- •Литниково-питающие системы
- •Содержание
- •Терминология и буквенные обозначения, принятые при расчетах
- •Введение
- •1 Основные положения по проектированию литниковых систем
- •2 Способы подвода металла в форму. Типовые конструкции литниковых систем и область их применения
- •3 Общая методика расчета параметров литниковых систем
- •4 Определение оптимальной продолжительности заливки
- •5 Определение средней линейной скорости подъема уровня металла в форме (vc)
- •6 Определение коэффициента расхода μ в литниковой системе
- •7 Расчет литниковых систем для форм, заливаемых из поворотных ковшей
- •8 Расчет литниковых систем для форм, заливаемых из стопорных ковшей
- •9 Соотношение площадей элементов литниковых систем
- •10 Расчет многоярусных литниковых систем для стальных отливок
- •10.1 Проектирование подвода
- •10.2 Схема упрощенного расчета
- •10.3 Количество ярусов литниковых каналов
- •10.4 Количество и расположение стояков
- •10.5 Расчет многоярусных литниковых систем для форм, заливаемых из стопорных ковшей
- •10.6 Расчет многоярусных литниковых систем для форм заливаемых из поворотных ковшей
- •11 Расчет вертикально–щелевой литниковой системы
- •12 Расчеты литниковых систем при литье в металлические формы
- •13 Расчет литниковой системы при литье в оболочковые формы
- •14 Расчет литниково–питающих систем для литья по выплавляемым и растворимым моделям
- •14.1 Назначение, конструкция и типы литниково–питающих систем
- •14.2 Расчет обычных литниково–питающих систем
- •14.3 Расчет элементов литниково – питающих систем, регулирующих продолжительность заливки Метод л.А.Щегловитова
- •14.4 Расчет литниково – питающей системы с полым стояком
- •15 Расчет литниковых систем для литья по газифицируемым моделям
- •15.1 Литниковые системы для чугунных и стальных отливок массой до 100 кг
- •15.2 Литниковые системы для крупных чугунных отливок
- •15.3 Литниковые системы для магнитной формы с газифицируемой моделью
- •16 Примеры расчета литниковых систем
- •Перечень ссылок
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра технологии и компьютеризации
литейного производства
Л.А. БОЛЬШАКОВ
Литниково-питающие системы
КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ
Мариуполь, 2007
УДК 621.746.34:672.1
Большаков Л.А. Литниково-питающие сисмы. Конструирование и расчет литниковых систем. Учебное пособие / Л.А.Большаков.- Мариуполь: ПГТУ,2007.-125 с.
В учебном пособии изложены общие сведения и классификация основных типов литниково-питающих систем отливок черных и цветных сплавов, получаемых различными способами формообразования. Приведены методы расчета элементов литниковых систем и даны примеры их выполнения.
Пособие предназначено для студентов литейной специальности дневной и заочной форм обучения, будет также полезным аспирантам, научным сотрудникам и преподавателям. Представляет профессиональный интерес для инженерно-технических работников литейного производства.
Составитель
доцент, к.т.н. Л.А. БОЛЬШАКОВ
Ответственный за выпуск
зав. кафедрой ТиКЛП
профессор, д.т.н. А.И. ТРОЦАН
Рецензент
Доцент, к.т.н. Б.А.ПАВЛЮК
Утверждено на заседании кафедры Технологии и
компьютеризации литейного производства,
протокол № _6_ от 10.01.2007 г.
Содержание
ТЕРМИНОЛОГИЯ И БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ ПРИ РАСЧЕТАХ 5
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ 10
2 СПОСОБЫ ПОДВОДА МЕТАЛЛА В ФОРМУ. ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ И ОБЛАСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ 12
3 ОБЩАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ 22
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЗАЛИВКИ 23
5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ЛИНЕЙНОЙ СКОРОСТИ ПОДЪЕМА УРОВНЯ МЕТАЛЛА В ФОРМЕ (vc) 38
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА РАСХОДА μ В ЛИТНИКОВОЙ СИСТЕМЕ 39
7 РАСЧЕТ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ФОРМ, ЗАЛИВАЕМЫХ ИЗ ПОВОРОТНЫХ КОВШЕЙ 47
8 РАСЧЕТ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ФОРМ, ЗАЛИВАЕМЫХ ИЗ СТОПОРНЫХ КОВШЕЙ 47
9 СООТНОШЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ 56
10 РАСЧЕТ МНОГОЯРУСНЫХ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ ОТЛИВОК 61
11 РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНО–ЩЕЛЕВОЙ ЛИТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ 68
12 РАСЧЕТЫ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ ПРИ ЛИТЬЕ В МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФОРМЫ 75
13 РАСЧЕТ ЛИТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ЛИТЬЕ В ОБОЛОЧКОВЫЕ ФОРМЫ 79
14 РАСЧЕТ ЛИТНИКОВО–ПИТАЮЩИХ СИСТЕМ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ И РАСТВОРИМЫМ МОДЕЛЯМ 82
Метод Л.А.Щегловитова 103
15 РАСЧЕТ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПО ГАЗИФИЦИРУЕМЫМ МОДЕЛЯМ 118
