9.2.3. Спеціальне устаткування для виготовлення керамічних прес-порошків

Для сушіння глиняної сировини воло­гістю до 8... 12 % використовують су­шильні барабани (див. розд. 5) переваж­но двох розмірів: діаметром 1,6 і 2,2 м і завдовжки 8 і 14 м.

Для пресування застосовують преси різної конструкції.

Механічний колінчасто-важільний прес СМ-1085А (рис. 9.30) призначе­ний для напівсухого пресування вогне­тривких виробів із шамотних і багатошамотних порошків вологістю 4...8 %. На пресі можна здійснювати напівсухе пре­сування будівельної цегли з глиняних по­рошків вологістю 8... 12 %.

Найбільша продуктивність преса за нормальною цеглою (250 х 120 х 65 мм) становить 2160 шт./год при сумарній по­тужності електродвигунів (приводу пре­са, регулятора глибини і електропідігрівників)

Рис. 9.30. Колінчасто-важільний прес СМ-1085А:

а - загальний вигляд; б - кінематична схема

45,4 кВт. Найбільше зусилля пре­сування 6300 кН при загальній масі пре­са 32,6т. Максимальна товщина виробів 0,01 м при найбільшій глибині засипання порошку 0,02 м. Режим пресування — двобічний, одноступінчастий при чотирьох цеглинах, які одночасно пресуються.

Прес СМ-1085А складається зі стани­ни, пресувального механізму, столу, при­відного, проміжного і колінчастого валів, регулятора глибини засипання прес-по­рошку, засипної каретки, штампа, пневмоамортизаційного пристрою, пневмознімача, приводу і централізованої мастильної системи.

Станина 27 виконана суцільнозварною з опорами під привідний 34, проміжний 37 і колінчастий 22 вали, стіл і вал карет­ки 10. У станині є бічні стояки 18 для вста­новлення пресувального механізму. У пе­редній середній частині станини встанов­лена ексцентрикова вісь із роликом 24 для виштовхування виробів. Напрямні штан­ги 17 зв'язують пресувальний механізм, що складається з верхньої 15 і нижньої 13 серг, з'єднаних осями 12, 14 і 16.

Станина в нижній частині має фунда­ментальну плиту 26.

Пресувальний механізм (рис. 9.31) є твердою рамою з двох напрямних штанг 17, 19, зв'язаних між собою вгорі віссю 2/, а внизу — нижньою пресуваль­ною траверсою 9. Рама може вертикаль­но переміщатися по бічних стояках (див. рис. 9.30) станини для забезпечен­ня виштовхування виробів із прес-форм і двобічного пресування. До осей 21, 23, 24 із втулками 20, 22, 25 шарнірно підвішені верхня 15 і нижня 14 серги з п'ятою 13, повзуном 12 із верхньою // і нижньою 10 пластинами і шатуном 4 із кришкою 3.

Верхній пресувальний повзун 12 верти­кально переміщується по площині штанг 17 і 19, прикріплених спеціальними шпон­ками 5 і 18 до верхньої і нижньої траверс. Шарніри мають бронзові вкладиші 25, 26 ковзання, рознімна головка шатуна 4 та­кож має бронзові вкладиші 5, 6 ковзан­ня, встановлені в півкільці 7 і

Рис. 9.31. Пресувальний механізм

кришці 3. У нижній частині шатуна 4 закріплені змінні копіри 1, 2 виштовхування (для виробів завтовшки 65…80 і 100мм).

Рис. 9.32. Регулятор глибини засипання прес-порошку:

1 — кронштейн; 2 — передня колонка; 3,4 — стояки; 5 — задня колонка; 6 — прокладка; 7 — гвинт; 8 — виконавчий механізм регулятора; 9 — траверса; 10 — кронштейн; 11 — черв'як; 12 — скоба; 13 — кожух; 14 — сухар; 15 — півхомут; 16 — втулка; 17 — кришка; 18 — шток; 19 — поршень; 20 — півмуфта; 21 — зірочка; 22 — ведена півмуфта.

Положення пресувального механізму по вертикальній осі змінюють за допомогою піднімального гвинта циліндра 8 (див. рис. 9.31).

