефлекторе, раслоложенных под углом 30...60° к оси дефлектора, причем угол наклона переменный по высоте, позволяет увеличить мощность импульсного воздействия.

При использовании предлагаемого устройства средняя твердость формы радиатора (размеры 0,8 х 0,7 х 0,15 м) составляет 87...90 ед.. плотность (1,68... 1,7) 103 кг/м3, что выше, чем при формовке на известных устройствах..

Замеры около камеры сгорания на расстоянии 0,4 м показали, что концентрация СО составляет 6,25 мг/м , в то время как при использовании обычных газоимпульсных уртройств .- 105 мг/м3. Это подтверждает

полноту сгорания топлива.

Ф о рмула изобретения

1. Устройство для уплотнения формовочной смеси, содержащее камеру сгорания с выпускным отверстием, вентилятор и дефлектор, отличающееся тем, что, с целью увеличения равномерности и полноты сгорания газовоздушной смеси, дефлектор выполнен с отверстиями, оси которых расположены под углом 30-60° к оси устройства и направлены в сторону выходного отверстия.

2. Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е е- . с я тем, что отверстия выполнены в виде соплаЛаваля.

3, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что угол наклона оси отверстий выполнен переменным по высоте дефлектора..

J

Изобретение относится к литейному производству, а именно к формовочным машинам для динамического уплотнения смеси, в частности, воздействием газового импульса. Устройство содержит камеру сгорания, дефлектор, отверстия в нем, вентилятор. Дефлекто.р выполнен с отверстиями оси которых расположены под углом 30,..60° к оси устройства и направлены в сторону выходного отверстия. Отверстия выполнены в виде сопла Лаваля. Угол наклона оси отверстий выполнен переменным по высоте дефлектора. 1 ил.