Вибірлітникових чаш
Літникові вирви літникової системи.
Литникова чаша є першим елементом літникової системи на шляху проходження розплаву із заливального ковша у форму. Тому правильна робота литникової чаші створює передумови успішного функціонування литниковой системи загалом, отже, і отримання якісної виливки.
Літникова чаша забезпечує: затримання великих неметалевих включень, присутніх у готовому розплаві, а також піну, що утворюється при заливці; створює позитивний тиск розплаву у верхньому перерізі стояка; гасить динамічний напір струменя та забезпечує спокійне введення розплаву в стояк.
Для заливки легких сплавів залежно від маси розплаву, що заливається у форму, застосовують литникові воронки або литникові чаші.
Літникові вирви використовують для невеликих по масі виливків при витраті розплаву Q (алюмінію) не більше 1,0-1,5 кг/с і поділяють на малі, у яких Q=0,5-:-1,0 кг/с, та більші, у яких Q = 1,0-:- 1,5 кг/с.
Малі литникові вирви (рис. 65) широко поширені при литті в кокіль дрібних і середніх виливків. У цьому випадку конічну вирву виконують безпосередньо в металевій формі.
Мал. 65. Літникові вирви:
а – мала кругла; б - мала овальна із похилою стінкою; в - велика прямокутна
Моделі круглих вирв повинні охоплювати контур вільно падаючого струменя (теоретичний контур) [57], показаний на рис. 65. а штриховою лінією. При цьому тиск розплаву, що надається на стінки воронки, завжди більше атмосферного і буде виключений підсмоктування повітря у верхньому перерізі стояка.
Більш раціональною є вирва овальної форми (рис. 65,б). Така форма запобігає вихровомурух розплаву. Крім того, падіння струменя розплаву на похилу під кутом 45-60° стінку воронки зменшує його розбризкування і заспокоює потік, що входить у верхній переріз стояка. Розміри вирви приймають виходячи із співвідношень між діаметром стояка у верхньому перерізі d с.в і основними параметрами вирви, які показані на рис. 65, б.
Великі литникові вирви використовують при заливанні середніх виливків. Щоб уникнути обертання розплаву і пов'язаних із цим негативними явищами, воронкам надають прямокутну форму. Розміри застосовуваних у практиці легкого лиття великих воронок (рис. 65, в) наведено у табл. 15.
Діаметр вихідного отвору у всіх типів вирв у всіх випадках повинен відповідати діаметру стояка у верхньому перерізі (d с.в).
Літникові чаші застосовують, як правило, при витраті розплаву (по алюмінію) більше 1,5 кг/с і поділяють на доливаються (звичайні) та мірні.
Об'єм чаш, що доливаються, і вирв вибирають виходячи з умови V ч =kQ. (42)
Для невеликих (за масою) виливків значення коефіцієнта k беруть рівним 1,5-2,0, для середніх k=2-:-5 та великих k=5-:-10.
Таблиця 15 Розміри великих литникових вирв, мм
Об'єм мірних чаш приймають рівним (або трохи більше) обсягу виливки (з прибутками та литниковою системою).
Найбільш уживані конструкції чаш при литті легких сплавів: чаші з порогом (або заглибленням у приймальній секції), чаші з порогом та перегородкою та чаша з двома порогами та перегородками. Нижче наведені чаші з порогом, а також з порогом і перегородкою мають деякі конструктивні та розмірні відмінності в порівнянні з аналогічними чашами, що застосовуються в практиці чавунного лиття [57].
Мал. 66. Літникові чаші: а – з порогом; б - з порогом та перегородкою; в - здвома порогами та перегородками
Чаші з порогом (рис. 66 а, табл. 16) забезпечені двома вертикальними ребрами, які перешкоджають циркуляції розплаву під стояком і ускладнюють утворення вихрової воронки. Поріг обмежує зону падіння струменя металу, перешкоджає руху потоку безпосередньо до стояка, сприяє переміщенню шлаку вгору на дзеркало розплаву та живлення стояка зверху.
Таблиця 16 Розміри литникових чаш із порогом, мм
Чаші з порогом та перегородкою (рис. 66, б, табл. 17) призначені для великих виливків. Перегородка розділяє чашу на приймальну та видаткову секції, зменшуючи турбулентне перемішування металу в останній. При цьому забезпечується краще шлаковиділення і спокійніше введення розплаву в стояк.
Таблиця 17 Розміри литникових чаш з порогом та перегородкою, мм
Таблиця 18 Розмір литникових чаш з двома порогами та перегородками, мм
При необхідності описані чаші та лійки можуть бути і більших розмірів, порівняно з передбаченими в табл. 15-18.
Підставою для вибору конструкції литникової чаші або лійки служить маса виливка (витрата розплаву Q), що висуваються до неї вимоги, а також технічні можливості ливарного цеху.
Об'єм литникової чаші повинен бути достатнім для підтримки протягом усього часу заливання постійного рівня розплаву в ній при даній витраті.
Висоту литникової чаші вибирають із умови забезпечення позитивного тиску металу у верхньому перерізі стояка в залежності від його висоти. При цьому за розрахункову величину приймають висоту рівня розплаву в чаші h год (див. рис. 65 і 66), яку, щоб уникнути розбризкування розплаву встановлюють приблизно на 10-20 мм менше висоти Н год порожнини литникової чаші.