Конструирование и расчет литой аппаратуры

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Казанский национальный исследовательский технологический университет»

(ФГБОУ ВО «КНИТУ»)

Кафедра «Оборудования химических заводов»

по дисциплине «Конструирование технологического оборудования»

Конструирование и расчет литой аппаратуры

Сделал: студенты

Проверил:

Казань 2020

1. Теоретические основы конструирования отливок

Литейное производство - отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением заготовок или деталей путём заливки расплавленного металла в специальную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки (детали). Конечную продукцию называют отливкой.

Для изготовления отливок применяют множество способов литья:

· в песчаные формы;

· по выплавляемым моделям;

· в кокиль;

· под давлением;

· центробежное литьё и т.д.

Область применения того или иного способа литья определяется объёмом производства, требованиями к геометрической точности шероховатости поверхности отливки, экономической целесообразностью и другими факторами.

По условиям эксплуатации независимо от способа изготовления различают отливки:

· группа общего назначения - для деталей, не рассчитываемых на прочность. Конфигурация и размеры их определяются только конструктивными технологическими соображениями;

· группа ответственного назначения составляет отливки для изготовления деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при циклических и динамических нагрузках;

· группа отливок особо ответственного назначения использует для изготовления деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при циклических и динамических нагрузках.

В зависимости от способа изготовления, массы, конфигурации поверхностей, максимальных габаритных размеров, толщины стенок, число стержней, назначений и особых технических требований отливки делят на шесть групп сложности.

В зависимости от способа изготовления отливок, их габаритных размеров и типа сплава ГОСТ 26645-85 устанавливает 22 класса точности.

Литейная форма - это система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавленным металлом формируется отливка рис. 1.

Рисунок 1 Литейная форма в сборе: 1- нижняя литейная опока; 2 - верхняя литейная опока; 3 - разъём; 4 - формовочные уклоны; 5 - вентиляционные каналы; 6 - выпор; 7 - литниковая чаша; 8 - вертикальный канал (стояк); 9 - шлакоуловитель; 10 - питатель; 11 - штыри; 12 - ручки опок; 13 - зона крепления питателей; 14 - модельная плита; 15 - формовочная смесь; 16 - литейный стержень; 17 - полость формы

1.1 Изготовление отливок в песчаных формах

Литьё в песчаные формы в настоящее время является универсальным и самым распространённым способом изготовления отливок. Этим способом изготовляют разнообразные по сложности отливки любых масс и размеров из сталей, чугунов и сплавов цветных металлов.

Сущность литья в песчаные формы заключается в изготовлении отливок свободной заливкой расплавленного металла в разовую разъёмную и толстостенную литейную форму, изготовленную из формовочной смеси по многократно используемым модельным комплектам (деревянным или металлическим), с последующим затвердеванием залитого металла, охлаждением отливки в форме, извлечением её из формы с последующей отделкой.

Для изготовления литейных форм используется модельный комплект, формовочные и стержневые смеси и другие материалы и оборудование.

Технологичность конструкций литых деталей.

Под технологичностью литой детали понимают совокупность свойств её конструкции, позволяющих получать высококачественные отливки с минимальными затратами труда, средств материалов и времени на их изготовление в принятых условиях производства, а также обеспечение технологичности изготовляемых из них деталей механической обработкой (ГОСТ 14. 205-83).

Для создания технологичной конструкции литой детали конструктор должен учесть многие факторы, которые могут быть сведены к трём группам факторам технологичности:

· применяемого сплава;

· способа литья;

· способа механической обработки.

Технологичность применяемого сплава характеризуется физико-химическими (температура плавления, склонность к окислению и газонасыщению и др.), литейными (усадка, жидкотекучесть, ликвация и др.) и специальными (герметичность, коррозионная стойкость, износостойкость и др.) свойствами.

Технологичность способа литья характеризуется точностью размеров, шероховатостью поверхности, припуском на механическую обработку, гарантированными показателями плотности, структуры и механических свойств отливок, ограничением массы, размеров и сложности конфигурации отливки.

Технологичность механической обработки зависит от геометрической формы отливки, расположения приливов, отверстий, баз для механической обработки.

1.2 Технология литья в песчано-глинистые формы

Производство изделий литьем в землю включает несколько этапов. Вкратце схема выглядит следующим образом.

1. Изготовление модельного комплекта из дерева или стали.

2. Изготовление сухой формовочной смеси из песка (преимущественно кварцевого) и связующего (глины).

3. Изготовление стержней, литниковой системы.

4. Размещение модельного полукомплекта на подмодельных плитах в опоках, засыпка формовочной смеси.

5. Увлажнение смеси в полуформе, уплотнение ручным или механическим способом.

6. Проставка стержней, установка второй опоки, установка второго полумодельного комплекта, литниковой системы.

7. Засыпка и уплотнение формовочной смеси.

8. Удаление модельного комплекта, сушка и сборка готовых полуформ.

2. Практическая и расчетная часть

Цель работы:

1. Познакомиться с основными методами литья химической аппаратуры.

2. Переработать чертеж детали

3. Выполнить эскиз полученной детали с новыми размерами

4. Составить технологическую карту отливки деталей

Исходный данные:

Материал: ЧС15;

D = 1000мм(1м), D ₁= 1160мм(1,116м), d = 180мм(0,18м),

H = 350мм(0,35м), h = 175мм(0,175м), n = 30, s = 30мм, s₁ = 5мм(0,005м).

Расчеты: конструирование отливка формовочный

1. Выбор толщины стенки.

Рассчитываем условный габарит детали N для определения толщины стенок по графику:

Рис. 2

,

где L = 1 м - длина отливки, В= 1,16м - ширина отливки, Н= 0,35 м - высота отливки

, по графику видно, что толщина стенки примерно 10 мм, но такая толщина чугунной отливки не подходит для детали шириной 1 м, поэтому берем толщину стенки 20 мм, s₁=20мм - новый размер толщины стенок.

2. Расчет сопряжения частей.

Если S/S₁ < 2, то допускается угловое сопряжение стенок

Расчет радиусов перехода.

мм

Рисунок 3«Отлитая деталь из СЧ15»

Рисунок 4 Царга в опоке

А-А

Рисунок 5 Вид А-А

Размещено на Allbest.ru