8. Расчет размеров опок, массы груза

Рисунок 3 - Расстояние между отливкой и отдельными элементами формы

Таблица 3 – исходные данные для определения размеров опок

Масса отливки, кг	а, мм	b,мм	с,мм	d,мм	е,мм	f,мм	С,мм	Р,мм
329,88	150	150	90	100	100	90	40	23

Длина опоки:

L_о= lм +2*с+f+dст (35)

где L_м – длина модели, L_м = 708+70*2=848мм;

с – расстояние между моделью и стенкой опоки, с = 80мм 10, с.44, табл.5.2;

d_ст – диаметр стояка, мм.

L_о=848+2*90+90+40=1158мм

По ГОСТ 15002-69 длина опоки L_o = 1200мм 9, с.4-5, табл.3.

Ширина опоки:

В_о= b *1 + 2*с , (37)

где B_м – ширина модели, B_м = 708+70*2=848мм мм;

с – расстояние между моделью и стенкой опоки, с = 90мм 10, с.44, табл.5.2;

B_o = 848 + 2*90 = 1028мм.

По ГОСТ 15002-69 при длине опоки L_o = 1200мм B_o = 1000 мм 9, с.4-5, табл.3.

Высота нижней опоки:

H_н.о. = h_м.н. + b , (38)

где h_м.н. – высота модели низа, h_м.н.= 180+70=250мм;

b – расстояние между низом модели и низом формы, b = 120мм 10, с.44, табл.5.2.

H_н.о. = 180+70+120=370мм.

По ГОСТ 15002-69 высота нижней опоки Н_н.о. = 350мм 9, с.6, табл.4.

Высота верхней опоки:

H_в.о. = h_м.в. + a, (39)

где h_м.в. – высота модели верха, h_м.в.= 140мм;

b – расстояние между верхом модели и верхом формы, b = 120мм 10, с.44, табл.5.2.

H_в.о. = 140 + 120 = 260мм.

По ГОСТ 15002-69 высота верхней опоки H_в.о. = 250мм 9, с.6, табл.4.

Расчет нагрузки формы

При заливке формы металлом на верхнюю полуформу действует подъемная сила, стремящаяся ее приподнять. Поскольку во время заливки уровень металла в литниковой системе выше, чем в форме, он стремится подняться до уровня металла в литниковой системе.[1]

Величину подъемной силы можно определить по формуле:

Р = V*γ_ж +P_ст,

где V – объем пространства над отливкой и литниковой системой в верхней

полуформе;

ρ _ж ρ=0,00785 кг/см³ – плотность жидкого металла.

P_cт=V^*_cт( j_м-j_ст )-ύ_зн*j_ст

где V_ст-объем стержня на который действует подъемная сила,

j_м,ст- плотность жидкого металла и стержня,

ύ*_зн –объем знак на который не действует подъемная сила.

P_ст= 0

V=3,14*354*354*250=9837,5 см³

Р = 9837,5 *0,00785=77,2кг.

Так как металл в полости формы во время заливки поднимается с какой-то определенной скоростью, то при остановке потока в момент соприкосновения с верхней поверхностью («потолком») формы возникает гидравлический удар, при расчете массы груза, удерживающего верхнюю полуформу от подъема, предусматривают коэффициент запаса К=1,3-1,5. Тогда:

Р_гр =К*Р-Q-Q_оп ,

где Р_гр – масса груза;

К=1,4;

Q – масса верхней полуформы;

Q_оп =150 кг - масса верхней опоки.

Q=(V_оп – V_мод )* γ_см ,

где V_оп =300000 см³ - объем верхней опоки;

V_мод =96000 см³ – объем модели в верхней полуформе;

ρ _см =0,0165 кг/см³ – плотность смеси.

Q = (300000-96000)*0,00165=336,6 кг

Р_гр =1,4*77,2– 150 – 336,6= -378,52 кг.

Из расчета видно, что груз устанавливать не надо .