I. Отливка усадочных проб.
В литейной мастерской по разъемной модели в парных опоках изготовить 6 форм для отливки усадочных решеток. В плавильной печи подготовить литейный сплав и залить его в формы по заданному режиму. После охлаждения отливки отбить литники и очистить ох пригоревшей формовочной смеси. Заливку металла в форму производит учебный мастер или преподаватель.
2. Подготовка усадочной пробы.
Усадочную решетку зажимают в тисках и при помощи личного, затем бархатного напильников на боковой поверхности толстого бруска опиливают плоскую поверхность длиной 10-50 мм. Риски от бархатного напильника должны быть под углом 30-60° к оси бруска.
На приготовленной плоскости острием чертилки или лезвия бритвы наносят одну тонкую линию /царапину/ вдоль оси бруска и две параллельные линии на расстоянии 12-15 мм друг от друга перпендикулярно продольной.
3. Технические измерения. Посредством штангенциркуля измерят и записывает параметры решетки: 2l, dI, dII, b, h и lIII.. Затем усадочную решетку устанавливает на предметный столик инструментального микроскопа так, чтобы перекрестие окуляра микроскопа совпадало с правым перекрестием на решетке и записывает отсчет на лимбе продольного перемещения стола. Затем столик микроскопа с решеткой перемещает вращением винта до совмещения с левым перекрестием на решетке и записывает второй отсчет на лимбе. По разности определяют расстояние между точками пересечения поперечных рисок с продольной. Измерение повторяют три раза и берут средний результат L1.
После этого усадочную решетку закрепляет в тисках и толстый брусок разрезают ножовкой посередине между поперечными рисками. При атом снимаются внутренние напряжения и исчезает упругие деформации. Расстояние между перекрестиями на бруске увеличивается. Это расстояние измеряют на инструментальной микроскопе и берут среднее из трех измерений L2. По разности определяют величину упругих деформаций 2Δ= L2-L1 мм
4.Расчет напряжений. По известной величине 2Δ и уравнениям /1/ и /2/ вычисляют значения Р и М, а по формулам /3/, /4/ и /5/ определяют значения ơI; ơII; ơIII.
При постоянных геометрических параметрах усадочной решетки расчеты можно намного сократить и облегчить. Так, для усадочных решеток, принятых в литейной лаборатории кафедры технологии металлов ДПИ, с размерами / мм /:
2 l =120, 2 lIII =100, dI =14, dII =28, b =32, h =12
уравнения /I/ и /2/ принимают вид:
89,12 P -1,85 M =Δ× E (6)
1,85 – 0,04 M =0 (7)