Литниковая система - це сукупність каналів і порожнин, за якими розплав надходить з ковша в порожнину форми.
Основними елементами ливникової системи (рис.2.1) для відливання 6 з сірого чавуну є: литниковая чаша 1, стояк 2 з зумпфом 3, шлакоуловителя 4, живильники 5 і випори 7. При отриманні виливків зі сталі та бронзи необхідними елементами ливникової системи є також прибутку .
Малюнок 2.1. Елементи літніковойсистеми
Литниковая чаша є резервуаром, в який з ковша заливають метал. Вона сприймає удар струменя розплаву, дає можливість спливти неметалевим включень і оберігає від попадання в форму повітря.
Стояк з'єднує литниковую чашу зі шлакоуловителя і служить для подачі розплаву в інші елементи ливникової системи. Для запобігання форми від розмивання рідким розплавом стояк закінчується напівкруглим поглибленням, яке називається зумпфом.
Шлакоуловителя оберігає від попадання в порожнину форми неметалічних включень розплаву (шлак, піщані частинки і ін.).
Живильники - це канали, призначені для підведення розплаву в порожнину ливарної форми.
Випори служать для виведення з форми пара і газів, визначення моменту заповнення форми та додаткового харчування виливки металом. Випори роблять на найвищих точках виливки переважно з боку, протилежного підводу металу.
Прибутки призначаються для додаткового харчування виливки рідким металом. Розташовуються у найбільш масивних частин виливки для компенсації розплаву при його затвердінні.
Елементи літніковойсистеми є самостійними деталями модельного комплекту. Кожній литві відповідає свій, спеціально розрахований набір елементів. Для розрахунку літників використовують різні залежності, засновані на законах гідравліки, емпіричні формули і номограми. При розрахунку літніковойсистеми необхідно враховувати наступні вимоги:
литниковая система повинна забезпечувати заповнення форми за оптимальний час з певною швидкістю;
у всіх перетинах літніковойсистеми тиск металу має дорівнювати або більше атмосферного щоб уникнути засосу газів;
при заданій тривалості заливки швидкість металу, що випливає з живильників, повинна бути невеликою;
литниковая система повинна затримувати неметалеві включення;
витрата металу на литниковую систему повинен бути мінімальним.
1.2.Расчет елементів ливникової системи
Розрахунок зводиться до визначення площі поперечного перерізу живильника з подальшим визначенням (по співвідношенням) площ перетину інших елементів системи.
Загальна площа перетину живильників Fп. знаходять за формулою:
де G - маса відливки з припущеннями і ливникової системою, кг;
τ - тривалість заливки, сек;
ρ - щільність рідкого металу, г / см 3. для чавуну ρ = 7 г / см 3;
μ - коефіцієнт витрати літніковойсистеми,
враховує втрати на тертя, повороти;
Нр - розрахунковий середній натиск, см;
g - прискорення сили тяжіння, g = 980 см / сек 2;
L - коефіцієнт поправки на вологотекучість стали:
- для вуглецевих сталей L = 0,85;
- для маловуглецевих сталей L = 1;
- для легованих сталей L = 1,15.
kу - питома швидкість заливки, кг / см 2 сек, яка залежить
від відносної щільності виливка:
- для вуглецевих сталей ky = 1,25;
- для маловуглецевих сталей kу = 1,02;
- для легованих сталей kу = 1, 49.
Маса виливки визначається за формулою:
де Gдет - маса деталі, кг;
k1 - коефіцієнт, що враховує масу литниковой
системи і припусків:
Тривалість заливки форми визначають за різними емпіричним співвідношенням, що враховує масу заливається в форму металу, товщину стінки виливки і т. Д. Одна з найбільш поширених формул наведена нижче:
де - переважна товщина стінки виливка, мм;
S - коефіцієнт, що залежить від товщини стінки і конфігурації виливки:
- для чавуну S = 1,7 2,0;
- для стали S = 0,91 1,7;
- для міді S = 2,0 2,1.
Значення коефіцієнта витрати літніковойсистеми вибирають за довідковими таблицями. Зазвичай приймають: для чавуну при заливці в форму сиру 0,350,50, в суху 0,410,60; для стали відповідно 0,250,42 і 0,300,50.
При заливці металу з поворотного ковша частина форми, розташована нижче рівня підведення металу, заповнюється при постійному напорі Н0. а частина форми, розташована вище рівня підведення металу, при змінному напорі, що змінюється від Н0 до (Н0-p) (рис.2.2). Тому в формулу вводять середній натиск Нр, який залежить від способу заливки, типу літніковойсистеми, положення виливка у формі і інших чинників. Для випадку підведення металу по роз'єму, дуже поширеного в ливарному виробництві, Нр можна розрахувати за формулою:
визначається шляхом додавання до висоти верхньої
полумоделі 4 ÷ 5 см і округлення отриманої величини
до найближчого кратного 2,5 см;
p - відстань від самої верхньої точки виливки до рівня
підведення (рис.2.2), см;
с - висота виливки (за матеріальним становищем при заливці) (рис.2.2).