22. Давление расплава на стенки формы. Изменение давления в вертикальных и горизонтальных каналах.

Металлический расплав, заполняющий литейную форму, оказывает на нее многостороннее воздействие. Оно включает в себя чисто механическое давление на стенки формы и раз­нообразные физико-химические процессы, затрагивающие не только поверхностные соприкасающиеся слои расплава (затем отливки) и формы, но нередко и весь объем жидкого металла и большую толщину стенки литейной формы.

Давление расплава на стенки литейной формы, естественно, не должно вызывать в них напряжений, способных деформировать или разрушить форму. В случае постоянных литей­ных форм, изготовляемых обычно из чугуна и стали, этапроблема практически не возникает.

Расплавленные металлы (расплавы) представляют собой жидкости, которые подчиняются общим физическим законам гидравлики. Расплав, находящийся в емкости (форме), оказывает на ее стенки давление:

, (1)

где р - плотность металла, кг/м³; h_e - высота уровня металла над точкой измерения давления, м; g - ускорение силы тя­жести. м/сек².

Наибольшее давление расплава наблюдается в месте, где высота максимальная (hmах), т.е. на дне емкости (формы). Высота характеризует статическую энергию расплава, нахо­дящегося в форме (рис. 22).

При свободном истечении металлического расплава из ковша образуется в воздухе свободная струя. Скорость исте­чения расплава из ковша описывают уравнением Торичелли:

где I - коэффициент скорости, учитывающий потери на трение (независимо от природы жидкости = 0,97); h_к - гидроста­тический напор, определяемый расстоянием от уровня по­верхности расплава в ковше до точки, где определяется ско­рость, м.

При этом статическая энергия полностью превращается в энергию движения (кинетическую). Падающий поток не оказывает на окружающую среду никакого давления. При заполнении форм расплав протекает по вертикальным и горизонтальным каналам - литниковой си­стеме. В каждой точке расплав оказывает на стенки канала определенное давление, которому, согласно уравнению (1), соответ­ствует статический напор металла h_с=Р/р g.

23.Виды брака отливок, возникающие при неправильном конструировании и расчетах литниковой системы.

В ылом (выбоина) – дефект в виде нарушения конфигурации отливки и размера отливки при выбивке, обрубке, отбивки литников и прибылей, очистки и транспортировки.

Неслитина - дефект в виде произвольной формы отверстия или сквозной щели в стенки отливки, образовавшихся вследствие неслияния потоков металла пониженной жидкотекучести при заливке.

Н едолив - дефект в виде неполного образования отливки вследствие незаполнения полости литейной форма металлом при заливке

Г азовая раковина дефект в виде полости, образованной газами попавшими в отливку при взаимодействии жидкого металла с материалом формы или выделившимися из металла при его затвердевании. Газовая раковина в отличие от усадочной имеет сферическую форму и гладкую чистую поверхность.

Шлаковая раковина - дефект в виде, полости, полностью или частично заполненной шлаком.

Неметаллические включение - дефект в виде неметаллической частицы, попавшей в металл механическим путем или образовавшейся вследствие химического взаимодействия компонентов при расплавлении и заливке металла.