1.2.7.2. Влияние вибрации на уплотняемость песков
При ВПФ процессе большее значение имеет вибрация для уплотнения песка.
Ускорение вибрации (G) должна быть больше нагружений массы в 1,0-1,5 раза, если стол с опокой поджимаются к бункеру, и в 0,8-1 раза, если стол с опокой находятся на пневматических амортизаторах.
Сила вибрации рассчитывается по формуле:
R=K1W/K2C/
Где, P – возмущающая сила мотора;
К – ускорение вибрации /G2/; W – общий вес груза, кг;
Сила вибрации при 2х вибраторах равна Р/2.
где σ – должно быть 1,0-1,5;W=M1+M2……M6, кг;
М1 – масса опоки;М2 – масса песка;М3 – масса стола;М4 – масса моделей;
М5 – масса вибратора;М6 – масса коробки.
Необходимо обратить внимание на то, что содержание влаги в песке понижает его текучесть. Даже при содержании влаги 0,45 уплотняемость снижается на 15%.
Зависимость между длительностью вибрации и. уплотняемостью показано на графике рис. 1.26. . При повышении возмущающей силы вибратора уплотняемость песка увеличивается и при достижении силы 1,7σ уплотняемость достигает 1800 кг/м3.
Следует отметить, что чем ниже уплотняемость песка, тем больше влияние колебаний от перемещения наполнителя в форме на точность формы и размеров отливки.
Большое значение имеет вид вибрации. Для достижения хорошей уплотняемости при вертикальной вибрации необходимо приложить вибрацию с возмущающейся силой 1,7σ в течечние 30-40 с. Для создания такой вибрации необходимы мощные вибраторы. При установке вибраторов вертикально создается горизонтальная вибра-ция, которая уплотняет песок до необходимой плотности в течение 5-10 с. На графике рис. 1.27. представлены сравнительные характеристики уплотняемости, в зависимости от вида вибрации. Зависимость между ускорением вибрации и уплотняемостью показана на графике, рис.1.28. При времени вибрации 30 с при изменении массы формы и стола (увеличивая массу формы, уменьшая массу стола и наоборот), уплотняемость песка в форме относительно не изменяется.
На графике, рис. 1.29 показана зависимость прочности на сжатие твердости формы от степени разряжения в форме.
Влияние насыпной массы на прочность при сжатии и твердость формы показано на графике, рис. 1.30.
1.2.7.3. Температура песков.
Средняя температура песка, высыпанного из форм, для однотонной отливки равняется 350°С, а для 0,1 тонны - 100°С.
В зависимости от времени выдержки отливки в форме приведенные величины могут меняться в ту или другую сторону.
Для повторного использования песка, температура которого должна быть ниже 50°С, его необходимо охлаждать.
Время вибрации (сек).
Рис. 1.27. Влияние вибрационного ускорения на уплотняемость песка
в фиксированный промежуток времени.
Время вибрации, с
Рис.1.28. Зависимость между уплотняемостью и временем вибрации (вибрационное ускорение 1,5 с). Вибрация: х-горизонтальная; Δ-циркулярная ; о-вертикальная
1.2.8. Сопутствующие материалы
1.2.8.1. Металлорукав
При изготовлении отливок сложной геометрической формы для равномерного отсоса воздуха по всему объему полуформ, применяется гибкий металлорукав.
Диаметр условного прохода и длина металлорукава подбирается в зависимости от объема опоки /см.раздел "опоки"/.
время вибрации
Рис.1.29. Зависимость между уплотняемостью и скоростью вибрации.
Масса формы стола; х-0,5кг; о-2,0кг;Δ-5,0кг.
Рис. 1.30. Зависимость между прочностью на сжатие и твердости формы от степени разрежения в форме.
Рис. 1.31. Влияние насыпной массы на прочность при сжатии и твердость формы.
Характеристики металлорукавов, применяемых для отсоса воздуха, из полуформ приведены в таблица 1.6.
Таблица 1.6
Диаметр условного прохода Dу |
Внутренний диаметр |
Наружный диаметр |
Масса 1м, кг |
Радиус изгиба, мм |
Рабочее давление, Па (кгс/см2) |
||
без оплетки |
с оплеткой |
без оплетки |
с оплеткой |
||||
10 |
9,3 |
14 |
15,5 |
0,28 |
0,43 |
150 |
147*104(15)-68,6*104(7) |
15 |
14 |
20,2 |
21,7 |
0,6 |
0,8 |
210 |
|
20 |
19 |
28 |
29,5 |
1,0 |
1,3 |
300 |
|
25 |
23,5 |
33 |
34,5 |
1,27 |
1,65 |
350 |
|
32 |
30 |
30 |
40 |
1,6 |
2,1 |
350 |
|
40 |
38 |
48 |
50 |
2,2 |
2,7 |
550 |
|
50 |
48 |
62 |
64 |
3,5 |
4,1 |
600 |
|
Условное обозначение: Р1-Ц-Х-20Х10000 ГОСТ 3575-75.
Р1-Н-А-0Н-25Х10000 ГОСТ 3575-75.
где: Р1 – марка рукава , Ц – сталь оцинкованная, Х – нить хлопчато-бумажная; ГО – условный проход, мм,10000 – длина металлорукава, мм
Н – нержавеющая сталь, А – нить асбестовая, ОН – оплетка нержавеющая.