§ 3. Расчет литниковой системы

Для правильной работы литниковой системы необходимо опре­деленное соотношение размеров ее элементов—стояка, шлако­уловителя и питателей. Обычно сечения литниковых каналов от стояка до входа в полость формы постепенно уменьшаются. По­перечное сечение шлакоуловителя меньше поперечного сечения стояка, а площадь сечения питателей, в свою очередь, меньше площади шлакоуловителя. Такое соотношение размеров элементов литниковой системы создает в ней условия, при которых в про­цессе заливки все каналы литниковой системы полностью запол­нены металлом. При этом шлак и грязь, поступая вместе с метал­лом в шлакоуловитель, остаются в нем, не попадая в полость формы. Такая литниковая система называется закрытой. Могут быть и другие типы литниковых систем: открытая или более слож­ные комбинированные.

Расчет литниковых систем основан на применении уравнений гидравлики для идеальных жидкостей, текущих в газонепрони­цаемых каналах. Так как жидкий металл не является идеальной жидкостью (его свойства изменяются во время течения), а песча­ная форма газопроницаема, дополнительно используют экспе­риментальные данные.

Существует несколько методов расчета литниковой системы, применяемых в зависимости от типа литниковой системы, сплава, заливаемого в форму, и некоторых других факторов.

В практике производства отливок широко известен упрощенный метод определения размеров литниковой системы по таблицам, предложенным В. И. Фундатором (табл. 14).

Минимально допустимая температура заливки чугуна, при­нятая при составлении таблицы, 1250 °С. Остальные размеры литниковой системы подсчитывают по соотношению

mln

_чгде F_m и F_CT — площади сечения шлакоуловителя и стояка.

Таблица 14

Зависимость площади сечения питателей и их числа от массы и толщины стенки отливки из серого чугуна

	Размеры одного			Число питателей при толщине
Масса	питателя					отливки,	им
отливки,
кг	Площадь сечения, ни'	Длина, мм		3—5	5-8	8—10	10—15	15—20
До 0,5	30—40	10—15		1	1	1	1	1
0,5—1	40—50	15—20		1	1	1	1	1
1—3	50—70	20—25		1	1	1	1	1
3—5	70—80	25—30		2	2	1	1	1
5—10	70—90	25—30 ,		3	3	2—3	2—3	2—3
10—15	70—90	25—30			3	3	3	3
15—20	80—90	25—30		В зави-	4	4	3	3
20—40	80—100	30—35		симости	4	4	3	3
40—60	100—150	30—35		от фор-	4—5	4	3—4	3
60—100	100—150	30—35		мы от-	5—6	5	4—5	4
100—150	100—150	40—45		ливки	7—8	7	5—6	5
150—200	100—150	45—50			8—9	8	6—7	6

Расчет сводится к определению минимальной площади сечений питателей (суммарной) F_ma. Минимальная площадь сечений пи­тателей — площадь, при которой обеспечивается получение ка­чественных отливок при наиболее низкой допустимой темпера­туре заливки и наименьшем давлении.

Пример расчета литниковой системы. Определим размеры частей литниковой системы для отливки газонной решетки мас­сой 15 кг со стенками толщиной 15 мм. Зная массу отливки, пользуясь табл. 14, во второй графе напротив отливки массой 15 кг находим, что площадь сечения одного питателя должна быть равна 80 мм². В следующей графе в той же строке справа находим длину питателя 25—30 мм. По толщине стенки 15 мм находим число питателей, их должно быть 3.

Следовательно, общая площадь питателей равна 240 мм². По вышеприведенному соотношению находим

^_ш = 240 1,1 = 264 мм²; площадь стояка

F_CT = 240 1,5 = 360 мм².

Конфигурацию сечения питателей делают в зависимости от конфигурации отливки, они должны легко отламываться, не раз­рушая отливки. Питатели тонкостенных художественных отли­вок обычно имеют сечение в виде трапеции, основание которой больше высоты (щелевые питатели). Сечение шлакоуловителя выполняют в виде трапеции, высота которой равна основанию или несколько больше него. Стояки обычно бывают круглыми.

87

Если питатели приходится делать длиннее, чем указано в табл. 14, площадь их сечения увеличивают на 17—20 %. Соот­ветственно по приведенному выше соотношению увеличивают площади сечений остальных элементов литниковой системы.