Устройство для определения трещиноустойчивости литейного сплава

 

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к устройствам для определения трещиноустойчивости сплавов. Цель изобретения - повьшение точности измере .ния. Устройство содержит литейнзпо форму, состоящую из опоки 1, в которой формируется проба 2, тягу 6,один конец которой расположен в полости литейной формы, датчик 8 линейных перемещений, соединенный с преобра- . i зователем линейных перемещений в электрический сигнал, выход которого соединен с первым входом измерительного прибора 10 (потенциометра), второй вход которого соединен с термопарой 5, установленной в . полости литейной формы, два измерительных электрода 11. В центре термического узла установлен дубликат 12 электродов измерительной цепи. Электроды измерительной цепи дубликата подключены к измерительным приборам 13, 14. Сущность изобретения заключается в том, что на приборе 13 измеряется электросопротивление проводов измерительной цепи, а на приборе 14 - электросопротивление дубликата. PaSHocTb- между показаниями указанных приборов дает возможность определить истинное электросопротивление термического узла, связанное с появлением трещины, и по его измерению определить момент образования трещины и синхронизировать его с температурными и деформационными параметрами процесса трещинообразования, замеряемыми прибором 10. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. i (Л ю 4 vi «j .5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 С 01.> 33/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3551594/22-02 (22) 15.02.83. (46) 30.07.86. Бюл. ¹ 28 (72) Ю.Ç.Бабаскин, Е.Г.Афтандилянц, В.Л.Тимофеев, В.Н.Купыро и Э.С.Яки-менко (53) 621.744.08(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 885877, кл. G 01 N 33/20, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕ-.

ЩИНОУСТОЙЧИВОСТИ ЛИТЕЙНОГО СПЛАВА . (57) Изобретение относится к области литейного производства, а именно к устройствам для определения трещиноустойчивости сплавов. Цель изобретения — повышение точности измере.ния. Устройство содержит литейную форму, состоящую из опоки 1, в которой формируется проба 2, тягу 6,один конец которой расположен в полости литейной формы, датчик 8 линейных перемещений, соединенный с преобра- . зователем линейных перемещений в электрический сигнал, выход которого

„„SU„„1247747 A 1 соединен с первым входом измерительного прибора 10 (потенциометра), второй вход которого соединен с термопарой 5, установленной в полости литейной формы, два измерительных электрода 11. В центре термического узла установлен дубликат 12 электродов измерительной цепи. Электроды измерительной цепи дубликата подключены к измерительным приборам t3

14. Сущность изобретения заключается в том, что на приборе 13 измеряется электросопротивление проводов измерительной цепи, а на приборе

14 — электросопротивление дубликата.

Разность между показаниями указанных приборов дает возможность определить истинное электросопротивление термического узла, связанное с появлением трещины, и по его измерению определить момент образования трещины и синхронизировать его с температурными и деформационнымн параметрами процесса трещинообразования, замеряемыми прибором 10.

2 s.ï. ф-лы, 3 ил.

124 774 7

15

Изобретение относится к литейному производству, а именно к устройствам для определения трещиноустойчивости сплава, и предназначено для использования в литейных лабораториях заводов и научно-исследовательских институтах, занимающихся проблемами литейного производства.

Цель изобретения — повышение точности измерения за. счет одновременного определения, комплекса температурных, силовых и деформационных характеристик процесса трещинообразования сплава.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— схема ступенчатой литейной пробы; на фиг. 3 — схема установки электродов в пробе.

Устройство для комплексного опре-, деления характеристик трещиноустойчивости сплавов состоит (фиг. 1) из опоки 1, в которой формируется ступенчатая проба 2, литниковой чаши 3, болтов 4 для односторонней фиксации затвердевающего металла,термопары 5, тяги 6, последовательно соединяющей упругодеформирующую пластину 7 с затвердевающим металлом, датчика 8 линейных перемещений (от-. тарированного на усилие) ферродинами ческого датчика 8 (ФД-3). с точностью до 0,17., преобразующего линейные перемещения в электросигналы, потенцио.метра 10 (ЭПП-09), регистрирующего деформацию и температуру. На расстоянии 0,025 длины пробы от центра термического узла установлены электроды

11 измерительной цепи. В центре термического узла установлен дубликат

12 электродов измерительной цепи.

Электроды измерительной цепи и дубли" кат подключены к универсальным измерительным приборам 13 и 14 УПИП-60М.

С целью повышения точности измерений электроды необходимо изготавливать из материала с минимальным электросопротивлением (например сталь

10 9 1,6 мм) и подключать к универсальному переносному измерительному прибору,работающему по принципу двойного моста.

Для устранения помех и побочных эффектов, не связанных с процессом образования трещины, в центре термического узла между проводами измерительной цепи устанавливается дубликат, фиксирующий уровень помех и побоч20

50 ных эффектов. Разность между показателями электросопротивления проводов измерительной цепи и дубликатом дает возможность определить интенсивное электросопротивление термического узла, связанное с появлением трещины, и по его измерению определить момент образования трещины и синхронизиро1вать его с температурными силовыми и деформационными параметрами процес са трещинообразования литого сплава при затвердевании. Для повышения точности измерений электроды измерительной и дублирующей цепи необходимо изготавливать с одинаковым минимальным электросопротивлением, поскольку с уменьшением электросопротивления электродов уменьшается величина абсолютной погрешности измерений.

