Литье по газифицируемым моделям - Шуляк B.C.
ISBN 978-5-91259-011-5
Скачать (прямая ссылка):
Угол внешнего трения песка
Наименование материала
Гусаровский Ореховский Часов-ярский
неуплот- уплот- неуплот- уплот- неуплот- уплот-
ненный ненный ненный ненный ненный ненный
14°20" 27°30" 9°50" 25°40" 8° 22°40"
17°50" 31°30" 14°30" 29°20" 11° 23°20"
27°10" 36°10" 17о4о» 33°50" 14°40" 28°40"
28°10" 40° 18°40м 35°40" 16°30" 34°40"
Сталь нержавеющая Дюраль
Пенополистирол плотностью 25 кг/м3
Пенополистирол с покрытием
В табл. 5.3 представлены значения угла внешнего трения песков о материалы, которые применяются при данном методе литья.
Форма из кварцевого песка относится к типу капиллярно-пористых тел, процесс переноса тепла в которых осуществляется
221
220
за счет контактной теплопроводности зерен наполнителя, излучением от твердой основы и конвекцией газа в порах формы.
В зависимости от температуры доля того или иного вида переноса тепла может уменьшаться или увеличиваться, поэтому установить количество каждого вида теплопередачи в общем тепловом потоке не представляется возможным [13]. При производстве отливок по газифицируемым моделям на процесс тепломассоперено-са могут оказывать влияние продукты термической деструкции пенополистирола. Поэтому влияние формы на тепломассоперенос в процессе кристаллизации и охлаждения отливки можно правильно оценить с помощью эффективных теплофизических коэффициентов, учитывающих все виды тепломассопереноса. На рис. 5.15 представлена зависимость эффективных коэффициентов теплопроводности Я,, теплоемкости с, теплоаккумуляции Ъ и температуропроводности а формы из песка от температуры заливаемого металла. Эффективные теплофизические характеристики уплотненных форм из кварцевого песка незначительно отличаются от соответствующих характеристик сырой песчано-глинистой формы, и, следовательно, это не должно оказывать существенного влияния на формирование физико-механических свойств отливок при ЛГМ [14, 15].
* 0,7
0,5 -0,4 0,3 0,2
0,1 0
го 0,5 о ГО 50 о г ^2,0 - X
- и _ Л,8 о
- | 0,4 -^40 - а 1,6
- о _ 1 - 1,4 а
- 0,3 - -о 30 - 1,2 Ъ
- - 1,0
- 0,2 - 20 - 0,8 А
- - 0,6 /
- 0,1 - 10 _ 0,4
- - 0,2 0 | 1111 11)1
500
700
900 1100
1300
1500
т, °с
Рис. 5.15. Изменение эффективных теплофизических коэффициентов формы из кварцевого песка в зависимости от температуры заливаемого металла
222
5.3. Магнитная формовка
В постоянном магнитном поле ферромагнитные частицы наполнителя, намагничиваясь, сцепляются друг с другом, придавая форме в целом определенную прочность, которая будет зависеть от величины магнитной индукции и магнитной проницаемости наполнителя. Таким образом, магнитное поле выполняет роль связующего в песчано-глинистых формах. На рис. 5.16 представлено постоянное магнитное поле пространства, заполненное ферромагнитным материалом с известной магнитной проницаемостью Ц1 > 1.
Рис. 5.16. Распределение магнитного потока в постоянном магнитном поле из материалов с различной магнитной проницаемостью
Если рассеиванием магнитного потока с торцов рассматриваемого пространства пренебречь, то можно считать, что магнитное поле в нем будет однородным, т. е. величины индукции В и напряженности Н не зависят от координат и будут постоянными в любой точке пространства. Если внести в данное поле тело АА'ББ' магнитной проницаемостью ц = 1, то оно разделит рассматриваемое поле на три равные части площадью ^ = = 5з> причем ^ + 5г + + ?з = 5о. Согласно закону магнитных цепей [16, 17], магнитный поток Ф прямо пропорционален магнитодвижущей силе ^ и обратно пропорционален магнитному сопротивлению Ят:
Ф = — = (5.26)
К
где магнитное сопротивление определяется по формуле
223
*п,=~> (5-27)
где / — расстояние между полюсами магнита; ? — сечение магни-топровода.
В соответствии с принятой схемой на рис. 5.16 можно записать: Ф0 =Ф, +Ф2 +Ф3 =-2^ + -^- +(5.28)
Кт, Кт2 Кт3
Так как магнитодвижущая сила одинакова для всех участков, а магнитное сопротивление различно, величина магнитного потока будет определяться соотношением
ф а2 = ф2^2 •
Если подставить значения Ф! = В$1 и Ф2 = В2Б2 и раскрыть величину Ят, то после упрощения получится соотношение
р1 р?
^- = ^-. (5.29)
^1 Ц2
Таким образом, при внесении в магнитное поле тела с отличной от поля проницаемостью величина магнитной индукции в теле и в поле будет прямо пропорциональна магнитной проницаемости. Это значит, что магнитная индукция на участках ^ и 5з будет в ц, раз больше, чем на участке 5г- В этом случае величины В (х, у) и Н(х, у) будут функциями координат, т. е. всякое внесенное в магнитное поле тело с другой магнитной проницаемостью будет искажать магнитное поле. Под действием внешнего магнитного поля Н ферромагнитная частица К, намагничиваясь, создает собственное магнитное поле Но, противоположное внешнему магнитному полю [16, 17]. Результирующее магнитное поле будет иметь напряженность к.
к=Н-Н0. (5.30)
Величина собственного поля Но пропорциональна интенсивности намагничивания ./:
Н0=Ш, (5.30, а)
где N — коэффициент размагничивания, который определяется формой частицы. Для шара 7У= 1/3.
