Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Расчет литниковых систем при заливке из стопорных ковшей без торможения струи

04.11.2018

Вначале составляют схему заливки в соответствии с рис. 3.16 и определяют величины Hcp, H'3 и H''3. Затем выбирают конструкцию литниковой системы, количество ветвей литникового хода и число питателей, подводящих сплав к полости формы. Далее расчет ведется в указанной ниже последовательности:

1. Расчет оптимальной продолжительности заливки осуществляется по формуле (3.1).

2. Расчет параметров ковша (H'1, H''1 и wo) проводится исходя из следующей системы уравнений:

где uк - коэффициент расхода при истечении через отверстие ковша, uк = 0,8;

bр - коэффициент размыва стопорного стаканчика; при разливке углеродистой стали изменяется от 1 вначале заливки до 1,25 в конце заливки (высота опускания уровня металла в ковше - 130 см); при разливке высокомарганцовистой стали bp изменяется от 1 до 1,35 (при опускании уровня на 110 см). В расчетах следует применять средние значения.

В данной системе 4 неизвестных (Нср, Н'1, Н''1 и wo), поэтому следует задать дополнительные параметры (wo или Н'1). Чаще всего задают диаметр стаканчика, а Н'1 рассчитывают.

На практике применяются стаканчики с диаметром отверстия от 25 до 75-90 мм. Для отливок массой 100-150 кг выбирают стаканчики с диаметром отверстия 30-35 мм, для отливок массой 1-1,5 т - 40 мм, для крупных отливок - 50-60 мм.

Расчет проводим следующим образом. Подставив в уравнение (3.10) вместо тзал величину топт/1,2, при выбранном значении wo находим (Hcp)1 для заливки первой формы. Из уравнений (3.9) и (3.11) определяем значения (H'1)1 и (H''1)1 для первой формы.

Подставляя в уравнение (3.10) вместо тзал величину 1,2топт, аналогично находим (H'1)посл и (H''1 )посл для последней формы. Количество заливаемых форм рассчитываем по формуле

3. Осуществляется выбор узкого места системы.

4. Расчет площади узкого места системы проводится следующим образом. В отличие от заполнения форм из поворотных ковшей, где продолжительность заливки определяется сечением узкого места литниковой системы, а наклон ковша выбирается так, чтобы уровень металла в чаше или воронке поддерживался постоянным, при литье из стопорных ковшей (без торможения струи) продолжительность заливки определяется параметрами ковша. Площадь узкого места системы выбирается исходя из равенства расходов из ковша и через литниковую систему.

Если расход через литниковую систему будет меньше расхода из ковша, то металл станет переливаться через край воронки, что нежелательно. Если расход через литниковую систему будет больше расхода из ковша, то уровень металла в стояке опустится и система будет не замкнута в стояке, что недопустимо. Исходя из равенства расходов, получаем следующие формулы для расчета площади узкого места для начального и конечного моментов заполнения формы:

где wo - площадь отверстия стопорного стаканчика;

u - коэффициент расхода литниковой системы, u = 0,8;

b''p - коэффициент размыва стаканчика в начале заливки данной формы;

H'1 и Н''1 - начальный и конечный уровни металла в ковше для данной формы;

hн и hк - начальный и конечный уровни металла в стояке; hн = h'3 - (5/10) см; Ahк = H''3 - (5+10) см (см. рис. 3.16).

Для заливки первой формы вместо величин H'3, H'1 в формулы подставляем рассчитанные значения (H'3)1 и (H''3)1, а для заливки последней формы - соответственно значения (H'3)посл и (H''3)посл.

Из двух полученных значений wуз выбираем наибольшее, чтобы исключить переливание металла через край воронки. Расчетные значения площади узкого места, полученные для последней формы, будут меньше, чем для первой формы, так как уровень металла в ковше ниже. Поэтому при принятом наибольшем значении площади узкого места уровень металла в стояке при заливке последней формы снизится. Однако, как показывают расчеты, уровень сплава в стояке в данном случае находится на достаточной с точки зрения обеспечения качественного заполнения формы высоте.

Г.М. Дубицким предложен уточненный метод расчета величин hн и hк с учетом кинетической энергии струи. Поскольку этот метод применяется редко (только для крупных отливок), то здесь он не приводится.

5. Расчет площадей остальных элементов системы осуществляется по соотношениям, приведенным ранее.

6. Конструирование и выбор размеров элементов литниковой системы рассматриваются далее.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: