Центробежная машина для отливки труб

 

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 изотермичности 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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 д11 4 В 22 D 13/02 е:е It

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4002642/31-02 (22) 21,10,85 (46) 30.07.88. Бюл. М 28 (71) Днепропетровский государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией и Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) Ю.К.Гонтарев, Ю.П,Михайлов, Б.А.Искра, Ю.Г.Соловьев, Л.Н,Баранов, В.К.Диденко и В.Ф,Присняков (53) 621.746.042 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

869949, кл. В 22 0 13/02, 1981, (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МАШИНА ДЛЯ ОТЛИВКИ ТРУБ (57) Изобретение относится к литейному,производству| Цель изобретения— улучшение качества отливок за счет ,исключения температурных деформаций и повышение производительности машины. Машина содержит .Ротор 1, состоящий из кожуха 2 и формы 3, образующих замкнутую герметичную емкость теплового аккумулятора 4, соединенную с полостью температурного компенсатора 5. Обе полости заправлены металлом с высокой теплонроводностью и удельной теплотой плавления, например силумином. Для повьппения изотегмичностн аккумулятора машина снабжена тепловыми трубами 16, зона подвода тепла которых расположена в тепловом аккумуляторе 4, а зона конденса- ф ции 17 выведена в тракт системы воздушного оялшядення 18. 1 я.н. ф-лы, (f) ((=:

1412885

Изобретения относится к литейному производству, в частности, к центробежным машинам с металлической формой, предназначенным для отливки труб, и может найти применение при отливке других осесимметричных изде1 ни е

Целью изобретения является улучшеНие качества отливок за счет исключения температурных деформаций и повышение производительности машины.

На фиг,1 изображена центробежная машина, разрез; на фиг.2 — узел 1 на фиг.1; на фиг.3 — центробежная машина с тепловыми трубами. !

Центробежная машина включает ро1 гор 1, состоящий из кожуха 2, формы

:3, образующих замкнутую, жесткую герметичную емкость теплового акку- 20 мулятора 4, заправленную металлом с высокой теплопроводностью и удель1

:юй теплотой плавления, а также с за данной температурой плавления. В цальнем по ходу заливки металла тор- 25 це ротора 1 смонтирован температурный компенсатор 5 в виде кольцевой, камеры, внутренняя полость которой Объединена с полостью теплового аккумулятора.

Ротор 1 устанавливается в корпус

:б на роликовых опорах 7 и приводится во вращение приводом 8 посредст-. вом клинового ремня 9 и шкива 10 установленного на кожухе 2. Продольное перемещение машины по рельсам 11 осуществляется с помощью привода 12,.

Подача металла в форму производится заливочным устройством, включающим 40 мерную емкость 13, желоб 14 с металлоприемной чашей 15, Для интенсификации охлаждения и отливки, улучшения теплоотвода от формы и обеспечения иэотермичности по длине отливки полость теплового аккумулятора 4 снабжена тепловыми трубами 1б, зона подвода тепла которых расположена в тепловом аккумуляторе 4 и залита аккумулирующими материалом, а эона конденсации 17 через переднюю стенку кожуха 2 выведена в тракт системы 18 охлаждения. Зона .онденсации тепловых труб снабжена оребрением 19, улучшающим отвод тепла.

Подготовку машины к работе и отливку труб производят следующим образом, Предварительно в процессе подготовки центробежно-литейной машины к работе осуществляется заправка ротора 1, смонтированного из кожуха 2 и формы 3, высокотеплопроводным матери" алом с большой величиной удельной теплоты плавления и определенной температурой плавления, образующим тепловой аккумулятор 4, предпочтительным материалом является силумин

Тьл 400 С; 400 С = 290 Вт/мйо0, С р = 0,87 кДж/г.К) Масса заправки определяется из отношения где r

1 и Г„- удельная теплота плавления, соответственно, материала отливки и заправляемого теплопроводного материала;

С и С вЂ” теплоемкости материаР» Ро лов, соответственно, отливки и эаправляемого теплопроводного материала

С вЂ” масса отливки т

В

aC, — разность температур рас-. плава для получения отливки и отливки в момент извлечения из формь 9

6 р — разность температур легкоплавкого теплопроводного материала в момент извлечения отлив.-: ки из формы и перед подачей жидкого метал. ла отливки..

После заправки полости теплового аккумулятора 4 и закрытия заправочной горловины ротор 1 устанавливается в устройство для вращения и раскручивается в нем относительно продольной оси формы. Расплавленный материал (силумин) под действием центробежных сил равномерно распределяет" ся в полости теплового аккумулятора

4 так, что освобождается полость тем-. пературного компенсатора 5 „ внутренний радиус которого R больше внут1 реннего радиуса теплового компенсатора 5 — R . В таком состоянии ротор эахолаживается и далее поступает в центробежную машину.

При изготовлении отливки трубы ротор 1 раскручивается приводом 8 посредством клинового ремня 9 и шки1412885 ва 10, а продольное перемещение ма.шины осуществляется по рельсам 11 приводом 12. Подача расплавленного металла иэ мерной емкости 13 желобом

14 с металлоприемной чашей 15 первоначально осуществляется в зону температурного компенсатора 5. Под воздействием тепла от заливаемого металла с температурой 1400-1500 С материал теплового аккумулятор 4 (силумин) 10 расплавляется (температура плавления силумина 400 С); как это показано на фиг,2, отбирая при этом тепло от отливки с температурным напором, рав l5 ным разности температуры между наружной поверхностью стенки формы 3 и температурой плавления силумина.

Причем первоначально плавится силумин в зоне, прилегающей к температурному компенсатору 5, а далее по мере разливки — в полости те1 лового аккумулятора 4. За счет расширения (вследствие плавления) часть расплавленного металла теплового аккумулято-25 ра 4 вытесняется в полость температурного компеисатора 5 и, так как уровень расплавленного металла (силумина) в температурном компенсаторе

5 находится ближе к оси вращения, то под действием центробежных сил силу-.. мин выдавливается в полость температурного аккумулятора 4, обеспечивая

ЗО 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 от35 пературы по длине ротора в полость теплового аккумулятора вмонтированы тепловые трубы, зона 17 конденсации которых размещена в системе 18 охлаждения, Дпя увеличения теплоотдачи от газа к зоне конденсации тепловых труб последние снабжены ребрами 19.

50 ливки и лучшего выравнивания поля тем45

Сочетание теплового аккумулятора, основанного. на изменении фазового состояния вещества (при его плавлении), происходящего при постоянноЯ температуре, и большой теплопровод ности тепловых труб при их высокой иэотермичности 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 обьемного расширения материала в твердом и жидком состояниях.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Пентробежная машина для отливки труб, содержащая кожух с формой, образующие ротор, установленный с возможностью продольного перемещения относительно заливочного устройства,. и систему воздушного охлаждения, о т" л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества отливок за счет исключения температурных деформаций и повьппения 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 удельной теплотой. плавления, например силумином.

2, Машина по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена тепловыми трубами, эона испарения которых размещена в полости аккумулятора, а зона конденсации — в тракте системы воздушного охлаждения.

1412885 Фие.,у

Составитель А. Иэъюров

Техред Л. Олийнык Корректор 3 „Лончакова

Редактор П.Повхан

Подписное

Заказ 3602/15

Тираж 740

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полю графическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 4