Методические указания по выполнению работы и обработке результатов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 8Следующая ⇒

1. По металлической модели спиральной пробы в парных опоках изготовить ручным способом разовую песчаную форму. В конце канала модели установить выпор для выхода газов.

2. Установить форму под заливку строго горизонтально.

3. Расплавить алюминиевый сплав в шамотном или шамотографитовом тигле под слоем флюса и нагреть до температуры 1033 К.

4. Извлечь тигель с расплавом из печи, снять шлак, замерить температуру и при 973 К залить форму.

5. Через 10…15 мин после заливки разрушить форму, извлечь отливку с помощью клещей и охладить в холодной воде.

6. Измерить с помощью рулетки длину спиральной части отливки λ_отл и высоту стояка H.

7. Измерить с помощью штангенциркуля площадь и периметр поперечного сечения канала модели отливки, и по формуле (1.6) рассчитать приведённый размер канала формы.

8. Принять в начальном приближении величину жидкотекучести сплава λ = 0,6 м.

9. Используя приближенную величину жидкотекучести сплава, по формулам (1.4) и (1.3) рассчитать приближённые значения коэффициентов Σξ_ср и μ.

10. Используя приближённые значения величины коэффициента расхода μ, по формуле (1.2) рассчитать приближённое значение скорости потока расплава v.

11. Используя приближённые значения величин жидкотекучести λ и скорости потока расплава v, рассчитать приближённое значение длительности процесса заполнения формы по формуле:

. (1.10)

12. Используя приближенную величину жидкотекучести сплава, рассчитать коэффициент теплоотдачи от потока расплава к поверхности формы α по формуле (1.7).

13. Используя найденные значения коэффициентов μ и α, по формуле (1.8) рассчитать уточнённое значение величины жидкотекучести сплава. Результаты расчётов представить в виде таблицы 1.1 (этапы «0» и «1»).

Таблица 1.1.

Расчёт величины жидкотекучести сплава

Этап вычислений	Σξ_ср	μ	v, м/с	τ, с	α, Вт/(м²·К)	λ, м
0	-	-	-	-	-	0,6
1
2
3

14. Используя ранее полученное значение величины λ, рассчитать уточненные значения Σξ_ср, μ, v, τ, α и λ по формулам (1.4), (1.3), (1.2), (1.10), (1.7) и (1.8) соответственно не менее двух раз для расчёта уточнённых значений величин жидкотекучести сплава. Результаты расчётов также занести в таблицу 1.1 (этапы «2» и «3»).

15. Сравнить расчётное значение жидкотекучести со значением λ_отл, определённым экспериментально.

16. Рассчитать критерий К_ос по формуле (1.9) и оценить, по какому механизму происходит остановка потока расплава.

17. Выполнить анализ влияния температуры заливки, теплофизических свойств и начальной температуры формы, поперечного размера канала, коэффициента теплоотдачи от потока расплава к форме на жидкотекучесть и механизм остановки потока расплава (см. рис. 1.2, 1.3).

Анализ произвести на компьютере при следующих значениях параметров: T_зал = 893; 943; 973 К.

Получить численные значения жидкотекучести и К_ос, оценить механизмы остановки потока и построить на компьютере графические зависимости жидкотекучести и К_ос от температуры заливки при различных значениях T_ф, T_зал и R.

При расчетах принять для исследуемого сплава и применяемого материала форм по справочным данным:

b₁ = 23 030 Вт·с^0,5/(м²·К); b₄ = 5250 Вт·с^0,5/(м²·К); ρ₁ = 2650 кг/м³; c₁ = 800 Дж/(кг∙К); T_S = 850 К; m = 0,7; L = 389,7·10³ Дж/кг.

18. Подготовить отчет по лабораторной работе.

Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Описание методики выполнения работы.

3. Результаты экспериментального замера величины λ; расчёты величин R и К_ос; заполненная таблица 1.1 с результатами расчётов величин λ, α, μ, Σξ_ср; графики.

4. Выводы по работе на основании общих положений теории формирования отливок.