WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Поверхностная пористость

Капельное

2,66-2,8

0,38-0,53

1,01-1,48

Королек,

поверхностная пористость

Струйное

1,05-1,1

1,77-2,12

1,85-2,33

Газовые раковины

Струйное

0,98-1,26

0,96-1,46

0,94-1,84

Годная отливка

Фрагментарное

1,03-2,3

0,014-1,50

0,049-2,55

Годная отливка

Фрагментарное

1,62-3,8

1,78-1,88

>2,55

Газовые раковины

Рис.6. Области образования дефектов отливок:

1 перемерзание металла в отверстиях; 2 получение годной отливки;

3 образование газовых раковин; 4 – образование корольков; 5 – образование поверхностной пористости; 6 – область отсутствия струйного течения;

7 - область отсутствия капельное течения

На основании обобщения полученных экспериментальных данных и теоретических знаний была сформулирована математическую модель истечения расплава чугуна в дождевой литниковой системе:

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

Неравенство (12) определяет соотношение элементов литниковой системы.

Уравнения (13) описывают условия образования струйного, фрагментарного и капельного течения, а неравенство в этой системе накладывает ограничения на параметры литья, соответствующие распаду струи на вытянутые цилиндрические фрагменты и капли.

Система уравнений (14) позволяет рассчитать значение силы гидродинамического удара падающей струи, а неравенства в этой системе накладывают ограничения на критическую силу удара и позволяют рассчитать оптимальные размеры элементов литниковой системы.

Неравенство (15) математической модели накладывает ограничения на параметры литья, обеспечивающие получение годных отливок.

Система уравнений (16) математической модели описывает падение температуры по высоте при течении из ковша в чаши и из чаши в полости формы расплава.

Полученные результаты позволили разработать принципиально новую методику расчета размеров дождевой литниковой системы для отливок из серого чугуна, отличительной особенностью которой является возможность выбора оптимальных параметров литья, обеспечивающих получение отливки без традиционных дефектов.

1) Рассчитывается минимально допустимая скорость подъёма металла в форме vфmin :, где – толщина стенки отливки, мм.

2) Определяется расход расплава:, где Q – расход металла в чаше, м3/с; Fот – площадь сечения отливки, м2.

3) Определяется суммарная площадь отверстий по формуле:, мм2.

4) Рассчитывается диаметр отверстия по формуле:, мм.

5) Определяется характер течения расплава:

- при Ch.Fr > 25, течение капельное, при этом Z > 2,65, в таком случае увеличивается диаметр отверстия или уменьшается напор;

- при Ch.Fr < 25, течение струйное или фрагментарное, при этом Z < 2,65, тогда расчесывается гидродинамическая сила удара потока расплава.

6) Рассчитывается гидродинамическая сила удара потока расплава формуле:

, Н

Если 0,024 < ZFст <2,55, Fст.кр.=1,62 Н не выполняется, то задается диаметр отверстия меньший полученного в первом расчете и расчёт производится заново, а если условия выполняется, определяют число отверстий по формуле:

.

7) Определяются размеры остальных элементов литниковой системы по соотношению Fотв : Fлитх : Fст = 1,0 : 1,2 : 1,4 (для крупных отливок); 1:1,5:2 (для крупных и средних отливок); 1:1,11:1,15 (для срединных и мелких отливок); 1:1,06:1,1(для мелких отливок).

8) Рассчитывается падение температуры t при заливке:

t = (t= tп.к. + tпио),oC.

Значение t используется при выборе температуры заливки.

ВЫВОДЫ РАБОТЕ:

1. Получены новые знания о процессе истечения расплава из отверстий дождевой литниковой системы; установлено, что возможны три механизма падения расплава: струйный, фрагментарный, капельный; предложен критерий, описывающий характер течения расплава, который накладывает ограничения на параметры заливки и размеры литниковой системы.

2. Предложено критериальное уравнение, описывающее процесс истечения расплава и условия распада струи; доказана взаимосвязь между условиями истечения и образованием газовых раковин и пористости в отливке.

3. Экспериментально определено и теоретически обосновано существование критической силы удара струи о поверхность расплава в полости формы, которая определяется условиями истечения; установлена область гарантированного заполнения, границы которой определенны значениями расходов, напоров и скоростей.

4. Разработана методика расчета охлаждения струи и капли при истечении расплава из отверстий дождевой литниковой системы, что позволило определить перепад температуры по высоте и предельно допустимые расходы, скорости струи и размеры литниковой системы.

5. Разработана обобщенная математическая модель истечения расплава из отверстий дождевой литниковой системы, позволяющая рассчитать оптимальные размеры и параметры литья, выбор которых обеспечивает получение годных отливок.

6. Разработана и опробована в производственных условиях методика расчета дождевой литниковой системы для отливок из серого чугуна, обеспечивающая определение размеров литниковой системы и параметров заливки, позволяющая до минимума снизить уровень брака отливок.

Основные результаты работы представлены в следующих публикациях:

1. Асмамау Т. А. Определение гидравлического удара в дождевой литниковой системе для отливок из чугуна [Текст] / Т. А. Асмамау, В. А. Изотов, А. А. Шатульский // Тез докл. Материалы Межд. школы- конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений, Рыбинск, РГАТА. – 2006 г. – С. 114 – 116.

2. Изотов В. А. Классификация «гидравлической сложности» полости формы и элементов отливок [Текст] / В. А. Изотов, Р. В. Барабанов, Т. А. Асмамау  // Труд восьмого съезда литейщиков России. Том II. Оборудование, специальные способы литья, изготовление формы и стержней, средства контроля, управление производством, компьютерные технологии, экономика, экология, подготовка кадров. Ростов-на-Дону. – 23 – 27 апреля 2007 г. – С. 139 – 141.

3. Асмамау Т. А. Исследование влияния гидравлического удара при использовании дождевой литниковой систем на плотность серого чугуна [Текст] / Т. А. Асмамау, В. А. Изотов, А. А. Шатульский // Материалы Российской научно технической конференции. Том I. Новые материалы, прогрессивные технологические процессы и управление качеством в заготовительном производстве. Рыбинск. – 20 – 21 сентября 2007 г. – С. 94 – 99.

4. Шатульский А. А. Параметры заливки для дождевых литниковых систем [Текст] / А. А. Шатульский, В. А. Изотов, Т. А. Асмамау // Заготовительные производства в машиностроении, 2008. – № 1, С. 8 – 11.

5. Асмамау Т. А. Моделирование процесса истечения расплава в дождевых литниковых системах [Текст] / Т. А. Асмамау, В. А. Изотов, А. А. Шатульский // Литейщик России, 2008. – № 1, С. 16 – 18.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»