Proračun US
Transcript of Proračun US
1
ODLJEVAK SA PRILJEVCIMA1
25
6
7
89
1011
12
3
4
5 45
11
6
o
o-odljevak, 1-čaška, 2-spust, 3-razdjelnik, 4-razvodnik, 5-ušće, 6-troskolovka, 7-odušak, 8-otvoreno pojilo (hladno), 9-otvoreno pojilo (hladno), 10-zatvoreno ili slijepo pojilo (toplo), 11-spojnik, 12-slijepak
2ELEMENTI PRORAČUNA ULJEVNOG SUSTAVA
• mora biti omogućeno lako kalupljenje• temperaturni raspored po odljevku mora biti povoljan• ne smije doći do koncentracije topline na pojedinim mjestima jer to može
biti uzrok pojedinim greškama u odljevku• spriječiti eroziju kalupa uslijed loše oblikovanog uljevnog sustava i
prevelike brzine ulijevanja• treba spriječiti turbulenciju i osigurati što mirnije punjenje kalupa• put litine mora biti što kraći da ne dođe do skrućivanja litine• treba omogućiti odstranjenje troske i drugih uključaka• treba omogućiti izlazak plinova iz kalupa• radi promjene volumena prilikom skrućivanja treba biti omogućeno
efikasno napajanje odljevka• odstranjivanje priljevaka mora biti lako izvedivo• utrošak materijala na priljevke mora biti minimalan
Konstrukcija priljevaka i uljevnog sustava mora zadovoljiti sljedećim zahtjevima:
3
Oblikovanje uljevnog sustava
• Prije proračuna moramo odabrati vrstu uljevnog sustava: tlačni ili semitlačni uljevni sustav.
• Da bismo odredili protok kroz uljevni sustav, najprije moramo odrediti vrijeme potrebno da litina popuni kalupnu šupljinu.
• Prije oblikovanja uljevnog sustava moramo proračunski odrediti površinu najvažnijih presjeka.
4
PRORAČUN ULJEVNOG SUSTAVA
ZASNOVAN JE NA:JEDNADŽBI KONTINUITETA I BERNOULLIJEVOJ JEDNADŽBI
Karakter strujanja određen je Reynoldsova brojemgdje je:
v- brzina litine,dh- hidraulički promjer kanala,ν- kinematički viskozitet.
za Re < 2000 možemo očekivati laminarno strujanje za Re=2000 – 4000 prelazno podučje ka turbolentnom strujanjuza Re preko 2000 – 20000 za područja koja su uobičajna kod
strujanja litine može se očekivati turbulentno strujanje
Rvd
e = h
ν
5
Uljevno vrijeme
Dietertov izraz za sivi lijev
mo <500 kg
mo ≥500 kggdje je:t - uljevno vrijeme, ss - debljina karakteristične stijenke odljevka, cm,mo - masa odljevaka i priljevaka, kg,
mo=mod+mpr (kg)k - koeficijent ovisan o livljivosti litine pri uljevnoj
temperaturi, a određuje se posebnim dijagramom.
t = k(1,5 + 0,7s) om
3t = k(1,25 + 0,7s) om
PRORAČUN ULJEVNOG SUSTAVA
6
Modificirana jednadžba za druge legure:
SLt t A= ⋅ SL
legure
A ρ=ρ
koeficjent korekcije k:SL 0,75 – 0,95AL 0,65 – 0,85ČL 0,55 – 0,75ZN 0,75 – 0,95CU 0,65 – 0,75
masa priljevaka mpr:SL (0,25-0,35)moAL (0,35-0,60)moČL (0,40-0,60)moZN (0,25-0,40)moCU (0,35-0,55)mo
7
Srednji protok sustavagdje su: mo – ukupna masa odljevka
ρ - gustoća metala u tekućem stanjut – odabrano vrijeme
Efektivna metalostatska visina
gdje su:
h1- specifična položajna energija u čaški prema slici,Hod- ukupna visina odljevka,Hog- visina odljevka u gornjaku.
omqt
=ρ ⋅
hh H H
Hef1 od
2og
od =
2 -
8
Materijal Temperatura0C
Gustoćag/cm3
Dinamička viskoznost
mPa s
Kinematička
viskoznostmm2/s
Površinska napetostmN/cm
Aluminij 700 2,37 3,00 1,27 5,2...8,4**Bakar 1200 7,8 3,14 0,40 11,20Cink 500 6,5 3,65 0,56 7,85Čelični lijev 1500 6,6 7,0 1,06 15,50Dural 700 2,48 3,1 1,11 8,50Magnezij 680 1,54 1,20 0,78 5,63Olovo 400 10,5 2,32 0,22 4,42Silumin 670 2,43 1,8 0,74 2,65Sivi lijev 1300 6,1 2,72 0,45 9,15Voda 20 1,00 1,00 1,00 0,74Woodova
legura100 9,6 1,25 0,13 3,52
Željezo 1600 6,98 6,2 0,89 17,90Živa 20 13,6 1,55 0,11 4,65
Viskoznost i površinska napetost rastaljenih metala
10
Prosječna brzina u uljevnom sustavu
Gdje je:hef - odgovara prosječnoj energiji položaja prema Bernoullijevoj
jednadžbiµG - odgovara ukupnom koeficijentu gubitka do presjeka koji
odgovara grlu
v ghGm G ef = µ 2
v ghGm G ef = µ 2
Presjek grla iznosi:A
qvG
Gm =
U ovom presjeku kontroliramo i Reynoldsov broj.
11
Uljevni omjeri
U raznim priručnicima, a i u ljevaoničkoj praksi, često se proračunava uljevni sustav pomoću tzv. uljevnih omjera tj. odnosa između presjeka spusta, razvodnika i ušća:
AS : AR : AU
Usporedbom različitih omjera možemo konstatirati da postoje dvije skupine omjera:
• jedni konvergiraju s ušćem kao najmanjim,
(npr. 1 : 0,5 : 0,5),
• drugi divergiraju s ušćem kao najvećim presjekom
(1 : 4 : 4).
13
Pojila
Usahlina
Odljevak
Pojilo
Da bismo izbjegli pojavu usahlina, moramo u svrhu kompenzacije volumena predvidjeti poseban rezervoar litine koji nazivamo pojilo
15
Oblikovanje pojila
Na ovaj način moguće je procijeniti vrijeme skrućivanja pojedinih dijelova odljevka u odnosu na pojilo.
Pri tome, s obzirom na uvjet da se pojilo mora skrutnuti zadnje, modul pojila Mp mora biti veći od maksimalnog modula odljevka.