Bài giảng Đúc li tâm

Bài giảng Đúc li tâm cung cấp cho học viên những kiến thức về sơ đồ nguyên lý đúc ly tâm, đặc điểm của đúc ly tâm, hình dáng bề mặt thoáng, lực tác động lên chất điểm đang quay, lực tác dụng lên vật lẫn, quá trình đông đặc, một số vấn đề về công nghệ,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Đúc li tâm ĐÚC LI TÂM • Từ khóa: Centrifugal Casting 1. Mở đầu • Được phát minh vào đầu thế kỷ 19 • Lúc đầu: chỉ chế tạo chi tiết tròn xoay: ống gang, phôi séc măng, phôi sơ mi … • Sau này: cũng sử dụng để chế tạo các vật đúc không tròn xoay (semi-centrifugal) • KL lỏng được rót vào khuôn đang quay (trục quay thẳng đứng hoặc nằm ngang) • Suốt quá trình rót & đông đặc: khuôn, vật đúc luôn ở trạng thái quay và chịu tác dụng của lực li tâm Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ nguyên lý • Trục quay ngang • Trục quay thẳng đứng 1. Mở đầu • Lực li tâm tác động theo hướng kính: P = m 2r m – khối lượng phần tử quay - vận tốc góc phần tử quay r – bán kính phần tử quay 2 r – gia tốc của phần tử quay • K = m 2r /mg= 2r / g : hệ số trọng trường 2. Đặc điểm 2.1. Ưu điểm 1. KL lỏng kết tinh dưới tác động của lực li tâm & nguội nhanh tổ chức nhỏ mịn, sít chặt 2. Mặt ngoài vật đúc rất sạch (tạp chất & khí nằm ở mặt trong); vật đúc không có rỗ khí, xỉ 3. Tạo lỗ rỗng mà không cần ruột 4. Hệ số thực thu thành phẩm cao 2.1. Ưu điểm 2.1. Ưu điểm 5. Đúc được các HK có độ chảy loãng thấp 6. Ít hoặc không tiêu tốn vật liệu làm khuôn 7. Có thể tạo phôi nhiều lớp 2.2. Nhược điểm 1. Vật đúc dễ bị thiên tích thành phần đúc li tâm không thể sử dụng cho tất cả HK đúc 2. Khó đúc các vật đúc bằng HK nhẹ 3. Lượng dư gia công lỗ lớn 4. Dễ cháy dính cát khi dùng khuôn có lớp cát áo 5. Không hiệu quả khi sản xuất nhỏ 3. Phạm vi sử dụng • Các vật đúc dạng tròn xoay (ống bạc) • Đúc bạc bimetal • Các vật đúc nhỏ khác 3. Phạm vi sử dụng 3. Phạm vi sử dụng 3. Phạm vi sử dụng 3. Phạm vi sử dụng 3. Phạm vi sử dụng 4. Hình dáng bề mặt thoáng • Giả định: - Tất cả các phần tử của KL lỏng có vận tốc góc như nhau và bằng vận tốc góc của khuôn Vật đúc nằm ở trạng thái tĩnh tương đối so với khuôn • Phương trình bề mặt thoáng có dạng: Xdx + Ydy + Zdz = 0 4.1. Trục quay ngang • Hợp lực của lực li tâm và trọng lực thay đổi về độ lớn theo vị trí • Do 2r >> g: - X= 2x - Y= 2y 2 x + 2y= 0 • Lấy tích phân có tính đến điều kiện biên: x2 + y2 = r2 4.2. Trục quay đứng • Phương trình bề mặt thoáng: Rdr + Zdz = 0 • Điểm M trên mặt thoáng chịu tác động của các gia tốc: R= 2r; Z= -g 2 rdr – gdz= 0 z= 2r2/2g • - Bề mặt thoáng có dạng paraboloid tròn xoay - Hình dáng bề mặt thoáng phụ thuộc vào vận tốc quay của khuôn 5. Lực tác động lên chất điểm đang quay 5.1. Trục quay nằm ngang • dp= (Xdx+ Ydy + Zdz)= ( 2xdx + 2 ydy) • Lấy tích phân và: - Thay x2 + y2 = r2 - Khi r= rtr thì p= 0 p= 2 (r2 – rtr2)/2 5.2. Trục quay thẳng đứng • Đối với điểm M1(zM1,0) nằm dưới đỉnh parabol: p= g (za + h)= ( 2r12/2 + h) • Đối với điểm M2(zM2,0) nằm trên đỉnh parabol: p= g (zC – zB)= g( 2/2)(r22 – rB2)