Определение геометрических размеров элементов литниковой системы. Для мелких стальных отливок рекомендуется соотношение: ∑Fпит: Fшл: Fc=1,4:1.2:1 (6.22) Выбираем незамкнутую литниковую систему и рассчитываем размеры: а) Питатели ΣFпит=1,4•6,5 см²=9,1 Fпит=10,89 /4 =2,27 Форма сечения питателей – трапеция а = 25 мм; b = 20 мм; h = 10 мм б)Шлакоуловитель Fшл = 1,2• ΣFпит=1.2 • 6,5 =7,8 см² Форма сечения шлакоуловителя – трапеция а = 36 мм; b = 29 мм; h = 24 мм в)Стояк Площадь сечения стояка в нижней части: Fс.н. = ΣFпит = 6,5 см² Определяем диаметр стояка в нижней части: Принимаем диаметр стояка в верхней части, т.е. в месте соединения с литниковой чашей равным 35 мм. [5] 6.3 Расчёт времени затвердевания и охлаждения отливки Время охлаждения отливки складывается из 3-х этапов: τ1 – время снятия теплоты перегрева, с; τ2 – отвод скрытой теплоты кристаллизации, с; τ3 – время охлаждения до Твыб, с. 6.3.1 Время снятия теплоты перегрева , (6.23) где G=45,62 кг, масса отливки; С1=690 Дж/(кг•К) , теплоёмкость сплава в твёрдом состоянии; Тпер=1550 ºС, температура перегрева; Тлик=1500 ºС, температура ликвидус; То=20 ºС, температура окружающей среды; F=0,534 м², площадь поверхности отливки контактирующей с литейной формой; (6.24) β – коэффициент теплоотдачи, Вт/К. где λ=1.04 Вт/м•К, коэффициент теплопроводности материала формы; δ=0.075 м, средняя толщина стенки формы Используя формулу (6.23) получаем По формуле (6.23) определяем время снятия теплоты перегрева: 6.3.2 Отвод скрытой теплоты кристаллизации (6.25) где Сэф – эффективная теплоёмкость, Дж/(кг•К); Тсол=1450 ºС, температура солидус. , (6.26) где L=268000 Дж/кг, удельная теплота кристаллизации.
По формуле (6.26) получаем: Определяем по формуле (6.25) время отвода скрытой теплоты кристаллизации: 6.3.3 Время охлаждения до температуры выбивки. , (6.27) где С2=840 Дж/(кг•К), теплоёмкость сплава в жидком состоянии; Тв=500 ºС, температура выбивки отливки.
По формуле (6.27) получаем:.