Способ изготовления литейных форм

 

Использование: литейное производство , а именно при изготовлении литейных форм импульсным способом за счет сжигания смеси природного газа с воздухом. Сущность изобретения: в способе уплотняют формовочнуюсмесь газоимпульсным давлением , полученным от сжигания смеси природного газа с воздухом в совокупности с газообразной добавкой в виде промотирующих в отношении взрывного горения газов в количестве от 0.2 до 1 % от обьема газовоздушной смеси.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 22 С 15/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4858155/02 (22) 09.08.90 (46) 07.09,92. Бюл. М 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства и Институт химической физики АН СССР (72) А.Н.Болдин, С.С.Жуковский, И,С.Заслонка, 10,С.Гайстер и В.А,Чепиков (56) Технология, оборудование, оргаииэао ция и экономика машиностроительного производства. Серия 4. — Технология и оборудование лйтейного производства.

Экспресс-информация. отечественный опыт. Выпуск 1. М.. 1986, с.14 — 15.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления литейных форм импульсным давлением за счет сжигания смеси природного газа с воздухом.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса уплотнения эа счет сокращения времени сгорания и увеличения градиента давления.

Для исследований применяли природный гаэ с содержанием метана от 85 до 987ь по ГОСТ 5542-78 и.газообразные добавки. В качестве добавок использовали насыщенные углеводороды (этан, бутан, пропаи — no

ГОСТ5542-78), иепредельиыеуглеводороды (этилен, ацетилен) нитраты в виде метилнитрита по ГОСТ 26184-84, нитраты(иэопропилиитрат, циклогексилиитрат — по ГОСТ,, Я2,, 1759532 А1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ (57) Использование: литейное производство, а именно при изготовлении литейных форм импульсным способом за счет сжигания смеси природного газа с воздухом. Сущность изобретения: в способе уплотняют формовочнуюсмесь газоимпульсиым давлением, полученным от сжигания смеси природного газа с воздухом в совокупности с газообразной добавкой в виде промотирующих в отношении взрывного горения газов в количестве от 0.2 до 1;, от обьема газовоздушной смеси.

26184-84). нитросоедииения (иитроэтан, нитропропан — по ГОСТ 7234-79).

Исследования проводили на экспериментальной установке, В обьем для сжигания горючей смеси через дозирующее устройство подавали природный газ, смешанный с воздухом в стехиометрическом соотношении,и добавку, например из насыщенных углеводородов в виде этана в заданном соотношении, например 0,25$, от смеси природного газа с воздухом (по объему). Подача добавки осуществляется равномерно по обьему. От точечного источника зажигания полученная смесь воспламенялась. Посредством высокочувствительного пьезоэлектрического датчика давления конструкции ИХФ АН СССР с предусилителем и запоминающего осцилографа С8-13 определялось изменение давления во времени, 1759532 что давало возможность определить градиент давления, а по характеру осцилограмм судить о ходе (кинетике) протекания процесса горения.

Аналогично были проведены исследо- 5 вания при изменении количества данной или другой из вышеприведенных добавок, подаваемых в объем с горючей смесью из природного газа с воздухом.

В результате исследований установле- 10 но, что добавки указанных газообразных веществ до 0,2ф, практически не влияют на градиент давления, т.е. градиент давления практически не отличается от градиента давления, получаемого при сжигании при- 15 родного газа с воздухом по прототипу и не превышает 18 — 27 МПа/сек.

При введении вышеуказанных добавок в количестве 0,2-1 происходит значительное возрастание градиента давления 20 бр (— ) по сравнению с прототипом. В часо т тности при введении этана в количестве

do

0,2 () возрастает в 3 раза, а при д т 25 введении его в количестве 0,5 и 17 - возраCI

dr стает соответственно в 7.5 и 15 раз.

Аналогичные результаты получены при использовании пропана или бутана вместо 30 этана. При введении этилена или ацетилена в количестве 0,9 и 1 — возрастает в 20

CI 7 раз по сравнению с прототипом, Аналогичное возрастание в 20 раз получено

dо 35

dr при введении метилнитрита или изопропилнитрата или циклогексилнитрата в количестве 0,2, а при увеличении этих компонентов до 0,9-1 - возрастает в d> 40

dz

100 раз. Введение добавок в виде нитроэтана или нитропропана в количестве 0,27 повышает

Ci Р

dr — - по сравнению с прототипом в 10 раз, а в

45 количестве 0,0-1 соответственно в 50 раз, Наибольший эффект по увеличению градиента давления достигается при совместном введении нескольких вышеуказанных добавок. В частности, при совместном введении 50 этана и пропана. соответственно, в количествах 0,2 и 0,1 — - возрастает в 9 раз, при

dr совместном введении этана, пропана и этилена по

2-,ь — - возрастает в 13 раз, а совместное

«б » 55

d T введение этана, этилена и нитроэтана по

0,2 повышает — - в 20 раэ.

d бт

При подаче газовых компонентов указанных веществ выше концентрации 1 происходит нарушение нормального режима горения, Возрастание градиента давления по предлагаемому изобретению за счет введения добавок обусловлено сокращением времени сгорания. (В основном за счет сокращения времени воспламенения). По прототипу цикл сгорания составляет 0,020.025 с, à по предлагаемому изобретению оно уменьшается тем больше, чем больше возрастает градиент давления. Так, например, при введении добавок этана, пропана или бутана в количестве 0,27ь градиент давления возрастает в3 раза, а время сгорания уменьшается в 3 раза и равно 0,006-0.008 с.

При совместном введении этана и пропана в количествах 0,27 и 0.1 время сгорания составляет 0,0025 с, т.е. уменьшается по сравнению с прототипом в 9 раэ.

Использование предлагаемого способа изготовления литейных форм путем газоимпульсного воздействия с введением допол-. нительных газовых компонентов или их смесей по сравнению с существующими способами обеспечивает следующие преимущества: повышение эффективности процесса уплотнения за счет сокращения времени сгорания и увеличения градиента давления; повышение конкурентоспособности предлагаемого способа по сравнению с воздушно-импульсным: повышение степени стабилизации градиента давления, надежности процесса.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволит получить экономический эффект в результате повыщения качества литейной формы, а следовательно и отливки благодаря повышению эффективности и надежности процесса уплотнения.

Формула изобретения

1, Способ изготовления литейных форм, включающий заполнение модельно-опочной оснастки смесью, наполнение рабочей полости импульсной головки природным газом до получения газовоздушной смеси стехиометрического соотношения. воспламенение последней и уплотнение формовочной смеси энергией сгорания газовоздушной смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса уплотнения за счет сокращения времени сгорания и увеличения градиента давления, в газовоздушную смесь вводят порцию промотирующих в отношении

1759532

Составитель А. Болдин

Редактор Е. Полионова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И. Шмакова

Заказ 3139 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 взрывного горения газов в количестве 0,21.0 от объема газовоздушной смеси.

2. Способ по п.1,отл ича ю щийс я тем, что в качестве промотирующих газов используют этан, пропан. бутан, этилен, ацетилен, метилнитрит, изопропилнитрат, нитроэтан, нитропропан, 3. Способ по и 2, о т л и ч à ю шийся тем, что промотирующие газы вводят по5 рознь или в совокупности.