- •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
5 Определение средней линейной скорости подъема уровня металла в форме (vc)
Расчет скорости подъема металла в форме проводится по формуле (3.6).
Минимальные допустимые значения
приведены для чугуна в табл.5.1, для стали
в табл. 5.2.
Таблица 5.1 – Скорость подъема жидкого чугуна в форме
Толщина стенки, мм |
Допустимые значения скорости
|
1,5 – 4,0 4,0 – 10,0 10,0 – 40,0 более 40,0 |
100 – 30 30 – 20 20 – 10 10 – 8 |
Таблица 5.2. – Скорость подъема жидкой углеродистой стали
в форме
Принимаемая при расчете толщина стенки отливки, мм |
Допустимое значение скорости , мм/с, для отливок, имеющих |
|
преимущественно горизонтальное расположение развитых плоских поверхностей или имеющих развитые тонкостенные части |
преимущественно вертикальное расположение плоских поверхностей |
|
до 10 10 – 40 40 – 70 свыше 70 |
20 16 12 10 |
16 12 10 8 |
Примечания:
Для отливок небольшой высоты с развитыми плоскостями, расположенными в горизонтальном положении, скорость может быть уменьшена в 1,5–2,0 раза.
Для остальных отливок из высоколегированных марок сталей (жаростойких или жаропрочных), обладающих пониженной жидкотекучестью и склонных к пленкообразованию, увеличивается в 1,5–2,0 раза.
6 Определение коэффициента расхода μ в литниковой системе
1) Отливка из чугуна и стали.
Коэффициент расхода устанавливается по табл. 6.1.
Таблица 6.1 – Значение коэффициента μ для чугуна и стали
Род металла |
Величина отношений сечений литниковой системы |
Заливка |
Сопротивление формы |
||
большое |
среднее |
малое |
|||
чугун |
|
всырую всухую |
0,35 0,41 |
0,42 0,48 |
0,50 0,60 |
сталь |
(1,6ч1,4):(1,3ч1,2):1 |
всырую всухую |
0,25 0,30 |
0,32 0,38 |
0,42 0,50 |
В табл. 6.1 приведены значения для форм с нормальной газопроницаемостью и нормальной температурой заливки (для стали по Пиропто 1430–1490 °С).
Влияние условий заливки на величину коэффициента расхода может быть учтено поправкой, определяемой по табл. 11. Для стальных отливок массой до 15 т можно пользоваться табл. 6.3.
Значения коэффициента расхода для алюминиевых, магниевых и медных сплавов приведены в табл. 5.4, 5.5 и 5.6.
Таблица 6.2 – Таблица поправок к значениям коэффициента расхода
Фактор, влияющий на величину коэффициента |
Поправка к значению коэффициента (μ) |
1) Повышение температуры заливки на 50°.
2) Наличие открытых выпоров и прибылей (при отношении общей площади сечения выпоров и прибылей к общей площади сечения питателей, равном от 1 до 15)
3) Большие сечения стояка и шлакоуловителя
4) Наличие в литниковой системе после ее самого узкого места значительного увеличения сечений последующих элементов.
5) Малая газопроницаемость формы (при отсутствии выпоров и прибылей) |
до + 0,05
от + 0,05 до + 0,20
от + 0,05 до + 0,20
от + 0,05 до ± 0,20
до – 0,05 |
Примечание:
Максимальное принимаемое в расчетах значение коэффициента для замкнутых литниковых систем равно 0,75.
