СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
178
Опока содержит корпус
4
, внутри которого выполнена полость
1
,
сообщенная через штуцер
2
с источником вакуумирования. Внутренние стенки
6
корпуса
4
выпуклы внутрь и образуют угол 90
. В боковых стенках
6
выполнено
устройство вентиляции, в виде отверстий
3
, перекрытых сеткой
5
.
Рассматривая напряженное состояние формовочного материала, как
абсолютно сыпучего тела, с точки зрения сохранения его прочности в данной,
опоке, можно заметить, что объем песка, находящегося выше осевой линии,
имеет возможность «опираться» на боковую стенку. При этом действие массы
песка, находящегося выше осевой линии, в случае его равновесного состояния,
будет компенсироваться не только силами внутреннего и внешнего трения, но и
реакцией со стороны наклонной стенки. Действие же массы песчаного
наполнителя, объем которого находится ниже осевой линии, при прочих равных
условиях, будет компенсироваться только силами внутреннего и внешнего
трения. Становится очевидным, что «верхний» и «нижний» объемы песчаного
наполнителя в одной опоке находятся в разных условиях при одних и тех же
внешних нагрузках а, следовательно, имеют и разные прочностные
характеристики, что не может положительно сказываться на качестве формы и,
соответственно, на качестве отливок.
6.5. Механизм формирования прочности и анализ
напряженного состояния
6.5.1. Силы и напряжения в вакуумно-пленочной форме
на стадии формообразования
Под прочностью вакуумно-пленочной формы следует понимать
способность ее огнеупорного наполнителя (сухого песка) не разрушаясь, под
приложенной разницей давлений
Р
, сохранять геометрию отпечатка модели,
воспринимая какие-либо внешние нагрузки. Из анализа характеристик каждого
этапа можно заключить, что по совокупности факторов, стремящихся нарушить
статическое равновесие формы, наиболее близкими являются – 2-й, 3-й и 5-й
этапы, которые можно объединить в одну группу. Для понимания механизма
сохранения прочности вакуумируемой формы на этих этапах рассмотрим
одномерную модель и одну схему распределения сил и напряжений в ее
наполнителе. Данная модель наиболее проста и дает возможность оценить
влияние тех или иных факторов на прочность вакуумируемой формы. При ее
разработке принимается, что все силы и напряжения в пределах одного
горизонтального слоя постоянны и изменяются только по вертикали.
Примем, что после создания разрежения в порах песчаного наполнителя
соблюдается полная герметичность полуформы.
Рассмотрим условия сохранения прочности вакуумируемой полуформы
[61]. Наиболее опасным моментом является момент, когда полуформе придается
