Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скороходов.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
988.16 Кб
Скачать
    1. Расчет литниковой системы

6.2.1 Расчет оптимальной продолжительности заливки

Литниковая система представляет собой систему полостей и каналов, предназначенных для заполнения литейных форм жидким металлом по заданному режиму. Размерами, конструкцией и расположением элементов литниковой системы определяются такие важнейшие факторы технологического процесса, как скорость заполнения формы, направление потока жидкого металла в её полости, разогрев местных участков формы и отливки, направленность и одновременность затвердевания стали в форме. Конструкция отливки позволяет применить простейшую одноярусную литниковую систему с подводом металла по разъему формы, которая включает в себя следующие основные элементы:

  • литниковую воронку для направления потока расплава в полость литейной формы;

  • стояк – вертикальный литниковый канал, служащий для подачи расплава от литейной чаши до разъема литейной формы;

  • зумпф – углубление под стояком, предназначенное для предохранения от размыва литейной формы и предотвращения попадания в поток жидкого металла неметаллических составляющих со дна стояка;

  • шлакоуловитель – распределительный канал, соединяющий стояк с другими элементами литниковой системы, выполняемый в верхней полуформе и предназначенный для задержания неметаллических включений;

  • питатели – литниковые каналы, обеспечивающие подвод металла непосредственно в полость литейной формы. Для отливки цилиндрической формы целесообразен тангенциальный подвод расплава;

  • прибыли – полости в форме, которая заполняется расплавом для обеспечения принципа направленного затвердевания.

Технологические особенности поведения жидкой стали, при заливке литейных форм, обусловливают требования к устройству литниковых систем, и одним из требований к конструкции одноярусных систем является нецелесообразность применения сложных чрезмерно разветвлённых литниковых систем, что в меньшей степени относится к высокоуглеродистой стали из-за ее высокой жидкотекучести.

Длительный практический опыт показывает, что для каждой отливки существует оптимальная продолжительность заполнения формы, удовлетворяющая неравенству:

τmin≤τопт≤τmax

где τmin – минимальная допустимая продолжительность заливки;

τmax – максимально допустимая продолжительность заливки.

Для определения оптимального времени заливки воспользуемся формулой Г.М. Дубицкого:

τопт=S1 ,

где S1 – коэффициент продолжительности заливки, зависящий от температуры жидкого металла, рода сплава, места его подвода и материала формы;

δ – преобладающая толщина стенки отливки, мм. Под преобладающей толщиной стенки понимается толщина, имеющая наибольшую протяжённость в отливке или наиболее удалённая от питателей и находящаяся в неблагоприятных, с точки зрения заливки, условиях.

G – масса жидкого металла в форме, приходящегося на одну отливку.

сек.

6.2.2 Расчет узкого места литниковой системы

Из теории литниковых систем известно, что расход сплава, протекающего через литниковую систему, определяется площадью узкого места системы и величиной действующего напора. Узким местом литниковой системы называется её элемент, имеющий наименьшую площадь сечения и определяющий расход сплава в системе.

При литье из поворотных ковшей площадь узкого места литниковой системы, обеспечивающая заливку формы за оптимальное время рассчитывают по следующей формуле:

где ρж – плотность жидкого сплава, г/см3;

μ – коэффициент расхода литниковой системы (0,42);

Нр – действующий напор (высота верхней опоки для одноярусных систем), см;

g – ускорение свободного падения см*г/с2;

G – масса жидкого сплава, залитого в форму через литниковую систему, кг.

см2

Выбираем сужающуюся литниковую систему, которая содержит воронку, стояк, шлакоуловитель и питатели. Для данной литниковой системы узким местом будут являться питатели.