КЛАССИФИКАЦИЯ И СОСТАВ АВТОМАТИЧЕСКИХ СТЕРЖНЕВЫХ ЛИНИЙ
Линии для изготовления стержней характеризуются большиим разнообразием схем и состава оборудования, ввиду большой номенклатуры изготовляемых на них стержней по форме и размерам, широкого разнообразия технологических процессов получения стержней и различного характера производства (массовое, серийное, единичное).
Стержневые линии можно классифицировать по следующим признакам: по технологическому процессу, по типу и конструкции стержнеобразующего агрегата, по составу и схеме взаимного расположения агрегатов линии.
Для изготовления стержней на автоматизированных линиях применяют следующие технологические процессы: пескодувное наполнение стержневого ящика с последующей тепловой сушкой или химическим твердением в нагреваемых или ненагреваемых ящиках (в зависимости от вида смеси); наполнение ящика сыпучей смесью холодного твердения с помощью шнекового смесителя и уплотнение на вибрационном столе; наполнение ящика жидкоподвижной само твердеющей смесью (ЖСС) на специальной установке; заполнение нагретого ящика смесью ЖСС под давлением вихревой головкой.
Рис..1. Состав унифицированных автоматических линий изготовления стержней на базе пескодувных автоматов:
/ — базовая линия; 2 — линия для изготовления стержней в массовом производстве на основе СО2-процесса; 3 — линия для изготовления стержней в единичном и мелкосерийном производстве с тепловой сушкой; 4 — линия для изготовления стержней в единичном и мелкосерийном производстве на основе СО2-процесса; 5 — линия для изготовления стержней в нагреваемых ящиках при массовом производстве; А — пескодувный автомат; Л2 — пескодувный автомат изготовления стержней в нагреваемых ящиках; Б — поворотно-вытяжная машина; В — конвейер выдачи; Г — досылатель; Д — промежуточный конвейер; Е — установка для продувки СО2; Ж — склад стержневых ящиков; Л — промежуточный роликовый конвейер; И — печь для нагрева стержневых ящиков; К — установка для продувки горячим воздухом
Имнются модели линий, в которых в качестве агрегата для изготовления стержней использованы встряхивающие машины, пескометы и быстродействующие вихревые смесители.
Тип и конструкция стержнеобразующего агрегата, помимо применяемого технологического процесса, определяются характером разъема стержневого ящика (вертикальный, горизонтальный, сложный), характером закрепления оснастки (с постоянным ящиком, со сменными ящиками), по расположению позиций (однопозиционные, карусельные, челночные, многопозиционные линейные и другие стержнеобразующие агрегаты).
Указанные признаки, а также объем и характер производства определяют состав и схему стержневых линий.
Рассмотрим состав унифицированных стержневых линий
Ocновныe агрегаты, входящие в состав линиина базе пескодувных автоматов (рис. 1).: пескодувный автомат Л, поворотно-вытяжная машина Б, передающие механизмы, промежуточные роликовые конвейеры для подготовки стержневых ящиков и для подачи заформованных ящиков к поворотно-вытяжной машине, конвейеры выдачи В стержней на сушильных плитах или передачи их на цеховой транспорт и приемки сушильных плит. При выполнении на линии специальных процессов дополнительно устанавливают необходимое оборудование.
Стержневые линии, применяемые в различных условиях производства, значительно отличаются друг от друга составом и компоновкой. Так, линии 3 и 4, предназначенные для эксплуатации в мелкосерийном производстве, где номенклатура стержней, изготовляемых на одной машине, даже в течение одной смены достаточно велика, имеют специальный склад стержневых ящиков. На линиях 2 и 4, где принят технологический процесс изготовления стержней из смеси, содержащей в качестве связующих материалов жидкое стекло и твердеющей при продувке углекислым газом, предусмотрены соответствующие установки. На линии 5 для изготовления стержней в нагреваемых ящиках для интенсификации процесса, кроме установки специальной печи для предварительного нагрева стержневого ящика, предусмотрена установка для продувки стержня горячим воздухом. Направление движения стержневых ящиков на линиях 1—4 — против часовой стрелки, на линии 5-по часовой стрелке. В качестве средств транспорта во всех линиях применены роликовые конвейеры, которые обеспечивают перемещения оснастки во всех требуемых направлениях с необходимой скоростью и связь линии с цеховыми средствами транспорта. Для увязки линии со средствами цехового транспорта по высоте на участке передачи стержня на цеховой конвейер предусмотрен роликовый конвейер с подъемным столом.
Агрегаты, входящие в состав линии: Пескодувный стержневой автомат (рис.2), предназначенный для изготовления стержней, выпускают трех конструктивно подобных типоразмеров для стержней массой до 16, 40 и 100 кг.
