Заказать
Промышленный портал
Аренда, конвейер, инвестиции, производство, оборудование, технологии
Главная / Технология металлов / Литейное производство / Литье под давлением / Литниково-вентиляционная система / Расчёт вентиляционных каналов

Расчёт вентиляционных каналов

При литье под давлением воздух из полости формы удаляется через специальные вентиляционные каналы или через зазоры в сопряженных деталях формы.

Для получения доброкачественной отливки необходимо, чтобы в процессе заполнения в форме не возникало противодавления, которое увеличивает гидродинамическое давление потока и распыляет его на отдельные струи. Суммарная площадь сечения вентиляционных каналов должна обеспечить необходимую пропускную способность для выходящего газа.

Обычно эти каналы выполняются в виде широких щелей глубиной 0,05—0,3 мм, в зависимости от жидкотекучести заливаемого сплава.

При расчете вентиляционных каналов задаются размеры глубины, а после определения площади поперечного сечения каналов находят общую ширину воздухоотводов.

Рекомендуемые величины глубины вентиляционных каналов для различных сплавов, заливаемых в жидком состоянии, приведены ниже.

Сплавы

Глубина
каналов в мм

Сплавы

Глубина
каналов в мм

Свинцово-сурьмянистые

0,05—0.10

Магниевые

0.10—0,15

Цинковые

0.08—0.12

Медные

0,15—0.20

Алюминиевые

0,10—0.12

Стали

0,20—0.30

Аналитический расчет вентиляционных каналов для режима заполнения с минимальным и максимальным трением предложен А. И. Вейником.

Под режимом с минимальным трением подразумевается спокойное заполнение формы при скоростях впуска до 10— 15 м/сек, т. е. до возникновения разбрызгивания потока.

Под режимом с максимальным трением подразумевается заполнение полости формы при высокой скорости впуска свыше 35—40 м/сек, применяемой для отливок сложной конфигурации с тонкими ребрами.

Промежуточный режим заполнения при скоростях впуска от 15 до 35 м/сек не рассматривается, как не удовлетворяющий получению доброкачественных отливок.

Термодинамический расчет воздухоотводов сделан при условии, что полость формы заполнена каким-нибудь одним газом, например воздухом.

Теоретическое решение задачи основано на методах классической термодинамики.

После закрытия формы газ в рабочей камере приобретает температуру формы, до которой она нагрета. При поступлении металла в форму температура газа и давление растут, а объем уменьшается вследствие сжатия газа металлом.

Определим температуру газа для двух режимов заполнения. При режиме с максимальным трением н образованием дисперсной смеси металла с воздухом газ сильно конвектирует с расплавленным металлом, и приближенно можно считать, что температура его равна температуре металла.

Температуру металла можно взять как среднюю между температурой металла при входе в полость формы tзал и температурой кристаллизации tкр.

При спокойном режиме заполнения (с минимальным трением) процесс удаления газа допустимо рассматривать как адиабатный (без теплообмена газа со стенками формы и с расплавленным металлом).

Тогда в соответствии с уравнением термодинамики можно записать

или

где Т0 - начальная абсолютная температура газа, в °К; V0=Vн/G0 - начальный удельный объем газа в м3/н; Vн - начальный объем газа, равный объему полости формы, в м3; V1=Vт/G1 - текущее значение удельного объема газа в м3/н; Vм — объем, занимаемый газом в момент расчета, в м3; G1 — весовое количество газа в момент расчета в н; к - показатель адиабаты, равный для воздуха 1,4.

Вес газа вычисляем по уравнению состояния:

Давление газа в форме берется равным допустимому противодавлению. Исходя из этого и рассчитывают площадь вентиляционных каналов.

Напишем уравнение, определяющее процесс движения газа в рассматриваемых условиях. При этом для простоты будем считать, что истечение газа происходит без трения.

Уравнение неразрывности для газа имеет вид

                                (129)

где qг — весовой расход газа, протекающего через сечение канала; ƒв — площадь поперечного сечения вентиляционных каналов в м2; υг — скорость течения газа в м/сек; V — удельный объем газа в м3/н.

Из термодинамики известно, что скорость истечения газа на выходе из канала составляет

                               (130)

где к = ср/сυ; р1 — давление газа в полости формы в н/м2; V1 — удельный объем газа в полости формы в м3/н.

Величина β = р21 представляет собой отношение давления газа в окружающей среде р2 = 1·105 н/м2 (1 атм) к давлению газа в форме.

Так как из уравнения состояния

pV = RT,

то формулу (130) можно представить в виде

                               (131)

где R — газовая постоянная в дж/н°С; Т — абсолютная температура газа в полости формы в °К.

Анализируя формулу (131) видим, что, если β =1, то скорость истечения газа υг = 0, и чем больше значение давления в форме р1, тем меньше значение β и тем больше величина υг.

Используя уравнение адиабатного состояния газа

и подставляя в уравнение (129) значение скорости истечения из формулы (131), после преобразования получим

                                    (132)

или

                                    (133)

Максимальный секундный расход газа и отвечающее ему зна чение β можно найти по формуле (132), пользуясь правилом нахождения максимума функции.

После ряда преобразований получим

Для воздуха при к = 1,4, βкр = 0,528; откуда

Если давление в форме превышает эту величину (закритический режим), то расчет ведется так же, как и для критического режима (при β = 0,528).

Промышленное оборудование

Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит
  • Двустороннее прессование
  • Твердость матриц 52-60 ед. по Бринеллю (для справки - твердость сверла 70 ед.)
  • Система управления на базе контроллеров Сименс или Овен. Высокая надежность
  • Автоотключение при аварии: перегрев, падения уровня масла, нерабочий концевой датчик
  • Система радужного (двухцветного) окрашивания изделий
  • Двухконтурная гидравлика - быстрый холостой ход цилиндров и медленное задавливание
  • Мелочей не бывает: пресса в базе комплектуются продувочными пистолетами «Камоци»
  • Пневматика «Камоци» (Италия)
1 099 000 руб.
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Новинка

Конвейер скребковый трубный (КСТ) - это герметичный трубопровод из стандартной трубы, внутри которой движется цепь с закрепленными на ней скребками.

Скребковый конвейер обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными видами транспорта.

В зависимости от требуемой производительности КСТ может быть как круглого, так и прямоугольного сечения.

Под заказ
Новинка
Ленточный конвейер герметичный предназначен для транспортировки сыпучих, пылящих материалов.
Под заказ
Так все больше распространение получают ленточные конвейеры или системы конвейеров на базе пластиковой модульной ленты.
Под заказ

Создание и SEO продвижение промышленных сайтов

Адаптивный дизайн. Интернет магазин с 1С интеграцией.
SEO продвижение. ТОП 10 без ограничения ключевых слов.

Заказать Подробнее
Заказать

Промышленное оборудование

Технология металлов

Товары и услуги

Вся информация, представленная на сайте промпортал.su включая информацию о ценах, наличии товаров и их характеристиках, носит ознакомительный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями ст.437 ГК РФ. Подробности о характеристиках, комплектации оборудования уточняйте у консультантов отдела продаж.