Устройство для изготовления оболочковых стержней

 

ОПИСАНЙИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЬСТВУ

<,715205

Союз Советских

Социаиистических реснубиии (61) Дополнительйоек аат. саид-ву (51)М. Кл.

В 22 С 9/12 (22) Заявлено05,01.78 (23)2566033f22 02 с присоединеннемзаявкнМ

Ввуаауспеиай квинтет

ФОВр ю Маем изобретений н атарнтн9 (23) Приоритет

Опубликовано 3.5.02.80- Бюллетень N .6 (53) УДК 621.744..58(088.8) Дата опубликования описания Х8.02.80 ь (72) Авторы изобретения

10 П. Ледин и.5. М. Кукуй

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (VI ) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЙЗГОТОВЛЕНИЙ ОБОЛОЧКОВЫХ

CTEPKHEA:

Изобретение относится к литейному производству, а именно к устройствам для изготовления оболочковых стержней из смесей на основе водных связующих веществ путем электроосмотического обезвоживания.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройст« во, которое включает стержневой яшйи« анод и устанавливаемый внутри него катод. В известном устройстве катод представляет собой проволочный каркаС, обтянутый металлической сеткой н заполнен» ный адсорбентом (11

Такая конструкция катода не позволяет изготавливать стержни, имеюшие небольшую знаковую часть. Для удалейии влаги за пределы стержня необходйм специальный адсорбент, который требует щ длительной подготовки (суйся), хранения в герметичных емкостях и т. д. Кроме того, установка катода в яшике до заполнения его стержневой смесью препят (2 ствует применений пес сострельного или пескодувного прбцесса-заполнения ящика;

Для полного заполнения всех полостей ящика йеобходимо применять только жид кую смесь. В известном устройстве ад- сорбент находится во внутреийей полости катода, поэтому время процесса- значительно увеличится, так как перемещение влаги, накапливающейся у поверхности катода, к адсорбенту осуществляется лийь за счет осмоса, скорость которого низка.

Белью изобретения является упрошение конструкции устройства.

Бель достигается тем, что катод выйолнен в виде сплошного стержня.

На чертеже показано предлагаемое устро йство.

Устройство состоит из металлического стержневого ящика — анода 3. и катода 2.

Устройство работает следующим образом.

Металлический стержневой ящик за полняют смесью 3 любым известным способом (пескодувным, пескострельным

ЗО

55

3 715 и т. д.). При этом смесь заполняет все полости ашика, достаточно хорошо уплот няется и йлотно прилегает к его рабочей; йоверхности. После завершения процесса заполнения ящика через отверстие в зна ковой части стержня в смесь погружают металлический электрод. В зависимости от размеров и формы знаковой части стержня электрод может быть круглого сечения ели плоский, прямоугольной формы. Электрод подсоединяют к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения, нопожитепьный полюс которого заземляют.

Корпус ящика также заземлен. Благодаря этоМу ящик выполняет роль анода, находясь под нулевым потенциалом, а электрод являетса катодом. Такая схема под. соединения обеспечивает безопасность работы с ящиком и не требует примейения двухпроводной системы подачи напряжения, Под воздействием постоанного электричеСкого поля молекулы воды перемещаютса к отрицательному электроду—, катоду, возле которого накапливаются.

В результате у поверхности стержневого ашика, выполняющего роль анода, формируется оболочка стержневой смеси за счет электроосмотического обезвоживааи связующего материала. При этом скорость формирования оболочки прямо пропорциональна величине напряженности электрического поля. В начальный момент процесса смесь, приготовленнаа на водных связующих вещ ествах, обладает вйсокой проводимостью и во избежание сильного разогрева, который может привести к образованию дефек гов поверхности формы, напряженность электрического йоля следует поддерживать в пределах

4 35 В/см в случае применения связую- щих вещеСтв, обладающих удельной электрической проводимостью до 15 ° 3.0

19 10 ЗОм см, например жидкого стекла. В случае применения связующих веществ, обладающих удельной электрическо5й проводимостью до 7 ° 10 - 9., 10 Ом см например ССБ, напряжен- ность постоянного электрического поля следует поддерживать в пределахот 8 В/см до

50B/см. Снижение напряженности электрического поля ниже 4-8 В/см приво- дит к резкому увеличению длительности процесса формирования оболочки.

