RU182267U1 - INSTALLATION FOR RESEARCH OF POWER INTERACTION OF CASTING METAL WITH THE FORM MATERIAL WHEN CASTING IS HARD - Google Patents

INSTALLATION FOR RESEARCH OF POWER INTERACTION OF CASTING METAL WITH THE FORM MATERIAL WHEN CASTING IS HARD Download PDF

Info

Publication number
RU182267U1
RU182267U1 RU2017141459U RU2017141459U RU182267U1 RU 182267 U1 RU182267 U1 RU 182267U1 RU 2017141459 U RU2017141459 U RU 2017141459U RU 2017141459 U RU2017141459 U RU 2017141459U RU 182267 U1 RU182267 U1 RU 182267U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
casting
metal
cavities
grippers
movable
Prior art date
Application number
RU2017141459U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Олегович Ольховик
Владимир Владимирович Десницкий
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова"
Priority to RU2017141459U priority Critical patent/RU182267U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU182267U1 publication Critical patent/RU182267U1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области металлургии и литейного производства. Технический результат, от использования полезной модели, заключается в повышении точности измерения исследуемых силовых и деформационных процессов взаимодействия затвердевающего металла отливки с материалом песчаной литейной формы за счет исключения лобовых сил сопротивления со стороны формовочного материала. Установка, также как и прототип, содержит основание, на котором установлены две металлические опоки, заполненные песчаной формовочной смесью, в верхней из которых выполнен литниковый канал, а в нижней - две полости для двух идентичных металлических отливок, измерительные устройства для измерения температуры и усилия усадки металлических отливок, причем в нижней опоке установлены по две пары подвижных и неподвижных захватов для каждой отливки, из которых неподвижные захваты закреплены на опоке с одной стороны полостей, а подвижные установлены с возможностью осевого перемещения с противоположной стороны полостей. В отличие от прототипа в полостях нижней опоки установки между песчаной формовочной смесью и подвижными захватами зафиксированы демпфирующие вставки из легко деформируемого материала, толщина которых составляет 0,07-0,1 длины рабочей части металлических отливок. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to the field of metallurgy and foundry. The technical result from the use of a utility model is to increase the measurement accuracy of the investigated force and deformation processes of the interaction of the hardened casting metal with the sand casting material by eliminating the frontal drag forces from the molding material. The installation, as well as the prototype, contains a base on which two metal flasks are installed, filled with a sand molding mixture, in the upper of which a sprue channel is made, and in the lower - two cavities for two identical metal castings, measuring devices for measuring temperature and shrink force metal castings, moreover, two pairs of movable and fixed grippers for each casting are installed in the lower flask, of which fixed grippers are mounted on the flask on one side of the cavities, and the movable ones are installed veins with the possibility of axial movement from the opposite side of the cavities. In contrast to the prototype, damping inserts of easily deformable material, the thickness of which is 0.07-0.1 of the length of the working part of metal castings, are fixed in the cavities of the lower flask of the installation between the sand molding mixture and movable grippers. 2 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области металлургии и литейного производства, а именно к установкам для исследования свойств литейных сплавов, песчаных формовочных материалов и может быть использована для определения параметров силового взаимодействия металла отливки с формовочным материалом при затвердевании отливки.The utility model relates to the field of metallurgy and foundry, namely, to installations for studying the properties of casting alloys, sand molding materials and can be used to determine the parameters of the force interaction of the casting metal with the molding material during casting solidification.

Известно устройство по патенту РФ №69071. МПК С22С 1/02, опубл. 10.12.2007, содержащее датчик измерения температуры, блок измерения усадки, аналого-цифровой преобразователь, ЭВМ блок измерения термоэдс, состоящий из двух металлических электродов, погруженных в расплав, и программного обеспечения, позволяющего интерпретировать полученные данные в ЭВМ. Недостатком данного устройства является невозможность измерения параметров силового взаимодействия между металлом затвердевающей отливки и материалом формы при усадке отливки.A device is known according to the patent of the Russian Federation No. 69071. IPC S22C 1/02, publ. 12/10/2007, containing a temperature measuring sensor, a shrinkage measuring unit, an analog-to-digital converter, a computer thermoelectric power measuring unit, consisting of two metal electrodes immersed in the melt, and software that allows you to interpret the data obtained in the computer. The disadvantage of this device is the impossibility of measuring the parameters of the force interaction between the metal of the hardened casting and the mold material during shrinkage of the casting.

