Выбор типа литниково-питающей системы. Расчет всех элементов лпс

Принимаем боковую литниковую систему, обеспечивающую заполнение нижней части отливки сверху, а верхней части отливки – снизу, в результате чего она сочетает в себе преимущества верхней и нижней литниковой систем и смягчает их недостатки.

Расчет прибылей

По формуле И.Пржибыла проводим расчет прибылей:

(11)

где H – высота прибыли, дм;

D - толщина прибыли, дм;

V_п.y - объем части отливки, питаемой данной прибылью, дм³;

β - усадка сплава при затвердевании в интервале температур: температура литья - температура солидуса;

x - коэффициент "неэкономичности" прибыли равный отношению объёма прибыли к объёму сосредоточенной усадочной раковины;

N - коэффициент, учитывающий геометрические параметры прибыли.

Расчёт диаметра прибыли:

(12)

Отсюда D = 1,20 дм.

Принимаем прибыль: открытую, кольцевую, отрезаемую, которая обеспечит хорошее питание отливки и формирование усадочной раковины в прибыли. Питание «полочек» обеспечиваем технологической перемычкой диаметром 40 мм. Для отвода газов и питания нижней «полочки» принимаем питающий выпор диаметром 40 мм.

Расчет оптимальной продолжительности заполнения полости формы производится по формуле:

τ_опт=s_{1 1}, (13)

где s₁ – коэффициент продолжительности заливки, зависящий от рода сплава, температуры заливки, типа литниковой системы и т.д.

δ – преобладающая толщина стенки отливки, мм;

Q₁ – норма расхода жидкого металла на одну форму, кг.

Q₁=(1,1-1,4)n·Q_отл, (14)

где n – количество отливок в форме,

Q_отл – масса жидкого сплава на одну отливку.

Q₁= 1,2·2·47=112,8 кг

τ_опт=1,4 .

Необходимо провести проверку на соответствие этой продолжительности условию полноценного заполнения полости формы. Для этого необходимо определить фактическую скорость подъема расплава в полости формы и сопоставить ее с минимально допустимой величиной скорости для данных конкретных условий литья на соответствие неравенству:

V_ф=H_отл/τ_опт ≥ V (15)

где Н_отл - высота полости формы от уровня нижней точки полости формы до уровня верхней точки отливки.

По Галдину Н.М. средняя величина минимальной допустимой скорости подъема рассчитывается исходя из неравенства:

V≤

V_ф=28/20=1,4>0,27

Расчет площади лимитирующего сечения литниковой системы:

F_min= , (16)

где µ - коэффициент гидравлического сопротивления литниковой системы и формы,

ρ – плотность расплава, кг/м³,

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с²,

H_p – расчетный средний металлостатический напор, м.

Н_р = Н₀ – р²/2с; Н_р = Н₀ – с/8 = 0,25 – 0,284/8 = 0,215 м.

F_min= м² = 12,46 см².

Лимитирующим является сечение питателя:

Следовательно:

Принимаем питатель трапециевидной формы (Рис. 4.) с размерами:

П итатель

а = 21 мм,

b = 18 мм,

h = 16 мм.

_{Кол. = 4 шт.}

Рис. 4.

П ринимаем шлакоуловитель трапециевидной формы (Рис. 5.). Исходя из полученных значений размеры шлакоуловителя составят:

Шлакоуловитель

а = 34 мм;

b = 38 мм;

h = 38 мм;

Кол. = 1 шт.

Рис. 5.

П ринимаем стояк круглого сечения (Рис. 6.):

Стояк

Кол. = 1 шт.

D = 39 мм.

Рис. 6.