Tok obliczeń:

1. Wyznaczenie objętości odlewu.

Dane:

• R = $\frac{D}{2}$ = $\frac{1320}{2}$ = 660 [mm] (największy promień odlewu),

• g= 110 [mm] (grubość ścianki odlewu,

• H= 440 [mm] (wysokość odlewu),

• h=176 [mm] (wysokość, na której znajduje się środkowa część koła),

• r₁=165 [mm] (promień zewnętrzny tulei wewnętrznej),

• r₂=110 [mm] (promień wewnętrzny tulei wewnętrznej),

• π≈3.14159265359 –stała matematyczna.

Obliczam V_{gotowego odlewu} =[πR²-π(R-g)²]×H+[π(R-g)²-πr₁²]g+[πr₁²-πr₂²](H-h) = 

=[3.14159265359×660²-3.14159265359×(660-110)²]×440+[3.14159265359(660-110)²-3.14159265359×165²]×110+[3.14159265359×165²-3.14159265359×110²](440-176)=291656822,58 [mm³]=291,65682258 [dm³].

1. Określenie masy surowego odlewu.

   Dane:

• V_got.odl=291,65682258 [dm³],

• ρ= 7,1[ $\frac{\text{kg}}{\text{dm}}$₃ ] (gęstość żeliwa szarego)

Obliczam M_odlewu=ρ×V= 7,1 ×291,65682258≈2070,76[kg].

1. Określenie masy odlewu wraz z układem wlewowym i zasilającym.

• Obliczam M_{układu wlewowego} z zależności:

  M_ukł.wl=(0,1÷0,2)*M_odlewu , przyjmuję wartość współczynnika: 0,15

  M_ukł.wl=0,15* 2070,76 kg≈ 310,6 [kg].

Obliczam objętość nadlewów:

Nadlewy umieszczam po zewnętrznej stronie koła pasowego w okolicy węzła cieplnego, którym jest połączenie z inną ścianą koła, na wysokości podziału formy. Korzystając z zasięgu jednego nadlewu obliczę ich ilość-rozmieszczonych na obwodzie.

• Obliczam średnicę nadlewów korzystając z zależności: D_N= 1,2 * 2g= 1,2* 220 = 264 [mm],

• Wiedząc, że nadlewy zasilają odlew w każdą stronę na dwie grubości ścianki odlewu obliczam zasięg nadlewu:

  Z= D_N+4g=264+440=704 [mm],

• Obliczam ilość nadlewów.

  n=$\frac{obwod\ odlewu}{zasieg\ nadlewu}$= $\frac{2\pi R}{Z}$=$\frac{4146,9}{704}$≈5,9≈6.

• Obliczam przybliżoną objętość i masę nadlewów.

  V_nadlewu= π($\frac{\text{Dn}}{2}$)² * H_{N ,} gdzie H_N=(1,2÷1,8)D_N=395(dla wsp=1,5),

  V_nadlewu=3,14159265359* 132²*395+4,8[dm³]≈26,4 [dm³],

  V_nadlewów=n*V_nadlewu=6*26,4=158,4 [dm³],

  M_nadlewów=ρ*V_nadlewów= 7,1 * 158,4 ≈1124,64 [kg].

• M_całkowita=M_odlewu+M_ukł.wl.+M_nadlewów=2070,6 +310,6 + 1124,64 ≈3505,84 kg.

1. Obliczenie układu wlewowego.

• Określenie optymalnego czasu zalewania.

  Obliczam czas zalewania ze względu na lejność ze wzoru:

  T_ZL=s$\sqrt[3]{\delta*M}$_c = 1,6* $\sqrt[3]{110*3505,84}$=116,46 [s].

• Określenie prędkości umownej podnoszenia się metalu w formie.

  V_dopuszczalna = 1÷2[cm/s]

• Określenie czasu zalewania ze względu na prędkość podnoszenia:

  T_z.pod=$\frac{H}{V}$₌$\frac{440\ mm}{1cm/s}$=44s.

• Dobieram wielkości skrzynek formierskich.

  Dobieram z norm wielkość skrzynek formierskich:

  Długość L=3000mm, szerokość B=3000mm, wysokość H_S=1000mm

  Wysokość górnej połówki formy H_O=132+250=332→350mm

  Obliczam średnie ciśnienie metalostatyczne:

  H_ŚR=H_O-$\frac{p}{2C}$²= 350- $\frac{17424}{880}$=330, gdzie p- odległość od podziału formy do górnej powierzchni odlewu, C- wysokość odlewu.

• Obliczenie przekroju wlewu doprowadzającego (sumy przekrojów)

  Dane:

  ρ®=6,9 kg/dm³ (gęstość żeliwa w stanie ciekłym)

  µ= 0,43 (współczynnik oporu przepływu ciekłego stopu)

  ∑F_WD=$\frac{22,6*M}{T*\rho*\mu*\sqrt{}H}$_śr =$\frac{22,6*3505,84}{44*6,9*0,43*18,17}$=33,4 cm².

  Napełnianie odbędzie się poprzez 4 z 6 nadlewów bocznych, więc do nich poprowadzę wlewy doprowadzające. Przy czym F_WD każdego z nich =33,4cm² / 4= 835 mm²

  Dobieram kształt wlewów doprowadzających – przekrój trapezowy wg wytycznych:

  Obliczam a:

  P=$\frac{(a + b)}{2}$c (pole trapezu)

  Tutaj:

  835mm²=$\frac{(a + 0,8a)}{2}$0,5a // *2

  1670mm²=0,45a² // :0,45

  a= 60 mm ; 0,5a(wysokość) = 30 mm; 0,8a = 48mm.

• Z zależności F_WD : F_WR : F_WG = 1 : 1,2 : 1,4

  Obliczam F_WR i F_WG

  F_WR=1,2F_WD = 1,2 * 3340mm² = 4008 mm²

  Obliczam wymiary przekroju belki żuzlowej:

  P=$\frac{(a + b)}{2}$c (pole trapezu)

  Tutaj:

  4008mm² = $\frac{a + 0,7a}{2}0,8a$

  4008mm²=0,68a²

  a=77mm; 0,8a=61mm.

  Obliczam F_WG=1,4F_WD=1,4*3340mm²=4676 mm².

  4676mm² = $\mathbf{\pi\ (}\frac{\mathbf{d}}{\mathbf{2}}$)²

  d=77mm.(średnica wlewu głównego).