У большинства машин встряхивающий механизм встроен в прессовый поршень, служащий для подпрессовки верхних слоев формы. Как правило, эти машины снабжаются прессовой траверсой, а также всеми другими устройствами, специфичными для прессовых машин. Исключение составляет группа, к которой относятся встряхивающие столы и машины с перекидным столом.
Классифицировать встряхивающие механизмы можно по роду привода, по степени амортизации ударов, по характеру рабочего процесса, по типу воздухораспределения.
Встряхивающий механизм в современных формовочных машинах чаще всего выполняется пневматическим, с давлением воздуха Р0 = 6*105 Па (6 кгс/см2).
Принципиально возможно создание механизмов, у которых подъем рабочего стола с модельно-опочной оснасткой осуществлялся бы при помощи вращающихся кулачков определенного профиля.
Возможно создание встряхивающих механизмов на базе мощных электромагнитов, обеспечивающих подъем стола и оснастки с заданной частотой.
При создании новых машин выбор того или иного типа привода обусловлен большей частью совокупностью факторов, обеспечивающих удобную эксплуатацию всего комплекса оборудования формовочного передела.
По степени амортизации различают механизмы без амортизации ударов; со смягчением ударов и с полной амортизацией ударов.
Под амортизацией понимается поглощение живой силы ударов падающих масс внутри самого встряхивающего механизма.
В механизмах, работающих без амортизации ударов (рис. 12.2), большая часть энергии при падении стола передается на фундамент машины, что вызывает необходимость в массивности последних либо в применении специальных виброизолирующих элементов.
Рис. 4.4. Встряхивающий механизм с полной амортизацией ударов: a - нижнее положение; б - верхнее положение; 1 - встряхивающий поршень; 2 - амортизатор ударов; 3 - цилиндр; 4 - пружины;
5 - впуск воздуха; 6 - выхлоп
|
Рис. 4.7. Схема встряхивающего механизма с распределением воздуха простым односедельным клапаном: а - нижнее положение; б - верхнее положение; 1 - встряхивающий поршень; 2 - клапан; 3 - впуск воздуха; 4 - выхлоп
|
Схема пневматического встряхивающего механизма с воздухораспределением простым односедельным клапаном приведена на рис. 4.7. При перемещении встряхивающего поршня на величину хода наполнения Se вверх тарелка клапана садится на седло и производит отсечку воздуха, прекращая его доступ в полость цилиндра. Выхлопное окно открывается поршнем при дальнейшем его подъеме. Клапан подобного рода конструктивно не сложен, но труднодоступен для регулировки, так как находится внутри встряхивающего поршня.
На рис. 12.3 приведена схема встряхивающего механизма с подъемным поршнем. Этот механизм обеспечивает работу машины со смягчением ударов. При пуске воздуха подъемный поршень 1 поднимается до упора, при этом воздух по каналам 2 поступает под встряхивающий поршень 3, и начинается встряхивание. Удары встряхивающего стола передаются на фундамент машины через воздушную подушку, образующуюся под подъемным поршнем.
Схема встряхивающе-прессового механизма с полной амортизацией ударов приведена на рис. 12.4. Встряхивающий поршень 2 движется в ударном поршне-цилиндре 3, опирающемся внизу на пружины 5. Ударный поршень в свою очередь может перемещаться внутри прессового поршня 6. При подаче воздуха 4 под встряхивающий поршень последний перемещается вверх, в то время как ударный поршень движется вниз, сжимая находящиеся под ним пружины. После выхлопа воздуха через отверстие 7 встряхивающий поршень падает, а ударный под действием сжатых пружин поднимается. Происходит удар на весу с взаимным поглощением энергии удара.
Такой механизм может работать и в режиме встряхивания с одновременным прессованием. В этом случае воздух сначала подается под прессовый поршень и поднимает его вместе со столом и модельно-опочной оснасткой до момента внедрения прессовой колодки 1 в объем наполнительной рамки. Затем воздух подается и под встряхивающий поршень. Так как теперь перемещение встряхивающего поршня невозможно, то движение совершает только ударный поршень, сообщая удары снизу по столу, чем способствует лучшему уплотнению смеси в опоке. И в этом случае энергия ударов в большой мере будет поглощаться внутри машины.
Машины с высокой степенью амортизации ударов передают на фундаменты меньшие нагрузки, чем машины без амортизации, а следовательно, и фундаменты, сооружаемые для них, могут быть меньшими.
По характеру рабочего процесса в цилиндре пневматические встряхивающие механизмы разделяются на работающие без отсечки и расширения воздуха (см. рис. 12.2); работающие с отсечкой и расширением (рис. 12.5); работающие с отсечкой и без расширения.
Под отсечкой понимается прекращение подачи воздуха в цилиндр. Встряхивающие механизмы, у которых после отсечки воздух остается в закрытом объеме цилиндра и продолжает перемещать поршень за счет своего расширения, более экономичны, так как полнее используют энергию сжатого воздуха.
По типу воздухораспределения различают механизмы с поршневым воздухо-распределением (рис. 12.2— 12.5), с воздухораспределением при помощи одно- и двухседельного перекидного клапана и с золотниковым воздухораспределением.
В механизмах с поршневым воздухораспределением открытие и закрытие впускных и выхлопных отверстий в цилиндре осуществляется самим встряхивающим поршнем. Такое воздухораспределение, несмотря на существенные недостатки (невозможность регулирования высоты встряхивания), широко применяют благодаря простоте и надежности.
Воздухораспределение с двухседельным перекидным клапаном позволяет легко осуществлять регулировку механизма, однако исключает возможность использовать энергию расширения воздуха в цилиндре. На рис. 12.6 приведена схема такого клапана. Оба седла клапана попеременно перекрываются коническими тарелками, выполненными в одном блоке. Нижняя тарелка открывает отверстие, по которому сжатый воздух входит во встряхивающий цилиндр. Верхняя тарелка открывает выхлопное отверстие.
В нижнем положении встряхивающего поршня клапан прижат давлением сжатого воздуха вверху, и поршень со столом начинает подниматься. По мере движения встряхивающего стола поднимается и находящийся в теле клапана плунжер, который, пройдя определенное расстояние, равное ходу наполнения, соединяет пространство над поршнем клапана с сетью сжатого воздуха. Клапан переместится в нижнее положение, закрыв впуск и открыв отверстие для выхлопа.
При ходе встряхивающего поршня вниз клапан будет держать выхлоп открытым до тех пор, пока пространство над поршнем клапана сообщится с атмосферой через канал в плунжере.
Встряхивающий механизм с золотниковым воздухораспределением (рис. 12.7) дает возможность не только регулировать высоту подъема стола s, но и осуществлять работу машины с использованием энергии расширения воздуха.
Крепление золотника к машине позволяет ему проскальзывать относительно встряхивающего стола при подъеме и падении на величину х. Изменением этой величины и достигается регулировка элементов воздухораспределения встряхивающего механизма.