4.2 Определение основных параметров фильтрующего элемента и

конструкции установочного узла в литниковом канале

В таблице 5 представлены характерные показатели пенокерамических фильтров, таблице 6 - основные технические характеристики пенокерамических фильтров марок ПКФ-1 и ПКФ-2.

Таблица 5 – Характерные показатели пенокерамических фильтров

Параметр	Значение
Предел прочности при сжатии, МПа	1,0 – 2,0
Пористость, %	81 - 84
Объемный вес, г/см3	0,5 – 0,58
Термостойкость	Выдерживает заливку чугуна при температуре до 1680 0С
Температура применения, 0С	До 1680 0С
Габаритные размеры, мм	Ø120х40

Таблица 6 - Основные технические характеристики некоторых марок ПКФ

Параметр	Значение
	ПКФ - 1	ПКФ - 2	ПКФ - 3
Число пор на 5 линейных сантиметров (число пор на 1 линейный дюйм, ppi)	25 и более (40)	18 – 24 (30)	17 и менее (20)
Предел прочности при сжатии, МПа	1,2	1,0	1,0
Гидравлическое сопротивление, не более, Па/см	15 - 80	15 - 80	15 - 80
Термостойкость 800 0С – воздух, не менее, теплосмены	1	1	1
Пористость, не менее, %	75	80	80

Исходя из приведенных в таблицах данных, выбираем фильтр ПКФ – 2 диаметром 120 мм и толщиной 40 мм.

В нижней части цилиндрической прибыли выполняют технологический выступ по диаметру шириной 5 мм. Фильтр устанавливается после этапа изготовления керамической оболочки. Теплоизоляционный элемент, выполненный из керамики, способствует исключению всплытия пенокерамического фильтра вследствие разности плотностей, а также обеспечивает лучшую эффективность прибыли и питание отливки.

Конструкция установочного узла ПКФ представлена на рисунке 10.

1 – Прибыль цилиндрическая; 2 – теплоизоляционный элемент; 3 – пенокерамический фильтр; 4 – технологический выступ; 5 – отливка

Рисунок 10 - Конструкция установочного узла ПКФ

Значения параметров, обеспечивающих установку и фиксацию, ПКФ представлены в таблице 7.

Таблица 7 Основные технологические параметры установки фильтра

Параметр	Значение, мм
Толщина фильтра, b	40
Зазор между фильтром и отливкой, Т	6
Выступ, обеспечивающий фиксацию в горизонтальном положении, k	5

4.4 Расчет площадей и размеров сечений литниковых каналов

Расчет по методу Озана-Дитерта.

Находим расчетный статический напор Н_р из следующего уравнения:

где Н – напор металла над питателем, равен высоте прибыли;

Р – высота отливки над уровнем подвода расплава в форму;

Продолжительность заливки формы:

где S – коэффициент времени, S= 1,4

δ – преобладающая толщина стенки отливки, δ=10 мм,

G – масса жидкого металла.

Площадь наименьшего сечения литниковой системы:

где ρ_g – плотность жидкого металла, ρ_g=7 г/см³

µ - коэффициент расхода металла, µ=0,35

Определим коэффициент гидравлического сопротивления ξ_ф пенокерамического фильтра.

Параметры фильтра: число поровых каналов на 1 см N=10,

Толщина фильтра b= 40 мм.

ξ_ф= 15

Определим площадь фильтра:

где Ʋ_к – кажущаяся скорость фильтрации, м/с.

Кажущаяся скорость фильтрации для пенокерамических фильтров определяется выражением:

где h – потери напора в фильтре, м, h=0,03 м

Коэффициент расхода литниковой системы:

Площадь литникового хода :