Известно устройство по патенту по патенту РФ №88353, МПК С22С 1/02, опубл. 29.06.2009, содержащее основание и металлическую опоку, в полость песчано-глинистой формы которой заливается расплав. Для измерения изменения размеров отливки (усадки) при ее кристаллизации устройство снабжено тягой, пластиной и датчиком малых перемещений. Хромель-алюмелевая термопара позволяет измерять термические характеристики расплава. Электрические сигналы от хромель-алюмелевой термопары и датчика малых перемещений поступают в аналого-цифровой преобразователь, обрабатываются и передаются в ЭВМ. Устройство позволяет оценивать структурные изменения в процессе кристаллизации и усадки сплавов, обусловленные воздействием различных технологических факторов, но при этом оно не учитывает силовое взаимодействие между металлом отливки и материалом формы.A device according to the patent of the Russian Federation patent No. 88353, IPC C22C 1/02, publ. 06/29/2009, containing a base and a metal flask, into the cavity of a sandy-clay form of which the melt is poured. To measure the change in the size of the casting (shrinkage) during its crystallization, the device is equipped with a rod, plate and a sensor for small displacements. A chromel-alumel thermocouple measures the thermal characteristics of the melt. Electrical signals from a chromel-alumel thermocouple and a small displacement sensor are fed to an analog-to-digital converter, processed and transmitted to a computer. The device allows you to evaluate structural changes in the process of crystallization and shrinkage of alloys, due to the influence of various technological factors, but it does not take into account the force interaction between the casting metal and the mold material.

Из известных решений наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого устройства по технической сущности и назначению является устройство по патенту РФ на полезную модель №171198, МПК С22С 1/02 (2006.01), опубл. 23.05.2017, содержащее основание, на котором установлены две металлические опоки, заполненные песчаной формовочной смесью, в верхней из которых выполнен литниковый канал, а в нижней - первая полость для металлической отливки, и измерительные устройства для измерения температуры металлической отливки в виде установленной в полости песчаной формы термопары и для измерения усилия усадки металлической отливки, выходы которых подключены к аналого-цифровому преобразователю, встроенному в персональный компьютер. В песчаной форме нижней опоки выполнена вторая полость - для второй металлической отливки, идентичная первой полости, при этом в нижней опоке установлены две пары захватов, выполненные с возможностью двустороннего захвата каждой металлической отливки, при этом два захвата с одной стороны полостей закреплены на опоке неподвижно, а вторые два захвата с противоположной стороны полостей - с возможностью осевого перемещения, при этом установка снабжена дополнительным измерительным устройством для измерения усилия усадки второй металлической отливки, выход которого подключен к упомянутому аналого-цифровому преобразователю.Of the known solutions, the closest analogue (prototype) of the device according to the technical nature and purpose is the device according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 171198, IPC С22С 1/02 (2006.01), publ. 05/23/2017, containing a base on which two metal flasks are installed filled with a sand molding mixture, in the upper of which a sprue channel is made, and in the lower - the first cavity for metal casting, and measuring devices for measuring the temperature of the metal casting in the form installed in the cavity sand-shaped thermocouples and for measuring the shrinkage forces of metal castings, the outputs of which are connected to an analog-to-digital converter built into a personal computer. In the sand form of the lower flask, a second cavity is made - for the second metal casting, identical to the first cavity, while in the lower flask there are two pairs of grippers made with the possibility of two-sided gripping of each metal casting, while two grippers on one side of the cavities are fixed on the flask, and the second two grips on the opposite side of the cavities with the possibility of axial movement, while the installation is equipped with an additional measuring device for measuring the shrinkage force of the second metal oh casting, the output of which is connected to the aforementioned analog-to-digital Converter.

