3.2. Определение протяженности зон действия прибылей
Прибыли эффективно питают только примыкающие к ним части отливки. Поэтому при применении местных прибылей нужно установить протяженность зоны, эффективно питаемой прибылью. Такая зона называемой зоной действия прибыли. Она зависит от толщины стенки отливки. Около торцов отливки из-за охлаждающего торцевого эффекта зона действия прибыли увеличивается. Очевидно, что расстояние между соседними установленными на отливке прибылями должно быть не более суммы протяженностей зон действия прибылей. Если между прибылями установить холодильник, то из-за его охлаждающего действия зона каждой прибыли увеличится. Поэтому важным этапом, предшествующим расчету прибылей, является расчленение отливки на части, которые можно питать сдельными прибылями с учетом их радиусов R действия, и определение числа прибылей (табл. 2) [4].
Расчет протяженности зон действия прибылей для разных сплавов и различных схем и сечений отливки следует проводить по соотношениям, приведенным в табл. 3. При подводе сплава под прибыль зоны действия могут быть увеличены на 30 % по сравнению с данными, рассчитанными по табл. 2
Определив протяженность зон действия всех прибылей, установленных по периметру отливки, можно уточнить, правильно ли выбрано их количество. Расстояние между прибылями не должно превышать сумму их зон действия.
Если стенки отливки изогнуты (плавно или по ломаной линии), то за расстояние l0 следует принимать протяженность средней линии стенки отливки.
Таблица 2
Радиусы R действия открытых прибылей прямого питания
в отливках типа плита, брусок, кольцо [5]
Схема расположения прибылей
|
Материал отливки |
|||||
Углеродистые стали |
Серый чугун |
Сплавы системы А1—Si |
Сплавы системы А1—Си |
Оловянные бронзы |
Алюминиевые бронзы и латуни |
|
|
L=А+В= (4÷4,5) δу |
L=4,5δ |
L=A+В =8 δу |
L=А+В=3,5 δу; A=3,0 δу , В=5,5 δу |
L=A+В=3,5 δу |
L=А+В=4,5δу |
брус |
|
|
||||
L=35 |
L=30 |
L =68 |
L =60 |
─ |
─ |
|
|
L=А+B+B1= =(5÷6) δу |
L =4,5δ +50 мм |
L=А+В+ B1 |
L=А+В+ B1 |
L=A+B+B1= =3,5 δу+50мм |
L=А+В+B1 = 5 δу |
брус |
|
|
|
|
||
L =30 +d |
─ |
─ |
─ |
─ |
||
|
L=(2÷3) δу |
L=2δ |
L=А |
L=А |
L=1,5 δу |
L=A=2 δу |
брус |
|
|
|
|
||
L =1,5d |
─ |
─ |
─ |
─ |
||
|
L2=(2÷3) δу L=(5÷6) δу |
L=4,5δ+50 мм |
L2 = А1 L=A+B+B1 |
L2 = А1 L=A+B+B1 |
L2 = А1=2 δу ; L=A+B+B1= 3,5 δу+ 50 мм |
L=А1=5δу; L=А+В+В1 = 5 δу |
брус |
|
|
|
|
||
L=30 +d |
L =30 |
─ |
─ |
─ |
─ |
|
|
─ |
─ |
L=A1+A2 |
L=A1+A2 |
L=A1+A2+А3=3,5(δу1- δу2); A2 = 3,0 δу2 |
L=A1+A2+А3=3,5(δу1- δу2); A2 = 3,5 δу2 |
|
─ |
─ |
L=A1+A2+А3;
|
L=A1+A2+А3;
|
L=A1+A2+А3; A1=3,5 (δу1- δу2); A2=3,5 (δу2- δу3); A3=3,1δу2; |
L=A1+A2+А3; A1=3,5 (δу1- δу2); A2=3,5 (δу2- δу3); A3=3,5δу2;
|
В случае применения обогреваемых прибылей радиусы их действия можно увеличить на 15—30%, а радиусы прибылей, работающих под газовым или воздушным давлением, — на 30—50%.
Для отливок, изготавливаемых из стали, возможно, применение методики ОАО «Ижорский завод».
Общая относительная протяженность (длина) прибылей (или прибыли) на детали или питаемом узле детали одинакового сечения определяется по диаграмме, приведенной на рис. 22.
Таблица 3.
Относительная протяженность зон действия радиуса питания прибыли lд.п ,
торцового эффекта к и холодильника lх для отливок
типа бруска, плиты и кольца
Сплав |
Относительная протяженность зоны плотного металла |
||
Прибыльная зона, Кп = lд.п/ho |
Зона торцового эффекта, Кт = lт/ho |
Зона действия холодильника Кх=1х/ho |
|
Сталь углеродистая, белый чугун |
2,5 |
2,0 |
3,0 |
Сталь легированная |
1,5 |
1,875 |
2,5 |
Латунь (70% Си, 30% Zn) |
2,0 |
2,5 |
2,5 |
Латунь с 4 % Sn |
1,77 |
2,23 |
2,5 |
Алюминиевая бронза |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
Марганцовистая бронза |
2,0 |
2,5 |
2,5 |
Силумин |
3,5 |
4,5 |
3,5 |
А1-Сu |
3,0 |
5,5 |
4,0 |
Исходя из общей протяженности прибылей на детали, устанавливают необходимое количество их и протяженность (длину) каждой прибыли.
В тех случаях, когда количество и протяженность прибылей определяется не количеством и размерами питаемых узлов, т. е. тогда, когда отливка имеет одинаковую по всей длине толщину, при выборе количества и протяженности прибылей, надо руководствоваться диаграммой (рис. 25), в которой даны величины оптимальной протяженности 1 прибыли в зависимости от ее диаметра.
в процентах от длины детали или питаемого узла.
Для определения размеров прибылей на горизонтально-отливаемых плитах предварительно устанавливается сфера (зона) действия этой прибыли. Сфера действия прибылей в зависимости от толщины питаемого узла определяется по диаграмме рис. 23.
Рис. 22. Диаграмма для определения общей относительной протяженности прибылей