В первый момент после включения напряжения между анодом и катодом течет электрический ток. B связи с тем, что зерна песка практически неэлектроф проводны, проводником является тонкая пленка связующего вещества, распределенного по поверхности зерен кварца. Вся затрачиваемая мощность выделяется в виде тепла и пленке связующего, вызывая интенсивный его разогрев и испарение влаги. Однако через 15-20 с после начала процесса происходит полное обезвоживание поверхностного слоя, прилегающего к аноду, и ток между анодом и катодом резко падает. Дальнейшее формиром вание оболочки происходит за счет электроосмотического обезвоживания слоя смеси, прилегающей к аноду, в результате пере мещения молекул воды к катоду. Толщина образующейся оболочки зависит от величины напряженности постоянного электрического поля и длительности осуществления процесса.

Дла формовочной смеси содержащей

92% кварцевого песка 3 КО2А, 2%бентонита и 6% жидкого стекла ()" 1,35г/сЯ

У. и 2,4), при нацраженности постоянного электрического пола Е 4 В/см и длительности процесса 40-60 мин толщина образовавшейся оболочки 2-3 мм. Увеличение напряженности до Е 35 В/см приводит к образованию оболочки толщиной 46 мм через 19-Х5 мин, а через 40-, 60 мин тогш ина оболочки увеличивается до 12-18 мм. Прочность на изгиб изготовленной оболочки 22 кгс/см, Для формовочной смеси, содержащей

93% кварцевого песка ХКО2А, 3% бентонита и 4% ССВ, при напряженности постоянного электрического поля E 10 В/см и длительности процесса 40-60 мйн обеспечивается формирование ободочки ! толщиной 3-4 мм. Увеличение напряжен« ности до Е 50 В/см при той же длительности процесса приводит к увеличенйю толщины образовавшейся оболочки до 1620 мм. Прочность на изгиб такой оболочки 12 кгс/см .

По мере формирования оболочки влага, удаленная из нее, накапливается у катода и смачивает при этом неэатвердевшую стержневую смесь, которая выполняет О роль адсорбента. После завершения процесса формирования оболочки необходимой толщины напряжение отключают и электрод (катод) удаляют иэ внутренней полости стержневого ящика. Ящик кантуют и

l из него удаляют излишки незатвердевшей

; смеси вместе с влагой, которая адсорбируетса на поверхности зерен кварцевого песка. Затем стержневой ашик разнимают

1. Авторское свидетельство СССР

15 М 384596, кл. В 22 С 9/12, 1973.

5 715205 и изготовленную таким способом оболоч- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ку извлекают.

Полученная в описываемом устройстве Устройство для изготовления оболочкооболочка обладает такими же прочност- вых стержней, включающее стержневой ными характеристиками, как и в случае ящик - анод и устанавливаемый внутри неизготовления в известном устройстве. го катод, о т л и ч а ю m е е с я

Однако длительность процесса в этом елу- тем, что, с целью упрощения конструкции, чае значительно меньше и можно изго- катод выполнеи в виде сплошного стержтавливать стержни с небольшим раз- ня. мером знаковой части. Стержневая смесь, 10 удаленная из внутренней полости стержЫя, . Источники информации, после завершения процесса формировании принятые во внимание при экспертизе оболочки, не теряет своих технологичес-. ких свойств и может быть использована для изГотовления других стержней.

Составитель Ю. Булетав

Редактор H. Корченко Техред О. Андрейко Корректор М. немчик

Заказ 9411/8 Tgpaw 889. Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытИй

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4