Способ и аппарат для увеличения плотности литого металла

Способ и аппарат для увеличения плотности литого металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 31 с, 11 — 15

Хо 5357

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАН И Е способа и аппарата для увеличения плотности литого металла.

К патенту Н. Н. Яроцкого, заявленному 2 ноября 1925 года (заяв. свнд. № 5265).

0 выдаче патента опубликовано 31 мая 1928 г. Действие патента распространяется на 15 лет от 81 мая 1928 г.

Исследования структуры металлов при помощи лучей Рентгена дают основание предположить, что аморфного состояния тел, как раньше предполагалось, не существует, и что металлы состоят исключительно из мельчайших кристаллов, расположение которых в отношении друг друга обусловливает ту или другую плотность.

Но, кроме кристаллов, внутри вещества содержатся окклюдированные газы и еще некоторые другие твердые примеси, располагающиеся между кристаллами и захватываемые в некоторых случаях кристаллами при росте последних.

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы кристалликам вещества дать наиболее тесное расположение друг к другу, путем соотвегствующего перемешивания массы и удаления окклюдитированных газов под определенным давлением.

На прилагаемом чертеже представлен аппарат для осуществления этой цели, при чем фиг. 1 изображает вертикальное осевое сечение аппарата, фиг. 2 †боков вид части сосуда, фиг. 3 — горизонтальный разрез, фиг. 4 — вид снизу нижней части аппарата, фиг. 5 — продольный разрез одной стойки и фиг. 6— горизонтальный разрез коробки, прикрепленной к дну 5 цилиндра 1.

Основную часть аппарата составляет крепкий металлический цилиндр 1, выложенный внутри огнеупорной массой 2. Его верхнее устье плотно закрывается пробкой

3, сквозь которую проделан осевой канал, оканчивающийся предохранительным клапаном, не показанным на чертеже. Ко дну 5 цилидра привинчена коробка 6 с подвижным днищем 7. К последнему прикреплены стержни 8 клапанов 9, закрывающих отверстия 10 в дне цилиндра и находящихся под действием пружины 11. Внутренние стенки коробки 6 не имеют гладкой поверхности, а испещрены продольными бороздками 12, по ребрам которых передвигается днище

7, К коробке 6 привинчена нижняя часть 13, оканчивающаяся двумя четырехгранными выступами 14 и

15 (фиг. 1 и 4). Выступ 14 входит в квадратный вырез внутренней обоймы 16 шарикового подшипника 17, а выступ 15 — в соответствующее квадратное углубление пятника 18. Последний вставляется во вмурованную в фундамент ступицу 19 и может вращаться в шариковых подшипниках 20 и 21 при помощи насаженного на него шкива 22 от приводного ремня 23. Как в выступе 15, так и в пятнике 18 имеются осевые каналы 24 и 25, соединенные трубкой 26, проводящие сгущенные газы от наружного компрессора. Приблизительно в середине своей длины сосуд 1 опоясан широким наружным кольцом

27. B двух диаметрально противоположных концах кольца имеются круглые приливы 28, 28, окруженные кольцевыми выемками 29, 29, в которых ввинчиваются муфты 30, 30; последние в свою очередь насажены на концах цапф 31, 31, вращающихся в подшипниках 32, 32. Нижние половины подшипников имеют по направляющему стержню

ЗЗ, которые входят в соответствующие углубления 34 стоек 35, 35.

Кроме того, соединительные лапы

36 подшипников ведутся в пазах

37, 37 верхних частей стоек. Для более надежного соединения цапф

31 с цилиндром сквозь первые проходят по три болта 38 с каждой стороны. На конце одной из цапф зашпонено зубчатое колесо 39, при помощи которого цапфа приводится во вращение.

Работа производится следующим образом. Предварительно расплавленный металл вливается в раскаленный цилиндр 1 через его устье.

