Simple Solutions That Work! Issue 7

Contact: DAVID C. SCHMIDT [email protected] Esta fórmula se basa en el Teorema de Bernoulli, que describe la energía en un sistema. Dadas la velocidad y caudal volumétrico, se puede calcular el área de flujo del metal líquido según sigue: cuchara por encima de la cara superior del molde al cálculo de ESH, ya que esta altura establecerá la velocidad del metal luego de caer al fondo del canal de bajada. Luego se ingresa la relación S:R:G, un conjunto de tres números, como se describe arriba. Se ingresa el número de canales que salen de la base del canal de bajada de colada y el número total de entradas a la pieza que se alimentan de dicha bajada. En este punto, entra en juego el álgebra para calcular los canales y diseñar los componentes individuales. La Figura 3 muestra un cálculo típico Sprue Data, incluyendo el área de estrangulamiento y las áreas inferior y superior de la bajada de colada. También se muestra el área total de canales, número de canales y el Factor de pérdida por Fricción. Un valor típico de pérdida por fricción es del 5%. Para canales que alimentan varias entradas a la pieza, es común practicar un “achicamiento” del canal, luego de cada entrada a la pieza, para balancear el caudal. La cantidad que se reduce cada sección es igual al área de la entrada a la pieza precedente. Un diseño típico de canales se muestra en la Figura 4 : Note que la sección transversal de cada brazo del canal se reduce luego de cada entrada de alimentación a la pieza y también que se aumentó el área de los canales y las entradas a la pieza, para compensar por las pérdidas de energía debida a la fricción. Puede seguir seleccionando entradas subsiguientes a lo largo de los canales hasta que se hayan asignado todas las entradas. Una vez finalizado el cálculo de un brazo de alimentación, puede seleccionar el siguiente para realizar la misma operación y cálculos hasta diseñar todas las entradas. Este proceso continúa hasta definir todos los brazos de alimentación y bocas de entrada a la pieza. Figura 2. Selección de Tipo de Bajada de colada, disposición y relación entre los Figura 3. Sprue Data. Figura 4. Datos de canales e ingreso a la pieza. 71 Las áreas de flujo se ajustan por pérdidas por fricción. Una bajada cuadrada tiene una eficiencia de alrededor del 74%; esto significa que el área calculada arriba debe incrementarse por un factor de (1/0,74) o 1,351 para tomar en cuenta las pérdidas de energía. El flujo atravesando los canales de alimentación también pierde energía por fricción contra las paredes del canal. Esto se compensa aumentando el área de los segmentos aguas abajo. Otro dato de entrada es la relación del canal de entrada, que es la relación del área de flujo en tres puntos distintos: la bajada; en el canal y en las entradas de la alimentación a la pieza. Esto se expresa normalmente como números enteros, dando una relación del área de cada uno de estos puntos como S:R:G. Si la relación es 1:4:4 entonces el área de los canales será 4 veces el área de la base de la bajada de colada e igual al área de las entradas a la pieza. El “estrangulamiento” es el lugar con menor área transversal del sistema de canales. En un sistema 1:4:4, el estrangulamiento se encuentra en la base de la bajada de colada. En un sistema 4:8:3, el estrangulamiento se produce al entrar el metal a la pieza. Figura 2 muestra la carga de datos del modelo: El Sprue Type (tipo de bajada de colada) establece el factor de eficiencia a aplicar para el cálculo de área de este canal. El cálculo siguiente es la altura efectiva de esta bajada (ESH). Esto se basa en dimensiones patrón al seleccionar el tipo de sistema de alimentación y luego ingresar las medidas apropiadas. Note que, si el metal se vierte directamente en el canal y no en un basín, debe agregarse la altura de la Caudal Volumétrico Velocidad Área de Flujo =