Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Определение объема и размеров прибылей



Для определения объема прибылей чаще всего используют метод Намюра—Шкленника, позволяющий рассчитать объем прибыли практически для любых условий питания отливок:

где m - коэффициент неидентичности температуры металла в отливке и прибыли к моменту завершения заполнения литейной формы; Rэ.т.у - эффективная приведенная толщина теплового узла отливки, м; Y - коэффициент неидентичности конфигурации прибыли и отливки; Z - коэффициент неидентичности условий охлаждения металла в прибыли и отливке; ξ - безразмерный коэффициент конфигурации прибыли.

Я. И. Шкленник подробно разработал методики определения параметров, входящих в формулу (7.1), в том числе для безразмерных коэффициентов m, ξ, Y, Z, а также параметров Rэ.т.у и Vпит.

Коэффициент m зависит от типа прибыли (проливные и сливные) и от удаленности прибыли от места подвода металла к отливке. При идентичности (одинаковости) температуры металла в отливке и прибыли m = 1. В проливных прибылях к моменту окончания заполнения полости литейной формы расплав всегда более разогрет, чем металл отливки, поэтому m < 1. С учетом того, что такие прибыли имеют короткую шейку сочленения со стенкой отливки, значение коэффициента m постоянно и m = 0, 9. Сливные прибыли, наоборот, заполняются более охлажденным расплавом, чем полости отливок, поэтому m> 1. При этом, чем удаленнее прибыль от питателя, тем сильнее это различие. Степень удаленности оценивают по отношению расстояния между прибылью и ближайшим питателем Lпр-пит к толщине отливки δ:

Коэффициент конфигурации прибыли (безразмерный параметр) рассчитывают по объему Vпр и эффективной поверхности ее охлаждения Fпр.эф:

При этом все размеры прибыли выражают через диаметр или ширину ее основания Dпр, используя рекомендуемые для стального литья отношения высоты прибыли к диаметру ее основания Нпр/Dпр:

для закрытых прибылей Нпр/Dпр = 1, 20... 1, 25;

для открытых прибылей = 1, 8...2, 0.

При количественной оценке эффективной поверхности охлаждения прибыли из расчета исключают площадь ее стыка с отливкой. При этом ее эффективная площадь Fэф связана с геометрической площадью Fг соотношением:

где Кн — коэффициент интенсивности тепловых потерь излучением, величина которого для стали равна 3.

С учетом изложенного для закрытой цилиндрической прибыли при Нпр = 1, 25Dпр имеем:

Для открытой цилиндрической прибыли при Кн = 3 и Нпр = 2D имеем:

Эффективная приведенная толщина теплового узла отливки

где Vт.у. — объем металла в тепловом узле, м3; Fэ.т.у.- эффективная поверхность охлаждения теплового узла без учета площади стыка массивной части с остальными частями отливки и площади стыка отливки с прибылью, м

• Коэффициент неидентичности конфигураций отливки и прибыли Y представляет собой безразмерный коэффициент, учитывающий различные варианты сочетания конфигураций отливки и прибыли и позволяющий численно оценить разновременность их затвердевания при равно-великих приведенных размерах. Так, если продолжительность затвердевания отливки в виде шара принять за единицу, то отливки различной конфигурации при таком же приведенном размере будут иметь следующую относительную продолжительность затвердевания τ отн:

Коэффициент Y представляет собой отношение значений относительной продолжительности затвердевания для конфигурации термического узла и прибыли:

Y = τ отн.т.у/ τ отн.пр.

 

Так, если отливка типа плиты питается цилиндрической прибылью, то Y = 1, 54/0, 95 = 1, 62. Для случая питания цилиндрической отливки такой же прибылью Y= 1, 00/0, 95 = 1, 05.

Коэффициент неидентичности условий охлаждения металла в прибыли и отливке Z учитывает различие в интенсивности отвода теплоты с поверхностей раздела прибыль—форма и отливка—форма и численно равен:

Z = qпр/qо,

где qпр и qо - удельные тепловые потоки через границы раздела прибыль—форма и отливка—форма соответственно, дж/(м2 *с).

При литье в песчаные формы отношение тепловых потоков можно заменить отношением коэффициентов теплоаккумулирующей способности формовочных смесей, из которых выполнены стенки формы для прибыли и отливки:

Z = bф.пр/bф.о. (7.4)

При изготовлении всей формы из единой смеси bф.пр=bф.о и Z=1

В случае оформления полости прибыли теплоизолирующими вкладьааами bф.пр < bф.о и Z< 1. Так, вкладыши из теплоизолирующих смесей с асбестовой крошкой или древесной стружкой обеспечивают снижение bф до 940 Вт*с1/2/(м2 К). При этом, если форма изготовлена из песчано-глинистой смеси с коэффициентом bф = 1600 Вт*с1/2/(м2 К), то Z= 940/1600 = 0, 60. Если же форма изготовлена из хромомагнезитовой смеси с bф=3700 Вт*с1/2/(м2 К), то Z = 940/3700 = 0, 25.

При использовании для тех же целей экзотермических вкладышей из-за их разогрева после начала воспламенения экзотермической смеси теплоты от металла в прибыли отводится все меньше и меньше, т. е.