Стіл преса (див. рис. 9.30) має вигляд рами 7, що складається з переднього і заднього брусів, стягнутих за допомогою двох шпильок, між якими змонтовані прес-форми 6. Рама 7 столу вмонтована в пази станини 27 і жорстко закріплена болта­ми і клинами.

Регулятор 2 глибини засипання прес-порошку призначений для зміни положен­ня нижніх штемпелів зміною положення по висоті рами пресувального механізму за допомогою електродвигуна 1, на тра­версі 4 якого жорстко змонтований нижній штемпель 5. Зусилля підйому передаєть­ся через поршень 3 піднімальним гвин­том 28.

Регулятор (рис. 9.32) — це спе­ціальний черв'ячний редуктор із піднімальним гвинтом 7, черв'як 11 якого отри­мує обертання від електродвигуна че­рез пружну муфту, що складається з пів-муфт 20, 22 із зірочкою 2 1. Гвинт 7 шар­нірно зв'язаний зі штоком 18 цилінд­ра траверси 9 механізму пресування. Чер­в'ячний редуктор установлений під пре­сувальним механізмом на траверсі 9, підвішеній на двох колонках 2 і 5.

Засипна каретка 10 призначена для подавання порошку із засипного ящика в порожнину прес-форм 6 (див. рис. 9.30).

Засипна каретка (рис. 9.33) складається з верхньої і нижньої частин, засипного ящика 7, вала переміщення ка­ретки 9 із важелями 2, 6 і регулювальни­ми гайками 8, прикріпленими гвинтом 1, а також пальця 5 і ролика 4 тяги 3, роликоопор 10, 12, 14 і 15. Верхня частина пере­сувається напрямними по восьми роли­кових опорах. Одна пара роликоопор установлена на передньому брусі столу, а три пари 14,15змонтовані на ребрах станини.

Рис.9.33. Засипна каретка

Положення роликів регулюється прокладками 11.

Роликоопори 14 прикріплені до пли­ти 13. Нижня частина каретки — плава­юча, складається зі зварної рами з гумо­вими ущільнювальними смугами.

Штамп призначений для пресування виробів і складається з чотирьох прес-форм, чотирьох верхніх і нижніх штем­пелів. Прес-форма має вигляд сталевого корпусу з чотирма порожнинами прямо­кутного перерізу, стінки яких мають не­великий уклон 0,4...0,5 % у бік для по­легшення виштовхування виробів. У по­рожнини вставляються облицювальні змінні пластини. Сталевий корпус прес-форм вставляється в пази столу і кріпить­ся двома горизонтальними шпильками. На верхньому і нижньому штемпелях є по чотири пуансони, на яких установлюють підкладкові і лицьові плити з електропідігрівниками для запобігання налипанню прес-порошку на поверхні лицьових плит.

Пневмоамортизаційна система призна­чена для зм'якшення ударів пресуваль­ного механізму після виштовхування сир­цю. Система складається з циліндра, ре­гулювальної апаратури і трубопроводів. Удар сприймає повітряна подушка в по­рожнині між поршнем і дном циліндра.

Привідний вал (рис. 9.34) при­значений для передачі крутного моменту від приводу до проміжного вала. При­відний вал складається з власного вала З, шестірні 2, гальмівного шківа 4, шківа-маховика 8, однобічного пневматичного фрикційного диска 7.

Проміжний вал (рис. 9.35) пе­редає крутний момент від привідного вала до колінчастого і складається з власного вала 4 і двох шестерень З і 13.

Колінчастий вал (рис. 9.36) спи­рається на підшипники 5 ковзання і пе­редає рух через шатун 6 на пресувальний механізм. Вал складається з власного вала 4, зубчастого колеса 1, на внутрішній поверхні якого болтом 3 із потайною головкою жорстко прикріплений профільний кулак 2 переміщення каретки.

