Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Расчет литниковых систем. Размеры элементов литниковых систем. Удельная скорость заливки.

Расчет литниковых систем основан на применении уравнений гидравлики для идеальных жидкостей, текущих в газонепроницаемых каналах. Так как жидкий металл не является идеальной жидкостью, а форма газопроницаема, дополнительно используют опытно-экспериментальные данные.

Примерный расчет литниковой системы для чугунных отливок различных весовых групп выполняют в такой последовательности:

1. Определяют время заполнения полости формы расплавом

где τ - продолжительность заливки, с; δ — средняя толщина стенки, мм; G—масса отливки, кг.

2. Вычисляют средний секундный расход металла в литниковой системе, кг/с G_с.р = G/τ.

3. Находят секундный расход с учетом истечения металла под затопленный уровень, кг/с G_c.н= G_с.р/k где k — поправочный коэффициент на начальный расход металла (выбирают по диаграмме, рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма для определения поправочного коэффициента на начальный расход металла:

Р—высота отливки над разъемом формы;

С—высота отливки

4. Определяют площадь наименьшего сечения элемента литниковой системы

где γ — плотность металла, г/см³;

μ — коэффициент сопротивления литниковой системы и формы, равный 0,2—0,5 (при установке сетки или дросселя μ=0,2—0,3; в остальных случаях μ=0,4—0,5);

Н — напор, см (расстояние от места подвода расплава до его уровня в литниковой чаше); Н=Н_о +Н₂, где Н_о — высота опоки над разъемом литейной формы, см; Н₂ — высота уровня металла в литниковой чаше, см;

5. Объем литниковой чаши определяют из расчета 2—6-кратного секундного расхода металла (G_с.н).

6. Площадь сечения стояка находят из условия запирания литниковой системы лимитирующим сечением F_ст.в= ∑F_л ,

где F_ст.в площадь верхнего сечения стояка, см²;

F_л— площадь лимитирующего сечения, см².

Площадь нижнего сечения стояка должна быть не меньше, суммарной площади лимитирующего сечения F_ст.н=>∑Fл.

7. Для выполнения запертой литниковой системы необходимо, чтобы отношение F_пит : F_шл : F_ст было равно 1,0 : 1,1 : 1,2. При расчете шлакоуловителей, которые используют не только для отделения шлака, но и для подвода расплава, подпитывающего массивные элементы отливки, отношение элементов литниковой системы может быть равно 1,0: (1,3÷1,5) : 1,2.

При изготовлении отливок из алюминиевых и магниевых сплавов преимущественно используют расширяющиеся литниковые системы, обеспечивающие минимальные линейные скорости расплава на выходе из питателей. Соотношение элементов литниковой системы в этом случае принимают равным (3÷6) : (1,5÷ 3,0) : 1. Для предотвращения подсоса воздуха и лучшей заполняемости при заливке высоких форм применяют по возможности многоярусные и щелевые литниковые системы.

13. Удельная скорость заливки, кг/см² • с

Примечание: Значение скорости заливки приведены для сырых форм; для сухих форм их увеличивают в 1,3 раза.

Для проверки расчетов в табл. 13, 14 приведены ориентировочные значения удельной скорости заливки отливок из различных сплавов и размеры элементов литниковой системы для чугунных отливок. Правильность расчета литниковой системы проверяется сопоставлением фактической скорости заливки с удельной скоростью. При их несоответствии проводится корректировка сечений элементов литниковой системы.

14. Ориентировочные размеры элементов литниковых систем

Примечание. Для корпусных отливок с развитой поверхностью охлаждения и с массивными частями применяют ускоренную заливку; критерием нормальной и ускоренной заливки является секундный расход металла, который при ускоренной заливке в 3—4 раза превышает расчетные величины.