и .. В предельном варианте Vпр =3β Vпит. Это означает, что практически весь расплав из прибыли (почти 2/3 его объема) уйдет на компенсацию усадки исходного металла в полости отливки и прибыли. Но в этом случае существенно уменьшается металлостатический напор и питание отливки становится недостаточным. Кроме того, с увеличением диаметра прибыли роль экзотермического вкладыша ослабевает и при диаметре прибыли свыше 400 мм экзотермические прибыли по эффективности приближаются к теплоизолированным. С учетом изложенного для гарантии качественного питания отливок принимают Z= 0, 20...0, 50. При этом нижнее и верхнее значения Z необходимо применять при расчетах соответственно небольших и крупных прибылей.

При литье в кокиль отношение тепловых потоков можно заменить отношением коэффициентов теплопередачи:

где α пр и α о — коэффициенты теплопередачи через стенки кокиля, контактирующие соответственно с прибылью и отливкой, Вт/(м2 К).

С учетом того, что рабочую поверхность кокиля покрывают тонкой краской, а поверхность прибыльной части более толстой и менее теплопроводной краской, имеем:

где Хкр.о и Хк.о — толщина краски на рабочей поверхности и толщина стенки основной части кокиля соответственно, м; Хкр.пр и Хк.пр - толщина краски и толщина стенки в прибыльной части кокиля соответственно, м; λ кр.о и λ кр.пр - теплопроводности красок для рабочей и прибыльной поверхностей кокиля соответственно, Вт/(м*с); λ к.о и λ к.пр — теплопроводности материалов кокиля для его основной и прибыльной частей соответственно, Вт/(м с).

Толстые слои краски плохо удерживаются на поверхности кокиля, поэтому возможности уменьшения Z за счет увеличения толщины краски ограничены. Вследствие этого в кокильном литье полость прибыли часто выполняют при помощи песчаных стержней. При этом принимают Z = 1/3, поскольку в песчаных формах стальные отливки затвердевают примерно в три раза медленнее, чем в металлических.

· Объем металла, питаемого прибылью Vпит равен объему всей зоны питания от данной прибыли. Масса этого объема металла равна массе питаемой части отливки, которая в свою очередь имеет объем Vп.ч.о. По этому значение определяемое по чертежу отливки, связано с величиной Vпит следующим соотношением:

где Мп.ч.о- масса питаемой части отливки, кг; ρ т и ρ ж - плотность металла в твердом и жидком состояниях, кг/м3; ε л - коэффициент линейной усадки отливки.

Рассчитав объем прибыли Vпр с учетом принятых соотношений между диаметром Dпр и высотой Hпр прибыли, определяют их размеры.

Для закрытых цилиндрических прибылей при Hпр = 1, 25Dпр диаметр прибыли связан с его объемом соотношением:

Отсюда находим:

Для открытых цилиндрических прибылей при Нпр = 2, оDпр соответственно имеем:

 

Для боковых закрытых цилиндрических прибылей принимают большее значение отношения высоты к диаметру: Нпр = 1, 5Dпр (обусловлено это тем, что боковые прибыли охлаждаются и с донной части). В данном случае имеем:

При этом в соответствии с условиями (7.3) приведенный размер шейки боковой прибыли Rш и ее диаметр Dш, рассчитывают по соотношениям:

а длину шейки находят по эмпирической формуле: Lш = 0, 2Dпр.

При стыковке боковой прибыли с питаемой частью отливки необходимо разместить ее по высоте так, чтобы дно боковой прибыли было ниже дна шейки на величину hпр= (0, 10...0, 12)Dпр.

Для призматических прибылей ширина прибыли Dпр равна толщине отливки в месте их стыка δ о.ст. Последняя может быть равна номинальной толщине отливки (по чертежу) или больше нее на величину технологического напуска. Объем призматической прибыли равен произведению ее ширины Dпр, высоты Hпр и длины Lпр т. е. Vпр = DпрHпрLпр Отсюда с учетом принятых соотношений между высотой и толщиной прибыли находим:

для закрытой прибыли

для открытых прибылей

 

ЛИТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ


Поделиться:



Популярное:

  1. II – Предопределение, избрание и свобода воли
  2. IХ.Определение рыночной стоимости затратным подходом
  3. А.1 Определение условий выполнения проекта
  4. АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ
  5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОРАЩИВАНИЯ СЕМЯН. Заполнение документов на анализ семян. определение жизнеспособности семян хвойных пород методом йодистого окрашивания
  6. Анализ факторов увеличения объема продаж и выполнения договорных обязательств
  7. Анализ электрокардиограммы: определение интервалов, зубцов, положения электрической оси сердца в грудной клетке.
  8. Атрофия: 1) определение и классификация 2) причины физиологической и патологической атрофии 3) морфология общей атрофии 4) виды и морфология местной атрофии 5) значение и исходы атрофии.
  9. Библейское определение покаяния
  10. Билет 10. Дать определение минерала. Расскажите о происхождении минералов.
  11. Больше данного товара, не сокращая объема приобретения других товаров
  12. БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ БУФЕРНЫХ И НЕБУФЕРНЫХ СИСТЕМ.ОПРЕДЕЛЕНИЕ БУФЕРНОЙ ЕМКОСТИ РАСТВОРА.ОПРЕДЕЛЕНИЕ рН ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ.


Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 2062; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.029 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь