Расчет литниковой системы при заливке форм из поворотного ковша

· Суммарная площадь узкого места. При заполнении форм удельный

расход жидкого металла лимитируется наиболее узким местом литниковой системы, которым может быть как нижнее сечение стояка, так и входное сечение питателя. Из уравнения расхода жидкости при напорном течении следует, что суммарная площадь узкого места равна:

где Gp - расчетная масса жидкого металла, кг; ρ _ж — плотность жидкого металла, кг/м³; μ — коэффициент расхода литниковой системы; τ _зап — оптимальная продолжительность заполнения формы, с; g — ускорение свободного падения, м/с; Н_p — расчетный напор металла, м.

В сужающихся литниковых системах наиболее узким местом является сечение питателей. За питателями находятся полости всех отливок, а также боковых прибылей (точнее, всех прибылей или их частей, находящихся ниже верхнего горизонта отливки). Поэтому расчетная масса жидкого металла:

где G_o - масса отдельных отливок, кг; G_б.пр — масса боковых прибылей, кг.

В расширяющихся литниковых системах узким местом является нижнее сечение стояка. Через это сечение к моменту заполнения полости отливки в форме заполняются все прочие полости, расположенные ниже верхнего горизонта отливки, т. е. литникового хода, питателей и боковых прибылей. Поэтому расчетная масса расплава:

где G_л.х — масса литникового хода, кг; G_пит — масса питателей, кг.

· Коэффициент расхода литниковой системы μ определяется совокупностью местных и линейных коэффициентов гидравлических сопротивлений:

где - суммы коэффициентов местных и линейных гидравлических сопротивлений стояка, литникового хода и питателей со ответственно; - площади сечений узкого места, стояка, литникового хода и питателей соответственно, м^2..

В расширяющихся литниковых системах , а в сужающихся - . В литниковых системах с одинаковым суммарным сечением элементов. Напрямую рассчитать коэффициент расхода не удается из-за неизвестности линейных размеров элементов литниковой системы, от которых зависят коэффициенты линейных сопротивлений. Можно эту задачу решить методом последовательного приближения. Сначала задаются некоторым начальным значением коэффициента расхода μ = μ ₁. По нему рассчитывают площади и размеры элементов литниковой системы, далее по найденным размерам элементов литниковой системы определяют коэффициенты линейных гидравлических сопротивлений и коэффициент расхода μ _lp. Затем сравнивают расчетное и начальное значения коэффициентов расхода. При этом, если начальное значение сходится с расчетным, то процедуру расчета прекращают и принимают μ = μ ₁. В противном случае принимают новое значение коэффициента расхода μ = μ ₂=(μ ₁ + μ _lp)/2 и повторяют процедуру расчета до схождения принятого и расчетного коэффициентов расхода. При правильном первоначальном выборе значения коэффициента расхода μ ₁ процедура расчета методом последовательного

приближения завершается на первом цикле и фактически необходимость в его осуществлении отпадает. Поэтому в большинстве случаев ограничиваются мотивированным (с учетом максимального числа факторов) выбором значения коэффициента расхода μ. В зависимости от сложности конструкции литниковой системы значения коэффициента μ колеблются от 0, 25 до 0, 70 (табл. 7.2)

Приведенные в табл. 7.2 значения μ относятся к литниковым системам с открытыми прибылями. Для литниковых систем с закрытыми прибылями в соответствии с типом и сложностью табличные значения μ необходимо уменьшить на 0, 10.

· Оптимальную продолжительность заполнения формы рассчитывают по формуле Г.М. Дубицкого:

где S — эмпирический безразмерный коэффициент, зависящий от толщины стенки, массы и сложности отливки (табл. 7.3); δ — толщина стенки отливки, мм.

Меньшие значения S при прочих равных условиях принимают для изготовления в сырых формах ответственных отливок при горизонтальном положении их в форме, наличии горизонтальных, механически обрабатываемых верхних поверхностей, а также тонкостенного литья и отливок типа зубчатых колес. Средние значения S принимают при преимущественно вертикальном или нижнем размещении в тех же формах ответственных и механически обрабатываемых поверхностей. При изготовлении отливок в сухих формах значения S увеличивают на один уровень и вместо меньших значений принимают средние значения, а вместо средних наибольшие.

При литье легированных сталей табличные значения S уменьшают на величину коэффициента χ:

Рассчитанную по формуле (7.15) продолжительность заполнения формы надо уточнить путем проверки на допустимую линейную скорость подъема уровня расплава. Такая необходимость обусловлена тем, что жидкая сталь с открытой поверхности активно взаимодействует с атмосферой литейной формы, что ведет к окислению и образованию оксидных плен, а также интенсивному остыванию за счет тепловых потерь излучением; возможно затвердевание в период заполнения формы и возникновение дефектов в виде неслитин, спаев и плен. Поэтому линейная скорость подъема уровня расплава ν _л.р. должна быть не меньше допустимой скорости ν _л.кр. Значение ν _л.р. находят по простому соотношению:

 

 

где С - высота отливки, м.

Если ν _л.р ≥ ν _л.кр, то в дальнейших расчетах литниковой системы используют первоначально рассчитанное по формуле (7.15) значение продолжительности заполнения формы. Если же ν _л.р < ν _л.кр, то в дальнейших расчетах используют уточненное значение оптимальной продолжительности заполнения формы:

Легированные стали следует заливать с большей линейной скоростью, чем нелегированные. А стали с большим содержанием пленообразующих элементов (хрома, алюминия, титана) необходимо заливать еще быстрее (табл. 7.4).

• Расчетный напор при заливке форм (рис. 7.8) из поворотного ковша рассчитывают по формуле:

где Н₁ — высота уровня расплава в ковше над верхним горизонтом формы, м; Н₀ -расстояние от верхнего горизонта формы до уровня питателя, м; Р — высота верхней части отливки, находящейся над горизонтом питателей, м.

 

При заливке форм через нижнебоковую литниковую систему Р = С и Н_р = Н₁+Н₀-Р/2, а при верхнебоковой литниковой системе Р = О и Н_р = Н₁ + Н_о.

Подставив в формулу (7.11) значения всех параметров, рассчитывают значение далее по соотношениям (7.8), (7.9) определяют суммарные площади сечений элементов литниковой системы и затем определяют число стояков, ветвей литниковых ходов и питателей, вычисляют площади сечения каждого отдельного элемента литниковой системы и их размеры по методике, изложенной выше.

 

⇐ Предыдущая25262728293031323334Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. AT : химич. Природа, строение, свойства, механизм специфического взаимодействия с АГ
2. AVC достигают макс. величины при этом объеме
3. Aбстрактные классы, используемые при работе с коллекциями
4. D.3. Системы эконометрических уравнений
5. E) может быть необъективным, сохраняя беспристрастность
6. E) Способ взаимосвязанной деятельности педагога и учащихся, при помощи которого достигается усвоение знаний, умений и навыков, развитие познавательных процессов, личных качеств учащихся.
7. Else write('не принадлежит')
8. else write('не принадлежит')
9. Gerund переводится на русский язык существительным, деепричастием, инфинитивом или целым предложением.
10. I. Морфологическая форма слова.
11. I. Общие обязанности машиниста перед приёмкой состава в депо.
12. I. Понятие и система криминалистического исследования оружия, взрывных устройств, взрывчатых веществ и следов их применения.