По формулам

R_{с пол}=1,605 R_y^0.65; R_пит=1,605 R_y^0.49

Длину питателя принимают равной 8—10 мм. Диаметр стоя" по средней линии сечения 45—200 мм, высота ~300 мм Полый стояк выполяяют конусным: толщины его стенки вверху и внизу соответственно равны

a_{с верх} =3,24 R^0.81 _y ; а _{с. низ} =3,24 Ry ^0.45

Расчет л и тниково - питающей системы с сифонным стояком (тип IV) при литье магнитов из спла­вов типа ЮНДК. Питатель для удобства отделения отливки ударом выполняют с пережимом. Высота питателя b_пит обычно соответствует высоте отливки. Толщина питателя тогда составит

a _пит =2R₀ bпит/(bпит-2Rпит)(3.7)

В месте пережима, как показал опыт, оболочковая форма хорошо прогревается, и ширина пережима a`_пит может составлять лишь часть расчетной ширины питателя

a`<sub>пит</sub> =k`a_пит (3.7а)

где k' —коэффициент, отражающий марку сплава, для сплава ЮНДК35Т5 k = 0,8; для ЮНДК24Т2 k = 0,7; для ЮН15ДК24 и ЮНДК15 k = 0,6 (ГОСТ 17809—72).

Необходимую приведенную толщину стояка, заполняемого сифо­ном, рекомендуется определять по формуле [98]

R_{с сиф}=

Комплексный метод. Приведенные толщины в первом приближе­нии отражают различия в скоростях затвердевания конструктивных элементов отливок и ЛПС, но не отражают некоторых теплофизи-ческих и технологических факторов, оказывающих заметное влияние на процесс затвердевания отливок, в том числе: ускорение затверде­вания цилиндра и сферы по сравнению с оценками по приведенным толщинам, тепловое состояние прибыли, объем питаемого узла. в формулах (3.2)-(3.8) факторы такого рода нашли частичное отра­жение в виде опытных численных коэффициентов и степенных зави­симостей. Однако возникает задача их более строгого учета.

Опираясь на идеи Р. Намюра, Я. И. Шкленник предложил сле--дующую формулу для расчета объема прибыли (см³), имеющей кон­фигурацию в виде усеченного конуса [108 ]:

V_п =mξ (1+β)³ yzR_y ³ +3β V_ф (3.9)|

Слагаемые отвечают требованиям: первое — более позднему за­твердеванию прибыли по сравнению с отливкой, второе - - гаранти­рованному минимуму запаса жидкого расплава в прибыли к концу затвердевания. К абсолютным величинам, входящим в формулу (3.9), относятся: R_y — приведенная толщина теплового узла от­ливки, питаемого от прибыли; β — объемная усадка; для стали принимают β — 0,06; V_ф—объем расплава в форме, питаемый отданной прибыли, т. е. объем залитого в форму расплава, который, очевидно, больше объема твердой отливки, Vф = V₀ (1 + β).

Для расчета R_y и Vф сначала необходимо определить места уста­новки прибылей, опираясь на опытные данные о радиусе дей­ствия прибыли и торца (табл. 3.4).

Факторы, влияющие на объем прибыли, включены в формулу (3.9) в качестве безразмерных эмпириче­ских коэффициентов. Ниже при­ведены данные для выбора и рас­чета безразмерных коэффициентов

применительно к литью по выплавляемым моделям: т — коэффи­циент, учитывающий расстояние между питателем и шейкой при­были, он отражает факт заполнения сливной прибыли несколько охлажденным расплавом; значения т выбирают в зависимости от расстояния между питателем и шейкой прибыли L, выраженного в толщинах тела отливки.

m 1,0 1,03 1,05 1,10 1,15 1,2

L 2 2—5 5—10 10—20 20—30 30—40

Для заливки через прибыль т = 0,9 при любых значениях L. ξ — коэффициент конфигурации прибыли, определяемый отношением ξ= S_n³/V_п² где S_n и V_a — поверхность охлаждения и объем прибыли, выраженные через одни и те же соотношения; например, для ци­линдрической прибыли с основанием диаметром dп = 1 и высотой h_п = 1,25d_п имеем

у — коэффициент конфигурации прибыли и теплового узла от­ливки; учитывает отклонение в продолжительности затвердевания тел, имеющих одинаковую приведенную толщину, но различную форму. Выбирают его по табл. 3.5, составленной Я. И. Шкленни ком и Л. А. Киселем по экспериментальным данным для отливок с оди­наковой приведенной толщиной.

z — коэффициент теплового состояния прибыли, определяемый как соотношение удельных тепловых потоков на поверхности металл-

Таблица 3,5

форма для прибыли и теплового узла отливки; для неутепленных прибылей принимают z = 1, для утепленных z == 0,65.

Утепление прибылей при литье по выплавляемым моделям осо­бенно эффективно при производстве сложных отливок типа турбин­ных лопаток, роторов, постоянных магнитов и деталей корпусного типа из дорогих и дефицитных сплавов. По Я- И. Шкленнику и Л. А. Киселю, утепление прибыли достигают путем создания воз­душного зазора шириной 1,5—2 мм в теле оболочковой формы (рис. 3.10). Для создания воздушного зазора после образования четырех —шести слоев оболочки поверх'последнего слоя в необхо­димых местах наносят слой модельного состава толщиной 1,2— 2 мм. Далее наносят последующие, слои оболочки. После удаления модельного состава вокруг прибыли образуется воздушный зазор, вследствие чего увеличивается продолжительность затвердевания прибыли примерно в 1,5 раза.

Метод вписанных сфер. В методе вписанных сфер условно прини-мается, что диаметр сферыD, вписанной в тело отливки, отражает относительную продолжительность затвердевания на рассматрива­емом участке. Принцип направленного затвердевания считается выдержанным, если диаметр вписанной сферы постепенно увеличи­вается в направлении от торцовой части отливки к прибыли. Другими словами, для обеспечения плотного металла необходимо,