Устройство для определения силТРЕНия МЕжду ОТлиВКОй и лиТЕйНОйфОРМОй Советский патент 1981 года по МПК G01N33/20 B22D25/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ ТРЕНИЯ МЕЖДУ ОТЛИВКОЙ И ЛИТЕЙНОЙ ФОРМОЙ

высохшей корки формы, образовавшаяся в этот момент корка отливки за счет сил трения {сцепления) связана с коркой формы и расширяется вместе с ней. Регистрируемое в этом случае .усилие является результатом взаимодействия только той части образца, которая связана с силоизмерительным устройством, поскольку другая часть растягивается формой в противоположном направлении, а средний участок остается неподвижным. Таким образом, значение удельной силы трения в этот период может быть рассчитано не для всего образца, а только для той его части, которая примыкает к измерителю силы определение длины этой част образца практически невозможно, так как она изменяется во времени.

По мере охлаждения сплава и возратания его прочностных, характеристик образец начинает усаживаться, причем усадка осуществляется постепенно от свободного конца к заделке, при этом на свободном конце происходит максимальное перемегДение образца- относительно формы, а около заделки оно равно нулю.

На известном приборе регистрируемое перемещение принадлежит только свободному концу отливки, закрепленный конец.вообще не перемещается. Таким образом, в каждой точке величина смещения отливки относительно формы не одинакова и изменяется от максимума (регистрируемое значение) до нуля. Поскольку величина силы трения зависит от перемещения отливки относительно формы СзЗ и С41то регистриремая сила трения является в этом случае усредненной величиной, не отражающей ее реального значения на каждом отдельном участке.

Целью изобретения является повышение точности определения сил трения во всем периоде взаимодействия отливки с формой.

Цель достигается Tew, что в устройстве для определения сил трения между отливкой и литейной формой одн из полуформ снабжена приводом и установлена с возможностью перемещения относительно другой полуформы, закрепленной неподвижно на основании, при этом -приво;ц связан с подвижной полуформой через датчик силы, а подвижная полуформа связана с неподвижным основанием через датчик перемещений.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 показана динамика развития усилия и деформации отливки и формы в извесном устройстве.

На основании 1 устройства с помо.щью зажима 2 и упора 3 установлена неподвижная полуформа 4. Подвижная полуформа 5, в которую заливается расплав, установлена с возможностью

перемещения на неподвижной полуформе. Для устранения перекосов подвижной полуформы служат направляющие 6. Жесткое удержание отлитого образца/ Ь подвижной полуформе достигается за/ счет уплотненной смеси 8, расширение которой компенсирует зазоры в результате усадки..

Подвижная полуформа 5 через датчик силы 9 связана с одним концом рыЧага 10, закрепленного на основании 1 на другой конец рычага 10 воздействует винт 11, связанный с гайкой 12, имеющей маховик 13. Для измерения перемещений служит датчик 14, установленный на неподвижном основании и связанный с подвижной полуформрй через датчик силы. Сигнал от .датчиков силы и перемещений поступает на усилитель 15 и на регистрирующий прибор 16 Измерение темпаратурй в поверхностных слоях формы 4 и в образце 7 производится термопарами 17, йклгоренными в регистрирующий прибор 18 через переключатель 19.

Устройство работает следующим образом.

Неподвижную полуформу 4 с уплотненной в ней смесью устанавливают на основание 1 и фиксируют зажимом 2. Подвижную полуформу 5 с .уплотненным в ней слоем формовочной смеси 8 устанавливают на неподвижную полуформу. Вращая маховик 13, с помощью винта 11 выбирают возможные зазоры. В полость подвижной полуформы заливают расплав. По прошествии заданного времени или достижении необходимой температуры вращением маховика 13 осуществляется перемещение подвижной полуформы с измерением и записью усилий и перемещений.

При определении силы трения в качестве переменного параметра принимается время от момента зaливк образца или температура в поверхностном слое образца, а также перепад температур между отливкой и формой.

.Использование предложенного устройства позволит более точно определять силу трения между отливкой и формой вс всем периоде взаимодействия, а также подробнее изучить . физику взаимодействия поверхностных слоев отливки и формы. Данное устрой ство может быть использовано для подбора рецептур формовочных смесей, дающих с выбранным сплавом необходимые напряжения сцепления. Такие результаты могут быть использованы, например, как для устранения горячих трещин, возникающих в отливках, так и при проектировании качественных отливок.

Формула изобретения

Устройство для определения сил трения между отливкой и литейной формой, содержащее две полуформы, основание и датчики силы и перемещений;.