Прибор для определения величины линейной усадки металлических расплавов Советский патент 1981 года по МПК B22D15/04 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструк ции приборов для определения усадки металлических расплавов при литье, и может быть использовано преимущественно на предприятиях цветной металлургии , Известно устройство для определения линейной усадки сплава и стойкости против образования горячих трещин содержащее станину для помещения формы отливаемых образцов, датчик линейных перемещений, тягу, тарированную пружину с тензометрическим датчиком, многоточечный разъем, электронный потенциометр и клин установленный меж ду тягой и тарированной формой 1. Однако данное устройство вследствие наличия клина, обеспечиваквдего торможение усадки, не может обеспечить необходимую точность измерений усадки, а сложность делает его недостаточно надежным в использовании. Известно также устройство для измерения линейной усадки металлов и сплавов, содержащее стол, установленную на нем литейную форму, два дифференциально-трансформаторных датчика перемещения, установленных на противоположных сторонах литейной формы к включенных последовательно навстречу один другому, и штырь, один конец которого закреплен на столе, а другой входит в литейную форму под прямым углом к ее основанию и смещен относительно ее центра в сторону одного из измерительных стержней датчиков 2. Однако это устройство содержит ряд сопряжений, что делает его недостаточно точным и надежным. Известен также прибор для определения величины усадки металлических расплавов при литье, содержащий две разъемные металлические форкы, установленные в корпусе, выполненном в виде упругодеформируемой скобы и тензодатчик, установленный на скобе. Две металлические формы соединены друг с другом посредством установленных между ними вкладыиа и песчаного стержня. Соединение скобы и металлических фор жесткое. Прибор снабжен также термопарой, введенной через трубу, соединенную с полостью одной из форм. Тензометрический датчик подключен к тензометричвскс у усилителю, а термопара - к электронному потенциометру f3 J. Однако наличие песчаного стержня и разъемного вкладыша и жесткое

соединение скобы с металлическими формами обуславливают недостаточную точность измерения усадки металла и недостаточную надежность прибора. Кроме того, непосредственный контакт скобы с металлической формой приводи к нагреву скобы, а это также влияет на точность измерений усадки металла при затвердевании в форме.

Цель изобретения - повышение точности и надежности прибора в работе.

Поставленная цель достигается тем,.что форма выполнена в виде перекрывающей горизонтальную проекцию скобы кюветы и крышки с отверстиями по периферии и заливочной чашей в центре, а скоба снабжена жестко установленными съемными штырями, пропущенными через отверстия крышки и выполнена с каналами для охлаждения примыкающих к крышке частей.

На фиг.1 показан прибор, общий вид, частичный разрез, на фиг.2 охлаждаемый конец скобы, вид сверху, на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.

Прибор содержит форму 1, крышку

2,скобу 3, тензодатчик 4 и прокладки 5. Форма 1 выполнена в виде, кюветы, внутренние габариты (ширина и длина) которой перекрывают горизонтальную проекцию рабочей части скобы

3.Форма 1 расположена горизонтально Крышка 2 формы 1 по ширине и длине совпадает с шириной и длиной кюветы. В крышке 2 предусмотрены: отверстие

6 в центре, над которым установлена заливочная чаша 7, и два отверстия 8, симметрично расположенные по концам крышки 2 для установки скобы 3. Форма 1 и крышка 2 могут быть изготовлены из любого материала, применяемого в литейном производстве для изготовления форм. Скоба 3 представляет собой дугу, концы которой выполнены с каналами 9 для пропускания охлаждающей жидкости, причем эти концы могут иметь толщину больше, чем сама скоба. Каналы 9 имеют штуцера 10 для подвода и отвода охлаждающей жидкости. Скоба 3 может быть изготовлена из металла, обладающего хорошими упругими свойствами. Охлаждаемые концы скобы жестко соединяются со штырями 11 в виде круглых прутков, изготавливаемых из жаропрочного металла с низким коэффициентом температурного расширения при помощи зажимов 12 и болтов 13. Концами скоба 3 устанавливаешься на прокладки 5, изготавливаемые из материала с низким коэффициентом теплопроводности.

Прибор работает следующим образ ом.

В подготовленную под заливку форму 1, например, изготовленную из меди и накрытую крышкой 2, изготовленной из стали Ст.З, устанавливают скобу 3 в сборе с молибденовыми штырями 11, жестко соединенными со скобой 3 посредством зажимов 12 и болтов 13. Причем штыри 11 через отверстия в крышке 2 вставлены в форму 1. Жидкий металл через чашу 7 заливается в форму и, охлаждаясь, образует при затвердевании и дальнейшем охлаждении жесткую систему: отливка-упругодеформируемая скоба.Возникающие при

этом перемещения и напряжения воспринимаются тензодатчиками 4,сигнал от которых через тензоусилитель АН4-8М поступает на осциллограф К12-22 .Для исключе- ния прогрева скобы во время работы прибора в штуцера 10 подается вода для охлаждения. После снятия требуемых характеристик болты 13 отпускаются,скоба 3 вынимается, а затем извлекаются штыри 11 из залитого образца. Поскольку форма выполнена неразъемной, а возникающие напряжения и деформации непосредственно воспринимаются упругодеформируемой скобой, то достигается повышение надежности работы

устройства и повышается точность измерений, так как температурные градиенты по длине образца незначительны и исключен нагрев упругодеформируемой скобы.

Предлагаемый прибор позволяет

повысить точность измерений и надежность в работе.

Формула изобретения

Прибор для определения величины инейной усадки металлических расплавов, включающий металлическую форму, упругодеформируемую скобу с установленным на ней тензометрическими датчиками и фиксатором скобы, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и наежности работы, форма выполнена в

виде перекрывающей горизонтальную проекцию скобы кюветы и крышки с отверстиями по периферии и заливочной чашей в центре, а скоба снабжена жестко установленнЕлми съемными штырями, пропу1ценными через отверстия крьшки и выполнена с каналами для охлаждения примыкающих к крышке частей .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР W 204150, кл. В 22 D 35/00, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР № 324541, кл.С 01 N 3/06, 1970.

3.Авторское свидетельство СССР 330905, кл. В 22 D 15/04, 1970.

i

-rJ

If иг.I

А -А

It

М III 14 Ik

7/