Устройство для охлаждения отливок

ПОЛЕЗНОЙ з, и МОДЕЛИК 4 в)2007.02.28 ЕАТЕНТУ 51)7 в 221) 21104 НАЦИОНАЛЬНЫЙ цЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ОТЛИВОК(71) Заявитель ное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси (ВУ)(72) Авторы Марукович Евгений Игнатьевич Стеценко Владимир Юзефович Харьков Сергей Александрович (ВУ)(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси (ВУ)Устройство для охлаждения изделий, включающее бак с размещенным в нем кольцевь 1 м коллектором, по всей внутренней поверхности которого расположены отверстия,равноудаленные на расстоянии 880 мм от охлаждаемой заготовки, диаметром 430 мм и с щагом по высоте и образующей 24 диаметра отверстия, патрубками для подвода и отвода охлаждающей жидкости, отличающееся тем, что отверстия расположены наклонно вниз под углами 85 - 45 к охлаждаемой поверхности заготовки.Полезная МОДСЛЬ ОТНОСИТСЯ К ЛИТСЙНОМУ ПРОИЗВОДСТВУ И предназначена ДЛЯ охлаждеНИЯ заготовок ИЗ ЧСрНЫХ И ЦВСТНЫХ металлов В ЖИДКОЙ охлаждающей СрСДС.ИЗВССТНО УСТРОЙСТВО ДЛЯ охлаждения ИЗДСЛИЙ, содержащее бак С РЗЗМСЩСННЫМИ В НСМ КОЛЬЦСВЫМИ коллекторами С соплами, патрубками ДЛЯ подвода И отвода охлаждающейжидкости 1. Охлаждение заготовки происходит вследствие вращательного движения жидкости вокруг заготовки. Главными недостатками данного устройства являются сложность конструкции и относительно небольшая интенсивность потока охладителя вблизи стенки изделия, поскольку энергия струи в основном расходуется на вращение большой массы охладителя.Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство для охлаждения изделий 2. Данное устройство состоит из бака с размещенным в нем кольцевь 1 м коллектором с соплами в виде отверстий, патрубками для подвода и отвода охлаждающей жидкости, по всей внутренней поверхности коллектора расположены сопла,равноудаленные на расстоянии 88 О мм от охлаждаемой заготовки, диаметром 43 О мм с шагом по высоте и образующей 24 диаметра сопел. Охлаждение заготовки осуществляется за счет затопленных струй, ударяющих перпендикулярно о наружную охлаждаемую поверхность отливки. Основным недостатком данного устройства является недостаточная интенсивность охлаждения заготовки и относительно высокое гидравлическое сопротивление потоку охладителя. Так как струи из соседних отверстий, отразившись от поверхности отливки, сталкиваются между собой, отрываются от поверхности охлаждения и создают завихренные кольцевые области. Это приводит к образованию на поверхности охлаждаемой заготовки множества локальных зон с пониженной эффективностью охлаждения и увеличению гидравлического сопротивления потоку охладителя. Все это снижает процесс охлаждения получаемой отливки.Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является повышение интенсивности охлаждения получаемой отливки.Технический результат заключается в повышении производительности процесса охлаждения отливок.Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом устройстве для охлаждения отливок, включающем бак с размещенным в нем кольцевым коллектором, в котором по всей внутренней поверхности расположены отверстия, равноудаленные на расстоянии 88 О мм от охлаждаемой заготовки, диаметром 43 О мм с шагом по высоте и образующей 24 диаметра отверстия, патрубками для подвода и отвода охлаждающей жидкости, отверстия расположены наклонно вниз под углами 85 - 45 к охлаждаемой поверхности заготовки.При расположении отверстий под углом более 85 к охлаждаемой поверхности заготовки увеличивается гидравлическое сопротивление потоку охладителя. При расположении отверстий под углом менее 45 к охлаждаемой поверхности заготовки приведет к снижению интенсивности процесса охлаждения из-за преобладания составляющей потока охладителя параллельно поверхности охлаждения. Это снижает производительность процесса охлаждения отливок.На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого устройства для охлаждения изделий. Данное устройство состоит из бака 1 с отводящим 2 и сливным 3 патрубками. Внутри бака располагается опорный стол 4, к которому крепится кольцевой коллектор 5 с подводящим патрубком 6 при помощи нижнего фланца 7. На внутренней поверхности коллектора равномерно наклонно вниз под углами 85 - 45 к охлаждаемой поверхности заготовки располагаются отверстия 8. Погружение заготовки 9 осуществляется с помощью захватного приспособления 10, на котором крепится крышка 11.Устройство работает следующим образом. Охладитель из патрубка 6 тангенциально поступает в кольцевой коллектор 5 и из него равномерно с одинаковой скоростью продавливается в виде затопленных струй через отверстия 8 под углами 85 - 45 к охлаждаемой поверхности заготовки 9. При этом отраженные от поверхности охлаждения струи встречно не взаимодействуют друг с другом, не создают локальных сильнозавихренных зон и этим самым уменьшают гидравлическое сопротивление потоку охладителя, что увеличивает интенсивность охлаждения отливки.Пример конкретной реализации устройства.Было изготовлено устройство для охлаждения слитков диаметром 50 мм с размещенным в нем кольцевым коллектором, в котором наклонно вниз под углом 65 к охлаждаемой поверхности заготовки выполнены отверстия диаметром 4 мм и с Шагом по высоте и образующей 3 диаметра отверстия. Экран был расположен на расстоянии 8 мм от охлаждаемой поверхности заготовки. По сравнению с кристаллизацией отливок из сплава АК 12 в устройстве с перпендикулярно-струйным охлаждением, при прочих равных условиях,кристаллизация отливок в опытном устройстве с наклонно-струйной системой охлаждения позволила увеличить производительность процесса охлаждения в среднем на 20 .Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.