Установка для моделювання процесів одержання біметалевих і багатошарових виливків

Установка для моделювання процесів одержання біметалевих і багатошарових виливків, яка має ливниковий канал, що складається з ливникової чаші або лійки, стояка, шлаковловлювача і живильників, яка відрізняється тим, що в складі ливникового каналу передбачена змінна, виконана з прозорого матеріалу, проміжна реакційна камера для розміщення добавки для внутрішньоформної обробки розплаву, що заливається, а також друга 3 20296 чаші або лійки (стакана), стояка, шлаковловлювача і живильників, передбачена виконана з прозорого матеріалу змінна проміжна реакційна камера для розміщення модифікуючої, легуючої або іншої добавки для внутрішньоформенної обробки розплаву, а також друга незалежна ливниковоживляча і модифікуюча система, яка має ливниковий канал, що складається з ливникової чаші або лійки (стакана), стояка, шлаковловлювача і живильників, у конструкції якої також передбачена виконана з прозорого матеріалу друга змінна проміжна реакційна камера для розміщення добавки другого типу для внутрішньоформенної обробки розплаву. Крім того, у конструкції установки передбачена прозора модель ливарної форми, яка представляє собою плоску плиту або плоский осьовий переріз виливка, що включає передню і задню стінки, виконані з прозорого матеріалу, наприклад органічного або кварцового скла, змінний нижній піддон, що грає роль одночасно підстави моделі, і змінні торцеві стінки, що моделюють охолоджувані бічні поверхні виливка, конструкція яких забезпечує одночасно підведення живильників до виливка з однієї сторони на різних рівнях по висоті або з різних сторін на одному або різних рівнях по висоті. Змінний нижній піддон і змінні торцеві стінки виконуються з різних матеріалів, які характеризуються різними теплофізичними властивостями, що дає можливість моделювати різні умови тепловідводу в нижній частині виливка і на її бічних (охолоджуваних) поверхнях, у тому числі враховува ти можливість використання зовнішнього холодильника для прискореного тепловідводу (захолоджування) у нижній частині виливка. Змінні стояки дозволяють моделювати різне підведення моделюючого складу в реакційні камери і до виливка. Суть корисної моделі ілюструється кресленнями, де на фіг.1 представлена схема установки для моделювання процесів одержання біметалевих і багатошарових виливків, а на фіг.2 - фотографія зовнішнього вигляду пропонованої установки для моделювання. Установка складається з прозорих елементів, що моделюють дві незалежні ливникові системи, а також плоску модель порожнини форми (виливка). Перша ливникова система призначена для заливання першої порції рідкого металу в прозору модель ливарної форми 1 і складається з ливникової чаші або лійки 2, стояка 3, шлаковловлювача 4, проміжної реакційної камери 5 для розміщення першої легуючої або модифікуючої добавки 6, живильника 7. Друга ливникова система забезпечує можливість заливання без витримки або після визначеної тимчасової витримки другої порції розплаву в прозору модель ливарної форми 1 і включає ливникову чашу або лійку 8, стояк 9, шлаковловлювач 10, проміжну реакційну камеру 11 для розміщення другої легуючої або модифікуючої добавки 12, живильника 13. Плоска прозора модель ливарної форми, що моделює плоский виливок або його осьовий переріз, 1, складається з прозорих передньої 14 і задньої 15 стінок, змінних торцевих 16 і 17 стінок і змінного нижнього 4 піддона 18, що є одночасно і основою для зборки прозорої моделі ливарної форми плоского виливка. Установка працює в такий спосіб. Перед зборкою установки в реакційну камеру 5 першої ливникової системи на визначену висоту завантажують першу речовину (добавку) 6 з визначеним заданим розміром часток, для моделювання, наприклад, карбідостабілізуючої обробки розплаву усередині ливарної форми. У реакційну камеру 11 другої ливникової системи на визначену висоту завантажують другу речовину (добавку) 12 з визначеним заданим розміром часток, для моделювання, наприклад, внутрішньоформенної графітизуючої або сфероїдизуючої обробки розплаву. Завантажуючи добавки на визначену висоту реакційної камери, тим самим, забезпечується необхідний коефіцієнт заповнення реакційної камери. У ливникову ча шу або лійку 2 із проміжної ємності, що моделює розпивочний пристрій (ливарний ківш), заливають моделюючу речовину, наприклад, воду, розплави парафіну, стеарину, гіпосульфіта або ін. При протіканні моделюючої рідини по каналах ливникової системи, проходячи через проміжну реакційну камеру 5, потік рідини взаємодіє з речовиною 6, що знаходиться в реакційній камері і моделює першу модифікуючу або легуючу добавку, і захоплює частки цієї речовини в обсяг порожнини ливарної форми 1 і заповнює порожнину прозорої моделі з заданою швидкістю на задану висоту. Без витримки або після витримки розплаву залитої порції протягом визначеного часу з проміжної ємності (розпивочного ковша) у ливникову чашу або лійку 8 при заданій температурі заливають ту ж моделюючу розплав рідину, наприклад воду, розплави парафіну, стеарину, гіпосульфіта або ін. Проходячи через стояк 9 і шлаковловлювач 10, рідина, що моделює розплав, надходить у другу реакційну камеру 11, де взаємодіє з другою речовиною-добавкою 12, що знаходиться в реакційній камері і моделює внутрішньоформенну обробку розплаву, наприклад графітизуючим або сфероїдизуючим модифікатором. Після чого оброблена в реакційній камері 11 рідина через живильник 13 надходить у порожнину ливарної форми 1, заповнену на першій стадії заливання на визначену висоту модельною речовиною. Спостерігаючи за моделюємою картиною і реєструючи за допомогою кіно- фото- або відеозйомки процеси і явища, що протікають у фізичній моделі на всіх стадіях виготовлення біметалевого виливка з модельного матеріалу, можна зміною керованих параметрів ливникової системи, характеру і параметрів добавок, температурнотимчасових умов подачі (надходження) моделюючої рідини, часу витримки між заливаннями і т. і. домагатися оптимальних умов взаємодії добавок з моделюючою рідиною, заповнення форми розплавом, затвердіння залитої порції (нижньої частини виливка), засвоєння речовини добавок і необхідного розподілу їх в обсязі виливка. Використання результатів моделювання в умовах виготовлення реальних форм дозволяє коректувати конструкції ливникових систем, і в 5 20296 першу чергу проміжних реакційних камер, оптимізувати температурно-тимчасові умови лиття, характер добавок, що завантажуються в реакційні камери ливникових систем, інші фактори і параметри з метою підвищення якості одержуваного лиття і забезпечення заданої структури і властивостей виливків. Пропонована установка для моделювання процесів одержання біметалевих і багатошарових виливків з одного базового розплаву з використанням методів внутрішньоформенної обробки Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 6 рідкого металу може бути також використана як наочний матеріал у навчальному процесі, у тому числі для постановки і виконання лабораторних робіт з елементами досліджень. Джерела інформації: 1. Рабинович Б. В. Введення в ливарну гідравліку. М., «Ма шинобудування», 1966, 423с. 2. А.с. №1135531. 4(51) У 22 С 9/08. Установка для моделювання ливникових систем // Анисович Г.А., Нікітін В.Г., Клековкин А.Я., Михасев Г.А. Заявл. 05.12.83. Опубл. 23.01.85. Бюл.№3. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601