Недостатком данного устройства является то, что при перемещении подвижных захватов в осевом направлении усадки затвердевающего металла они упираются в формовочную смесь, сжимая ее. При этом возникают дополнительные силы сопротивления со стороны формы, которые искажают измерения силовых и деформационных характеристик силового взаимодействия (торможения усадки) металла отливки с материалом формы при затвердевании отливки.The disadvantage of this device is that when moving movable grippers in the axial direction of shrinkage of the hardened metal, they abut against the molding mixture, compressing it. In this case, additional resistance forces arise from the side of the mold, which distort the measurements of the force and deformation characteristics of the force interaction (inhibition of shrinkage) of the casting metal with the mold material during casting solidification.

Предлагаемая полезная модель позволяет получить новый по сравнению с прототипом технический результат, который заключается в повышении точности измерения исследуемых силовых и деформационных процессов взаимодействия затвердевающего металла отливки с материалом песчаной литейной формы за счет исключения лобовых сил сопротивления (сжатия) со стороны формовочного материала.The proposed utility model allows to obtain a new technical result compared to the prototype, which consists in increasing the measurement accuracy of the investigated force and deformation processes of the interaction of the solidified casting metal with the sand casting material by eliminating the frontal drag forces (compression) from the molding material.

Для достижения указанного технического результата используется следующая совокупность существенных признаков: в установке для исследования силового взаимодействия металла отливки с материалом формы при затвердевании отливки, содержащей также как и прототип, основание, на котором установлены две металлические опоки, заполненные песчаной формовочной смесью, в верхней из которых выполнен литниковый канал, а в нижней - две полости для двух идентичных металлических отливок, размещенные в песчаной форме нижней опоки устройства для измерения температуры металлических отливок и для измерения усилия усадки отливок, при этом в нижней опоке установлены по две пары подвижных и неподвижных захватов для каждой отливки, из которых неподвижные захваты закреплены на опоке с одной стороны полостей, а подвижные - установлены с возможностью осевого перемещения с противоположной стороны этих полостей, в отличие от прототипа в полостях нижней опоки между песчаной формовочной смесью и подвижными захватами зафиксированы демпфирующие вставки из легко деформируемого материала, толщина которых составляет 0,07-0,1 длины рабочей части металлических отливок. При этом демпфирующие вставки могут быть выполнены из асбестовой крошки и прикреплены, например, с помощью клея к опорной поверхности подвижных захватов.To achieve the technical result, the following set of essential features is used: in the installation for studying the force interaction of the casting metal with the mold material during the casting solidification, which also contains a prototype, a base on which there are two metal flasks filled with a sand molding mixture, in the upper of which a sprue channel is made, and in the bottom there are two cavities for two identical metal castings placed in the sand form of the lower flask of the measuring device temperature of metal castings and for measuring the shrinkage force of castings, while in the lower flask are two pairs of movable and fixed grippers for each casting, of which fixed grips are fixed on the flask on one side of the cavities, and movable grips are mounted with the possibility of axial movement from the opposite the sides of these cavities, unlike the prototype, in the cavities of the lower flask between the sand molding mixture and movable grippers, damping inserts of easily deformable material are fixed, the thickness otoryh is 0.07-0.1 the length of the working part of the metal castings. In this case, the damping inserts can be made of asbestos chips and attached, for example, with glue to the supporting surface of the movable grippers.

