КЛАССИФИКАЦИЯ, УСТРОЙСТВО И РАБОТА ВСТРЯХИВАЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ, УСТРОЙСТВО И РАБОТА ВСТРЯХИВАЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ

При уплотнении смеси на встряхивающей формовочной машине (рис. 8.1, а) рабочий стол 2 с поршнем вместе с лежащими на нем модельной плитой 3, моделью 4, опокой 5 и смесью 6 под действием сжатого воздуха, поступающего через окно Л, подни­мается на некоторую высоту h = 50-i-80 мм (рис. 8.1, б), где автома­тически открываются выхлопные окна. После выхлопа воздуха через окно Б стол под действием силы тяжести падает и ударяется о станину 1\ скорость стола, а также скорость модельно-опочной оснастки снижается до нуля, в то время как формовочная смесь в опоке, продолжая двигаться вниз по инерции, уплотняется. Кине­тическая энергия, полученная смесью во время ее движения вниз, переходит в работу уплотнения.

Таким образом, режим уплотнения смеси на встряхивающих машинах характеризуется следующими факторами: скоростью стола до и после удара; жесткостью удара (определяется жесткостью упру­гой прокладки между станиной и столом); числом ударов, необходи­мых для уплотнения одной полуформы при заданных физико-механи­ческих свойствах смеси.

Скорость стола в момент удара для обычных встряхивающих формовочных машин лежит в пределах v = 0,8-1,0 м/с, а для машин с амортизацией ударов v = 0,5--0,6 м/с. При скоростях меньше ука­занных возникающие в уплотняемой форме из песчано-глинистой смеси силы инерции не могут уплотнить смесь до технологически необходимой плотности. Увеличение скоростей удара выше рекомен­дуемых приводит к значительным ударным нагрузкам и к быстрому разрушению машины, а также к уровню шума выше допустимых норм (санитарная норма уровня шума — менее 80 дБ).

. 8.1. Схема встряхивающего меха­низма без амортизации ударов

Обычные пневматические встряхивающие формовочные машины на уплотнение одной формы за­трачивают 20—80 ударов.

Не менее важное значение при использовании встряхиваю­щих формовочных машин имеет

частота ударов. Так, встряхивающие механизмы без амортиза­ции ударов делают примерно 100—120 ударов в минуту, а с амор­тизацией 500—600 ударов в минуту. Скорость стола и частота ударов при встряхивании зависят как от количества сжатого воздуха, подводимого к машине, так и от его давления. Плот­ность смеси в форме при уплотнении встряхиванием распределя­ется неравномерно. Около модельной плиты смесь более уплот­нена, чем в верхней части формы. Верхние слои формы совсем не уплотняются. Такое распределение плотности происходит потому, что при ударе каждый вышележащий слой воздействует на ниже­лежащий. При одном и том же ускорении стола и модельной плиты прилегающий к модельной плите слой будет испытывать максималь­ную силу инерции (вся масса смеси), а на слой, расположенный близко от поверхности, будет действовать малая сила (малая масса смеси). Чем больше^высота уплотняемой формы, тем лучше и быстрее уплотняются нижние слои" формы. Это одно из важнейших преиму­ществ встряхивания перед прессованием.

К недостаткам встряхивания следует отнести длительность про­цесса, значительный шум во время работы, неуплотнение верхних слоев смеси в форме. Чтобы избежать этих недостатков или некото­рых из них, в современной практике встряхивающие механизмы конструктивно выполняют в комбинации с механизмами допрессовки.

КЛАССИФИКАЦИЯ, УСТРОЙСТВО И РАБОТА ВСТРЯХИВАЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ

Основным узлом встряхивающей формовочной машины является встряхивающий механизм. Встряхивающие механизмы подразделяют по следующим признакам: по роду привода, по сте­пеням свободы, по характеру рабочего процесса, по типу распре­деления воздуха.

