Классификация способов заливки форм. Структура потоков расплава. Конфигурация и параметры свободной струи расплава.

В зависимости от метода установки форм под заливку на практике применяют три способа: на полу (плацу) литейного цеха, на рольганге и на литейном конвейере. Заливку на плацу применяют в маломеханизиро­ванных литейных цехах и при получении очень крупных отливок. При этом мелкие формы устанавливают в ряд поштучно или стопками, заливочными чашами в одну сторону с оставлением прохода для движения заливщи­ков с ковшами исключить необходимость переноса ковша к отдельным формам, которые подаются к месту заливки приводным рольгангом. В современных комплексно-механизирован­ных литейных цехах с поточной системой применяют заливку форм на движущемся конвейере. При этом доставка ковшей с расплавом от вагранки к конвейеру осуществляется по монорельсу, а заливка форм — рабочим, стоящим на подвижной плат­форме. Одинаковая скорость перемещения тележек ли­тейного конвейера и заливочной платформа обеспечива­ет удобство заливки, исключает разбрызгивание ра­сплава.

Автоматическая заливка литейных форм. Расплав содержится в миксере  и выпускается из него в форму через отверстие стопорного стакана, расположенного в днище миксера. Опреде­ленная скорость заливки задается диаметром выпускно­го отверстия, а ее длительность—длиной пути синхрон­ного перемещения литейного конвейера и заливочной установки. Автоматический контроль массы заливаемо­го в форму расплава осуществляется радиационным пи­рометром, чувствительным к тепловому излучению расплава в выпоре формы, находящейся на тележ­ке литейного конвейера. Фиксируя окончание процес­са заливки, радиационный пирометр подает сигналы на механизм автосцепки конвейера с заливочной установ­кой, а также соленоидам и пневмоцилиидру на опус­кание стопора для прекращения выпуска расплава из миксера.

Миксер рассчитан на 2,7 т расплава, который непре­рывно подогревается канальным индуктором, снаб­женным охладительным вентилятором, что обеспечи­вает постоянную (заданную) температуру заливки к отсутствие намерзания расплава. Заливочная установка проста по устройству и компактна. Кнопочная система

Специальные способы заливки форм. Необходимость их применения обусловливается стремлением повысить качество отливок и снизить их себестоимость. Залив­ка в наклонную форму и последующее измене­ние ее положения позволяют получать отлив­ки с высокой плотностью, так как в этом случае созда­ется наиболее благоприятный перепад температур, обес­печивающий направленное затвердевание отливки при ее формировании в литейной форме.

Заполнение литейной формы свободной струей практику­ется сравнительно редко. Так поступают при получении фа­сонных отливок несложной конфигурации типа втулок, бара­банов, которые заливают в вертикальном положении. Неболь­шие цилиндрические литые заготовки—слитки из сплавов цветных металлов также получают заливкой свободной стру­ей. Заливка стальных слитков из стопорного ковша в излож­ницы является по существу заливкой свободной струей.

Поскольку, как уже указывалось, при заливке очень важ­но выдерживать в определенных пределах время заполнения литейной формы, в подобных случаях всегда для обеспечения нужного расхода расплава используют специальные заливоч­ные и раздаточные воронки, насадки, коробки, чаши.

Весьма ответственным условием при заливке свободной струей является оформление выпускного отверстия. Необхо­димо, чтобы были строго выдержаны размеры и была доста­точная чистота поверхности. В противном случае в текущей жидкости возникают местные завихрения, и вытекающая струя разбрызгивается.

Свободно падающая струя расплава по мере удаления от выпускного отверстия меняет свой диаметр. Это происходит из-за увеличивающейся линейной скорости в условиях сво­бодного падения.

При свободном истечении металлического расплава из ковша образуется в воздухе свободная струя. Скорость исте­чения расплава из ковша описывают уравнением Торичелли:

где I - коэффициент скорости, учитывающий потери на трение (независимо от природы жидкости = 0,97); h_к - гидроста­тический напор, определяемый расстоянием от уровня по­верхности расплава в ковше до точки, где определяется ско­рость, м.

 При этом статическая энергия полностью превращается в энергию движения (кинетическую). Падающий поток не оказывает на окружающую среду никакого давления. Схема свободной струи представлена на рис. 23.