Скорость вращения формы является важным параметром технологии центробежного литья. При слишком низкой или высокой скоростях вращения появляются дефекты как в.процессе литья, так и в отливках. При заниженной скорости вращения внутренняя поверхность получается негладкой, металл плохо подхватывается формой, недостаточно очищается от неметаллических включений и т. п. В случае завышенной скорости вращения очень возрастает давление жидкого металла, что вызывает образование трещин, усиленный пригар (песчано-глинистая форма), ликвацию компонентов сплава по плотности, вибрацию машины и как следствие, более быстрый износ ее, увеличивается потребная мощность привода и т. д.
Наилучшей скоростью является та наименьшая скорость, при которой получается отливка требуемого качества. Неправильным является представление, что выбор скорости вращения должен быть произведен с очень большой точностью и что небольшие отступления от оптимальной скорости влекут за собой нежелательные явления. Опыт показывает, что разбег порядка 10 – 15% от практически проверенной скорости вращения большей частью не оказывает заметного влияния на процесс заливки и качество отливок.
Нижний предел скорости вращения при литье полых заготовок с горизонтальной осью вращения определяется следующим условием: заливаемый металл во время первого оборота вокруг оси должен получить ускорение, превышающее g. Невыполнение этого условия приводит к «дождеванию» (переплескиванию) металла.
Для расчета скорости вращения металла при горизонтальной оси используют различные формулы. Приведем две наиболее известные и сходные по структуре формулы, предложенные Кэмменом и Л. С. Константиновым.
Формула Кэммена:
где n – число оборотов в минуту;
С – коэффициент, зависящий от вида сплава, для стали – 350, серого чугуна и бронзы – 1675, алюминия – 2250;
r – радиус внутренней поверхности отливки.
Формула Л. С. Константинова [38]:
где – удельный вес сплава в ;
r – радиус внутренней поверхности отливки в см.
В основу этих формул положено выражение числа оборотов через гравитационный коэффициент, хотя и в скрытой форме:
откуда
Формулы (55) и (56) сходны с формулой (57). Отсюда нетрудно найти выражение для k для формул:
Кэммена
Л. С. Константинова
Подставляя в формулу (59) значения у, найдем гравитационные коэффициенты (табл. 10), соответствующие формуле (56).
Гравитационный коэффициент связан с физической сущностью процессов центробежного литья, поэтому выбор скорости вращения по гравитационному коэффициенту имеет реальные основания.