8 Выбор и расчет литниковой системы и места подвода метала

8.1 Обоснование выбранного типа литниковой системы и места подвода металла

Литниковая система – это система каналов и устройств для подвода в определенном режиме жидкого металла в полость литейной формы, отделения неметаллических включений и обеспечение питания отливки при затвердевании. Литниковую систему размещают по разъему литейной формы. Длина литников должна быть минимальной, чтобы обеспечить лучшее заполнение формы; при заливке формы литники должны быть заполнены металлом %; при затвердевании литники не должны тормозить усадку отливки.

В данном курсовом проекте выбираю боковую литниковую систему.

Металл подводим в массивную часть отливки, т.к. при этом мы обеспечим последовательное (направленное) затвердевание, при котором улучшаются условия питания.

8.2 Расчет литниковой системы

Расчет суммарного сечения питателей производистся по формуле Озанна – Диттерта:

(1)

где G_ж.м-масса жидкого металла, кг

k₁ – коэффициент, учитывающий массу литниковой системы и припусков:

- для стального литья k₁=0,040,1.

Где Qдет – масса детали , 2,36 кг Масса отливки определяется по формуле:

	(2)
	(3)

Расчет массы жидкого металла в форме с учетом металла необходимого для заполнения литниковой системы ( 30% от массы отливки)

(4)

 – плотность расплавленной стали 20Л, 7820 г/м³;

 – продолжительность заливки;

g – ускорение свободного падения, 9,81гр/см;

Hp – расчетный статический напор, см.

Продолжительность заливки формы  определяют по формуле:

(5)

где  – преобладающая толщина стенки отливки, мм;

S – коэффициент, зависящий от толщины стенки и конфигурации отливки:

- для стали S=0,91  1,7;

Значения коэффициента расхода литниковой системы  выбирают по справочным таблицам. Обычно  принимают: для стали 0,250,42 и 0,300,50.

μ – коэффициент сопротивления 0,42;

- толщина стенки отливки, 6,0 мм;

Принимаем среднюю скорость заливки 4,6 с

Расчетный статистический напор рассчитывается по формуле:

(6)

где Н – высота стояка от места подвода расплава в форму, см;

С – высота отливки, см;

Р – высота отливки от места подвода расплава в форму, см;

Определяем суммарное сечение остальных элементов из соотношения:

F_пит=4,280 см²

F_шл=4,6*1,1=4,708 см²

F_ст=4,6*1,2=5,136 см²

1 Расчет размеров шлакоуловителя

Принимаем трапецеидальное сечение шлакоуловителя. Размеры сечения определяем из следующих соотношений: высота шлакоуловителя h_Ш = 1,25a_Ш, нижнее основание сечения а_Ш = 1,3b_Ш (где b_Ш - верхнее основание сечения шлакоуловителч).

Принимаем:

а = 20мм

b = 16 мм

h = 26мм

2) Питателей в форме всего восемь. Площадь сечения одного питателя

F_П = ΣF_П / 8 = 4,280/8 = 0,535 см². Принимаем трапецеидальное сечение питателя. Размеры сечения определяем из следующих соотношений: высота питателя h_П = 0,25 * h_Ш, нижнее основание сечения a_П = b_П + 3 (где b_П - верхнее основание сечения питателя).

Расчет размервов питателя

Принимаем:

а =12мм

b = 9мм

h = 5мм

3) Расчет размеров стояка

принято d = 25 мм

Определяем L_min – минимальное расстояние от стояка до первого питателя:

L_min = ;

G _ср = ;

G _н.расх = К * G_ср = 1,1 * 2,26 = 2,486 ;

К = 1,1 ;

L_min = = 14,3 см ;