Значения μ при различных сопротивлениях формы |
малое |
|
по сухому |
0,60 – 0,64
0,70 – 0,74 |
0,62 – 0,68
0,72 – 0,78 |
0,65 – 0,70
0,75 – 0,80 |
по сырому |
0,52 – 0,58
0,62 – 0,68 |
0,55 – 0,61
0,65 – 0,71 |
0,58 – 0,65
0,68 – 0,75 |
|||
среднее |
при формовке |
по сухому |
0,47 – 0,51
0,57 – 0,61 |
0,50 – 0,54
0,60 – 0,64 |
0,53 – 0,57
0,63 – 0,67 |
|
по сырому |
0,43 – 0,46
0,53 – 0,56 |
0,45 – 0,49
0,55 – 0,59 |
0,48 – 0,52
0,58 – 0,62 |
|||
большое |
|
по сухому |
0,28 – 0,41
0,48 – 0,51 |
0,40 – 0,43
0,50 – 0,53 |
0,43 – 0,46
0,53 – 0,56 |
|
по сырому |
0,33 – 0,36
0,43 – 0,46 |
0,35 – 0,38
0,45 – 0,48 |
0,38 – 0,41
0,48 – 0,51 |
|||
Вид прибыли |
закрытые
открытые |
закрытые
открытые |
закрытые
открытые |
|||
Сопротивление литниковой системы |
Большое |
Среднее |
Малое |
|||
Таблица 6.4 – Значения общего коэффициента расхода для отливок из алюминиевых сплавов
Сечение узкого места литниковой системы |
Заливка |
Приближенное значение общего коэффициента расхода μ |
Стояка вверху |
в подогретые кокили |
0,75 ± 0,1 |
Стояка внизу и сечение отверстий фильтровальной сетки внизу под стояком |
— || — |
0,64 ± 0,1 |
Отверстий фильтровальной сетки, расположенной вертикально в шлакоуловителе |
— || — |
0,52 ± 0,1 |
Питателей |
в песчаные формы и подогретые кокили |
0,56 ± 0,1 |
Примечания:
1) При больших сечениях литниковых каналов, расположенных до и после узкого места, по сравнению с сечением узкого места, при наличии открытых выпоров и прибылей, при простой конфигурации отливок, а также при применении оболочковых форм следует принимать высшие значения коэффициента расхода.
2) При сечениях литниковых каналов, мало увеличенных по сравнению с сечением узкого места, при отсутствии открытых выпоров и прибылей, при сложной конфигурации отливки следует принимать низшие значения коэффициента расхода.
Таблица 6.5 – Значения общего коэффициента расхода для отливок из магниевых сплавов (при заливке в песчаные формы и подогретые кокили)
Сечение узкого места литниковой системы |
Приближенное значение |
Стояка вверху |
0,8 ± 0,1 |
Стояка внизу либо сечение отверстий фильтровальной сетки, расположенной под стояком |
0,7 ± 0,1 |
Шлакоуловителей, отводящих металл от стояков |
0,6 ± 0,1 |
Литниковых каналов, далеко расположенных от исходного отверстия воронки или чаши (в том числе, когда узкое место сечения – сечение питателей) |
0,56 ± 0,1 |
Примечания:
1) При больших сечениях литниковых каналов, расположенных до и после узкого места, по сравнению с сечением узкого места, при наличии открытых выпоров и прибылей, при простой конфигурации отливки следует принимать высшее значение коэффициента расхода μ.
2) При сечениях литниковых каналов, мало увеличенных по сравнению с сечением узкого места, при отсутствии открытых выпоров и прибылей, при сложной конфигурации отливки следует принимать низшие значения коэффициента расхода μ.
Таблица 6.6 – Значения коэффициента расхода μ для отливок из медных сплавов
Сплав |
Положение узкого места литниковых систем |
Заливка |
Приближенное значение коэффициента расхода |
Бр.ОСПЗ.5–6–5 |
Отверстия фильтровальной сетки, расположенной под стояком
Нижнее сечение стояка
Питатели (предположительно) |
в песчаные формы
— || —
— || — |
0,40 ч 0,1
0,35 ± 0,1
0,30 ± 0,1
|
Латунь ЛС 59–1Л |
Питатели |
в песчаные формы |
0,41 ± 0,06 |
Примечания:
1) При больших сечениях литниковых каналов, расположенных до и после узкого места, по сравнению с сечением узкого места при наличии открытых выпоров и прибылей, при простой конфигурации отливки, а также при применении оболочковых форм следует принимать высшие значения коэффициента расхода.
2) При сечениях литниковых каналов, мало увеличенных по сравнению с сечением узкого места, при сложной конфигурации отливки следует принимать низшие значения коэффициента расхода.