Рис. 9.34. Привідний вал:

1 — стакан; 2 — шестірня; З — вал; 4 — гальмівний шків; 5 — розпірна втулка; 6 — стакан; 7 — фрикційний диск; 8— шків-маховик; 9 - зубчастий вінець; 10 — конічний штифт; 11 — регулювальна прокладка; 12 — кришка; 13 — зубчастий натискний диск; 14 — кільце; 15 — діафрагма; 16 — упорний диск; 17 — фрикційний вкладиш; 18 — штир; 19 — пружина; 20 —конічний штифт

Рис. 9.35. Проміжний вал:

1 — штуцер; 2 — спеціальна шайба; З,13 — шестерні; 4 — вал; 5,11 — стакани; 6, 12 — втулки; 7,9 — півкільця; 8 — ущільнення; 10, 14, 15 — лабіринтні кришки

Рис. 9.36. Колінчастий вал

Пневмознімач 8 (див. рис. 9.30) при­значений для видачі сирців за зону преса й укладання їх па конвеєрну стрічку. Пневмознімач складається з п'яти діа­фрагмових захоплювачів, з яких три середніх — здвоєні. Пневмозахоплювачі змонтовані на передній частині каретки.

Привід преса складається з електро­двигуна ЗО, на валу якого насаджений змінний шків 31 із клинопасовою переда­чею для передачі крутного моменту через шків-маховик 33, гальмо 36 на велике зуб­часте колесо 21. Зміна частоти обертання колінчастого вала 22 на 6, 8, 5 чи 9 об/хв здійснюється переустановленням змінних шківів на валу електродвигуна ЗО.

Пресування відбувається за один оберт колінчастого вала 22. При увімкненні фрикційної пневматичної муфти 32 обер­тання через зубчасту пару 35 передаєть­ся від привідного вала 34 через проміжний вал 37 на колінчастий вал 22. Від колін­частого вала 22 через шатун 20 рух пере­дається верхнім 15 і нижнім 13 сергам.

Повзун 11 із верхніми штемпелями 9 здійснює при цьому зворотно-поступаль­ний рух по вертикалі. На початку пресу­вання нижні штемпелі 5 опущені. При обкатуванні ролика 29 по профілю кула­ка 38 відбувається зворотно-поступальний рух каретки 10 і при цьому засипається прес-порошок. Коиір 19 шатуна 20, обка­туючись по ролику 24, піднімає раму пре­сувального механізму. При цьому відбу­вається одночасне стиснення прес-порошку верхніми 9 і нижніми 5 штемпелями. Потім нижні штемпелі 5 відриваються від виробів, а верхні 9 разом із пресувальним механізмом спираються на відпресовані вироби. В разі подальшого обкатування копіра 19 по ролику 24 рама пресуваль­ного механізму піднімається, водночас верхні штемпелі 9 відриваються від ви­робу, а нижні штемпелі 5 виштовхують вироби на стіл 7, звідки вони пневмоза-хоплювачами знімача 8 виносяться за зону преса.

Механічний колінчасто – важільний прес К РК- 125 із гідравлічним протитиском

Рис. 9.37. Колінчасто-важільний прес К/РК-125;

а — загальний вигляд; б — механізм регулювання висоти заповнення прес-форми; 1 — упор; 2 — виштовхувальний важіль; 3 — Г-подібний важіль; 4 — плита; 5 — кульова п'ята; 6 — копір; 7 — ролик; 8,9 — шестерні; 10,11 — дворядні роликові підшипники; 12 — мала косозуба шестірня; 13 — велика косозуба шестірня; 14 — мала циліндрична шестірня; 15 — упорний шарикопідшипник; 16 — привідний вал; 17 — гайка; 18 — пресувальний колінчастий вал; 19 — пресувальний шатун; 20 — напрямні призми; 21 — кульовий гвинт; 22 — кришка; 23 — повзун; 24 — верхній штемпель; 25 — колона; 26 — черв'як; 27 — черв'ячна шестірня; 28 — станина; 29 — гідравлічний циліндр протитиску; 30 — стіл; 31 — фіксувальні труби; 32 — проміжний колінчастий вал; 33 — проміжний шатун; 34 — верхня траверса; 35 — маховик

призначений для напівсухого пресування керамічних плиток. Зусилля пресування становить 1250 кН за умови роботи з од­нією плиткою, що пресується, 200 х 200 мм, з двома плитками, що пресуються одно­часно, 150 х 150 мм, з трьома плитками, що пресуються одночасно, 100х 100 мм і з матрицею для мозаїчних плиток.