По роду привода встряхивающие механизмы делят на пневмати­ческие и электромеханические. Благодаря простоте управления, надежности и безопасности в эксплуатации чаще всего применяют пневматические встряхивающие механизмы. В пневматическом меха­низме энергия сжатого воздуха преобразуется в работу уплотнения смеси только частично. Большая же часть энергии при ударе столом поглощается станиной, фундаментом и т. д. Встряхивающие меха­низмы, у которых удар непосредственно передается на фундамент, называют машинами бе^чз амортизации ударов (см. рис. 8.1). Большое

Рис. 8.2. Схема встряхивающего меха­низма с амортизацией ударов

распространение получают маши­ны с амортизацией ударов.

Машинаjx амортизацией уда­ров имёет под станиной (или ■ударником) упругие элементы, например пружины, пневмобаллоны, в результате сжатия которых в период впуска воздуха энергия накапливается, а в период выхлопа преобразуется в работу удара. Это позволяет за относительно короткое время ввести в цилиндр большее количество энергии, а значит, и обеспечить значительно большую полезную работу, т. е. повысить мощность встряхивающего механизма.

Большинство современных встряхивающих механизмов с аморти­зацией ударов выполняют в комбинации с прессовыми механизмами. Такие встряхивающе-прессовые механизмы работают в нескольких режимах: встряхивание с последующим прессованием; встряхивание с одновременным прессованием; встряхивание с последующим одно­временным встряхиванием и прессованием.

Схема встряхивающего механизма с амортизацией ударов пред­ставлена на рис. 8.2, а. Стол-поршень 4 вместе с лежащей на нем модельно-опочной оснасткой опирается на цилиндр-ударник 3. Ци­линдр-ударник через пружину 2 (или несколько пружин) покоится на фундаментной плите 1.

При работе встряхивающего механизма (рис. 8.2, б) сжатый воздух через окно А поступает в полость П цилиндра-ударника З_у в результате стол-поршень 4 вместе с модельно-опочной оснасткой и смесью поднимается вверх, а цилиндр-ударник 3, сжимая пружину 2, движется вниз. После переключения воздуха на выпуск через окно Б воздух из полости П цилиндра-ударника 3 уходит в атмо­сферу, стол-поршень 4 движется вниз, а цилиндр-ударник 3 под действием энергии сжатой пружины — вверх; при их ударе смесь уплотняется.

Энергия удара в этом механизме, так же как и в предыдущем, не передается на фундамент. По этой причине такие машины часто называют безударными.

По характеру рабочего процесса встряхивающие механизмы бывают с отсечкой и без расширения воздуха, с отсечкой и с рас­ширением воздуха, без отсечки и расширения воздуха.

Механизм, в котором после закрытия впускных отверстий (от­сечка воздухоподачи) мгновенно открываются выпускные отверстия, называют механизмом с отсечкой и без расширения воздуха. Меха­низм, в котором после закрытия вцускных отверстий, выпускные открываются после прохождения поршнем некоторого пути, назы­вают механизмом с отсечкой и расширением воздуха, а этот участок пути — ходом расширения.

В механизмах без отсечки и расширения воздуха в рабочую полость цилиндра из сети непрерывно подводится сжатый воздух. При подъеме поршня-стола выше выхлопных окон происходит вы­хлоп. Вследствие выхлопа давление воздуха в рабочей полости снизится настолько, что стол под действием силы тяжести начнет двигаться вниз, и произойдет удар его о станину. Как видно, в данном механизме отсутствует отсечка воздуха и его расширение.

Встряхивающие механизмы без отсечки и расширения неэкономичны, но просты в эксплуатации»

По типу распределения воздуха встряхивающие механизмы бывают: с поршневым, клапанным и золотниковым механизмами.

Поршневое распределение воздуха act встряхивающем механизме осуществляется движением поршня, который во времы работы открывает или закрывает впускные или выпускные отверстия (см. рис. 8.1). Механизмы с таким распределением воздуха широко применяют благодаря их простоте и надежности в работе; недоста­ток — невозможность регулирования высоты встряхивания.