16 ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ 123
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 138
Терминология и буквенные обозначения, принятые при расчетах
ν |
– |
объемная масса жидкого металла, г/см3, либо кг/дм3; |
g |
– |
ускорение силы тяжести, которое равно 981 см/с2; |
S и S1 |
– |
коэффициенты продолжительности заливки; |
μK
|
–
|
коэффициент расхода при истечении жидкого металла из стопорного отверстия ковша; |
μ |
– |
общий коэффициент расхода литниковой системы; |
μ1
|
–
|
коэффициент расхода при истечении металла из отверстия воронки или чаши; |
μ2
|
–
|
коэффициент расхода в узком сечении литниковой системы внизу (в нижнем сечении стояка, в шлакоуловителях или в питателях); |
βP
|
–
|
коэффициент размывания, учитывающий увеличение сечения стопорного отверстия ковша вследствие размывания; |
|
–
|
коэффициенты размывания для начального и конечного моментов заливки; |
βm
|
–
|
коэффициент торможения, указывающий, насколько при торможении стопором уменьшается скорость струи, вытекающей из ковша; |
τ |
– |
оптимальная продолжительность заливки, с; |
δ |
– |
толщина стенок отливки, преобладающая или средняя, мм; |
G
|
–
|
масса одной отливки плюс масса литников и той части прибылей, которая заполняется через литниковую систему на одну отливку (т.е. масса жидкого металла, заливаемого через литниковую систему, приходящаяся на одну отливку), кг; |
G1
|
–
|
масса жидкого металла, заливаемого в форму через литниковую систему, кг; |
G0 |
– |
черновая масса отливки, кг; |
GП |
– |
масса прибылей, кг; |
n |
– |
число отливок в форме; |
W |
– |
скорость заливки по массе, кг/с; |
v |
– |
средняя скорость подъема уровня металла в форме, мм/с; |
|
– |
площадь сечения стопорного отверстия, см2 или дм2 ; |
d0 |
– |
диаметр стопорного стакана, мм; |
F |
– |
общая площадь расчетного сечения узкого места литниковой системы, см2; |
|
– |
общая площадь сечения стояков (или стояка) вверху и внизу, см2 |
|
–
|
общая площадь сечения шлакоуловителей (или шлакоуловителя) в узком месте, см2; |
|
–
|
общая площадь сечения питателей (или питателя) в узком месте, см2; |
|
–
|
общая площадь сечения узкого места литниковой системы внизу (сечения стояка внизу, шлакоуловителей или питателей), см2; |
|
–
|
общая площадь сечения отверстий фильтровальной сетки (или сеток), см2; |
|
–
|
общая площадь сечения обратных стояков (или обратного стояка), см2; |
НР |
–
|
средний металлостатический напор при заливке из поворотных ковшей, см (см. рис.8.1); |
Р |
–
|
высота самой верхней точки отливки над центром тяжести расчетного узла сечения (рис.8.1), см; |
С
Н0 |
–
– |
высота отливки по положению при заливке, см или мм (рис. 6); первоначальный максимальный металлостатический напор в расчетном узком сечении (см. рис.8.1), см; |
Н |
– |
высота напора в полости АВ, см; |
h1 |
–
|
высота уровня металла в стояке над узким сечением литниковой системы, см; |
|
– |
площадь литникового хода, см2; |
|
– |
начальный и конечный напоры в ковше при заливке данной формы, см или дм (рис. 8.1); |
Hср |
– |
средний металлостатический напор (средняя высота напора) в ковше при заливке данной формы, дм; |
Н2 |
– |
расстояние от нижней кромки стопорного отверстия до верхней плоскости воронки (рис. 8.1), см; |
|
– |
высота верхней плоскости воронки над узким сечением литниковой системы и над верхней плоскостью отливки (рис.8.1), см; |
|
– |
общий напор в начальный и конечный моменты заливки (рис.6), см; |
|
– |
высота уровня металла в стояке над центром тяжести узкого сечения литниковой системы в начальный и над верхней плоскостью – в конечный моменты заливки (рис. 8.1), см; |
D |
– |
средний внутренний диаметр стопорного ковша, дм; |
V |
– |
объем металла, заливаемого в форму, дм3; |
V0 |
– |
объем отливки по наибольшим габаритным размерам, дм3; |
Kv |
– |
относительная плотность отливки, кг/дм3; |
hн, hк |
– |
высота напора, определяющего расход в литниковой системе, в начальный и конечный моменты заливки, см; |
h’н, h’к |
– |
потери напора при истечении металла из ковша в начальный и конечный моменты стопорной заливки, см; |
h”н, h”к |
– |
потери напора в начальный и конечный моменты заливки на удар в плоскости АВ (рис. 8.1), на вихревые движения и прочие потери, не учитываемые коэффициентом расхода самой литниковой системы, см; |
Hот |
– |
высота отливки по чертежу с учетом размеров припусков и технологических напусков, см; |
ΔHпр |
– |
высота заливаемой части прибыли через стояк, см. |
υд _ допустимая средняя скорость подъема уровня ме-
талла в форме, м/с;
_ средняя скорость частиц
падающего жидкого металла
на уровне АВ (рис.8.1) до удара о зеркало металла в
начальный и конечный моменты заливки, см/с;
_ средняя скорость частиц
падающего жидкого металла
на уровне АВ (рис.8.1) после удара металла о зеркало
в начальный и конечный моменты заливки, см/с;