Колінчасто-важільний прес К/РК-125(рис. 9.37) складається з електродвигуна, станини 28, привідного вала 16, проміжного 32 і пресувального 18 колінчастих валів, пресувального ша­туна 19, повзуна 23, системи гідравлічно­го протитиску, засипного і виштовхувального механізмів, механізму регулювання висоти заповнення прес-форми.

Станина 28 преса вилита з чавуну і складається з основи, колон 25, з'єднаних верхньою траверсою 34. У нижній части­ні станини змонтований гідроциліндр 29 протитиску і стіл 30 з матрицями і нижнім штемпелем. Між колонами встановлені дві фіксувальні труби 31 із пропущени­ми стяжними болтами.

Пресувальний механізм (рис. 9.38) скла­дається з пресувального 16 і проміжно­го 17 колінчастих валів, з'єднаних між собою проміжним шатуном 23. Про­міжний колінчастий вал 17 приводиться

Рис. 9.38. Кінематична схема колінчасто-важіль­ного преса К/РК-125

в обертання привідним валом 21. Пресу­вальний колінчастий вал 16 приводиться в рух шатуном 24, на якому закріплений повзун 14 з верхнім штемпелем.

Пресувальний шатун / (рис. 9.39) із кульовим гвинтом 4 має вигляд сталевої поковки з двома симетричними вушками. Повзун призначений для передачі тиску від колінчастого пресувального вала, че­рез пресувальний шатун на верхні штем­пелі (рис. 9.40).

Привідний вал 16 (див. рис. 9.37) уста­новлений у колонах 25 преса в підшип­никах кочення. На лівому кінці вала кон­сольно насаджена мала циліндрична шес­тірня на правому — мала циліндрична шестірня 14 і далі велика косозуба шес­тірня 13, що зачіплюється з малою косозубою шестірнею 12 привідного шківа.

Проміжний колінчастий вал 1 (рис.9.41) установлений на дворядних ролико-­ підшипниках2 з розпірними кільцями 6 і кільцями 5 між ними. На шийці вала 8 установлений рознімний підшипник ков­зання 3 з бронзовими вкладишами 4, який затискується рознімною головкою шатуна. Змащуються підшипники за допомо­гою маслянок 7.Ексцентриситет шийки щодо осі кінців вала становить 98 мм.

Пресувальний колінчастий вал (рис.9.42) установлений на дворядних ролико­ підшипниках 4,5 із втулкою 3 і складаєть­ся з правої 6 і лівої 7 шийок, улаштова­них на шпонках і пресових посадках на шийці вала 1 і застопорених контргай­кою 2. Ексцентриситет шийок пресуваль­ного колінчастого вала становить 135 мм.

Механізм заповнення прес-форм (див. рис. 9.38) призначений для видавання прес-порошку із витратного бункера в порожнину прес-форм і зіштовхування відпресованих плиток на конвеєр відби­рання (укладальник). Механізм складає­ться з засипної каретки 28 і системи 25 важелів, зв'язаних із повзуном 14 преса. У крайньому передньому положенні ка­ретка 28 переходить через передню кром­ку порожнини прес-форм на 25...30 мм, забезпечуючи таким чином зіштовхуван­ня плитки. У момент початку опускання повзуна 14 засипна каретка 28 відходить

Рис. 9.39. Пресувальний шатун:

1 — шатун; 2 — кришка; З — контрольний штифт;4 — гвинт; 5, 6, 10 — болти; 7 — чохол; 8 — гайка; 9 — шайба; 11 — вушко

Рис. 9.40. Повзун преса:

1— корпус; 2 — кульова п'ята; З, 5,8 — болти; 4 — планка; 6, 7 — внутрішнє і зовнішнє кільця; 9 — кульовий гвинт

у крайнє заднє положення. Висота заси­пання прес-порошку регулюється обертан­ням маховика за годинниковою стрілкою, що вкручує черв'ячне колесо 12 в опорне кільце 3, закріплене на корпусі циліндра 6 протитиску, натискує на заплічики 4 поршні 7, змушуючи опуститися поршень 5 із нижніми штемпелями 1 3 разом із порш­нем 7.

