Способ центробежной отливки

 

МО 51253

Класс 31 с, 18

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Зарегистрировано в Государственном бюро иоследующей регистрации изобретений при Госилане СССР

И. А. Чернышев.

Способ и приспособление для центробежной отливки.

Заявлено 28 апреля 1936 года за 14 192867.

Опубликовано 30 июня 1937 года.

Обычным и весьма существенным недо< татком известных способов центробежной отливки является зональная сегрегация, приводящая к резкой неоднородности состава по толщине стенки изделия. Этот недостаток особенно неблагоприятно проявляется при литье цветных сплавов, в состав которых входят компоненты. значительно разнящиеся IIo удельному весу.

При существующих методах центробеж- ного литья черных металлов интенсивная, ! теплоотдача происходит в одном направлении через стенку изложницы. Очень, быстро растущие кристаллы аустенпта и» стенке изложницы как бы утолщают ее н тем тормозят теплоотдачу внутренних затвердевающих слоев. Это приводит к неоднородности кристаллической структуры, усиливаемой расслоением металла..

Обе причины. В зависимости от начальной интенсивности теплоотдачи, приводят к отбеливанию внешнего слоя и значительным внутренним напряжениям, при- рода которых такова, что термическая обработка изделий не может их полностью | устранить.

Для устранения указанных,1ефектов уже предлагалось применять машины с модуляцией скорости вращения. Е этой группе машин относится и машина„согласно настоящему изобретению. имеющая то c) ùþoi Âoííoo От них ОТЛние, что модуляцию скорости осуществляют путем сообщения изложнице коротких импульсов торможения и разгона.

Если, например. вращающуюся c оиределенной скоростью изложницу затормозить. то жидкий металл, обладающий жиВОЙ cH;loll, Оудет стрем1ггъ1я по закону

Ньютона сохранить свою первоначальную скорость. Получеш1ая разность скорости вращения изложницы и металла очев1цно будет выравниваться и обусловливаться работой трения жидкого металла каж в своих слочх, так и о стенку изложницы.

При этом должно иметь место не только торможение роста кристалла. выпавшего па стенку изложницы, и его размывание, но и механическое разрушение живой силой движущегося металла. Разность cI оростей вращения приведет и интенсивному перемешпвапню компонентов сплава и выравнпва1шю условий кристаллизации в различных зонах.

Такого рода перемешивание будет служить препятствием для расслоения сплава и благотворно влиять на интенсивность дегазации металла и улучшение структуры.

Перемещение центров кристаллизации послужит своего рода прививкой для Одновре11енной кристаллизации по всей толшипе изделия. а от(1)х(а нужно о)1;и)(1)т(/ получопия мелкозернистого его строения и устранения внутренних папряжепий.

51оду.!Провапне скорости вращения пре- > дусмотрепо путем принудительного сооощения ifзoложнице радиальных Впб ящий в ьпде очень коротких импульсов горио;кшпги it разгона. ош ршаюшихся npu?I0p1I0 Р> тo)lonno 1 сок н)ды. )тот цикл может оьггь проводи;1 о.(по- временно с уже известным циклом модуnitpoinilflfn путем плавного изменения скорости вращения изложницы, начин<(я 0Т пекогорого ()(аксим)1л(,ного читла ее оборото«. до некоторого минимального;Ifa lf Пня. liOTÎpoo) Oj(ftftno. доетато)(ПО дия сохранения ж)цкпм м таллом форм тела грашепия.

При комошшроьанном воздействии о:)o!fx. цикло« мо;(улирования уменьшения числа оборотов изложппць(, т. О. к концу процесса, радиальная пульсация автоматически затухает и. кроме того. (гмпул>с разгона изложницы со(:ращается (() м()пи- мума. Время всего процесса при центробежном литье ограпичп«ается интерва",în

/ от 2 до 10 минут В ависимости от первоначал ного температурного состояпия изложниц!>1, условии ее Ох,1<1)к, (ения и толщины стенок изделий.

Приспосооление для осуществления настоящего способа пллострирует фиг. 1 — -3 чертежа.

На фиг. l показан продольный разрез машины для центробежйой отливки, па фиг. 2 — устройство для залпькп металла

В изложницу, а фиг. 3 — электрическая схема включения машины, ))(ашпна, приводится в движение мотором 1, на валу которого находится ведущая шестерня 2. Она спарена с шестерней 13, в теле которо" вмонтирован электромагнитный фрикциопный диск 14.

Для питания этого диска током па стуПИЦО ШЕстЕРНИ СМОНтИРОВаНЫ СКОЛЬЗЯЩйв контакты 12. Второй электромагнитный фрикционный диск 16, посаженный свободно на рабочий вал машины, яьляется неподвижным и укрепляется на, станине. !!(ежду указанными дисками помещается тормозный диск J5, который состоит из муфты. жестко посаженной на рабочий вал машины, п собственно фрпкциопного . диска. могущего перемещаться вдоль оси вала и плотно прижиматься илп к левому электромагнитному диску, въ(онтированному В шестерню, или и правому такому же диску. но закрепленному неподвижно па станине. (Io Top l! !Inn!f1 I приьодит «действие реверс., состоящий из червячной передачи (фиг. 3 1. На валу червячного колеса устроен оарабан с контактами в виде изолированных с I;IIIII! электропроводникОВ, по которым сl- Ользят,(Ва подВижпых кОнтакта 4. Эти контакты oл жат для периодического перекл(очеппя тока В электромагнитные муфты с таким расчетом. чтобы Оп попеременно вклк)шл то щ)звый электромагнитный диск. то. гыкл(опг«

oI о. «Влочал бы левый электр))м)(гпптпы;(пск.

