Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Центробежный метод изготовления оболочковых стержней.

Центробежный метод. Формирование оболочковых стержней с помощью центробежного метода (рис. 88) осуществляют во вращающемся стержневом ящике 2, постоянно нагреваемом в печи 1. Процесс изготовления оболочковых стержней центробежным способом начинается с загрузки лотком 3 во вращающийся стержневой ящик определенной порции песчано-смоляной смеси. Подпружиненный диск 4 входит в контакт с торцом вращающегося стержневого ящика и закрывает его знаковое отверстие.

С помощью оси 5 мерный лоток поворачивается на 180° и высыпает песчано-смоляную смесь. Под влиянием центробежных сил песчано-смоляная смесь равномерно распределяется и уплотняется по внутренней стенке ящика, образуя оболочковый стержень 6. Выброс смеси из ящика предотвращается диском 4. После формирования стержня мерный лоток выводится из ящика. Стержень 6 отверждается за счет тепла подогреваемого в печи ящика и после отверждения выталкивается из него пневматическим толкателем. 7.

Рис. 88. Центробежный метод изготовления стержней: а —введение лотка в стержневой ящик, б — высыпание смеси из лотка в стержневой ящик и формирование стержня, в — извлечение лотка и выталкивание готового стержня

Описанный способ изготовления оболочковых стержней применяют при изготовлении несложных по конфигурации стержней для нужд серийного и массового производства.

Физической основой центробежного метода изготовления оболочковых стержней является наличие постоянного поля центробежных сил, под действием которых протекает процесс формирования и уплотнения стержня и последующее его отверждение.

Если загрузить порцию песчано-смоляной смеси в нагретый стержневой ящик, скорость вращения которого превысит некоторую критическую величину, то на частицы смеси начнет действовать центробежная сила С, величина которой будет равна силе тяжести смеси G. Вследствие этого смесь прижмется к внутренним стенкам стержневого ящика и начнет вращаться вместе с ним. Такое состояние будет соответствовать уравнению C = G.

Величина центробежной силы, которая действует на смесь при вращении формы с числом оборотов n_кр, равна С=mrω²,

где m — масса смеси; r — радиус тела вращения; ω — угловая скорость вращения (πn)/30.

Подставляя в первое уравнение значения ω и G и решая его относительно n_кр, находим

где D — внутренний диаметр стержневого ящика.

Из формулы следует, что критическая угловая скорость смеси обратно пропорциональна корню квадратному из внутреннего диаметра стержневого ящика. Из этой же формулы видно, что критическое число оборотов n_кр не зависит от массы тела, а следовательно, и не определяется материалом смеси, заполняющим стержневой ящик. Поэтому при совместном вращении различных компонентов смеси (особенно при использовании сухой неплакированной смеси) явление плотного прилегания к стенке стержневого ящика будет наблюдаться не только для зерен песка, но одновременно и для порошкообразных частиц связующего ПК-104.

Чтобы формирование стержня сопровождалось одновременным уплотнением смеси, необходимо, чтобы стержневой ящик вращался с числом оборотов, значительно большим, чем n_кр, т. е. чтобы центробежная сила С превышала силу тяжести смеси C>G.

При вращении стержневого ящика со скоростью, превышающей критическую, каждая частица смеси, находящаяся в ящике, утяжеляется во столько раз, во сколько ускорение ее, вызванное центробежной силой, больше ускорения, вызванного силой тяжести частицы

где А — гравитационный коэффициент; ω— угловая скорость вращения стержневого ящика; r — внутренний радиус стержневого ящика; g — ускорение силы тяжести.