Wydział Budowy maszyn i informatyki Rok akademicki: 2013/2014

Studia: stacjonarne, I stopnia

Specjalność: Samochody i Silniki

Obliczenia układu wlewowego

Rysunek schematyczny

Wykonał:

Drzewiecki Michał

1) Obliczenia objętości surowego odlewu

$$V_{1} = \frac{\pi H_{1}}{4}\left( d_{1}^{2} - d_{2}^{2} \right) = \frac{\pi 5,2}{4}\left( {18,7}_{}^{2} - 15_{}^{2} \right) = 509,24\text{\ cm}^{3}$$

$$V_{2} = \frac{\pi H_{2}}{4}\left( d_{2}^{2} - d_{3}^{2} \right) = \frac{\pi 1,0}{4}\left( 15_{}^{2} - {7,2}_{}^{2} \right) = 203,999\ \text{cm}^{3}$$

$$V_{3} = \frac{\pi H_{3}}{4}\left( d_{2}^{2} - d_{3}^{2} \right) = \frac{\pi 6}{4}\left( {7,2}_{}^{2} - {5,0}_{}^{2} \right) = 116,87\ \text{cm}^{3}$$

V = V₁ + V₂ + V₃ = 509, 24 + 206, 999 + 116, 87 = 830, 11 cm³

2) Obliczenia masy surowego odlewu

M = V • 𝜚 = 830, 11 • 7, 2 = 5976, 79

dla przyjetego 𝜚=7, 2 g/cm³

3) Masa odlewu z układem wlewowym Gm

Dla odlewów powyżej 0,5kg masa układu wlewowego wynosi od 25% do 35% masy surowego odlewu.
Przyjmuję wartość średnią: 30%

Gm = M + 0, 3M = 1, 3M = 1, 3 • 5976, 79 = 7769, 82g

4) Najkorzystniejszy czas zalewania formy

Z tabeli 2 przyjmuję S=1,5, g=14mm dla wykonywanego odlewu, Gm=6,8979kg

$$\tau = S \bullet \sqrt[3]{g \bullet Gm} = 1,5 \bullet \sqrt[3]{14 \bullet 7769,82} = 7,16s$$

5) Średnie ciśnienie metalostatyczne

$$h_{sr} = H_{0} - \frac{p^{2}}{2C} = 10 - \frac{{2,725}^{2}}{2 6} = 9,38cm$$

Dla: P=2,725, C=6, H₀=10

6)Sprawdzenie średniej prędkości podnoszenia się lustra metalu V_śr

$$V_{sr} = \frac{C}{\tau} = \frac{60}{7,16} = 8,379mm/s$$

Prędkość średnia podnoszenia się lustra metalu powinna zawierać się między 10-20mm/s dla danego odlewu. Zmniejszam czas zalewania do 5s.

$$V_{sr} = \frac{C}{\tau} = \frac{60}{6} = 10mm/s$$

7)Suma przekrojów wlewów doprowadzających $\sum_{}^{}\mathbf{F}_{\mathbf{d}}$

$$\sum_{}^{}{F_{d} = \frac{7769,82}{0,0443 \bullet 0,42 \bullet 7,2 \bullet 6 \bullet \sqrt{9,38}}} = 2,96\text{cm}^{2}$$

Przyjmuję z tabeli 1 μ=0,42

8) Przekroje wlewów doprowadzających F_d, wlewu rozprowadzającego F_b i wlewu głównego F_g.

F_d : F_b : F_g = 1 : 1,2 : 1,4

$$F_{d} = \frac{\sum_{}^{}F_{d}}{2} = \frac{2,96}{2} = 1,48\ \text{cm}^{2}$$

F_b = F_d • 1, 2 = 2, 96 • 1, 2 = 3, 552 cm²

F_g = F_d • 1, 4 = 2, 961, 4 = 4, 144 cm²

Z tablicy 1 przyjmuję następujące wymiary wlewów:

F_d=1,7cm²: a=20mm b=14mm h=10mm R=1mm

F_b=4 cm² a=22mm b=15mm h=21mm R=2,1mm

F_g=4,704 cm² d=25mm

$$d = \sqrt{\frac{4 \bullet 4,144}{\pi}} = 2,29 \approx przyjmuje\ 2,5cm$$

9) Objętość zbiornika wlewowego V_z

$$V_{z} = 400 \bullet \sqrt[4]{\left( \frac{\text{Gm}}{\tau} \right)^{5}} = 400 \bullet \sqrt[4]{\left( \frac{7769,82}{6} \right)^{5}} = 552,57\text{cm}^{3}$$

Z tabeli 4 przyjmuję zbiornik wlewowy o objętości 714 cm2 i wymiarach:

l=120mm h=70mm h₁=500mm h₁=35mm R₁=25 R₂=35mm R₃=35mm

R₄=10 R₅=5