2 Тип ливниково – живильної системи та

ЇЇ РОЗРАХУНОК

Згідно ГОСТ 16234 – 70 – ГОСТ16262 – 70 вибрав плиту кокілю на якій

показав розташування робочих порожнин кокіля та ливникової системи Плита розміром 400×400мм.

Ливниково-живильна система потрібна для спокійного плавного заповнення металом порожнини форми, затримання шлакових вкраплень. Також ливниково-живильна система забезпечує спрямовану кристалізацію виливка.

Ливниково-живильна система даного виливка складається з стояка, колектора і живильника. Місце підвода метала в форму приймаємо знизу (рис.6.1).

По швидкості заливки металу приймаємо розширяючу ливниково-живильну систему (ЛЖС).

При розрахунку потрібно визначити мінімальну площу поперечного перетину елементу ЛЖС, лiмiтуючого швидкість заповнення сплаву: у роз ширяючій ЛЖС (для сірого чавуну) мінімальним перетином є живильник.

Розраховуємо мінімальну площу перетину ЛЖС за формулою Озанна - Дiттерта :

Σ ; (2.1)

де G_вил = 0,8кг.- вага виливка;

n = 2- кількість виливків;

µ - коефіцієнт опору або витрат ЛЖС, µ = 0,3;

р - густина рідкого металу, для СЧ18; р = 7000 кг/м³ ;

g = 9,81 м/с² , прискорення сил падіння;

t - час заповнення кокілю:

; (2.2)

де k - коефіцієнт, який дорівнює 1,7;

δ - середня товщина стінки виливка, δ= 1 см;

Нp - розрахунковий статичний тиск сплаву, м.;

Нp = Н – р² / 2с, м ; (2.3)

де Н – відстань від місця підводу металу у форму до рівня його у чаші, м

Н = 0,255м;

р - висота виливка від місця підводу сплаву до верхньої частини виливка, м;

с - висота виливка, м ;

Виходячи з того, що обрано сифонну ЛЖС – підвод металу знизу, то р = с = 0,120м, тоді

Нp = Н – р / 2 = 0,255-0,115/2 = 0,19 м;

= 200мм²;

Визначаємо площу перетину інших елементів ливникової системи. Для сірого чавуну користуємося співвідношенням:

F_ст : F_к : Σ F_ж = 1:2: 3 ; (2.4)

Площа поперечного перетину живильника:

F_ж = 196 мм²;

Площа поперечного перетину колектора:

F_ж = F_ст · 3/2 = 200·3/2= 300 мм²;

Площа поперечного перетину стояка:

F_к = F_ст ·2 = 200 ·2 = 400 мм²;

Приймаємо форму поперечного перетину живильника, стояка та колектора - півколо. Знаходимо їх діаметри:

;

;

Конструювання кокілю

У якості матеріалу, з якого виготовляється кокіль, обираємо сталь 20Л ГОСТ 977-93.

Визначаємо товщину стінки кокілю за формулою Н.П. Дубініна:

δ_к = 13 + 0,6 · δ_в,, мм; (2.5)

де: δ_в = 10 мм - товщина стiнки виливка;

δ_к = 13 + 0,6 · 10 = 19 мм;

Розраховуємо зусилля запирання кокілю:

; (2.6)

де: g = 9,81 м/с² , прискорення сил падіння;

р - густина рiдкого металлу, р = 8800 кг/м³ ;

Н – відстань від рівня сплаву у ливниковій чаші до центру ваги у площині роз’єму.

Розміри кокіля 400х400 мм, тоді Н = 400/2=200мм = 0,20 м;

F – площина стінки кокілю на яку діє рідкий метал:

F = F_вил + F_лжс, м² ; (2.7)

де F_вил=3,14/4·(115² -40²)^.n=3,14/4(13225-1600)2=18251мм²=0,018м² (площа проекції виливка на площину роз'єму кокілю);

де n–кількість виливків у кокілі=2;

F_лжс = 0,5 ·F_вил = 0,5 · 0,018 = 0,009м²;

F = F_вил + F_лжс = 0,018+0,009 = 0,027 м² ;

k - коефіцієнт запасу. Приймаємо k = 2.

Q = 2·9,81·8800·0,20·0,027 ∙2= 1864 Н;