Закономерность охлаждения отливки в форме :: Литейные технологии

    

 
Разделы сайта
Статьи
Информация

Закономерность охлаждения отливки в форме

Несмотря на указанное выше большое количество факторов, влияющих па скорость охлаждения отливки в форме, эта скорость все же в определенной степени закономерна. Каждый отдельный фактор может изменить скорость охлаждения (той или другой части отливки), но суммарное их влияние не сильно изменяет продолжительность охлаждения одной отливки по сравнению с аналогичной другой. Располагая большим экспериментальным материалом, можно проверить эту закономерность, и в случае ее подтверждения применить для определения необходимой продолжительности выдержки в форме отливок различного веса и конфигурации.

Изменение температуры остывающей в форме отливки можно выразить формулой:

Ввиду беспрерывного изменения теплофизических свойств металла и формы при остывании отливки несколько изменяется также и величина k. Однако после того, когда форма прогреется и интенсивность теплопередачи резко снизится, абсолютное значение k в определенном, интересующем нас, интервале температур охлаждения изменяется очень незначительно. В формуле (1) все величины, кроме k, известны. Температура металла при заливке в форму t0 замеряется и записывается при заливке форм из каждой плавки.

Продолжительность выдержки отливки в форме т и температуры отливки t замеряли у очень большого количества отливок. Подставляя эти данные в формулу (1), найдем значение k для каждой отливки. Подставляя найденную величину k в формулу (1) и назначая температуру, при которой нужно вынимать отливку из формы, находим интересующую нас продолжительность выдержки.

Определим величину k из формулы (1):

Подставляя в формулу (2) данные о температуре заливки, температуре, при которой отливку вынимали из формы, и время, в течение которого отливка находилась в форме, для всех отливок, вынутых из формы с замером их температуры, найдем по одному конкретному значению k для каждого случая. А подставляя в формулу (2) эти же данные, но полученные при беспрерывном замере температур, найдем значение k для данных отливок при любой температуре и через любой отрезок времени после заливки металла и извлечения отливки из формы.

Нас интересует не любая температура, а только тот ее интервал, в пределах которого осуществляется извлечение отливок из формы, примерно 400—800 °С. В пределах этого интервала через каждые 100 °С было определено указанным выше способом значение к для всех отливок, температура которых замерялась в течение всего периода их охлаждения в форме.

В табл. 2 приводится значение k при температурах 800, 700, 600, 500 и 400 °С для различных отливок весом от 15 кг до 40 т.

Из табл. 2 видно, что колебание значений k при различных температурах относительно небольшое и находится в пределах 2,1 —11,3%, а в среднем составляет 6,5%. Значение k с увеличением веса отливки понижается. Однако в этом понижении наблюдаются отступления от точной зависимости, вызванные специфическими особенностями отливки, толщиной ее стенки и всеми перечисленными ранее переменными факторами, суммарное влияние которых в каждой отливке нашло свое выражение.

Для дальнейших расчетов принято среднее значение k из табл. 2 на все исследованные весовые категории отливок. Определив значение k и задаваясь интересующими значениями величин, входящих в формулу (1), можно построить серию кривых охлаждения для отливок разного веса и легко определять по ним необходимую выдержку отливки в форме для охлаждения ее до заданной температуры.

Но раньше, чем строить кривые, нужно было убедиться в правильности определения значения k и возможности применения его для расчета выдержки отливок других категорий.

С этой целью по описанной выше методике было проведено непрерывное измерение температуры с момента заливки до выбивки более 30 отливок различного веса и конфигурации. Фактическая кривая охлаждения наносилась на диаграмму в координатах температура — время. На эту же диаграмму наносилась расчетная кривая данной отливки, определенная по формуле (1) с применением значения k, полученного опытным путем и рассчитанного для случая, когда отливка вынимается из формы при температуре 600 °С. Для того чтобы построенные на этих данных расчетные диаграммы были более универсальными, замеряли температуру различных отливок. Вес этих отливок находился в пределах от 15,6 кг до 40 т, а толщина стенки отливок от 20 до 700 мм. Отливки сильно отличались одна от другой также и по конфигурации. Температуру замеряли как у отливок простейшей формы типа плиты различной толщины, кольца, зубчатого венца, полувенца, так и у сложных отливок типа корпуса, станины, барабана и др.


Комментарии: 0

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр справа: код подтверждения

Главная » Статьи » Выдержка отливок в формах » Закономерность охлаждения отливки в форме
Порекомендовать
Добавить в закладки