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 2^х 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.

 

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
	9,3		15,5	0,28	0,43		147*104(15)-68,6*104(7)
		20,2	21,7	0,6	0,8
			29,5	1,0	1,3
	23,5		34,5	1,27	1,65
				1,6	2,1
				2,2	2,7
				3,5	4,1

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.