Сущность полезной модели состоит в возможности экспериментального определения силовых и деформационных характеристик взаимодействия металла затвердевающей отливки и материала формы. Причем измерения, как линейного размера усадки, так и усилия усадки выполняются одновременно на двух однотипных образцах, расположенных в идентичных полостях одной литейной формы, заливаемой из одной плавки, что обеспечивает достоверность проводимых исследований. Кроме того, предлагаемое решение позволяет дополнительно изучать свойства силового сопротивления песчаной литейной формы при ее линейном сжатии в условиях давления на нее опорной плоскости подвижного захвата, что в свою очередь позволяет получить экспериментальную зависимость упругих свойств формы при сжатии в зависимости от ее плотности, которая в реальных условиях производства может сильно варьироваться. В результате появляется новая возможность объективного сравнения картины силового взаимодействия металла отливки с материалом формы во время затвердевания отливки при различных условиях торможения усадки металла со стороны формы, в т.ч. как в направлении усадки, так и в перпендикулярном направлении, что расширяет область использования установки. Фиксируемые кинетические зависимости деформации и усилия в экспериментальных отливках от температуры металла или температуры формы теперь не будут включать в себя усилия от сжатия материала формы подвижным захватом.The essence of the utility model is the possibility of experimental determination of the force and deformation characteristics of the interaction of the metal of the hardened casting and the mold material. Moreover, measurements of both the linear size of the shrinkage and the shrinkage force are performed simultaneously on two samples of the same type located in identical cavities of the same casting mold, poured from the same melt, which ensures the reliability of the studies. In addition, the proposed solution allows us to additionally study the properties of the power resistance of the sand casting mold when it is linearly compressed under the pressure of the supporting plane of the movable grip on it, which in turn allows us to obtain an experimental dependence of the elastic properties of the mold upon compression, depending on its density, which in real production conditions can vary greatly. As a result, a new opportunity arises for an objective comparison of the pattern of force interaction of the casting metal with the mold material during the solidification of the casting under various conditions of braking of metal shrinkage from the mold side, incl. both in the direction of shrinkage and in the perpendicular direction, which expands the scope of use of the installation. The fixed kinetic dependences of the deformation and the effort in experimental castings on the metal temperature or the mold temperature will no longer include the forces from compression of the mold material by a movable gripper.

Сопоставление предлагаемого устройства и прототипа показало, что поставленная задача - повышение точности измерения исследуемых силовых и деформационных процессов взаимодействия затвердевающего металла отливки с материалом песчаной литейной формы решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».A comparison of the proposed device and the prototype showed that the task is to increase the measurement accuracy of the investigated force and deformation processes of the interaction of the hardened cast metal with the sand casting material is solved as a result of a new set of features, which proves the proposed utility model meets the patentability criterion of "novelty".

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором приведено схематическое изображение заявляемой установки:The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a schematic representation of the inventive installation:

на фиг. 1 - вид сверху,in FIG. 1 is a top view

на фиг. 2 - вид сбоку.in FIG. 2 is a side view.