Механізм піднімання (опускання) ниж­ніх штемпелів (див. рис. 9.38) призначе-

Рис. 9.41. Проміжний колінчастий вал

ний для періодичного змащення і чищен­ня поверхні штемпелів від налиплих час­тинок прес-порошку. Механізм складаєть­ся з поршня 5, масляного (шестеренного) насоса, регулювального клапана 31, мас­ляного бачка 2 з фільтром /, запобіжно­го 29 і регулювального 31 клапанів, елек­тромагніта ЗО. При верхньому положенні повзуна 14 і зупиненні преса вмикається шестеренний насос, який подає мастило із бачка 2 у порожнину гідроциліндра, і поршень 5 піднімається разом із нижні­ми штемпелями 13. Електромагніт ЗО від­криває регулювальний клапан 31 при пус­ку електродвигуна насоса.

Максимальний тиск масла в системі становить 1,0... 1,5 МПа і контролюється запобіжним клапаном 29, відрегульованим на тиск 1,6...2,0 МПа.

Механізм виштовхування плитки (рис. 9.43) становить систему Г-подібних порожніх важелів 27 (див. рис. 9.38)

Рис. 9.42. Пресувальний колінчастий вал

із пружиною 26 для компенсації. Важелі 27 зв'язані з роликом, що обкатується по поверхні профільного копіра, жорстко змонтованого на внутрішній частині зуб­частого колеса 22 проміжного колінчас­того вала 17. Ролик / (див. рис. 9.43), закріплений на одному кінці важеля 2, при обкатуванні поверхні профільного копі­ра 3 піднімає другий кінець важеля 2, що зв'язаний із підпружиненою тягою 10. Один кінець важеля закріплений на одно­му кінці коромисла 7, а другий — при­кріплений до столу преса болтами 6 з гай­ками 4 і 5. Обмежувальним болтом 9 ре­гулюють висоту виштовхування плитки. На коромислі 7 закріплений сухар 8, що упирається в сухар виштовхувача.

Система гідравлічного протитиску (див. рис. 9.38) призначена для забезпечення сталості зусилля пресування і складається з повітряного балона 11, циліндра 6 з поршнем 7 протитиску, редукційного кла­пана 8, що зв'язаний через тягу 15 із ва­желем, на кінці якого є ролик, який обка­тується по профільному копіру (на ри­сунку не показано), закріпленому на зов­нішньому ободі зубчастого колеса, запо­біжного 9 і дросельного 10 клапанів. По­рожнина гідроциліндра 6 з'єднана з балоном 11, об'єм якого на 13 заповнений стисненим під тиском 2... З МПа повітрям і на 2/3 маслом.

Через систему тяг 15 і важелів із ро­ликом від профільного копіра регулюєть­ся положення редукційного клапана і та­ким чином сполучається порожнина гідро­циліндра 6 з балоном 11. Під час пресу­вання тиск у гідроциліндрі такий самий,

як і в балоні. Як тільки тиск пресу­вання перевищить тиск рідини в ба­лоні, штемпель разом з поршнем 7 опускається, оскільки клапан 8 від­кривається. Масло з гідроциліндра 6 перетікає в балон 11. У процесі вто­ринного пресування клапан 8 закри­тий і масло не перетікає з гідроци­ліндра в балон 11. У цей момент мас­ло при опусканні повзуна 14 стис­кується до встановленого максималь­ного тиску.

Після другого ступеня пресування клапан 8 знову відкривається, вирів­нюючи тиски під поршнем 7 і в ба­лоні 11. Для запобігання гідрав­лічному удару в момент відкриття клапана 8 і безперешкодного пере­тікання масла в балон призначений дросельний клапан 10. Зусилля пре­сування на другому ступені регу­люється пружиною редукційного клапа­на8.

Привід преса (див. рис. 9.38) скла­дається з електродвигуна, укріпленого на станині преса, клинопасової передачі 20, електромагнітної муфти 19, вмонтованої у виточку привідного шківа, і зубчастої передачі 18.

