10 Расчет многоярусных литниковых систем для стальных отливок
10.1 Проектирование подвода
При заливке форм через многоярусные литниковые системы, питаемые от общего стояка, наблюдается неравномерная подача металла через питатели, расположенные на различных уровнях. Поэтому проведению расчета должно предшествовать построение схемы устройства литниковой системы. Точки подвода питателей выбираются исходя из потребности подачи металла в соответствующие места отливок.
Расположение уровней питателей в крупных литейных формах при соединении их по схеме (рис. 10.1) принимается с учетом предотвращения возможности преждевременной подачи металла в форму через верхний ряд питателей.
Рис. 10.1 – Типовая схема устройства литниковой системы
При двухстороннем ответвлении литникового хода от прямого стояка хорошие результаты можно получить, если верхний ряд питателей будет расположен над нижним на расстоянии не менее 550 мм.
Желательно, чтобы обратный стояк минимально возвышался над верхним уровнем питателей. Это позволяет в заключительной стадии процесса заливки формы увеличить массовую скорость подачи металла именно через верхний ряд питателей.
При определении потребной площади поперечного сечения каналов многоярусной системы решающее значение имеет расчет площади поперечного сечения питателей I–го яруса, так как через эти питатели заливка ведется непрерывно.
Определение площади поперечного сечения питателей II–го яруса ведется таким образом, как будто I–й ярус отсутствует, и они должны принять участие в заливке при приближении к ним уровня металла в форме на расстояние не более 250 мм. Расчет ведется подобно выполненному для I–го яруса.
Аналогичным способом рассчитываются и питатели последующих ярусов литниковой системы.
10.2 Схема упрощенного расчета
Принципиальная схема упрощенного расчета многоярусной литниковой системы складывается из следующих положений.
1) Исходя из металлоемкости литейной формы, выбирают количество и емкость заливочных ковшей.
2) Заливка крупных литейных форм предусматривается с максимально возможной скоростью, для чего принимается максимально возможное количество стояков, через которые заливка ведется одновременно через стопорные стаканчики наибольших размеров.
Выбор диаметров стопорных стаканчиков d0 и количества стояков производится прежде всего с учетом особенностей конструкции отливки, степени необходимости в форсировании заливки форм и возможности подвода питателей в требуемое место.
3) Диаметр прямого стояка принимается равным 1,3 d0 при двухстороннем ответвлении литникового хода и 1,2 d0 – при одностороннем ответвлении литникового хода.
4) При варианте подвода металла по схеме, изображенной на рис. 8, диаметр обратного стояка допускается на 20 – 30 % меньше размеров по сравнению с прямым стояком.
5) При одностороннем ответвлении литникового хода и расположении его аналогично схеме на рис. 10.1, диаметр обратного стояка принимается таким же, как и диаметр прямого стояка.
6) Диаметр литникового хода, соединяющего прямой стояк с обратными, принимается равным диаметру обратного стояка.
7) Суммарная площадь поперечного сечения питателей Fпит в нижнем ярусе литниковой системы принимается равной 1,2 – 1,3 площади поперечного сечения обратного стояка. В последующих ярусах Fпит принимается равной площади поперечного сечения литникового хода Fл.х.
Рис. 10.2 – Схема подвода металла