Титов (550695), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Преиму- ' тцество дождевой литниковой системы — равномерное заполнение расплавленным металлом всей формы без перегрева отдельных ее частей движущимся металлом. Благодаря этому отливка получается плотной, без газовых раковин и шлаковых включений, кроме того, уменьшаются пористость и усадочные раковины в отливках. Комбинированные литниковые системы (рис. 90) применяют, для высоких тонкостенных отливок. В вачале заливки форма за- . полняется металлом через сифонную литниковую систему, а затем через дождевую. Благодаря такому заполнению форма не разрушается и у ! в ней ие образуются корольки.
По Рис, 9Е Ярусная лнтнн- новая система: Рис. 90. Отливка с комбинированной литии. коней системой. ! — лнтнякавая чаша; и — стояк; а — верхний лнтннковнй канал; а — веохнкн шлакоуловнтель! а — лктателн; 6 - янжяаа шлакоуловятсль ! лнтянковая воронка; 2 — стояк; а — яятателн; а — отлнакн мере заполнения формы уровень металла в распределительных стояках поднимается, и с определенного'момента начинают работать верхние питатели.
Ярусные литниковые системы (рис. 91) применяют при стопочной формовке мелких отливок. Способ подвода металла в форму, конструкция и размеры элементов литниковой системы, а также выпоров и прибылей зависят не только от конфигурации и размеров отливки, но и от свойств сплава, из которого изготовляется отливка. Особенности литниковопитающих систем для отливок из ковкого чугуна, стали и цветных сплавов рассмотрены в соответствующих разделах, $ 3. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ОТЛИВОК ИЗ СЕРОГО ЧУГУНА При разработке технологии изготовлення отливки технолог- литейщик должен выбрать способ подвода жидкого металла в форму и определить размеры элсментов литниковой системы.
Последнее приобретает важное значение не только потому, что литниковая система оказывает непосредственное влияние на качество отливки, но и потому, что расход металла на литниковые системы в зависимости от мвссы отливки может составлять значительную величину (рис. 92). Коэффициентом выхода годного металла считают отношение массы годных отливок к массе жидкого металла, израсходованного нз отливку, литники, прибыли, на бракованные отливки и скрап (брызги, сплсски, остатки в ковше). Коэффициент выхода годного металла всегда меньше ! и в среднем составляет при произ- д,".
водстве простых массивных от- тгл ливок, например чугунных плит, м изложниц, 0,85 — 0,95, отливок вк.г гм-г простой конфигурации из стали мл 0,75 — 0,85, крупных чугунных ыг машиностроительных отливок м 0,65 — 0,75, крупных стальных мвш остроите х от. инок 0,55 — 0,55, мелких чугунных от- гл ливок 0,45 — 0,55, мелких сталь- 4Л ных отливок 0,35 — 0,45. Коэффициент выхода годного является важным показателем гэ мг мол ляг совершенства технологии. Необходимо стремиться повысить Рлс. Эв. Днлграмчн наллснмостн рнскоэффициснт выхода годного, хода Я металла э о4 от массы 0 отлн- нок; сокращая расход металла нз литники, прибыли, брвк отли- т — стелнето станочного нешнностРоенне; вок и т.
д. Определение размеров поперечного сечения элементов литниковой системы имеет большое технико-экономическое знвчение, твк как правильно назначенные размеры литниковой системы позволяют не только снизить расход металла на литники, выпоры и т. д., но и снизить брак отливок. Задача определения точных размеров литниковой системы в каждом конкретном случае является трудновыполнимой вследствие сложности явлений, происходящих при заполнении формы жидким металлом.
Поэтому на практике используют упрощенные методы, основанные на следующих допущениях. Жидкий металл рассматривается как идеальная жидкость с постоянной вязкостью; тепловое взаимодействие металла и формы (охлаждение металла и нагрев формы) при ее заполнении не учитывается; движение жидкого металла рассматривается как движение тяжелой жидкости по закрытым и открытым каналам формы. Расчет литниковой системы по способу Озанна-Диттерта. Прежде всего находят суммарное сечение питвтелсй, в затем размеры остальных элементов литниковой системы (стояка и шлакоуловителя).
