Материал: Теория литейных процессов.

(77= = ^)/ , где Кур - объем усадочной раковины), который связан с объемами

отливки К0 и прибыли Кп, а также с коэффициентом объемной усадки сплава е следующим соотношением:

где Кур = (К 0 + К „ ) е - объем усадочной раковины и пор в прибыли.

Сложность этого метода расчета прибылей заключается в корректировке Кп/К 0 в зависимости от полученного по номограмме допустимого значения ц и ТВГ. В связи с этим чаще используют готовые скорректированные и предло­ женные авторами расчеты в виде табличных соотношений основных парамет­ ров отливки и прибылей. Этим методом в отсутствии табличных соотношений пользуются в упрощенном виде с последующей общепринятой корректировкой ТВГ.

Последовательность расчета прибылей по методу П. Ф. Василевского без учета вышеизложенных положений сводится к следующему:

определяется R0(по чертежу);

определяется Лп, используя соотношения (11.98) и (11.99); определяется объем прибыли в зависимости от принятой геометриче­

ской формы по расчетному значению Л„;

рассчитывается количество N устанавливаемых прибылей из условия получения плотной отливки по горизонтали,

где гпи г\ - радиусы соответственно действия и нижнего основания прибыли, м; гк - краевой (торцевой) эффект, м; L0- размер (длина или ширина) отливки, м.

При N, незначительно превышающем 1, целесообразно предусматривать одну увеличенную в диаметре или удлиненную прибыль, если по ширине про­ ходит одна.

Проверяется возможность получения плотной отливки по вертикали из

гк - краевой эффект от нижней стенки отливки, м; Я0 - высота отливки, м.

Если условие (11.101) не выполняется, требуется предусмотреть доста­ точный уклон или технологическое пополнение.

Технологическим выходом годного при литье принято называть отноше­ ние массы отливки Мотл к массе металла, расходуемого на изготовление этой

Мою +Мп + Млс +М пт

где Мп - масса прибылей на отливке; Млх - масса литниковой системы, прихо­ дящаяся на одну отливку; Мпот - масса сливов, облоев, скрапа и безвозвратных потерь За счет угара при плавке.

Сумма, стоящая в знаменателе формулы (11.102), дает массу металлозавалки на одну отливку. Величина ТВГ зависит от рода сплава, типа, размеров и массы отливок, их сложности и др. Средний выход годного составляет: для чу­ гунного литья - 70-75 %; для стального литья - 58-65 %; для цветного литья - 45-65 %. Как показывает формула (11.102), ТВГ существенно зависит от расхо­ да металла на прибыли. Повышение его является важной техникоэкономической задачей.

Авторы работы В. И. Швецов и В. М. Александров предлагают рассчиты­

которое сравнивается с нормируемым для подобных отливок. При заниженных значениях ТВГ принимается решение об использовании какого-либо способа повышения эффективности работы прибылей (Б. Б. Гуляев, В. М. Александров).

Расчет прибылей по методу Й. Пржибыла применим для многих линей­ ных сплавов. Более надежные результаты он дает в случае образования концен­ трированных усадочных раковин. Объем прибыли Уш м3 находится по уравне­

где Р - отношение объема прибыли к объему усадочной раковины (F„/K>p); е у - часть объемной усадки сплава, принимающая участие в формировании усадоч­ ной раковины; У0- объем питаемого узла, M J

Для определения Уп по данному уравнению необходимо выделить в от­ ливке узлы питания и рассчитать объем У0каждого из них. Величины еу и р для разных сплавов и способов литья приведены в табл. 11.3.

Для отливок из сталей и высокопрочного чугуна рекомендуется прини­ мать еу = 0,045, а у? в зависимости от вида прибыли:

р= 10-12 - давление в прибыли ниже атмосферного;

Р= 9-10 - давление в прибыли равно атмосферному;

Р= 8-9 - теплоизолированные прибыли;

Р= 6-7 - обогреваемые прибыли.

Из найденного объема Уп рассчитываются размеры прибыли. Предпола­ гается, что площадь основания прибыли равна площади питаемого узла. При этом отношение высоты прибыли Яц к ее диаметру Д п ориентировочно должно быть равно 1,7-2,0 для открытых прибылей; 1,25-1,50 - для закрытых прибы­ лей на отливках из стали и высокопрочного чугуна; 1,25-1,50 - на отливках из цветных сплавов. Для шаровых прибылей

Значения E V и /?

Для прогнозирования эффективности работы прибылей рассчитывается /?п и приближенный ТВГпо (11.102) или (11.103).

При последовательном затвердевании отливки в тепловом центре или в тепловых узлах отливки формируется сосредоточенная усадочная раковина. При объемном затвердевании внутри двухфазной зоны формируется рассеянная пористость в результате отделения друг от друга последних порций затверде­ вающего расплава, который подвергается усадке.

Общий объем усадочной раковины можно выразить соотношением

У —у 4- у

где Vp - объем сосредоточенной усадочной раковины; К„ - объем рассеянной пористости.

Несмотря на разнообразие конкретных подходов, обобщенная сущность

где Vn - объем «предельной» прибыли; V0 - объем питаемого узла; Г0- геомет­ рические параметры, характеризующие конфигурацию питаемого узла; Гп - ха­ рактеристика выбранной конструкции прибыли; Ум - характеристика усадоч­ ных свойств металла; Тр - уровень требований к качеству отливки (например, плотность); Ф - факторы, описывающие относительную интенсивность охла­ ждения прибыли по сравнению с питаемым узлом (Л. И. Мамина).

Если классифицировать все формы узлов питания к двум простым конфи­ гурациям (типа плиты или типа бруска, цилиндра), то зависимости для расчета зон действия прибыли /пр, мм, и торцевого /т, мм, для узлов питания типа плиты составят