Разработанная установка содержит сварное основание из двутавровых балок 1, на котором крепятся нижняя опока 2 и верхняя опока 3 с помощью двух центрующих штифтов 4. Исследуемые отливки (образцы) 5 расположенные в нижней опоке 2, заполненной песчаной формовочной смесью 6, где также расположены четыре силовых захвата 7 с обоих концов каждой отливки. Подвижность и центровку силовых захватов обеспечивают направляющие цилиндрические втулки 8. запрессованные в нижнюю опоку 2. Единая литниково-питающая система и прибыль для питания двух экспериментальных отливок расположена в песчаной форме верхней опоки 3. Силовые захваты 7 с одной стороны отливок неподвижно крепятся клиновыми штифтами в опорных кронштейнах 9. тем самым предотвращается возможность линейного перемещения экспериментальных образцов с указанной стороны. С другой стороны захваты служат: один - для измерения свободного перемещения конца экспериментального образца путем контроля расстояния ультразвуковым бесконтактным датчиком 10, второй - через кольцевой тензорезистивный динамометр 11 для определения усилия, возникающего при затвердевании отливки. Две термопары 12 и 13 осуществляют измерение температуры затвердевающего металла и формовочного материала. Персональный компьютер 14 со встроенным аналого-цифровым преобразователем электрических сигналов соединен с измерительными датчиками установки кабелями 15, что позволяет регистрировать все измеряемые параметры в режиме реального времени. Регулятор предварительного натяжения 16 - для выбирания слабины тензорезистивного динамометра 11 выполнен по схеме болт-гайка. Отражающий экран 17 - для бесконтактного измерения линейной усадки отливки (образца) 5 выполнен в виде пластины, жестко соединенной с подвижным захватом 7. Для предотвращения сопротивления перемещению подвижных захватов 7 в направлении усадки отливок со стороны песчаной формовочной смеси в нее установлены 2 лег к деформируемые вставки 18 из асбестовой крошки. Толщина А вставок 18 выбирается равной 0,07-0,1 длины рабочей части отливки L, исходя из условия возможной максимальной линейной усадки отливки (образца), составляющей 7 10% ее длины. Например, для длины рабочей части исследуемого образца 400 мм толщина вставки выбирается 40 мм.The developed installation contains a welded base of I-beams 1, on which the lower flask 2 and the upper flask 3 are mounted using two centering pins 4. The castings under investigation 5 located in the lower flask 2, filled with sand molding mixture 6, where four power grab 7 from both ends of each casting. The mobility and alignment of the power grips is ensured by the guiding cylindrical bushings 8. pressed into the lower flask 2. The single gate-feeding system and the profit for feeding the two experimental castings are located in the sand form of the upper flask 3. The power grips 7 on one side of the castings are fixedly fixed with wedge pins in the support the brackets 9. thereby preventing the possibility of linear movement of the experimental samples from the specified side. On the other hand, the grips serve: one — to measure the free movement of the end of the experimental sample by monitoring the distance with an ultrasonic proximity sensor 10, the second — through an annular strain-resistant dynamometer 11 to determine the force that occurs when the casting hardens. Two thermocouples 12 and 13 measure the temperature of the hardened metal and molding material. A personal computer 14 with a built-in analog-to-digital converter of electrical signals is connected to the measuring sensors of the installation by cables 15, which makes it possible to register all measured parameters in real time. The pre-tension regulator 16 - to select the slack of the strain gauge dynamometer 11 is made according to the bolt-nut scheme. The reflecting screen 17 - for non-linear measurement of the linear shrinkage of the casting (sample) 5 is made in the form of a plate rigidly connected to the movable gripper 7. To prevent resistance to movement of the movable grippers 7 in the direction of shrinkage of the castings from the sand molding mixture, 2 lightweight deformable inserts are installed in it 18 of asbestos chips. The thickness A of the inserts 18 is selected equal to 0.07-0.1 of the length of the working part of the casting L, based on the conditions of the possible maximum linear shrinkage of the casting (sample), which is 7 10% of its length. For example, for the length of the working part of the test sample 400 mm, the insert thickness is selected 40 mm.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Нижняя опока 2 с установленными захватами 7, которые центруются в опоке посредством запрессованных втулок 8. заполняется песчаной формовочной смесью, при этом образуется литейная форма 6 с полостью для двух экспериментальных металлических отливок 5. Дополнительно в форму 6 устанавливаются две термопары 12 и 13, одна для измерения температуры затвердевающей отливки в ее рабочей части, вторая для измерения температуры прогрева формы (на заданном расстоянии от отливки). Верхняя опока 3 также заполняется песчаной формовочной смесью 6 с образованием литниково-питающей системы для заливки экспериментальных образцов (отливок). Далее производится сборка двух опок 2 и 3 на сварном двутавровом основании 1 и их крепление направляющими штифтами 4. Силовые захваты 7 с одной стороны фиксируются в опорных кронштейнах 9 клиньями для предотвращения линейного перемещения экспериментальных образцов при усадке во время затвердевания, с противоположной стороны один захват шарнирно соединен с кольцевым тензорезистивным динамометром 11, свободное перемещение (слабина) которого при сборке выбирается регулятором натяжения 16. Второй захват 7 на втором образце 5 (отливке) может свободно линейно перемещаться в направляющей втулке 8 по направлению действия свободной усадки образца, при этом будет свободно деформироваться вставка 18, т.к. лобовое сопротивление со стороны литейной формы отсутствует. Линейное перемещение захвата 7 измеряется по бесконтактной схеме, предотвращающей влияние трения за счет использования компактного ультразвукового дальномера 10 и отражающего экрана 17, соединенного с захватом 7. После сборки установки и проверки измерительных приборов производится заливка экспериментальных образцов жидким металлом. По мере затвердевания отливок 5 происходит их температурная усадка, один из образцов сокращается свободно, а его линейное перемещение фиксируется ультразвуковым дальномером 10. Усадку второго образца сдерживает кольцевой тензометрический динамометр 11, который измеряет усилие усадки в затвердевающем образце. Информация с измерительных устройств - 10, 11, 12, 13 через электрические кабели 15 поступает в персональный компьютер 14, который имеет встроенный аналого-цифровой преобразователь для хранения и дальнейшей математической обработки электрических сигналов.The lower flask 2 with mounted grippers 7, which are centered in the flask by means of pressed bushings 8. is filled with a sand molding mixture, and a mold 6 is formed with a cavity for two experimental metal castings 5. Additionally, two thermocouples 12 and 13 are installed in mold 6, one for measuring the temperature of the hardened casting in its working part, the second to measure the temperature of the mold heating (at a given distance from the casting). The upper flask 3 is also filled with a sand molding mixture 6 with the formation of a gate-feeding system for pouring experimental samples (castings). Next, two flasks 2 and 3 are assembled on a welded I-beam base 1 and secured with guide pins 4. The force grippers 7 are fixed on one side in the support brackets 9 with wedges to prevent linear movement of the experimental specimens during shrinkage during solidification; on the opposite side, one grip is articulated connected to a ring strain gauge dynamometer 11, the free movement (slack) of which during assembly is selected by the tension regulator 16. The second grip 7 on the second sample 5 (casting) can one linearly movable in the guide sleeve 8 in the direction of action of the free shrinkage of the sample, thus will be freely deformable insert 18, as frontal resistance from the mold side is absent. The linear movement of the capture 7 is measured by a non-contact scheme, which prevents the influence of friction due to the use of a compact ultrasonic range finder 10 and a reflective screen 17 connected to the capture 7. After assembly of the installation and verification of measuring instruments, the experimental samples are filled with liquid metal. As the castings 5 harden, they undergo temperature shrinkage, one of the samples shrinks freely, and its linear movement is recorded by an ultrasonic range finder 10. The second sample is held back by the ring tensometric dynamometer 11, which measures the shrinkage force in the hardened sample. Information from the measuring devices 10, 11, 12, 13 through electric cables 15 enters a personal computer 14, which has a built-in analog-to-digital converter for storing and further mathematical processing of electrical signals.

