Способ изготовления литейных форм

 

Сущность изобретения: способ включает подачу горючей смеси в газоимпульсную головку, ее перемешивание с воздухом и последующее воспламенение с получением газового потока. Газовый поток подвергают сжатию путем уменьшения его объема в 5 - 10 раз с одновременном турбулизацией до увеличения ускорения потока в 2 - 10 раз. который затем подвергают расширению и дополнительному воспламенению. I ип, 1 табл.

К ПАТЕНТУ Э

С0

СР

М Cll

Ul

Еомнтет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21).4886196/02 (22) 28.11.90 (46) 15.11.93 Бюл. ¹ 41 — 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства; Институт химической физики АН СССР (72) Болдин А.Н.; Жуковский С.C.; Двойрес ЕЛ.; Заслонко И.С.; Гайстер Ю.С.; Зельцер ВЛ. (73) Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский институт литейных машин, материалов и технологий" (19) RU (11) 2002554 С1

{51) 5 В22С15 22, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ (57) Сущность изобретения: способ включает подачу горючей смеси в газоимпульсную головку, ее перемешивание с воздухом и последующее воспламенение с получением газового потока. Газовый поток подвергают сжатию путем уменьшения его объема в 5 — 10 раз с одновременном турбулизацией до увеличения ускорения потока в 2 — 10 раз, который 3BTof1 подвергают расширению и дополнительному воспламенению, l ил„1 табл.

2002554

Изобретение относится к литейному производству, B частности к способам изготовления литейных форм, и может быть использовано для уплотнения формовочных материалов импульсным давлением сжатого газа, Целью изобретения является повышение эффективности процесса и расширение технологических возможностей за счет организации вибрационного режима горения.

Для достижения поставленной цели в способе изготовления литейных форм, включающем подачу горючей смеси в газоимпульсную головку, ее перемешивание с воздухом и последующее воспламенение с получением газового потока, согласно изобретению газовый поток подвергают сжатию путем уменьшения его объем в 5...10 раз с одновременной турбулизацией до увеличения ускорения потока в 2...10 раэ, который 20 затем подвергают расширению и дополнительному воспламенению.

Пример конкретного осуществления.

Эксперименты проводились на экспериментальной установке ИХФ АН СССР, Для исследований применяли природный газ с содержанием метана 85...98 по ГОСТ

5542-78, который перемешивали с воздухом для образования гомогенной смеси, Гомогенность смеси определялась газоаналиэа- 30 тором типа ГИАМ-14, Полученная горючая смесь поступала в камеру сгорания. где происходило воспламенение посредством автомобильной свечи, На пути движения газового потока в камере сгорания устано- 35 вили приспособление со специальными сменными вставками, например конфузор, диффузо р.

В результате чего объем камеры сгорания делится на две части. 8 первом объеме 40 происходит воспламенение газовоздушной смеси, возникшая волна давления движется вниз, но на пути движения установлено препятствие в виде указанных приспособлений, количество которых выбрано таким 45 образом, что позволяет уменьшить первоначальный обьем (т.е. пропустить через себя) в 5-10 раз. Но поскольку перед установленным приспособлением давление увеличивается, то такое уменьшение объе- 50 ма (протекание газового потока) происходит с одновременной турбулизацией, которая обусловлена также и известными конструктивными особенностями приспособлений, и ускорением потока в 2-10 раз. 55

После чего газовый поток. попадая во 2 объем, теряет скорость, расширяется, дополнительно поджигается.

При проведении экспериментов фиксировались изменение давления во времени.и изменение ускорения газового потока. Давление газа измерялось пьезодатчиками конструкции ИХФ AH СССР, а изменение ускорения акселерометрами типа АВС-17.

Показания выводились на запоминающий осциллограф типа С 8-13.

Для получения сравнительных данных по прототипу параллельно проводились исследования по формированию газового импульса путем сжигания смеси природного газа с воздухом. Исследования по предлагаемому способу проведены при различных значениях величины сжатия газового потока и его ускорения. Режимы и результаты испытаний приведены в таблице.

На чертеже построены графики изменения импульсного давления, Показаны кривая 1 — прототипа, а кривая 2 предлагаемый способ.

Полученные результаты показывают, что предлагаемый способ (5, 6. 7) позволяет получить более высокую величину давления (Р) над смесью и за более короткое время (t) (по предлагаемому способу Р = 6,5 атм, т= 0,018 с, по прототипу {1) P = 5 атм, т=

=0,025 с), что характеризует более высокую эффективность предлагаемого процесса.

Уменьшение объема газового потока менее чем в 5 раз с одновременной турбулиэацией до получения ускорения потока менее чем в 2 раза (2, 3, 4) не изменяет режим горения и не дает положительного результата по сравнению с известным способом 1.

Увеличение укаэанных величин выше верхнего предела (8, 9) практически не меняет параметры вибрационногЬ горения, а вносит дополнительные конструктивные и экономические сложности.

Изобретение сочетает преимущества газоимпульсного уплотнения с технологическими воэможностями встряхивания за счет организации вибрационного режима горения в цикле экзотермической реакции горения и по сравнению с существующими способами обеспечивает следующие преимущества; а) возможность получения форм различной сложности, что расширяет область газоимпульсного уплотнения; б) повышение качества литейной формы, а следовательно и отливок. (56) Технология, оборудование, организация и экономика машиностроительного производства, Серия 4. Технология и оборудование литейного производства.

Экспресс-информация, Отечест, опыт. вып.

1, M., 1986, с. 14 — 15, 2002554

Характеристики газового потока

Пример

Технологические параметры газового имп льса

Относительная величина сжатия газового потока

Относительная величина ускорения газового потока

Время нарастания давления до Римп. с

Максимальное давление импульса

Римп, МПа

1 (прототип) 2

0,025

0,025

0,025

0,025

0,0173

7,5

0,018

0,0182

0,018

0,0181

10 цесса и расширения технологических возможностей за счет органиэации вибрационного режима горения, газовый поток подвергают сжатию путем уменьшения его объема в 5 - 10 раз с одновременной турбулизацией до увеличения

5 ускорения потока в 2 - 10 раз, который затем подвергают расширению и дополнительному воспламенению.

О РЯ 082Е

Составитель А, Болдин

Редактор В. Трубченко Техред M. Моргентал Корректор M. Максимишинец

Заказ 3204

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, включающий подачу горючей смеси в гаэоимпульсную головку, ее перемешивание с воздухом и последующее воспламенение с получением последующего газового потока, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности про1,5

2.0

1,5

2.0

6,0

10,0

10,0

11,0

5

6,53

6,5

6,48

6,5

6.49