10.3 Количество ярусов литниковых каналов
Общее количество ярусов литниковых каналов устанавливается в зависимости от высоты отливки, ее конфигурации, принятой технологии формовки и наиболее желательных точек подвода металла.
Ориентировочно можно считать допустимым применение двухъярусных литниковых систем при общей высоте отливки 800ч2500 мм. При большей высоте отливки достаточно иметь на каждый метр высоты по одному ярусу литниковых каналов. Но расстояние между ними определяется не средним расчетным, а в зависимости от желательных мест подвода металла. Это расстояние ориентировочно может составлять от 800 до 2000 мм.
10.4 Количество и расположение стояков
Общее количество стояков устанавливается при расчете, а схема соединения их с отдельными ярусами литниковых каналов намечается заранее.
При двухъярусных литниковых системах желательно иметь самостоятельный подвод металла к каждому литниковому ходу, т.е. не соединять их между собой.
При трех– и четырехъярусных литниковых системах целесообразно соединять общими стояками два нижних яруса. Третий и четвертый ярусы также соединяются между собой.
10.5 Расчет многоярусных литниковых систем для форм, заливаемых из стопорных ковшей
а) При расчете многоярусных литниковых систем отливка условно разбивается на ярусы, исходя из технологически целесообразного положения мест подвода металла к отливке.
При подводе общим стояком ко всем уровням ярусы проектируются таким образом, чтобы верхняя плоскость каждого яруса находилась на 30–40 см ниже расположенного над ней уровня подвода металла (т.е. чтобы высота свободного падения струи из питателей каждого уровня не превышала 40–30 см).
б) Выбирается ковш необходимой емкости и количество стопоров.
в) Подсчитывается вес каждого яруса отливки Gн.я, Gс.я, Gв.я, (при трехъярусной литниковой системе).
г) Вычисляются промежуточные уровни металла в ковше, после заполнения нижнего, среднего и верхнего ярусов.
Для расчета используется формула:
,
(10.1)
где m – число ковшей из которых одновременно производится заливка;
ΔH – высота слоя металла в ковше (ковшах), расходуемого на заполнение данного яруса, дм;
GП – вес данного яруса отливки, кг;
D – средний диаметр ковша, дм.
Тогда
,
(10.2)
,
(10.3)
.
(10.4)
д) Для промежуточных уровней металла в ковше принимаются коэффициенты размывания стопорного стаканчика βр, β’р, β”р, β’’’р, и т.д.
е) Выбирается коэффициент расхода μ для первого яруса, по таблицам, при этом величина расхода для вышележащих ярусов снижается на 0,1 на каждый ярус.
ж) Подсчитывается узкое место литниковой системы для каждого яруса по формулам, т.е.:
– для начального момента заливки:
,
см2; (10.5)
– для конечного момента заливки:
,
см2; (10.6)
где
– расстояние от верхней плоскости яруса
до уровня подвода металла к вышележащему
ярусу.
Из двух значений F принимается наибольшее сечение узкого места литниковой системы нижнего яруса. Для среднего яруса расчет ведется аналогичным образом, т.е.:
– для начального момента заливки:
,
см2; (10.7)
– для конечного момента заливки:
,
см2. (10.8)
Принимается наибольшее значение F. Для верхнего яруса производится аналогичный расчет.
з) При подводе металла на несколько уровней от общего стояка, когда начинают действовать питатели верхних уровней, продолжают подавать металл и питатели нижних уровней, причем коэффициент расхода для питателей низшего уровня больше, чем для верхнего. В этом случае расчет узкого сечения литниковой системы для каждого уровня производится следующим образом:
1) Для всех верхних уровней коэффициент расхода μ принимается меньше чем для нижнего уровня на 0,1–0,15.
2) Расчет узкого сечения для каждого из верхних уровней производится без учета одновременного действия литников нижних уровней, однако полученную величину сечения узкого места увеличивают в 1,2–2 раза (насколько это допустимо и желательно по условиям заливки данной формы).
и) Определив для данного уровня площадь самого узкого места литниковой системы, рассчитывают сечения всех элементов принимая их соотношения в пределах:
,
или
.
к) Если общий стояк подает металл к нескольким уровням, то площадь сечения стояка принимается наибольшей из расчетных для каждого из этих уровней.