Arkadiusz Opołka

Obliczenia układu wlewowego

Rysunek schematyczny

1) Obliczenia objętości surowego odlewu

$$V_{1} = \frac{\pi H_{1}}{4}\left( d_{1}^{2} - d_{2}^{2} \right) = \frac{\pi 5,0}{4}\left( {25}_{}^{2} - 20_{}^{2} \right) = 304\text{\ cm}^{3}$$

$$V_{2} = \frac{\pi H_{2}}{4}\left( d_{2}^{2} - d_{3}^{2} \right) = \frac{\pi 1,0}{4}\left( 20_{}^{2} - {7,2}_{}^{2} \right) = 348\ \text{cm}^{3}$$

$$V_{3} = \frac{\pi H_{3}}{4}\left( d_{2}^{2} - d_{3}^{2} \right) = \frac{\pi 5}{4}\left( {7,2}_{}^{2} - {5,0}_{}^{2} \right) = 50,36\ \text{cm}^{3}$$

V = V₁ + V₂ + V₃ = 304 + 348 + 62, 1 = 702, 36 cm³

2) Obliczenia masy surowego odlewu

M = V • 𝜚 = 702, 36 • 7, 2 = 5057, 01

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 • 5057 = 6574, 12g

4) Najkorzystniejszy czas zalewania formy

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

$$\tau = S \bullet \sqrt[3]{g \bullet Gm} = 1,5 \bullet \sqrt[3]{14 \bullet 6,574} = 6,88s$$

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

$$V_{sr} = \frac{C}{\tau} = \frac{60}{6,88} = 8,72mm/s$$

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

$$V_{sr} = \frac{C}{\tau} = \frac{60}{5} = 12mm/s$$

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

$$\sum_{}^{}{F_{d} = \frac{6,574}{0,0443 \bullet 0,42 \bullet 7,2 \bullet 5 \bullet \sqrt{9,38}}} = 3,36\text{cm}^{2}$$

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

$$F_{d} = \frac{\sum_{}^{}F_{d}}{2} = \frac{3,36}{2} = 1,68\ \text{cm}^{2}$$

F_b = F_d • 1, 2 = 3, 36 • 1, 2 = 4, 032 cm²

F_g = F_d • 1, 4 = 3, 361, 4 = 4, 704 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

$$d = \sqrt{\frac{4 \bullet 4,704}{\pi}} = 2,45 \approx przyjmuje\ 2,5cm$$

9) Objętość zbiornika wlewowego V_z

$$V_{z} = 400 \bullet \sqrt[4]{\left( \frac{\text{Gm}}{\tau} \right)^{5}} = 400 \bullet \sqrt[4]{\left( \frac{6,574}{5} \right)^{5}} = 596,096\text{cm}^{3}$$

Z tabeli 4 przyjmuję zbiornik wlewowy o objętości 700 cm2 i wymiarach:

a=145mm b=90mm h=80mm R₁=45mm R₂=36mm R₃=27mm