Теория и технология литейного производства: Учебное пособие, страница 104

Уплотнение формовочной смеси с помощью методов, отне­сенных к первой группе, происходит в результате того, что смесь разгоняется, а потом резко тормозится. В результате этого во всех щу.. у / / f . Yfl 9   слоях смеси возникают силы

инерции, которые, действуя в направлении движения, уплотняют смесь.

Эффективность методов уплотнения, включенных во вторую группу, зависит в первую очередь от сил взаи­модействия газового (воздуш­ного) потока со смесью, воз­никающих во всех слоях, где существует газовый поток. Эти силы, действуя в направ­лении газового потока, при­водят смесь в движение и уп­лотняют ее.

Третью группу составляют методы уплотнения, весьма

„ _ _                                                   ,                  близкие по механизму дейст-

Рис.5.16. Схема уплотнения формы                                                     ¹

____ „„„„„„„„„                                 вия со статическим прессо-

встряхиванием                                                                              ^г

ванием. Основное отличие заключается в том, что при использо­вании прессово-динамического уплотнения происходит непрерыв­ное изменение скорости прессующего усилия.

К динамическим методам относится также пескометное уп­лотнение, по механизму действия являющееся комбинацией инерционного и прессово-динамического уплотнения.

Уплотнение форм встряхиванием происходит под действием сил инерции смеси, которые возникают в результате подъема стола встряхивающей машины с опокой и наполнительной рамкой на высоту h = 0,05-0,08 м, последующего его падения и удара о пре­пятствие. При этом кинетическая энергия, сообщенная смеси, пе­реходит в работу ее уплотнения. Встряхивание осуществляется (рис. 5.16) при подаче сжатого воздуха через каналы 3 и 4 в ниж­нюю полость цилиндра 1, в результате чего встряхивающий пор­шень 5 начинает подниматься вверх. При этом впускное отверстие 3 перекроется боковой поверхностью поршня, а нижняя его кром­ка откроет выхлопные окна 2, в результате чего воздух выйдет в атмосферу. Так как давление под поршнем снизится, то стол упа­дет на торец цилиндра 1 и при ударе уплотнит формовочную смесь в опоке 8 и наполнительной рамке 9. Происходит это в связи с тем, что скорость стола, а также модельной оснастки в этот момент снижается с 0,5-1,0 м/с до нуля, в то время как формовочная смесь в опоке, продолжая двигаться вниз по инерции, уплотняет­ся. При этом продолжительность действия уплотняющих сил очень незначительна и необходимое уплотнение достигается только после 20-80 ударов. Дальнейшее повышение количества ударов стола приводит к накоплению в объеме смеси пластических и упругих деформаций, перемещению ее из одних участков формы в другие, обтеканию модели, выравниванию структуры смеси, после чего наступает стабилизация уплотнения. Не менее важное влияние на процесс уплотнения оказывает частота ударов. Так, встряхиваю­щие механизмы без амортизации ударов делают примерно 100- 120 ударов в минуту, а с амортизацией— 500-600.

Существенным недостатком встряхивающего метода уплот­нения является неравномерная плотность формы. Около модель­ной плиты смесь уплотнена значительно больше, чем в верхней части формы, т.к. при ударе на нижние слои действует сила инерции всей массы смеси, находящейся в опоке и наполнитель­ной рамке. В связи с этим после уплотнения встряхиванием верхний слой формы обычно доуплотняют одним из следующих способов: трамбованием при помощи ручных или пневматических трамбовок; помещением в опоку некоторого избытка формовочной смеси (обычно для этого используется наполнительная рамка) для компенсации уменьшения объема смеси при ее уплотнении, а также для создания дополнительного давления; нагружением фор­мы (т.е. встряхивание с дополнительным грузом); подпрессовкой.

За меру уплотняющего воздействия при встряхивании при­нимают удельную работу а (Дж/м²), сообщенную смеси за п уда­ров стола: