Выбор и расчет конструкции литниково-питающей системы для отливки детали "Шкив тормозной"
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?, которые затвердевают позднее стенок отливки. Прибыли выполняются в виде дополнительных полостей в форме, жидкий металл их которых компенсирует объемную усадку питаемых узлов.
Прибыль рассчитывается исходя из конструкций отливки и наличий тепловых узлов, которые будут затвердевать последними.
Рассчитаем прибыль для питания отливки "Шкив тормозной": массой 1384 кг, материал чугун марки ВЧ-50.
Прибыль необходимо установить на верхней части отливки, где расположен наибольший тепловой узел. Расположение прибылей на отливке показано на рисунке 4. Для компенсации усадки выбираем закрытую полусферическую прибыль. Параметры полусферической прибыли изображены на рисунке 3.
Рисунок 3 -Параметры полусферической прибыли
Диаметр сферы и верхнего сечения прибыли находим по формуле:
,
где Dпр- диаметр прибыли, м;
Vпу - объем питаемого узла,;
? - преобладающая толщина стенки отливки, м.
Так как прибыль питает всю отливку, то объем питаемого узла будет равен объему отливки:
,
где Gотл - масса отливки, кг;
? - плотность чугуна.
.
Преобладающая толщина стенки отливки
.
Тогда диаметр прибыли будет равен
.
Для закрытой полусферической прибыли высота находится в пределах . Примем значение 1,6.
Тогда высота прибыли будет равна
.
Рассчитаем массу прибыли
,
где hц-высота цилиндрической части прибыли, см;
Vпр - объем прибыли, .
.
Тогда масса прибыли будет равна
.
Объем прибыли определяется как
.
Проверим правильность расчета прибыли по ТВГ. Для отливок массой 500-5000 кг ТВГ находится в пределах 58 - 66 %.
,
где Gотл - металлоемкость отливки, кг;
Gф - металлоемкость формы, кг;
,
где Gпр - металлоемкость прибыли, кг;
Gл.с. - металлоемкость литниковой системы, кг;
Gл.с - масса литниковой системы без прибыли, кг. Примем 11% от массы отливки Gотл; Gл.с =0,11 1384 = 152,24 кг;
;
.
Расчетное значение ТВГ больше табличного значения, следовательно, прибыль рассчитана неверно.
Воспользуемся следующим методом расчета прибыли. Рассчитаем прибыль, исходя из принятия требуемого ТВГ.
Примем ТВГ=60%.
; ;
Определим размеры прибыли:
Примем .
4. Расчет прибылей
литниковый шкив тормозной ковш
Отметим, что для хорошего питания данной отливки желательно использовать эллиптические прибыли. Диаметр вписанной в питаемый узел окружности мм. Ширина основания прибыли в этом случае составит
,
мм.
Высота прибыли определяется по формуле
,
мм.
Протяженность теплового узла для нашей отливки равна длине средней окружности
мм;
,
где - длина питаемого узла, мм;
мм;
Принимаем относительную длину прибылей, равную 10% протяженности питаемого узла. Тогда длина прибылей
мм
В зависимости от длины питаемого узла число прибылей определяется по формуле
,
где - необходимое количество прибылей, шт.
- ширина прибыли, см.
шт.
Из данных расчетов можно сделать вывод, что для качественного питания необходимо установить две прибыли.
Длина основания одной прибыли составляет
мм.
Рисунок 4- Схема расположения прибылей
. Расчёт времени заполнения формы
Для заливки формы, исходя из положении отливки в форме выбираем верхнюю литниковую систему с подводом металла по плоскости разъема, что показано на рисунке 5. Заливку производим из стопорного ковша; =1384 кг, количество отливок в форме 1.
Рисунок 5 - Отливка " Шкив - тормозной" с литниковой системой.
Рассчитаем время заполнения полости формы по формуле Г. М. Дубицкого - К.А, Соболева:
;
где - время заполнения, с;
S - коэффициент, зависящий от сплава и условий заливки;
? - преобладающая толщина стенки отливки, мм;
Gф- металлоемкость отливки, кг;
n - количество отливок в форме;
Выбираем коэффициент S=2 - горизонтальная литниковая система, материал чугун, ПГФ сухая.
Металлоемкость отливки равна
Gф=Gотл+Gл.с.+ Gпр=1384+152,24+770,42=2306,66 кг;
Массу литниковой системы примем 11% от массы отливки
Gл.с.=0,11x1384=152,24 кг;
Следовательно, время заполнения будет равно
;
Определим и проверим правильность расчета времени заполнения через критическую скорость:
,
где С - высота отливки с верхней прибылью, заполняемой через
общую литниковую систему, мм;
С=;
Получаем, что расчетная скорость равна
.
Полученное значение продолжительности заливки совпадает с табличными данными, это значит что значение посчитано верно.
. Расчет параметров стопорного ковша
Заливка форм крупных и средних отливок, а в условиях единичного и мелкосерийного производства даже мелких форм, производится из стопорных ковшей, емкость которых колеблется в весьма широких пределах от 1т до 90т и более.
Расход металла в системе ковш - литниковые каналы - полость формы определяется напором металла в ковше и диаметром отверстия стакана.
Определим заданную весовую скорость истечения металла, используя формулу Б. Ованна:
Из справочника для данной скорости истечения металла = 14,31 кг/с из ков