1.5 Установка границ стержней и знаков(гост 3212-92)
Для данной отливки применяется стержень с горизонтальным знаком. Он состоит из сферы и цилиндра.
-
Для сферы
Для цилиндра
Диаметр стержня, мм
Длина стержня, мм
Длина знака, мм
Диаметр стержня, мм
Длина стержня, мм
Длина знака, мм
240
340
60
290
80
45
Класс точности модельного комплекта по ГОСТ 3212-92 – МК5.
1.6 Расчет литниково-питающей системы.
Выбор и расчет прибыли, литниковой системы
Отливка из чугуна СЧ-20 в виду большой усадки и габаритных размеров требует установки прибыли.
Расчет прибылей
По формуле Намюра-Шкленника рассчитаем объем прибыли:
Безразмерный коэффициент m=0,9.
Ставим
цилиндрическую прибыль с соотношением
высоты и диаметра
значение
.
Ввиду
равностенности вся отливка кроме нижней
части («кольцо») является тепловым
узлом. Эффективная приведенная толщина
теплового узла отливки определяется
по соотношению
.
Для стали коэффициент объемной усадки: = 0,06.
Коэффициент y = 1,053 рассчитанный по формуле 2.11.
Коэффициент Z = 1 для песчаной формы приготовленной из одной смеси.
Объем формы
Vпр.= 0,91081,73(1+0,06)31,0531+30,06*2160 = 987,7см3.
Ввиду больших габаритов отливки устанавливаем 2-е прибыли. Vпр= 493,85см3
;
т.к
;
;
Hпр=9,94см
Масса отливки с прибылями М=Vпр*ρ+Мотл=0,0009877*7830+26,622=34,36кг
Расчет элементов литниковой системы
Для изготовления отливки применяем расширяющуюся литниковую систему, в которой узкое сечение - стояк.
Fст
: Fшл :
= 1:1,3:1,5
Она обеспечивает уменьшение скорости движения расплава от стояка к питателям, это приводит к тому, что металл поступает в полость формы более спокойно, с меньшим разбрызгиванием, меньше окисляясь и размывая стенки формы.
Определение величины напора.
Выбираем ковш вместимостью 1 тонну.
где К – коэффициент потерь равный 0,8
ΣНк=Н1+Н2+Н3+Нк.к
Н1 – высота от верхней части отливки до верхнего края опоки равная 70 мм.
Н2 – высота шамотного стаканчика равная 100 мм.
Н3 – высота от нижней части ковша до шамотного стаканчика равная 200 мм.
Нк.к.- уровень металла в коше в конце заливки равная 280 мм.
Нк.н.- уровень металла в коше в начале разливки равная 750 мм.
Нр.к.=0,8*(70+100+200+280)=520мм=0,52м
Расчет продолжительности заполнения формы
Продолжительность времени затвердевания формы исчисляется от начала выхода металла из питателей и до подхода его к потолку рабочей полости формы. Для устранения дефектов, которые могут появиться в отливках в виде недоливов, неслитен, ужимин и засоров, возникающих в результате длительного теплового воздействия расплава на стенки формы, необходимо более быстрое заполнение формы.
,
где
- время заполнения полости формы, с;
δ – преобладающая толщина стенок отливки, мм;
S – коэффициент, для стали 1,5;
М – масса отливки, кг;
М = 34,36 кг.
= 13,24 с.
Расчет сечения самого узкого места литниковой системы
М – масса отливки, включая прибыли, кг;
М = 34,36 кг;
- плотность жидкого металла, кг/м3;
кг/м3
- коэффициент расхода литниковой системы;
= 0,6
Нр – расчетно-статистический напор металла, м;
- продолжительность заполнения формы (время заливки);
g – ускорение свободного падения, м/с2.
=
= 1,935 см2.
Расчет площади сечения шамотного стаканчика
Диаметр отверстия стаканчика
=1,17
см = 11,7мм, принимаем Dотв=30
мм.
Выполняем обратный пересчет
Расчет площадей коллектора и питателей литниковой системы
Поперечное сечение шлакоуловителя и питателей рассчитаем согласно следующим соотношениям. Для стали соотношение площадей поперечных сечений стояка, шлакоуловителя и питателей расширяющейся литниковой системы составляет:
Fcт
: Fкол :
=
1: 1,3: 1,5
Следовательно:
Fкол = 1,3∙12,7 = 16,5 см2
= 1,5·12,7 = 19,05см2.
Размеры стояка
Dст.н.
=
= 4 см
После расчета нижнего диаметра стояка определяют его диаметр вверху (Dст.в), в зависимости от высоты (Нст.)
Dст.в. = Dcт.н. + 0,01∙Нст. = 4+ 0,01∙ 15 = 4,15 см.
Литниковая воронка.
hв. = 2∙Dcт.в. = 2∙4,15 = 8,30 см.
Dв.в. = hв. = 8,30 см.
Размеры коллектора.
Наиболее часто применяют коллектор постоянного сечения в виде квадрата.
Размеры питателей.
пит. = 0,7∙bотл. = 0,7∙30=21 мм.
=
19,05 / 2,1 = 9 см.
bпт
=
см , где k = 2– число питателей.