Основные узлы автомата: станина 1 с цилиндром прижима, траверса 3 с механизмом дутья и питатель 4. На Станине укреплены 4 колонны 6. Внутри станины установлен гидравлический цилиндр 2 со столом 7 для подъема и опускания стержневого ящика.
На станине закрепляется роликовый конвейер. На колоннах устанавливается механизм дутья, представляющий собой траверсу коробчатого сечения, разделенную на три сообщающиеся полости. В траверсу встроены два клапана дутья и один клапан выхлопа. Сверху рабочая полость закрывается шибером. Смесь в рабочую полость подаетсяпитателем, установленным на траверсе на специальных опорах с амортизаторами. Заполнение рабочей полости смесью контролируется электронным сигнализатором уровня смеси. В рабочую полость траверсы встроенагильза, которая распределяет сжатый воздух равномерно по всей поверхности смеси. Питатель снабженвибратором 5, при включении которого смесь поступает в рабочую полость. Роликовый конвейер представляет собой сварную конструкцию с двумя рядами роликов, на которые ящик опирается на ролики конвейера до прижима к пескострельной головке.
Цикл работы машины: подъем и прижим стержневого ящика к пескодувной головке, надув смеси, опускание ящика и заполнение рабочего резервуара смесью из питателя. Питатель имеет автоматическое отключение подачи с помощью сигнализатора уровня.
Поворотно-вытяжная стержневая машина, предназначенная для вытяжки стержней из стержневых ящиков, а также для наложения сушильных плит на заформованные ящики (рис.3), выпускается трех типоразмеров для использования в линиях изготовления стержней массой до 16, 40 и 100 кг.
Основные узлы машины: нижняя рама 7, два механизма поворота 2, поворотная рама 5, два подвижных 4 и четыре неподвижных 5 кронштейна, гидростанция и электрооборудование.
Поворотно-вытяжная машина работает следующим образом. На неподвижный кронштейн подают ящик со стержнем, после чего включают машину. При этом на позиции 1 подвижный кронштейн с сушильной плитой опускается до упора в ящик б, а на позиции // поднимается, зажимая пустой ящик. Происходит зажим стержневого ящика. При достижении в цилиндрах заданного давления срабатывает реле давления и подается команда на поворот рамы на 180°. При этом ящик со стержнем переносится на позицию // в перевернутом положении, т.e. сушильной плитой вниз. В конце поворота рама нажимает на конечный выключатель, подавая команду на вытяжку стержня, при вытяжке подвижный кронштейн опускается вместе со стержнем нa сушильной плите по циклу: медленно—ускоренно—быстро-замедленно—остановка. Одновременно с вытяжкой работает вибратор. На позиции / в это время раскрывается кронштейн, а на позиции // Скатывается сушильная плита со стержнем и накатывается новая сушильная плита. На позиции / происходит накатывание нового ящика со стержнем. Далее цикл повторяется.
Примеры работы линий
Технологический цикл изготовления стержней на линии изготовления стержней массой до 16 кг из смеси нажидкостекольном связующем с продувкой углекислым газом.включает следующие операции: подготовку стержневого ящика и подачу его на позицию надува стержневого автомата, надув и уплотнение смеси, продувку смеси углекислым газом и отверждение стержня, подачу стержневого ящика на позицию поворотно-вытяжной машины, поворот стержневого ящика, вытяжку стержня и укладку его на сушильную плиту, транспортирование стержня с дополнительным отверждением на сушильной плите, съем готового стержня, возврат ящика к пескодувной машине, а сушильной плиты к поворотно-вытяжной машине
Комплексная линия изготовления стержней из ХТС (рис.7) предназначена для изготовления стержней с уплотнением вибрацией.
Линия выполнена на базе серийно выпускаемых смесителя и поворотно-вытяжной машины, связанных между собой типовыми транспортными секциями. В состав линии входят: смеситель У, поворотно-вытяжная машина 8, вибростол 10, система роликовых конвейеров 2, 3, 6, 7, 9, штанговый конвейер 4, столы передаточные 11, камера очистки сушильных плит 5, а также электрошкаф 12, гидростанция 13, пневмошкаф 14 и пульт управления 15.
Технологический цикл изготовления стержней включает следующие операции: подачу стержневых ящиков на вибростол; приготовление стержневой смеси и заполнение ею стержневых ящиков; уплотнение смеси; подачу стержневых ящиков на позицию поворотно-вытяжной машины; поворот стержневого ящика, вытяжку стержня и укладку его на сушильную плиту; транспортирование плит на роликовые конвейеры съема стержней и к камере очистки; возврат пустых стержневых ящиков на вибростол и сушильных плит на поворотно-вытяжную машину.