Предлагаемое устройство было разработано специалистами кафедры «Основ инженерного проектирования» ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» и кафедры «Материалы, технологии и оборудование литейного производства» ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» в составе научно-исследовательских работ кафедр. Были произведены лабораторные испытания установки, показавшие возможность достаточно точно оценивать с ее помощью структурные изменения в процессе кристаллизации и усадки сплавов, обусловленные воздействием различных технологических факторов, в том числе силового взаимодействия между металлом отливки и материалом формы. В результате экспериментальных исследований были получены совмещенные кинетические зависимости изменения температуры металла, температуры материала формы, свободной линейной усадки, а за счет исключения сил лобового сопротивления со стороны литейной формы к опорной плоскости отливки были уточнены усилия в затвердевающей отливке, возникающие при торможении усадки.The proposed device was developed by specialists of the department "Fundamentals of Engineering Design" FSBEI HE "State University of the Sea and River Fleet named after Admiral S.O. Makarova ”and the department“ Materials, technologies and equipment of foundry ”of St. Petersburg Polytechnic University of Peter the Great as part of the research work of the departments. Laboratory tests of the installation were performed, which showed the ability to accurately assess with its help structural changes in the process of crystallization and shrinkage of alloys, due to the influence of various technological factors, including the force interaction between the casting metal and the mold material. As a result of experimental studies, combined kinetic dependences of changes in metal temperature, temperature of the mold material, free linear shrinkage were obtained, and due to the exclusion of drag from the side of the mold to the supporting plane of the casting, the forces in the hardened casting arising from the shrinkage braking were clarified.

Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «промышленная применимость».The above allows us to conclude that the utility model meets the criterion of "industrial applicability".

