Расчет наименьшего сечения металлопровода можно производигь по формуле, известной из гидравлики:
где G — вес отливки в кг;
?- коэффициент сопротивления;
?- удельный вес сплава в г/см?;
g — ускорение силы тяжести в см/сек?;
Н — напор в см;
Z — время заполнения формы сплавом в сек.
Коэффициент ? определяет потерю напора, которыми меняется с повышением вязкости охлаждающегося сплава. Зависит также от сопротивления движению металла со стороны воздуха в полости формы (по А. Г. Спасскому, для тонкостенного литья коэффициент следует принимать от 0,3 до 0,4). Напор Н является результатом деления необходимой величины давления в тигле Р на удельный вес сплава .
Вес отливки G состоит из веса сплава, необходимого для заполнения полости формы, включая сюда и вес сплава, необходимого для заполнения литниковой системы и полости промывника. Z — время заполнения полости формы принимается на основании замеров, произведенных автором при отливке тонкостенных деталей (см. фиг. 98). Для расчета можно принять следующие значения:
Высота отливки до 200 мм Z = 1,5 сек
То же до 300 ~ Z = 2 ~
~ до 500 ~ Z = 3 ~
~ до 700 ~ Z = 4 ~
~ до 1000 ~ Z = 5 ~
Пример.
Рассчитать наименьшее сечение металлопровода, имея следующие данные:
1. Вес алюминиевого сплава, необходимого на одну отливку с учетом литниковой системы и промывника G=9,8 кг.
2. Высота отливки, включая и промывник h=700 мм.
3. Расстояние от среднего (расчетного) уровня сплава в тигле до основания коллектора в литейной форме h1=500 мм.
Решение. Давление на зеркало сплава в тигле, необходимое для подъема его на высоту h2 (расстояние от среднего уровня сплава в тигле до верхней точки промывника), равно
Напор
Подставляя эти величины в основную формулу, получим
что соответствует диаметру металлопровода 26 мм.
Проверим линейную скорость сплава в наименьшем сечении металлопровода, в данном примере равном :
Истечение металла может приобрести турбулентный характер. Практически диаметр металлопровода был равен 35 мм. Линейная скорость сплава не превышала 1—1,1 м/сек.