Расчет литниковой системы по способу Озанна-Диттера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет литниковой системы по способу Озанна-Диттера

Прежде всего находят суммарное сечение питателей, а затем размеры остальных элементов литниковой системы - стояка и шлакоуловителя.

Суммарное сечение питателей находят по формуле

(1)

где G - масса отливки, г; с - плотность расплава, г/см³; t - продолжительность заливки, с; х - скорость истечения расплава, см/с; м - коэффициент расхода; g -ускорения свободного падения, см/с²; Н_р - расчетный статический напор, см.

Неизвестными в формуле(1) являются. Расчетный статический напор зависит от размера отливки и определяют из соотношения

(2)

где Н - высота стояка от места подвода расплава в форму, см; С -высота отливки, см; Р - высота отливки от места подвода расплава в форму, см.

При сифонной заливке (рис1,а) Р = С, Н_р = Н - С/2. При заливке сверху (рис1,б) Р = 0, Н_р = Н. При подводе расплава по плоскости разъема формы (рис 1, в) при Р = С/2 напор Н_р = Н - С/8.

(Рис 1)

литниковый отливка форма напор

Продолжительность заливки формы тонкостенных, сложных по конфигурации отливок со стенками толщиной 2.5-15мм и массой до 450 кг определяют по формуле

где G - масса отливки, кг; s - коэффициент, учитывающий толщину стенок отливки; при толщине стенок 2.5 -3.5; 3.5-8.0; 8-15 мм s соответственно равен 1.68; 1.85 и 2.2.

Для средних и крупных отливок массой до 1000 кг

где д - толщина стенки отливки, мм:

д, мм До 10 20 40 До 80 и более

s 1.0 1.35 1.5 1.7

Значительно труднее определить коэффициент расхода м, который характеризует общее гидравлическое сопротивление формы движущемуся расплаву и зависит от коэффициентов расхода литниковой системы м₁м₂:

Исследование установлено, что для чугунных отливок среднее значение м₁ = 0.75ч 0.85, т.е потери в литниковой системе на трение в каналах, повороты, завихрение, сужение струи составляют приблизительно 20%. Коэффициент м₂ зависит прежде всего от конфигурации отливки, количества выделяющихся газов, газопроницаемости и влажности, завихрений и ударов расплава в форме. Значение м невозможно подсчитать, поэтому его принимают для расчета на основании практических данных. Например, для тонкостенных (до 10 мм) чугунных отливок с большим сопротивлением формы м = 0.34.

Подставляя значения м, t ,с в формулу (1), получим

где 0.34? 0.007 при с = 0.007 кг/см³.

Обозначим х = 1/(0.34 ·0.34), тогда формула примет вид

(3)

При толщине стенок отливки 2.5-3.5; 3.5-8.0; 8-15 мм х соответственно равно 5.8; 4.9; 4.3.

Из формулы (3) видно, что при одной и той же массе отливки, но с уменьшением толщины стенки суммарная площадь питателей увеличивается, и наоборот. По найденной площади поперечного сечения питателей F_п находят площадь шлакоуловителя F_шл и стояка F_cт для отливок

тонкостенных

F_п : F_шл : F_cт = 1 : 1.06 : 1.11;

средних и мелких

F_п : F_шл : F_cт = 1 : 1.1 : 1.15;

средних и крупных

F_п : F_шл : F_cт = 1 : 1.5 : 2;

крупных

F_п : F_шл : F_cт = 1 : 1.2 : 1.4;

Объем (см³) литниковой чаши можно определить по приближенной формуле, рекомендованной Н.Г. Гиршовичем:

где G_c расход металла через литниковую систему, кг/с.

Для чугунных отливок питатели выполняют трапецеидальными нормальными (рис 2, а) или низкими (рис 2, б), реже полукруглыми. Низкие трапецеидальные питатели часто используют для мелких отливок, так как отделение таких литников от отливок может быть исключена, если очистка отливок происходит в дробеметных барабанах. Соотношение высоты питателя h и его размеров a и b назначают по нормалям.

Шлакоуловители для отливок из чугуна также выполняют трапецеидального поперечного сечения. Они должны иметь достаточную высоту для задержания шлаков, Соотношение размеров их поперечного сечения назначают по нормалям.

(Рис 2)

Размещено на Allbest.ru