Получение плотных отливок. Особенности взаимодействия отливки и формы, страница 11

При установке дополнительных прибылей их число в соответствии с вышеприведенными вычислениями составит:

nп(1) =                                                   (14.1)

nп(2) =                                                       (14.2)

nп(3) =                                                   (14.3)

Для определения числа дополнительных холодильников используют уравнения, аналогичные уравнениям (14.1) — (14.3)

nп(1) = nх(2) = nп(3) =

Протяженность технологического напуска определяют как разность по следующим уравнениям:

nн(1) = ; nн(2) = nп(3) = .

Если по уравнениям (14.1) —(14.3) получается пп ≤ 0,1, то протяженность прибылей можно увеличить.

Дополнительные прибыли и холодильники можно рассчитать также с помощью иных методов, например, как описано в подразд. 14.5.3 и 14.5.4.

При установке дополнительных прибылей для имеющихся прибылей следует выполнить перерасчет в соответствии с изменившейся массой питаемого узла. Следовательно, определение числа прибылей, их объемов и размеров осуществляется, как и решение других технологических задач, методом последовательных приближений.

14.5.3. Расчет массы (объема) и размеров прибылей для отливок, изготовляемых в песчано-глинистых формах

При расчете прибылей необходимо учитывать, что прибыль должна: 1) иметь минимальный запас металла по объему (массе) для обеспечения питания отливки и вывода в нее усадочных дефектов из отливки; 2)затвердевать позже питаемого узла, для чего иметь минимальную поверхность охлаждения. Кроме того, конструкция и расположение прибылей должны обеспечить, по возможности, удобство формовки, минимальные затруднения усадки отливки и минимальные затраты на их отделение от отливки.

По расчету прибылей имеется обширная литература [4, 8, 41 и др.]. В данном учебнике приводится описание двух эмпирических методов расчета: метод Й. Пржибыла и метод Б. В. Рабиновича (расчет по массе питаемого узла и его приведенному размеру.

354


Метод Й. Пржибыла. В этом методе [35] используется коэффициент прибыли Кп, который определяется экспериментально и равен отношению объема прибыли Vп к объему усадочной раковины Vу.р:

Kп = Vп/Vy.p.                                                           (14.4)

В то же время, исходя из физических представлений, объем усадочной раковины Vy.p можно определить, используя уравнение

Vy.p = ,                                                (14.5)

где . — суммарная относительная объемная усадка затвердевания и усадка в жидком состоянии; Vо, Vпобъемы отливки и питаемого узла, очерченного радиусом действия прибыли.

Тогда совместное решение уравнений (14.4) и (14.5) приведет к уравнению для объема прибыли

Vп = .                                                    (14.6)

Данные для вычислений с помощью уравнения (14.6) приведены в табл. 14.7.

После нахождения объема прибыли Vп размеры ее поперечного сечения ап, bп и высоту Нп прибыли можно вычислить по следующим уравнениям:

aп=kкkк;                                           (14.7)

Hп=kв aп,                                                            (14.8)

где ап= bп для квадратного сечения прибыли, ап = dпдля прибыли круглого сечения (цилиндра диаметром dп, шара диаметром dш), ап = bп/kпдля прямоугольного сечения (kпкоэффициент соотношения сторон прямоугольного сечения, для квадратного и круглого сечений kп= 1); kк — коэффициент, определяемый числом питаемых отливок от одной прибыли (kк= 1 для одной отливки, kк = 0,7 для двух отливок, kк = 0,58 для трех и kк = 0,5 для четырех отливок); кркоэффициент превышения размера прибыли над размером отливки, kк = 1,1... 1,2 (для отливки типа плиты kр= 1); kф — коэффициент формы локальной прибыли, kф= 1 для квадратного поперечного сечения, kф = 1,27 для цилиндрического поперечного сечения, kф = 1,6 для шара, kф = 2,0 для продольного полушарового сечения с отношением Hп/Dп = 1,5; kв— коэффициент высоты прибыли (kв= 1,5 для закрытой локальной отводной боковой) прибыли, kв = 1,2 для локальной верхней открытой прибыли, kв = 1,0 для сплошной открытой и закрытой прибылей).

355