ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ

Пример 1. Рассчитать литниковую систему для стальной отливки – ведущего колеса

Данные: = 114,1 кг; = 25,2 кг; = 22 мм;

n = 1 шт.; Н₀ = 24 см; Р = 18,6 см; С = 28,5 см; заливка производится из поворотного ковша; сталь углеродистая с содержанием 0,34 – 0,46 % углерода; 0,25 – 0,50 % кремния;

0,6 – 0,9 % марганца, не более 0,06 % фосфора, не более 0,04% серы; температура заливки 1440° по Пиропто.

Принимая вес литниковых систем равным 6 % веса отливки с прибылью (невысокий стояк, короткие шлакоуловители и питатели), получаем вес литников:

(114,1 + 25,2) × 0,06 = 8,4 кг.

Общий вес одной отливки с литниками и прибылью:

114,1 + 25,2 + 8,4 = 147,7 кг.

Продолжительность заливки определяется по формуле (3.2). По табл. 4.2 выбирается S₁ = 1,4:

, с.

Средняя скорость поднятия уровня металла в форме:

= 286 / 20,7 = 13,8 мм/сек.

Такая величина для отливок с толщиной стенок более 10 мм вполне допустима. Средний металлостатический напор H_p вычисляется по формуле (3.4):

= 17,95 см.

Коэффициент m по табл. 6.1 и 6.2 принимаем равным:

m = 0,32 + 0,15 = 0,47.

(Отливка стальная, заливаемая всырую; сопротивление формы среднее; отливка средней сложности по конфигурации, со средней толщиной стенок; литниковая система обычная, но с каналами малой протяженности; имеется массивная прибыль с открытыми выпорами на ней). Тогда по формуле (7):

см².

Задаемся отношением

F_ст: F_шл: F_пит = 1,4: 1,2: 1, тогда

= 11,5 × 1,2 = 13,8 см² и

= 11,5 × 1,4 = 16,1 см².

Диаметр стояка (внизу, в самом узком месте) 45 см.

Пример 2. Рассчитать литниковую систему для стальной отливки – торцевой крышки.

Данные: = 13400 кг; = 4000 кг; = 80 мм; С = 1980 мм; заливка намечена из 30–т стопорного ковша со средним внутренним диаметром Д = 1,75 м; = 190 см; Н₂ = 25 см; = 248 см; = 50 см. Сталь 35Л. Температура заливки 1420° С по Пиропто. Из одного ковша заливается только одна форма. Намечаем стопорную заливку производить по первому способу – без торможения струи. Рассчитаем оптимальную продолжительность по формуле (3.2). Примем вес литников приближенно равным 3 % от веса отливки с прибылями, т.е. равным:

(13400 + 4000) × 0,03 = 522 кг.

Вес отливки с литниками и прибылями

13400 + 4000 + 522 = 17922 кг.

Согласно табл. 3.2, принимаем S₁ = 1,3.

= 1,3 × = 146 с.

Средняя скорость поднятия уровня металла в форме определяется по формуле (3.6):

мм/с,

что для отливки с толщиной стенок 70–150 мм вполне допустимо.

Для расчета требуемого диаметра стопорных отверстий в ковше пользуются формулой (8.1):

.

Вычисляем конечный напор в ковше при заливке данной формы, пользуясь формулой (8.4):

Средний напор в ковше при заливке формы находим по формуле(8.3):

.

= 1,311 м, или = 13,11 дм. Для среднего напора =

= 1,311 м, при начальном напоре = 1,9 м принимаем

= 1,06 (для шамотного огнеупорного стаканчика). Подставляя числовые значения букв в формулу, получаем:

дм².

Принимаем два стопорных отверстия диаметром 50 мм; площадь сечения каждого 19,6 см², общая площадь сечения:

= 19,6 × 2 = 39,2 см².

Расчет литниковой системы для стопорной заливки по первому способу (без торможения струи) можно производить двумя методами.

1–й метод расчета

Для начального момента заливки (рис.8.1) расчет проводим по формуле (8.5), принимаем: = 190 см; = 0,8; = 39,2 см²; =1; m выбираем согласно табл. 6.1 и 6.2 и принимаем равным 0,5 ± 0,1 = 0,6 (отливка стальная; заливается всухую, сопротивление формы мало; отливка простая по конфигурации, толстостенная; литниковая система довольно простая; большое количество прибылей, но закрытых).

h_н = –10 = 248 – 10 = 238 см;

см².

Для конечного момента расчет проводим по формуле (8.6) и принимаем = 1,12; = – 10 = 50 – 10 =40 см;

.

Из двух значений, полученных для начального и конечного моментов, принимая большее, т.е. 84,1 см².

Принимаем сечение питателей равным самому узкому сечению литниковой системы:

= 84,1 см²;

= 84,1 ×1,15 = 96,7 см²;

= 84,1 × 1,3 = 109,3 см².

2–й метод расчета

Для начального момента (см. рис. 8.1) расчет производим, пользуясь формулами(8.7),(8.9),(8.11),(8.13),(8.15),(8.17) и (8.5):

Приближенно принимаем = 1,1 , где согласно расчету по первому методу, для начального момента:

= F = 46,7 см²;

= 46,7 × 1,1 = 51,4 см²;

см/с;

Площадь сечения струи, падающей из ковша в плоскость АВ (рис.8.1):

см²;

;

= 190 + 25 + 248 – (68,4 + 25,7) = 368,9 см.

Для начального момента:

;

= F = 37,7 см²;

= 37,7 × 1,3 = 49,0 см².

Выше, при расчете потерь напора принято

=51,4 см², что близко к полученному; таким образом, пересчета для уточнения можно не делать.

Для конечного момента (см. рис. 8.1) расчет проводим, пользуясь формулами: (8.8), (8.10), (8.12), (8.14), (8.16), (8.18) и (8.6):

Приближенно принимаем = 1,1 , где согласно расчету по первому способу,

= F = 84,1 см²;

= 84,1 × 1,1 = 92,5 см²;

см/с;

см²;

.

Согласно формуле (8.8), получаем:

= 82 + 25 + 50 – (29,5 + 53,4) = 74,1 см;

.

Принимая сечение питателей равным самому узкому сечению литниковой систем:

= F = 61,9 см².

= 61,9 × 1,3 = 80,5 см²;

Выше при расчете потерь напора было принято

= 92,5 см², для уточнения сделаем пересчет, принимая, = 80,5 см².

см/с;

;

= 82 + 25 + 50 – (29,5 + 44,5) = 83 см.

Для конечного момента по формуле (8.6):

;

= 58,4 × 1,3 = 75,9 см².

Выше при расчете потерь напора принято

= 80,5 см; для уточнения произведем опять пересчет, принимая =75,9 см²:

см/с;

= 82 + 25 + 50 – (29,5 + 40,5) = 87 см.

По формуле (8.6):

;

Принимаем = F = 57,1 см²;

= 57,1 × 1,3 = 74,2 см².

Выше при расчете потерь напора, было принято = 75,9 см², что мало отличается от полученной величины 74,9 см²; таким образом, больше пересчетов делать не нужно. Из двух значений, полученных для начального и конечного моментов по второму методу, выбираем большее значение. Окончательно принимаем:

= 57,1 см²;

= 57,1 ×1,15 = 65,7 см²;

= 57,1 × 1,3 = 74,2 см².

Поиск по сайту: