專利名稱：一種離心機(jī)鑄型金屬筒套截面中拉應(yīng)力的計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于離心鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離心機(jī)鑄型金屬筒套截面中拉應(yīng)力的計算方法。
背景技術(shù)：
用于離心機(jī)的鑄型結(jié)構(gòu)通常由底板、蓋板和金屬筒套三個部分組合而成，其中金屬筒套是最容易損壞、從而造成安全事故的部件，故在設(shè)計時應(yīng)對其進(jìn)行受力分析和計算。但到目前為止，尚未有成熟的離心鑄型金屬筒套截面中拉應(yīng)力的計算方法，只能根據(jù)以往的鑄型金屬筒套的設(shè)計經(jīng)驗進(jìn)行估計，這樣往往會造成很大的偏差，一方面估計過大(即保守性過大)可能造成鑄型材料的浪費(fèi)及成本增加，嚴(yán)重時則超出離心機(jī)的設(shè)備能力而導(dǎo)致離心鑄造方案無法實施；另一方面估計偏小(即安全性不足)可能帶來安全隱患，嚴(yán)重時會發(fā)生金屬筒套破裂的安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種準(zhǔn)確可靠的離心機(jī)鑄型金屬筒套截面中拉應(yīng)力的計算方法，可作為設(shè)計離心機(jī)鑄型金屬筒套的依據(jù)，在此基礎(chǔ)上，為現(xiàn)有離心機(jī)鑄型金屬筒套的安全校核提供了前提條件。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種離心機(jī)鑄型金屬筒套截面中拉應(yīng)力的計算方法，在金屬筒套勻速轉(zhuǎn)動的條件下，當(dāng)金屬液澆入鑄型時，所述離心機(jī)鑄型金屬筒套截面中拉應(yīng)力σ由因金屬筒套自身質(zhì)量產(chǎn)生的離心力對金屬筒套截面產(chǎn)生的拉應(yīng)力σ i和因金屬液質(zhì)量產(chǎn)生的離心力對金屬筒套截面產(chǎn)生的拉應(yīng)力σ2疊加而成，g卩0=0l+02，其中
f \2
(πη \ η 2(71 —P RhL
1 {30J 外
x 2(馬式中P ,——金屬筒套的密度，kg / m3 ； P a——金屬液的密度，kg / m3 ；η-金屬筒套的轉(zhuǎn)速，r/min ；R0-金屬筒套內(nèi)圓半徑，m ；R^h-金屬筒套外圓半徑，m ；r0-鑄件內(nèi)圓半徑，m。本發(fā)明的有益效果是建立了在離心力作用下對金屬筒套截面上總的拉應(yīng)力的計算方法；為離心機(jī)鑄型金屬筒套的設(shè)計提供了方法，擺脫了金屬筒套全憑經(jīng)驗的設(shè)計模式；該計算方法還為離心機(jī)鑄型金屬筒套破裂的安全事故定量分析奠定了基礎(chǔ)。


圖I為本發(fā)明第一實施例離心機(jī)鑄型金屬筒套截面中拉應(yīng)力的計算方法中立式離心機(jī)鑄型裝配圖；圖2為本發(fā)明第一實施例離心機(jī)鑄型金屬筒套截面中拉應(yīng)力的計算方法中臥式離心機(jī)鑄型裝配圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。第一實施例一種大型工作臺蝸輪，鑄件尺寸為外圓Φ1880_ /內(nèi)圓Φ1674_Χ高度120mm，牌號為ZCuSnlOPl，P a=8760kg / m3，鑄件質(zhì)量為560kg，采用大型立式離心機(jī)鑄造。如圖I所示，鑄型結(jié)構(gòu)包括底板3、蓋板I和金屬銅套2，金屬筒套2尺寸為外圓Φ2200mm /內(nèi)圓Φ 1880mmX高度為130mm,鑄型離心機(jī)轉(zhuǎn)速n=325r / min,金屬筒套材質(zhì)用的是球墨鑄鐵QT450-10，P ,=7300 kg / m3，金屬筒套2截面受到的拉應(yīng)力σ為
權(quán)利要求
1.一種離心機(jī)鑄型金屬筒套截面中拉應(yīng)力的計算方法，其特征是，所述離心機(jī)鑄型金屬筒套截面中拉應(yīng)力O由因金屬筒套質(zhì)量產(chǎn)生的離心力對金屬筒套截面產(chǎn)生的拉應(yīng)力O1和因金屬液質(zhì)量產(chǎn)生的離心力對金屬筒套截面產(chǎn)生的拉應(yīng)力O 2疊加而成，即O = O ^ O 2，其中 式中 P ,——金屬筒套的密度，kg / m3 ； P *——金屬液的密度，kg / m3 ； η-金屬筒套的轉(zhuǎn)速，r/min ； R0-金屬筒套內(nèi)圓半徑，m ； r0-鑄件內(nèi)圓半徑，m ； -金屬筒套外圓半徑，m。
全文摘要
本發(fā)明屬于離心鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離心機(jī)鑄型金屬筒套截面中拉應(yīng)力的計算方法，所述離心機(jī)鑄型金屬筒套截面中拉應(yīng)力σ由因金屬筒套質(zhì)量產(chǎn)生的離心力對金屬筒套截面產(chǎn)生的拉應(yīng)力σ1和因金屬液質(zhì)量產(chǎn)生的離心力對金屬筒套截面產(chǎn)生的拉應(yīng)力σ2疊加而成，即σ=σ1+σ2，其中σ1＝ρ套R外2ω2，本發(fā)明的有益效果是建立了在離心力作用下對金屬筒套截面上總拉應(yīng)力的計算方法，為離心機(jī)鑄型金屬筒套的設(shè)計提供了方法，擺脫了金屬筒套全憑經(jīng)驗的設(shè)計模式；該計算方法還為離心機(jī)鑄型金屬筒套破裂的安全事故定量分析奠定了基礎(chǔ)。
文檔編號G06F19/00GK102867131SQ20121039148
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者楊為勤 申請人:武昌造船廠集團(tuán)有限公司