Затем цилиндр приводится в вертикальное вращательное движение при раздвинутых цапфах 31, 31, при чем в этом случае муфты 30 и 30 поддерживают вертикальное направление цилиндра. Для этой же цели служат и добавочные стойки 40 с вертикальными роликами 41 (фиг. 3). Вследствие центробежной силы расплавленный металл отбрасывается к стенкам сосуда, поднимаясь по ним вверх, как указано на фиг. 1 пунктирной линией. Во время вращения происходит более плотное и более равномерное сдвижение между собой как отдельных кристаллов металла, так и примесей. Окклюдированные же газы, как более легкие по своему удельному весу, вытесняются стремящимися к уплотнению частицами металла и их примесей и собираются ближе к оси вращения.

В это время внутрь сосуда 1 через отверстие 10 в его дне, промежутки между бороздками 12 и через каналы 24 и 25 и трубку 26 впускается сжатый газ из компрессора, находящегося недалеко от аппарата.

Давление газа завершает сплачивание частиц металла. Достигнув определенного давления внутри сосуда, газ открывает предохранительный клапан в пробке 3 и выходит наружу. Процесс уплотнения считается законченным. Тогда соединяются при помощи муфт 30, 30 и болтов 38 сосуд 1 с горизонтальными цапфами 31, 31, а под стержни 33, 33 впускается вода от вблизи стоящего гидравлического насоса и начинается под ем сосуда с его цапфами и подшипниками до тех пор, пока выступы 14 и 15 выйдут из своих гнезд. Соединением зубчатого колеса с наружным приводом поворачивается сосуд вокруг своих горизонтальных цапф, и уплотненная расплавленная масса металла выливается в ковш или в формы.

В описанном процессе уплотнения металла играет самую важную роль не только одно вращение сосуда или одно отделение в нем окклюдирова нных газов, или одно давление на металл сжатым газом, но совокупность всех этих манипуляций и притом в описанном последовательном порядке.

Предмет па тента.

1. Способ увеличения плотности литого металла при помощи действия на жидкий металл, перед введением его в формы, центробежной силы во вращаемом около вертикальной оси сосуде, характеризующийся тем, что вращаемый вместе с сосудом жидкий металл подвергают давлению газов.

2. Нппарат для осуществления охарактеризованного в и. 1 способа фиг 3 фиг. Б

// !

В. 2. Хипо-аитографин «Красный Печатнииа, Ленинград, Международпый, 7Ь отличающийся применением конвертера 1, снабженного отверстиями

10 в дне его (фиг. 1) и каналами

12 (фиг. 6) в бороздчатых внутренних стенках привинченной к этому дну коробки 6, автоматически открывающимися и закрывающимися, при помощи подвижного днища 7 с прикрепленными к нему стержнями клапанов 9, каковое днище 7 нагружено пружинами и поднимается под давлением сжатого газа.

3. Видоизменение охарактеризованного в и. 2 аппарата, отличающееся применением приспособления для соединения и раз единения конвертера 1 с горизонтальными цапфами 31, состоящего из соединительных муфт 30 и болтов 38 (фиг. 1), при чем означенные муфты 30 служат направляющими для конвертера во время его вращения около вертикальной оси. фиг, l

4. Видоизменение охарактеризованного в и. 2 аппарата, отличающееся применением квадратных выступов 14 и 15 (фиг. 1 и 4) в нижней крышке 13 коробки 6, для сцепления его с вращающимся маятником 18.

5. Видоизменение охарактеризованного в и. 2 аппарата, отличающееся применением с целью под ема конвертера 1 и освобождения его от пятника 18, подшипников

32, снабженных боковыми лапами

36, скользящими в направляющих гнездах 37, опор 35 и гидравлическими поршнями 33 (фиг. 1 и 5).

6. При охарактеризованном в и.

2 аппарате применение для поддерживания в вертикальном положении конвертера 1 приспособления, состоящего из подвижных стоек 40 с направляющими роликами 41 (фиг. 1 и 3).