С целью упрощения конструкции установки и получения синхронной информации о нагрузке и деформации в процессе трещинообразования в качестве устройства для создания затрудненной усадки используют упругодефор-. мирующую пластину (выполненную из реверсивной стали) установленную между литейной формой и датчиком линейных перемещений и последовательно соединенную с затвердевающим металлом и датчиком посредством тяг.

С целью упрощения конструкции установки и повьппения точности измерений в качестве преобразователя литейных перемещений в электрические сигналы используют ферродинамический датчик, который преобразовывает сигналы с. точностью до 0,1Х. Датчик ус" тановлен после датчика линейных пере мещений.

Центр сопряжения полости литейной формы, образующей переход от одного диаметра к другому, определяется как точка измерения радиуса кривизны сопряжения (точка перехода от одного радиуса к другому) отнесенная к оси ступенчатой пробы (фиг. 2, точка С).

Электроды 11 измерительной цепи устанавливаются на расстоянии 0,250,5 большого диаметра ((O ) полости литейной формы от центра сопряжения (точка С), а в центре сопряжения установлен дубликат 12 электродов измерительной цепи (фиг. 3) .

Установка электродов иэмерительI ной цепи на расстоянии 0,25-0,5 большого диаметра от центра сопряжения обусловлена тем, что именно в

3 1247747 этом объеме литейной формы возникают максимальные напряжения, вследствие сопряжения различных диаметров отливки при затвердевании стали, приводящие к образованию и развитию трещин.

Установка электродов измерительной цепи на расстоянии 0,25-0,5 большого диаметра от центра сопряжения позволяет исследовать оптимальный ð объем металла, в котором происходит процесс зарождения и развития трещин и одновременно регистрировать комплекс температурных силовых и деформационных характеристик процесса трещинообразования.

Установка электродов измерительной цепи на расстоянии более 0,5 большого диаметра от центра сопряжения полости литейной формы нецелесо- 2р. образна вследствие повышения уровня помех, не связанных с процессом образования трещины.

Установка измерительной цепи на расстоянии менее 0,25 большого диа- 25 метра от центра сопряжения нецелесообразна вследствие возможного возникновения трещин за пределами исследуемого объема металла.

Установка работает следующим обра-3р зом.

Расплавленный металл, залитый в литниковую чашу 3, заполняет форму 1 в виде ступенчатой пробы 2.Кристаллизующийся металл фиксируется с од35 ной стороны болтами 4, с другойупругодеформирующая пластина 7 через тягу 6 создает затрудненную усадку которая в виде деформации регистрируется датчиком 8 (предварительно от- 4р тарированного по нагрузке) преобразовывается датчиком 9 и записывается потенциометром 10 одновременно с показателями термопары 5 (предварительно оттарированной по показаниям тер45 мопары, установленной. в термическом узле) . Это дает возможность одновременно определять температурные, силовые и деформационные характеристики процесса распространения трещины. ю

С целью одновременного определения температурных и силовых параметров процесса образования трещины при заливке металла включается измеритель- 55 ная электроцепь, регистрирующая электросопротивление термического узла и дублирующая электроцепь,регистрирующая уровень помех, связанных с температурой металла, По разности электросопротивления измерительной и дублирующей цепи определяется истинное электросопротивление термического узла, которое при появлении трещины увеличивается в

2-3 раза. Фиксация момента образования трещины во времени по показаниям приборов 13 и 14 позволяет связать процесс трещинообразования с температурными, деформационными и силовыми характеристиками затрудненной усадкй регистрирующим потенциометром 10.

В результате одной заливки одновременно определяется комплекс температурных, силовых и деформационных характеристик процесса трещинообразования литого сплава при затвердевании.

Формула - изобретения

1. Устройство для определения тре- щиноустойчивости литейного сплава, содержащее литейную форму, тягу, .один конец которой расположен в полости литейной формы, датчик литейных перемещений, соединенный с преобразователем линейных перемещений в электрические сигналы, выход которого соединен с первым входом измерительного прибора, второй вход которого соединен с термопарой, установленной в полости литейной формы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения оно снабжено упругодеформирующей пластиной, двумя измерительными электродами, компенсационным электродом, двумя дополнительными измерительными приборами, причем литейная форма выполнена ступенчатой с сопряжением ступеней . по радиусу, измерительные электроды установлены в полости литейной формы на расстоянии

0,25-0,5 большого диаметра ступеней от центра сопряжения ступеней литейной формы, а компенсационный электрод установлен в центре сопряжения ступеней лИтейной формы, два измерительных электрода и компенсационный электрод соединены соответ.ственно с первым и вторым дополнительными измерительными приборами, другой конец тяги через упругодеформирующую пластину соединен с датчи-. ком линейных перемещений.

t 247747

08. 2 f1

Составитель А.Абросимов

Техред Л.Олейник Корректор M лароши

Редактор В.Ковтун

Заказ 4 117/42 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что измерительные и компенсационньй электроды выполнены из материала с одинаковым электросопрбтивлением.

3. Устройство по п. 1, о. т л ич а ю щ е е с я тем, что в качестве преобразователя линейных перемещений в электрические сигналы применен ферродинамический датчик.