Claims (3)

1. Установка для исследования силового взаимодействия металла затвердевающей отливки с материалом формы, содержащая основание, на котором установлены две металлические опоки, заполненные песчаной формовочной смесью, в верхней из которых выполнен литниковый канал, а в нижней - две полости для двух идентичных металлических отливок, термопара для измерения температуры затвердевающей отливки и термопара для измерения температуры прогрева формы, установленные в нижней опоке песчаной формы, две пары неподвижных захватов, закрепленных на опоке с одной стороны полостей, и две пары подвижных захватов для каждой отливки, установленных в нижней опоке с возможностью осевого перемещения с противоположной стороны этих полостей, при этом один подвижный захват выполнен с возможностью измерения свободного перемещения конца экспериментального образца отливки посредством ультразвукового бесконтактного датчика, а другой - с возможностью определения усилия, возникающего при затвердевании отливки, посредством тензорезистивного динамометра, шарнирно соединенного с ним, при этом упомянутые термопары, ультразвуковой бесконтактный датчик и тензорезистивный динамометр выполнены с возможностью подключения к аналого-цифровому преобразователю, встроенному в персональный компьютер, отличающаяся тем, что в полостях нижней опоки между песчаной формовочной смесью и подвижными захватами зафиксированы демпфирующие вставки из легко деформируемого материала, толщина которых составляет 0,07-0,1 длины рабочей части металлических отливок.1. Installation for studying the force interaction of the metal of the hardened casting with the mold material, containing a base on which there are two metal flasks filled with a sand molding mixture, in the upper of which a sprue channel is made, and in the lower - two cavities for two identical metal castings, a thermocouple for measuring the temperature of the hardened castings and a thermocouple for measuring the temperature of heating molds installed in the lower flask of the sand form, two pairs of fixed grippers, mounted on ke on one side of the cavities, and two pairs of movable grippers for each casting installed in the lower flask with the possibility of axial movement from the opposite side of these cavities, while one movable gripper is configured to measure the free movement of the end of the experimental casting sample by means of an ultrasonic proximity sensor, and another, with the possibility of determining the force arising from the solidification of the casting, by means of a strain gauge dynamometer pivotally connected to it, The inserted thermocouples, the ultrasonic proximity sensor and the strain gauge dynamometer are made with the possibility of connecting to an analog-to-digital converter built into a personal computer, characterized in that damping inserts of easily deformable material are fixed in the cavities of the lower flask between the sand molding mixture and movable grippers, whose thickness is 0.07-0.1 lengths of the working part of metal castings. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что демпфирующие вставки выполнены из асбестовой крошки.2. Installation according to claim 1, characterized in that the damping inserts are made of asbestos chips. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что демпфирующие вставки прикреплены к опорной поверхности подвижных захватов.3. Installation according to claim 1, characterized in that the damping inserts are attached to the supporting surface of the movable grippers.
RU2017141459U 2017-11-28 2017-11-28 INSTALLATION FOR RESEARCH OF POWER INTERACTION OF CASTING METAL WITH THE FORM MATERIAL WHEN CASTING IS HARD RU182267U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141459U RU182267U1 (en) 2017-11-28 2017-11-28 INSTALLATION FOR RESEARCH OF POWER INTERACTION OF CASTING METAL WITH THE FORM MATERIAL WHEN CASTING IS HARD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141459U RU182267U1 (en) 2017-11-28 2017-11-28 INSTALLATION FOR RESEARCH OF POWER INTERACTION OF CASTING METAL WITH THE FORM MATERIAL WHEN CASTING IS HARD

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU182267U1 true RU182267U1 (en) 2018-08-09

Family

ID=63142147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017141459U RU182267U1 (en) 2017-11-28 2017-11-28 INSTALLATION FOR RESEARCH OF POWER INTERACTION OF CASTING METAL WITH THE FORM MATERIAL WHEN CASTING IS HARD

