proračun us

17
1 ODLJEVAK SA PRILJEVCIMA 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 3 4 5 4 5 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

Upload: edi-baric

Post on 28-Mar-2015

250 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

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

9

Odljevak sa uljevnim sustavom

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).

12

13

Pojila

Usahlina

Odljevak

Pojilo

Da bismo izbjegli pojavu usahlina, moramo u svrhu kompenzacije volumena predvidjeti poseban rezervoar litine koji nazivamo pojilo

14

Različite vrste pojila

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.

16

Grafičke metode određivanja dimenzija pojila

17

Hladila

• Hladila služe za korekciju temperaturnog gradijenta pri skrućivanju odljevka.

• Da bi pojilo efikasno djelovalo mora biti osiguran temperaturni gradijent prema pojilu.