СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
190
На верхней и нижней гранях выделенного элементарного горизонтального
слоя действуют напряжения σ и
dy
y
, соответственно. В порах песчаного
наполнителя находится газ, остаточное давление
Р
которого изменяется как по
высоте формы, так и во времени в результате фильтрации. Газ воздействует на
зерна наполнителя формы, находящиеся в данном сечении, и сила, с которой газ
действует на слой, пропорциональна суммарной площади миделевых сечений
песчинок. Суммарная площадь сечений песчинок равна разности между
площадью сечения формы в плане и площадью сечения пор.
Рис. 6.14. Схема к расчету напряжений по высоте вакуумируемой формы
на этапе заливки ее расплавом
Тогда сила, с которой газ действует на выделенный элементарный слой
сверху, равна
FPm
1
, а
Fdy
y
P
Pm
1
– сила, с которой газ действует
на выделенный слой по нижней его грани. Здесь
m
– пористость песчаного
наполнителя, определяемая как
к
п
1
m
, при этом
п
– плотность набивки
песчаного наполнителя формы, а
к
– плотность кварца (2540 кг/м
3
) [62]. Вес
слоя АБСД –
gFdy
G
п
, как и ранее, совпадает с направлением действия силы
тяжести и направлен вниз. На торцах этого же слоя действует сила трения
dy f
П
, которая также направлена вниз, при условии, что внешнее газовое
давление стремится сдвинуть крайние возле лада слои вовнутрь формы.
Как показали эксперименты профессора Г.М. Орлова, в математической
модели сжатия столба смеси воздушным потоком следует учитывать только
влияние перепада давлений по высоте столба, которое возникает в результате
сопротивления смеси движению фильтрующегося потока газовоздушной смеси.
