ТЕХНОЛОГИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ВИДОВ ЛИТЬЯ
128
Из зависимости (6.3) следует, что в расплаве, вращающемся вместе с
формой с постоянной угловой скоростью, дополнительное давление изменяется
пропорционально квадрату расстояния до рассматриваемой точки от оси вра-
щения. На свободной поверхности расплава при любой скорости вращения
давление, вызванное действием центробежных сил, равно нулю.
Зависимость (6.3) может быть использована и для определения давления
в расплаве при движении его в каналах формы для фасонных отливок, и давле-
ния на оформляющие поверхности формы, но она справедлива лишь для невы-
соких форм. Примеры таких литейных форм изображены на рис. 6.2 и 6.3, а.
При заливке высоких форм из материалов с малой прочностью (сырые песча-
ные формы, оболочковые формы по выплавляемым моделям, схема которых
изображена на рис. 6.3,
б)
угловая скорость может быть меньше, а напор
расплава в стояке больше и его следует учитывать, используя уравнение
р=
ρω
2
r
2
/2+
ρ
gh
,
(6.4)
где
h
— расстояние от уровня расплава в чаше на оси вращения до плоско-
сти, в которой находится рассматриваемая точка.
Силы, действующие на инородные частицы в расплаве
, определяют-
ся следующим образом. Если плотность твердой частицы, погруженной в рас-
плав, или плотность какого-либо жидкого объема отличается от плотности рас-
плава, то сила, действующая на частицу или на этот объем со стороны расплава,
не уравновешивается их собственной центробежной силой и силой тяжести, по-
этому возникают условия для их перемещения в ту или другую сторону по от-
ношению к свободной поверхности. В соответствии с законом Архимеда
результирующая сила, действующая на тело, погруженное во вращающийся
расплав плотностью
ρ
, равна
Р
ц
= V
(
ρ
1
– ρ) ω
2
r,
(6.5)
где
V,
ρ
1
— соответственно объем и плотность погруженного тела (частицы
включений); ω — угловая скорость вращения;
r
— радиус вращения произ-
вольного тела, например частицы в расплаве.
При
ρ
1
>ρ
сила положительна и частица в расплаве движется от оси
вращения к стенке формы, при обратном соотношении плотностей она пере-
мещается к оси вращения и всплывает на свободную поверхность расплава.
Если твердая частица соприкасается со стенкой формы, то она оказыва-
ется прижатой расплавом к стенке и уже не всплывет. На этом основано ис-
пользование сыпучих покрытий для металлических форм при центробежном
литье. Действие этих сил необходимо учитывать при разработке систем шлако-
задержания и питания, например, песчаных форм для стальных фасонных
отливок при их центробежной заливке.
Особенности охлаждения и затвердевания отливки в поле
центробежных сил.
При изготовлении отливок со свободной поверхностью
расплав охлаждается в изложнице неравномерно по объему. Часть теплоты
отводится от расплава через стенку изложницы и ее крышку, часть —