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU182267U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU200131U1 (en) * 2020-05-20 2020-10-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреж-дение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) CASTING EQUIPMENT FOR RESEARCHING THE HARDENING OF CASTINGS
RU209602U1 (en) * 2021-10-14 2022-03-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный технический университет» (ВолгГТУ) Tooling for castings with differential cooling

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4542345A (en) * 1983-05-09 1985-09-17 Technicorp Multi-element thermoelectric non-destructive testing device and method
RU88353U1 (en) * 2009-06-29 2009-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" DEVICE FOR INTEGRATED QUALITY CONTROL OF ALLOYS
RU171198U1 (en) * 2016-06-27 2017-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" INSTALLATION FOR RESEARCH OF POWER INTERACTION OF CASTING METAL WITH THE FORM MATERIAL WHEN CASTING IS HARD

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4542345A (en) * 1983-05-09 1985-09-17 Technicorp Multi-element thermoelectric non-destructive testing device and method
RU88353U1 (en) * 2009-06-29 2009-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" DEVICE FOR INTEGRATED QUALITY CONTROL OF ALLOYS
RU171198U1 (en) * 2016-06-27 2017-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" INSTALLATION FOR RESEARCH OF POWER INTERACTION OF CASTING METAL WITH THE FORM MATERIAL WHEN CASTING IS HARD

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU200131U1 (en) * 2020-05-20 2020-10-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреж-дение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) CASTING EQUIPMENT FOR RESEARCHING THE HARDENING OF CASTINGS
RU209602U1 (en) * 2021-10-14 2022-03-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный технический университет» (ВолгГТУ) Tooling for castings with differential cooling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Boulay et al. How to monitor the modulus of elasticity of concrete, automatically since the earliest age?
RU182267U1 (en) INSTALLATION FOR RESEARCH OF POWER INTERACTION OF CASTING METAL WITH THE FORM MATERIAL WHEN CASTING IS HARD
Ainsworth et al. Crack tip fields under non‐steady creep conditions—I. Estimates of the amplitude of the fields
Velazco et al. Fracture behavior and analysis of fiber reinforced concrete beams
FR2384256A1 (en) METHOD FOR MEASURING THE HUMIDITY OF A FLUID MATERIAL AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THIS PROCESS
RU171198U1 (en) INSTALLATION FOR RESEARCH OF POWER INTERACTION OF CASTING METAL WITH THE FORM MATERIAL WHEN CASTING IS HARD
Hamasaiid et al. The impact of the casting thickness on the interfacial heat transfer and solidification of the casting during permanent mold casting of an A356 alloy
Yao et al. Design and verification of a testing system for strength, modulus, and creep of concrete subject to tension under controlled temperature and humidity conditions
JP2012229982A (en) Method and apparatus for health monitoring of concrete structure
RU149581U1 (en) INSTALLATION FOR DETERMINING THE FRICTION COEFFICIENT
Newlands et al. A linear test method for determining early-age shrinkage of concrete
Li et al. Experiment research on tensile and compression cyclic loading of sheet metal
Kowalewski The surface of constant rate of energy dissipation under creep and its experimental determination
Bhiogade et al. Failure analysis and hot tearing susceptibility of stainless steel CF3M
Bariani et al. Enhancing performances of SHPB for determination of flow curves
SU141267A1 (en) Instrument for determining the frictional force between the casting and the casting mold
Garza-Delgado A study of casting distortion and residual stresses in die casting
Reihle et al. In situ strain measurements during casting using neutron diffraction
Sun et al. Determination of the fracture parameters of concrete with improved wedge-splitting testing
Dargusch et al. An inverse model to determine the heat transfer coefficient and its evolution with time during solidification of light alloys
SU885877A1 (en) Alloy crack resistance and linear shrinkage determination device
CN204514837U (en) For the portable test unit of thermal expansion coefficient of concrete test
CN1598512A (en) Device for measuring early shrinkage stress of concrefe
Farhang Mehr An investigation of the efficacy of a water-cooled chill in improving the as-cast structure of the main bearing bulkhead in A319 engine blocks
Tierean et al. Measurements of dynamic Young modulus of AlSi10Mg alloy cast in vibrating field

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191129