專利名稱：立式離心鑄造機鑄型鎖緊結(jié)構(gòu)的強度校核方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于離心鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種立式離心鑄造機鑄型鎖緊結(jié)構(gòu)的強度校核方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)方法設(shè)計的鑄型的金屬筒套與蓋板以及鑄型與離心機底盤的鎖緊方式是依靠鑄型本身的螺釘或螺栓進行鎖緊，在高溫金屬液體澆入鑄型后，鑄型溫度急劇升高，螺釘處于高溫工作狀態(tài)，力學(xué)性能受到很大影響，當(dāng)螺釘因為高溫失效時，蓋板被掀起，從而發(fā)生高溫金屬液的頂噴事故，造成極大的人員和財產(chǎn)損失；為此，專利申請?zhí)枮?01210256878. 2的中國發(fā)明專利申請公開了一種立式離心鑄造機的鑄型及鑄型鎖緊結(jié)構(gòu)。該鑄型包括底板、蓋板和金屬筒套三個部分，離心機底盤上設(shè)置有與立式離心機主軸同心的圓形凹槽，底板置于離心機底盤的相應(yīng)圓形凹槽內(nèi)定位，離心機底盤的圓形凹槽四周均布M個螺栓孔，金屬筒套下部與所述底板接觸，金屬筒套上部與蓋板接觸，所述蓋板上還設(shè)置一層對應(yīng)型號壓板，壓板為圓環(huán)狀，壓板內(nèi)圓直徑大于對應(yīng)型號蓋板的澆口凸臺外緣，壓板外圓的直徑大于蓋板的直徑，壓板邊緣設(shè)置多個開有螺栓槽的凸出部，每個螺栓槽與所述離心機底盤上的螺栓孔對應(yīng)，并用鎖緊螺栓將對應(yīng)的底盤螺栓孔和壓板螺栓槽鎖緊。通常情況下，都是通過壓板上的墊套用螺帽將鎖緊螺栓和壓板鎖緊。傳統(tǒng)方法設(shè)計的鎖緊裝置只是針對安裝在鑄型本身的螺釘及螺栓進行強度校核，而不是針對如專利號為201210256878. 2的專利所述的立式離心鑄造機的鑄型及鑄型鎖緊結(jié)構(gòu)中位于鑄型之外的鎖緊螺栓與壓板進行強度校核；傳統(tǒng)校核方法只是以被損害部件在高溫條件下的屈服強度作為強度校核依據(jù)，傳統(tǒng)校核方法只是在發(fā)生安全事故后對損害部件進行事后鑒定，無法防止頂噴事故的發(fā)生。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過在鑄型設(shè)計階段對鑄型鎖緊結(jié)構(gòu)進行強度校核，提供一種防止蓋板被掀起，從而發(fā)生高溫金屬液頂噴事故的立式離心鑄造機鑄型鎖緊結(jié)構(gòu)的強度校核方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種立式離心鑄造機鑄型鎖緊結(jié)構(gòu)的強度校核方法，對鎖緊結(jié)構(gòu)的鎖緊螺栓進行強度校核，I)、鑄型沒有破碎的狀態(tài)下，當(dāng)
權(quán)利要求
1.一種立式離心鑄造機鑄型鎖緊結(jié)構(gòu)的強度校核方法，其特征是，對所述鎖緊結(jié)構(gòu)的鎖緊螺栓進行強度校核 I)、在鑄型沒有破碎的狀態(tài)下，當(dāng) 時，拉應(yīng)力對鎖緊螺栓沒有產(chǎn)生破壞； 式中0 i為鎖緊螺栓受到的拉應(yīng)力，Pa ;[ 0 J為鎖緊螺栓在高溫下的許用應(yīng)力，Pa ； P為金屬液的密度，kg/m3 ；n為鑄型轉(zhuǎn)速，rpm ;R為鑄件外圓半徑，m ；r0為鑄件內(nèi)圓半徑，m 為蓋板的質(zhì)量，kg Wjas為壓板的質(zhì)量，kg ；M為所選定壓板的鎖緊螺栓數(shù)量；Ststt為單根鎖緊螺栓的有效面積； 2 )、在鑄型碎塊沖擊或剪切鎖緊螺栓的狀態(tài)下，當(dāng) 時，沖擊應(yīng)力對鎖緊螺栓沒有產(chǎn)生破壞； 式中0 U為鎖緊螺栓材料的極限破壞應(yīng)力，Pa ;對于塑性材料0 U取0 ^ 2，g為重力加速度，K為安全系數(shù)，K=9 11 ； 3)、在鑄型破碎后高溫金屬液沖刷鎖緊螺栓的狀態(tài)下，對鎖緊螺栓的強度校核公式為當(dāng) 時，高溫金屬液導(dǎo)致部分鎖緊螺栓失效而不會產(chǎn)生頂噴事故； 式中[O1]為鎖緊螺栓在高溫下的許用應(yīng)力，Pa。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立式離心鑄造機鑄型鎖緊結(jié)構(gòu)的強度校核方法，其特征在于，對所述鎖緊結(jié)構(gòu)的壓板進行強度校核 1)、對壓板受到墊套剪應(yīng)力進行校核，當(dāng) 時，剪應(yīng)力對壓板沒有產(chǎn)生破壞； 式中T為剪應(yīng)力，Pa ； [ T ]為許用剪應(yīng)力，Pa ;Sss為每個墊套與壓板之間的有效剪切面積S墊套=(JiDfis- 2b) X 6壓板，m2 ;D墊套為墊套外徑，m ；b為壓板凸出部螺栓槽的寬度，m ; S J5ft為壓板厚度，m ； 2)、對壓板受到蓋板向上的彎應(yīng)力進行校核，當(dāng)時彎應(yīng)力對壓板沒有產(chǎn)生破壞； 式中O 2為壓板受到蓋板向上的彎應(yīng)力，Pa ； [ O 2]為許用彎應(yīng)力，Pa !Sfias為壓板內(nèi)、外圓之間的投影面積(D2 - d2) / 4，m2 ;D為壓板的外徑，m;d為壓板的內(nèi)徑，m。
全文摘要
本發(fā)明屬于離心鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種立式離心鑄型鎖緊結(jié)構(gòu)的強度校核方法，一是對所述鎖緊結(jié)構(gòu)的鎖緊螺栓進行強度校核，在鑄型沒有破碎的狀態(tài)下對鎖緊螺栓進行強度校核，進一步在鑄型破碎的狀態(tài)下對鎖緊螺栓進行強度校核，包括鑄型碎塊沖擊或剪切鎖緊螺栓及高溫金屬液沖刷鎖緊螺栓兩種異常狀態(tài)下的強度校核。二是對所述鎖緊結(jié)構(gòu)的壓板進行強度校核，包括對壓板受到墊套剪應(yīng)力進行校核及對壓板受到蓋板向上的彎應(yīng)力進行校核。本發(fā)明的有益效果是通過在設(shè)計階段對鑄型鎖緊結(jié)構(gòu)進行強度校核，可有效地防止因鎖緊結(jié)構(gòu)的部件發(fā)生高溫失效而導(dǎo)致的高溫金屬液頂噴事故發(fā)生，極大地增強了澆注過程中的安全性。
文檔編號G01N3/00GK102809506SQ201210306929
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者楊為勤, 黨旭亮, 鄧學(xué)林, 張 浩 申請人:武昌造船廠集團有限公司