Иванов (550688), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Выбирают его по табл. 3.5, составленной Я. И. Шкленником и Л. А. Киселем по экспериментальным данным для отливок с одинаковой приведенной толщиной. г — коэффициент теплового состояния прибыли, определяемый как соотношение удельных тсцдоаых потоков ца цоверхцостц металл— $е 67 Для заливки через прибыль и 0,9 при любых значениях Ь. $— коэффициент конфигурации прибыли, определяемый отношением с ° Зв/)тв, где 5, и У, — поверхность охлаждения и объем прибыли, выраженные через одни и те же соотношения; например, для ци.
ЛнидрИЧЕСКОй ПрИбЫЛИ С ОСНОВаНИЕМ дИаМЕтрОМ Ив 1 И ВЫСОтой Ь„- 1,2Ы„имеем (пв 1,2Ы„+ п4/4)з Таблица З.б Ковффнцневт у Формула приведенной толщины я, Формула прннеденной толщи. ны я. и Охлаждаемое тело Охлаждаемае тела а/4 а'/2,5 1,54 1,42 Цилиндр диаметром о' при 1 ~ аг/ Шар диаметром о' Цилиндрическая прибыль высотой Ьп= 1,25И, Плита толщиной а Брус прямоугольного сечения а'Х 4а' Брус квадратного сечения азха" 1,00 о'/6 ов/4 4 0,75 0,95 а"/4 1,27 е/ Рнс. З.та. Схемы нрнйылей с воздущным зазором: а — аакрмтая; б — аткрмтан форма для прибыли и теплового узла отливки; для неутепленных прибылей принимают г = 1, для утепленных з = 0,65.
Утепление прибылей при литье по выплавляемым моделям особенно эффективно при производстве сложных отливок типа турбинных лопаток, роторов, постоянных магнитов и деталей корпусного типа из дорогих и дефицитных сплавов. По Я. И. Шкленнику и Л. А. Киселю, утепление прибыли достигают путем создания воздушного зазора шириной 1,5 — 2 мм в теле оболочковой формы /рис. 3.!О). Для создания воздушного зазора после образования четырех — шести слоев оболочкч поверх последнего слоя в необходимых местах наносят слой модельного состава толщиной 1,2— 2 мм, Далее наносят последующие слои оболочки.
После удаления модельного состава вокруг прибыли образуется воздушный зазор, вследствие чего увеличивается продолжительность затвердеваиия прибыли примерно в 1,5 раза. Метод вписанных сфер. В методе вписанных сфер условно прини. мается, что диаметр сферыР, вписанной в тело отливки, отражает относительную продолжительность аатвердевания на рассматрива. емом участке, Принцип направленного ватвердевания считается выдержанным, если диаметр вписанной сферы постепенно увеличи. вается в направлении от торцовой части отливки к прибыли, Другимн словамн, для обеспечения плотнаро металла необходимо, чтобы на любом л.ом участке тела отливки соблюдалось условие Р., СР.<Р.„,, (З.10) где Р„, Р„„Р„„— диаметры вписанных сфер на 'рассматриваемых участках соответственно и-ом, прилежащих к п-му со стороны торца отливки и со стороны прибыли.
Метод вписанных сфер, называемый также методом вписанных окружностей, характеризуется простотой и наглядностью. Большой круг вписанной сферы несложно изобразить на чертеже сечения отливки, в том числе на чертеже сечения, ограниченного вогнутыми поверхностями; диаметр большого круга может быть определен с достаточной для практики точностью непосредственным измерением на чертеже без вычислений. Диаметр вписанной сферы дает непосредственное представление о толщинах стенки, бруса или компактного узла, в том числе образующихся в результате сочленения элементов.
Метод позволяет учесть любые изменения в конструкции отливки и оценить размер узла с внутренними галтелями, чего нельзя сделать методом приведенных толщин. Вместе с тем метод вписаинь|х сфер, в отличие от метода приведенных толщин, не учитывает влияние формы охлаждаемого тела на скорость его затвердевания; пластина, брус и компактный узел, имеющие одинаковый диаметр вписанной сферы, считаются затвердевающими одновременно.
Поэтому на практике может оказаться, что, несмотря иа соблюдение метода вписанных сфер, преждевременно затвердевзет канал питания и в отливке образуется усадочная раковина. Поясним сказанное на примере отливки достаточно широкой втулки высотой 30 мм при толщине стенки 10 мм, питаемой через цилиндрический питатель диаметром 12 мм от центрального стояка сечением 30 х 30 мм. Диаметры вписанных сфер соответственно равны; отливки Р„, =- 1 см, питателя П„= 1,2 см, стояка 0„„= 3 см. Условие (3.10) выполнено.
Проверим, однако, относительную продолжительность затвердевания методом приведенных толщин, которые для данных сечений будут Й з =А' * 3 1/12(3-1= 1)) =0,37 см; Я,'= Л„„* и 0,61/(и 1,2) 0,30 см; Л„~ )х, ° 3 4~12 (3 + 4) ) ° 0,86 см. ' Здесь Я„, > )с„, что противоречит условию (3,1); следова тельно, питатель аатвердевает раньше отливки, н в последней обра.
вуется усадочная раковина. Для правильного нспольаования метода вписанных сфер необходимо, чтобы питатель по форме своего сечения приближался к от. ливке. В рассмотренном примере придание питателю формы дугообразного тела, соответствующего контуру отливаемой втулки, т. е. изогнутой пластине, при некотором увеличении толщины пито. тела и отношении толщины питателя к его ширине а„„; Ь„„, 3 дает )г, = а„„,й,Л2 (а„„, + 5,)] = 1,2 3,6/12 (3,6 + 1,2)) = 0,45 см, т.
е. соблюдение условий (3.10) и (3,1). Расчет ЛПС по диаметрам вписанных сфер применительно к литью по выплавляемым моделям разработан Н. Н. Лященко на основании экспериментальных работ и обобщения производственного Опыта (табл. 3.6), Таблица З.б Расчетнме Осрмулм узла Кснструктнанмй Элемент Характернмй размер ксмпаитисгс ~ прстиженнсгс Отливка Диаметр сферы, вписан- ной в узел Е)у Определяют по чертежу отливки опят = (1-: 1 2) Еуу, Ьш,т = апит Ьпит = (3 — 4) Еуу Епнт — — 6 —:8 мм Толщина апит Ширина Ьпн, Длина Епнт Питатель Стояк Диаметр или ширина ас Таблица 3.7 Формулы для расчета прибыли (типы У вЂ” УЕП) и горизонтального литянкоиого кода (П, У11) Кснструктнэнмй элемент Расчетные 4мрмулм длн узла Характегнмй размер кпмпактнстс ~ прстнженисгс Отливка Шайка прибыли Определяют по чертежу отливки аш (1+1 2) Е)у Ьш аш ) Ьш (3ч-4) )лу Д - (0,4+О,5) Е)у дд еи ЬтЕ)у Прибыла Ь„а ~ Ь, Ь„+ + (йт - 1) )Уу д *и !О.Ь15' Ьп аи (2,5.!.3) Е)у Ь|т (3 + 3 5) Е)у гд — — йэОу Еп~ 2гд По построению ФоРмулы для Расчета ЛПС типа 1 Диаметр сфары, вписанной в узел Е)у Толщина (диаметр) аш Ширина Ьш Высота Етш Толщина нижнего Оспа" ваиик .ад Ширина иижкаго асио ваиня Ьд Угол нуса и Высота прибыля: закрытой Ьп открытой й Радиус действия прибыли гд Наименьшее расстояние между шейками прибылей Еп Ширина верхней части закрытой прибыли а'„ Определяют по раскладке отливок, ио не менее ас ) 3бпят Продолжены табл.
З.7 ,Расчетные формулы для узла Коиструктнеиый злемеит Характерный размер компактного ~ протяженного ихып = (0,2-:0,3) п„' Определяется по чертежу отливки Выпор Отливка Питатель Горизонтальный литниковый ход Стояк Расчет размеров прибыли и коллекторов выполняют по формулам, приведенным в табл. 3.7; при расчете прибыли применяют формулы, относящиеся к верхнему узлу, при расчете горизонтального литникового хода — к нижнему узлу. На рис. 3.11 показана обобщающая схема: верхняя часть относится к расчету прибылей, нижняя — к расчету ЛПС с горизонтальным литниковым ходом. Коэффициенты й„йе, йз, отражающие характер и величину усадки сплава, приведены в табл.
3.8. С целью сокращения расхода металла и высоты блока целесообразно применение закрытых прибылей с выпорами. Для использования атмосферного давления в верхней части прибыли выполняют Рис. а.!1. Обобщенная схема и расчету прибыли н горизонтального литннкоеого хода методом описанных с4мр А-А Диаметр днып Диаметр сферы, вписан- ной в нижний узел )д„' Толщина (днаметр) апнт Ширина Ьпнт Длина 1пнт Ширина сечения Ьк Высота сечения й Ширина (диаметр) ас о„= (М-!,2) 1У' Ьщгт = апн, ( Ь,щт = (3 —:4) )З' 1пит —— 6 —:8 мм Ь = Ь11)„' Ь =Ь и ~ Ьаьх 1,6 1,25 Ьг Ьз Ьз 1,4 1,2 1,8 1,3 2,5 Таблица аб Зиаченин коаффнциентов, указанных в табл.
3.7 Котффнццецтм длц стали Котффнцаснт конусное углубление глубиной 10 — 20 мм, шириной 8 — 12 мм. Применение изогнутого выпора (см. рис. 3.! 1) позволяет предотвратить попадание наполнительного песка в полость формы. Прибыль присоединяют к отливке через шейку, котор ая служит дл я некоторого отдаления прибыли ог теплового узла.
При близком расположении к узлу отливки прибыль разогревает узел, последний фактически становится придатком прибыли и содержит хвостовую часть усадочной раковины, которая может глубоко внедряться в стенку отливки. При массивных узлах большой протяженности, например кольцевых, следует устанавливать несколько прибылей с учетом радиуса их действия. Для непрерывного поступления снизу свежих порций металла, компенсирующего усадку, необходимо, чтобы в течение всего периода затвердевания в литниковом ходе и питателе сохранялся гидростатический напор, создаваемый в стояке. Для этого поперечный размер стояка должен быть больше, чем литникового хода.
Высоту утолщенной части стояка йс целесообразно принимать минимальной, так как более тонкий стояк позволяет быстрее создать высокий гидростатический напор, необходимый для заполнения тонкостенных участков отливки, и экономичнее. Сливные прибыли в общем случае использовать не рекомендуется. Если же применения их избежать не удается, то им следует придавать в 1,5 — 2 раза больший объем по сравнению с обычными прибылями. Соотношения размеров сливных прибылей'должны быть теми же.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