137 Суммарное сечение питателей находят по формуле 6 б Р,= — = тто утр ) 2яор (6) с; и — ускорение свободного падения, см/са; Нр — расчетный . статический напор, см. рр Рнс. 93. К расчету напора металла при заливке Неизвестными в формуле (6) являются Нр, р, т, Расчетный статический напор зависит от размера отливки и определяется из следующего соотношения: 2НС вЂ” Р' Ра 2С 2С' (7) где Н вЂ” высота стояка от места подвода металла в форму, см.„ С вЂ” высота отливки, см; Р— высота отливки от места подвода металла в форму, см. При сифонной заливке Р С (рис. 93, а) С Н Н- —; 2 ' при заливке сверху Р =0 (рис. 93, б) При подводе металла по плоскости разъема формы (рис.
93, в) С при Р=— 2 Н =Н- —. С 8' Время заливки формы тонкостенных, сложных по конфигурации отливок со стенками толщиной 2,5 — 15 мм и массой до 450 кг опре- где 6 — масса отливки, г; у — плотность металла, для расплавленного чугуна 7 = 7 г(см', о — скорость истечения металла, см!с; р — ' козффициснт сопротивления; т — продолжительность заливки, делают по формуле где 6 — масса отливки с лнтниками, кг; а — коэффициент, учиты- вающий толщину стенок отливки; при толщине стенок 2,5 — 3,5 мм, 3,5 — 8,0 мм, 8 — 15 мм коэффициент з соответственно равен 1,68; 1,85; 2,2.
Для средних и крупных отливок массой до 1000 кг т = Б "г" аВ, где 8 — толщина отливки, мм; б, мм До 1О 20 40 До 40 в выше в 1,0 1,33 1,3 1,7 (7а) Значительно труднее определить коэффициент р, который характеризует общее гидравлическое сопротивление формы движущемуся металлу и зависит ат сопротивления в литниковой системе 14, и сопротивления в форме р,: р = р1рм. Исследованиями было установлено, что для чугунных отливок среднее значение р = 0,75 —: 0,85, т. е. потери в литниковой системе на трение в каналах, повороты, завихрение, сужение струи и др, составляют приблизительно 20ой. Коэффициент р, формы зависит прежде всего от конфигурации отливки, количества выделяющихся газов из формы, газопроницаемости и влажности смеси, завихрений и ударов металла в форме.
Величину р невозможно подсчитать, поэтому ее принимают для расчетов на основании практических данных. Например, для тонкостенных чугунных отливок (стснки толшиной до 10 мм) с большим сопротивлением формы р =- 0,34. Подставляя значение )4 в формулу (6), а также значение т, у, .получим Р„= 0,34в )' б ° 0,31 )~Йв 1 Обозначим 3 через х, тогда формула примет следующий вид: 139 Р хр'6 в 1 При толщине стенок отливки 2,5 — 3,5 мм; 3,5 — 8,0 мм; 8 — 15 мм х соответственно равняется 5,8; 4,9; 4,3.
Из формулы видно, что при одной и той же массе отливки, но с уменьшением толщины стенки суммарная площадь питателей еквелнчивается и наоборот. По найденной площади питателей Р. находят площадь шлакоуловителя Р, и стояка Р„для отливок: тонкостенных мелких Р„: Р,: Р„= 1: 1,06 ь1,11; средних н мелких Р„: Р,: Р„= 1: 1,1: 1,15; средних и крупных Р,: Р,: Р„='1: 1,5: 2; крупных Расчет литниковой системы по номограмме К.
А. Соболева.. На основании обобщения большого практического опыта по конструированию н расчету лнтниковых систем для чугунных отливок К. А. Соболев разработал номограмму, которая значительно упрощает расчет литпиковой системы. По номограмме К. А. Соболева (рис. 94) рассчитывают площади: сечения пнтателсй для средних машиностроительных отливок. Номограмма К. А. Соболева позволяет определить суммарную пло- ' шадь сечения питателей Р„в зависимости от массы отливки 6, толщины стенки 6 н расчетного напора Нр. Допустим, что необходимо рассчитать лйтннковую систему для чугунной отливки массой 900 кг с преобладающей толщиной стенки 15 мм. Расчетная высота стояка равна 60 см, форма отливки имеет среднее сопротивление. По номограмме в правой части находим ' точку, соответствующую 900 кг, затем из нее проводим вертикаль-', ную линию до пересечения с наклонной линией„соответствующей, толщине стенки 15 мм, Из найденной точки проводим линию, параллельно оси абсцисс, до пересечения с наклонной линией, соответствующей расчетной величине напора 60 см, н из точки пересечения этих линий опускаем вертикаль на ось абсцисс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