1)а Раоо !() и «))л1 м(1 шlпи >! )!i 0 c Tlio IIOL 11жена, коническая шестерня 6. Опа спарена. с шестерней 17, приводящей в действпо центробежный регулятор 24. Последшгп состоит из рьнигов с грузами 20, которы) могут перез!Оп(ать с помощьд) муфты 23 peal tnà (ч) )!;oльзящимп кonTftf;—

j;»fп 22. Таких рычагов устапавлигается гсего дв)1, т. е. по ));(ному ) каж:(оп стороны щитка 21 с моптировани!)мп пп н!м

ПОПО;(Вп)КПЬ(МИ КоитаКТаип.

Изnoninnllfl сОстОит и ) муфт1>1 7„0 которой соединяется ее гильза 8. Огранип(тельпая (съемная) крышка пзложниць) закрепляется илп зан;имом или же обычно п1)имепяемой системой рычагов. с педальным при(кимом. Система охлаждения изложницы показана в двух вариантах. а (ьменно — — воздушное с помощью лопастей 9 для засасывания воздуха. или мокро-воздушное. осуществляемое facTIvfным погружением ребер 19 изложницы

В воду. находящуюся в резервуар ) кожуха 18.

Выталкивание отливки осуществляется штоком 11, проходящим внутрь рабочего вала, при помощи маховичка 10 или цепной передачи. Устройство )для зал(вки состоит из жолоба 26 для одновременного заполнения изложницы, опрокидывающегося после введения его внутрь изложницы штурвалом или рычагом 28. Жолоб отодвигается в сторону на поперечинах 27, которые снабжены роликами 25.

Описанный выше реверс последовател(,но переключает фрикционные электромагнитные диски, к которыы поочередно притягивается находящийся между ними тормозный диск. Если последний будет притянут к левому электромагниту, — 3 то изложница получает разгон, т. е. увели- чение числа оборотов, если же. после переключения реверса, оп будет притянут к правому электромагниту, то получается эффект торможения изложницы. Такого рода II JJ .IhC«IIIIII излогкнпцы С короткими интерваламп в пределах скорости вращРния изложницы, обеспечивающей сохра-, нение форм тела вращения для жидкого, металла, приведет и его интенсивному: перемешиваншо ro время остывания, т. е. создаст указанные вышР условия динамического затвердевапия с вытекающими из них благоприятными последствиями, т. Р., отсутствие расслоения, прививка для кристаллизации жидкого раствора с улучшением структуры и механических качеств изделия.

На электрической схеме вклочения машины (фиг. 3) показаны 1 — реостат.

2 — -мотор (постоянного тока ). 3 и 4— электром«гпптпые катушки (электромаг-,, вит В соответствует оегготгге левого фргггг- j ционного диска 14 на фпг. 1). а электромагнит 4- — правому фрикционпому диску 16 на фиг. Ц, 5 — реверсивный механизм, 6, 7, 8 контакты, связанные с рычагами центробежного регулятора 22 (фпг. Ц. Прп резком уменьшении скорости «ращетшя изложницы центробежный регулятор автоматически перемещает рычаг с контакта 6 на коптакт 7. Одновременно второй рычаг включает в систему контакт 8. При этом положении реостат будет выключеп из системы, будет выключен правый электромагнитный диск, производяший торможение, и вместо него оудет автоматически включен левый диск, передающий вращение валу машины.

Деиствие центробежного регулятора таким образом является в данном случае предо»разптельным на тот случай. если неопытная рука экспериментатора черезмерно резко изменит число о оротов мотор«.

ПОР,It того. к«к короткозамкнутый мотор разовьет надлежащее число оооротоь, центробежный регулятор автоматически переключит рычаг с контакта 7 на контакт 6, а контакт 8 будет выключен. и уже после этого машина снова станет на положение нормально действующей схемы

BIi.1IOtIÐÏÈ Л.

Пр (мет изоорете пя.

l. (, пособ центробежной отлиьки с модуляцией скорости вращения изложницы, отличающийся тем, что модуляцию скорости осуществляют путем сообщения изложнице коротких импульсов торможения и разгона

2. Приспособление для осуществления способа. по п. 1. отличающееся тем, что оно состоит из реьерсивного механизма 3, 4, 5 электромагнитных фрикцпонпых дисков 14, 16 и расположенного между ними тормозного диска. 15.

3. В машине по п. 1 применение центроое;кного регулятора 24 для предотвращения падения числа оборотов ниже критического и восгт«новяения нормального числа оборотов.