Расчет ЛПС

где hпр – высота прибыли, см; l, Lпр – длины низа и верха, см; b, B – ширина низа и верха, см; R – радиус скругления, см.

Подставив параметры прибыли в выражение, нейдем объем прибыли:

что вполне допустимо. Согласно табл. 3, ТВГ средних отливок с открытыми прибылями при толщине стенки 30…60 мм находится в пределах 54…62 %.

4.2.3. Расчет времени заполнения

Время заполнения найдем по формуле (1):

S 3 G .

Перегрев стали 35Л при разливке составляет, согласно табл. 2, нормальную величину, равную 50 °С. Следовательно, жидкотекучесть и температура заливки нормальные. С учетом этого и подвода металла сверху принимаем по табл. 1 значение коэффициента S = 1,55.

Толщина стенки = (30 + 60):2 = 45 мм. Металлоемкость отливки G = 598,3 кг. Время заполнения:

1,553 45 598,3 46,45 46,5 с.

Высота отливки вместе с прибылями равна (рис. 7):

C = 400 + 30 + 200 = 630 мм.

30

Скорость подъема металла в форме по уравнению (4) составляет:

Минимально допустимая скорость подъема металла в форме данного типа, согласно табл. 5, составляет 10–12 мм/с. Поэтому принимаем расчетное время заполнения, равное 46,5 с.

4.2.4. Расчет параметров стопорного ковша

Определим заданную весовую скорость истечения металла из ковша по уравнению (9):

Здесь металлоемкость формы равна металлоемкости отливки. Проведем выбор параметров ковша по первому варианту, когда принимается диаметр отверстия стакана ковша. Из табл. 9 видно, что заданная скорость истечения без торможения обеспечивается только из стаканов с диаметром отверстия 35 и 30 мм. Принимаем диаметр отверстия do = 30 мм, тогда по табл. 7 площадь сечения отверстия Fo = 7,07 см2.

По уравнению (10) найдем минимальный уровень металла в ковше, при котором возможно сохранение заданной скорости:

Суммарная металлоемкость форм в данном случае равна металлоемкости отливки G = 598,3 кг. Средний диаметр ковша зависит от его емкости. Принимаем ковш емкостью 4 т со средним внутренним диаметром (табл. 8) Дср = 84,1 см.

Тогда

Начальный уровень металла в ковше определим из уравнения

(12):

Hн H Hk 43,7 10,9 54,6 см.

31

Весовая скорость истечения металла без торможения при начальном уровне в ковше, равном 54,6 см, согласно уравнению (13):

Wy 0,276 Fo Hн 0,276 7,07 54,6 14,3 кгс.

При разливке через магнезитовый стакан, когда коэффициент размыва p = 1, соотношение между начальной и весовой скоро-

стью истечения, согласно неравенству (14), может быть записано в таком виде:

Проверим это условие:

Таким образом, параметры ковша и стаканчика выбраны правильно, заполнение формы крышки можно производить из ковша емкостью 4 т с уровня металла в нем 55 см. через стакан, диаметр отверстия которого – 30 мм.

Проверку можно упростить, используя данные табл. 9. В этом случае нет необходимости в вычислении начальной скорости ис-

Следовательно, разливка с уровня Hн = 54,6 см вполне допустима.

4.2.5. Расчет литниковой системы

Суммарную площадь поперечного сечения питателей найдем из выражения (20):

Площадь сечения стакана Fo = 7,07 см2. Коэффициент расхода ковша к = 0,89.

Коэффициент расхода литниковой системы при малом сопротивлении формы, формовке по-сырому и открытых прибылях, согласно табл. 6, составляет = 0,47.

Начальный уровень металла в ковше Hн = 54,6 см,

32

конечный уровень – Hк = 43,7 см.

Начальный напор в литниковой системе найдем из выражения

(21):

H` = Hн + h + H.

Величину зазора между днищем ковша и верхним обрезом воронки принимаем равной 20 см, т. е. h = 20 см.

Высота стояка с воронкой равна:

Конечный напор в литниковой системе найдем из выражения

(21):

H``= Hн + h + H - P.

Высота отливки в форме от уровня подвода металла в данном случае равна высоте опоки (см. рис. 7), т. е. Р = 20 см.

Тогда H``= 43,7 + 20 + 20 – 20 = 63,7 см.

Сечение питателей:

Сечение одного питателя Fп= 11,1 см2:2 = 5,55 см2.

Сечение стояка для компактной литниковой системы найдем

Сечение литникового хода принимаем конструктивно равным 10 см2. Итак, неравенство (18) для нашего случая выполняется:

Fo < Fc < Fл.х .< Fп = 7,07 < 9,2 < 10 < 11,1.

33

Список использованной литературы

1.Афонькин, М. Г. Производство заготовок в машиностроении / М. Г. Афонькин, М. В. Магницкая. – М.: Машиностроение, 1987. – 256 с.

2.Бидуля, П. Н. Технология стальных отливок: учеб. пособие для металлург.

имашиностр. вузов и фак. / П. Н. Бидуля. – М.: Металлургиздат, 1961. – 352 с.

3.Анисимов, И. Ф. Проектирование литых деталей / И. Ф. Анисимов, Б. Н. Благов. – М.: Машиностроение, 1967. – 272 с.

4.Озеров, В. А. Основы литейного производства / В. А. Озеров, А. С. Муркина, М. Н. Сосненко. – М.: ВШ, 1987. – 303 с.

5Могилев, В. К. Справочник литейщика / В. К. Могилев, О. И. Лев. – М.: Машиностроение. 1988. – 272 с.

6.Справочник технолога-машиностроителя / Под ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. В 2-х т. – М.: Машиностроение, 1986.

7.Балабанов, А. Н. Технологичность конструкций машин / А. Н. Балабанов.

– М.: Машиностроение, 1987. – 336 с.

8.Попов, М. Е. Методы получения заготовок деталей машин: текст лекций / М. Е. Попов. – Ростов н/Д.: РИСХМ, 1978. – 59 с.

34

Для заметок

35