Центробежное литье

В большинстве случаев центробежным способом получают полые отливки в виде тел вращения (преимущественно трубы, трубные заготовки, втулки и т. п.) без стержней.

Фиг. 258. Характер затвердевания в неподвижной (а) и вращающейся (б) формах.

Одним из основных преимуществ центробежного литья следует считать направленность затвердевания металла. В результате в отливках отсут¬ствуют усадочные раковины и рыхлоты, повышаются механические свойства (фиг. 258).

Принципиальные основы способа

Величина центробежной силы, которая действует на металл при вращении формы с числом оборотов n, равна
Р = mrϖІ.

Фиг. 259. Отливка кольца.

где т — масса жидкости в г;
r — радиус тела вращения в см;
ϖ—угловая скорость вращения формы в сек.-1;
ϖ=Пn/30.
Форма может вращаться вокруг вертикальной, горизонтальной и наклонной осей, а также одновременно, например, вокруг горизонтальной и вертикальной осей.
При вращении вокруг вертикальной оси свободная поверхность является параболоидом вращения, поэтому на машинах с вертикальной осью вращения отливаются главным образом кольца преимущественно незначительной высоты. Объясняется это тем, что у высоких колец разница внутренних диаметров на верхнем (2r₁) и нижнем (2r2) торцах будет больше, чем у низких (фиг. 259)
Для получения заданной разницы r2- r₁ нужно подобрать число оборотов изложницы п соответственно высоте кольца Н:
n=K√H
где К — коэффициент, зависящий от r2- r₁ (табл. 65).
Пример. Отлить кольцо высотой Н=25 см с внешним диаметром 2 r₁ = 500 мм и 2 r₁ — 2 r2= 5 мм. По табл. 65 для 2 r₁ = 500 мм и 2 r₁ — 2 r2= 5 мм находим K= 120 и, следовательно,n= 120√25 = 600 об/мин.
При вращении вокруг горизонтальной оси этого недостатка нет — полая цилиндрическая отливка, большой длины получается равностенной.

Таблица 65
Значения коэффициента К и разницы 2 r₁ — 2 r2

2r₁	— 2r2 = 2 мм		2r₁	— 2r2 = 5 мм		2r₁	— 2r2 = 10 мм
2r₁	2r2	К	2r₁	2r2	К	2r₁	2r2	К
10	8	1400	10	5	980	10	—	846
20	18	970	20	15	635	20	10	486
30	28	785	30	25	510	30	20	381
40	38	675	40	35	435	40	30	320
50	48	605	50	45	387	50	40	280
100	98	425	100	95	280	100	90	195
200	198	299	200	195	189	200	190	137
300	298	245	300	295	154	300	290	110
400	398	212	400	395	133	400	390	103
500	498	189	500	495	120	500	490	90

При вращении по двум взаимно-перпендикулярным осям можно достичь равностенности у таких изделий, как чугунные шары. Приспособление для вращения по двум взаимно-перпендкулярным осям показано на фиг. 260.

Фиг. 260. Приспособление для отливки пустотелых шаров:
1 — форма из двух половин; 2 — запор; 3 — цапфа; 4 — вилка; 5 — диск; 6 — ось; 7 — шестерня; 8 — валик; 9 — рукоятка.