Електромагнітна муфта (рис. 9.44) складається з котушки 2 електромагнітів із осердям 10, що розміщується у внутрішній

Рис. 9.43. Механізм виштовхування плитки

виточці шківа 1, і обертається на шарикопідшипниках 13, установлених на валу 11. Напруга на котушки подається через контактні пластини 14 і контактні кільця 12. На торці привідного шківа 1 бол­тами 9 закріплені пластини 3 зчеплення із сегментами 8 феродо. На валу 11 на ковз­ній шпонці встановлений диск 7 зчеплен­ня, що передає крутний момент на вал 11, на кінці якого розміщене мале зубчасте колесо. Під дією електромагнітного поля,

Рис. 9.44. Електромагнітна муфта

Рис. 9.45. Схема кривошипно-шатунного меха­нізму колінчасто-важільного преса СМ-1085А

Рис. 9.46. Залежність ходу повзуна від кута повороту колінчастого вала

створюваного в осерді 10 електромагніта, диск 7 зчеплення переміщується впоздов­жньому напрямі до шківа 1 і через плас­тини феродо обертання шківа передаєть­ся диску 7 зчеплення з пружинами 6 і вал 11 починає обертатися. При вимк­ненні муфти напруга пропадає і диск 7 зчеплення під дією пружин 6 відходить від шківа і притискується до гальмівного диска 4 з кільцями, прикріпленими бол­тами 5, на яких наклепані сегменти 8 фе­родо. Зазор між сегментами феродо на шківі і диском зчеплення має бути не менш як 0,3 мм і не

більше ніж 1,3мм.

При увімкненні електромагнітної муф­ти 19 (див. рис. 9.38) крутний момент через зубчасту пару 18, привідний вал із зубчастою парою 22 передається на про­міжний колінчастий вал 17, а від нього за допомогою шатуна 23 отримує рух колін­частий пресувальний вал 16. Зворотно-­поступальний рух через пресувальний шатун 24 передається повзуну 14 зі штем­пелями.

За один оберт проміжного колінчасто­го вала 1 7 зв'язаний із ним колінчастий пресувальний вал 16 здійснює два хитан­ня — зліва направо і справа наліво, ша­тун 24 двічі опускає повзун 14 зі штемпе­лями і відбувається двоступінчасте пре­сування. Прес-порошок засипають у фор­ми за допомогою засипної каретки 28.

Розрахунок основних параметрів колінчасто-важільних пресів. Прес CM-1085А розраховують за такою ме­тодикою.

Задано деякі конструктивні розміри елементів преса: радіус кривошипа колін­частого вала R = 0,230 м, довжина шатуна L_ш — 1,6 м, довжина верхньої і нижньої серг L_c =0,61 м, відстань між віссю тис­ку повзуна і віссю опор колінчастого вала а = 1,335 м, відстань між віссю опор колін­частого вала і віссю верхньої опори b = — 0,730 м, недохід колінної головки шатуна до осі руху повзуна ₀ = 003 м (рис. 9.45).

Розраховуючи кінематичні параметри преса, потрібно графічно визначити хід S повзуна залежно від кута а повороту ко­лінчастого вала. За нульовий кут пово­роту кривошипа взято кут, при якому кривошип 1 і шатун 2 розміщуються на одній лінії. Повзун у цьому разі займає крайнє нижнє положення З і хід 5 = 0. При побудові графіка ходу повзуна не враховуємо обмеження заглиблення верх­ніх штемпелів у форму і кут а відрахо­вуємо від нульового кута проти обертан­ня кривошипа (рис. 9.46).

Для визначення зусиль, що діють на ланки кривошипно-шатунного механізму, задамо такі вихідні дані: діаметр шийки колінчастого вала d_A = 0,25 м, діаметр колін в опорі d'_B =0,36_м, діаметр го­ловки шатуна d^_B = 0, 18 м, діаметр підшипника

Рис. 9.47. Схема до розрахунку колінчасто-важільного преса:

1 — дотична до кіл тертя в опорах С і В верхньої серги; 2 — дотична до кіл тертя в опорах В і D нижньої серги; 3 — дотична до кіл тертя в опорах А і В шатуна (кола тертя діаметром d показано умовно)

верхньої опори верхньої серги d_C = 0,24 м, діаметр підшипника нижньої опори нижньої серги d_D = 0,28 м, діаметр колінчастого вала в опорах d₀ = 0,24 _м (рис. 9.47).

Для визначення зусилля F_AB, щ_о діє на шатуні, знайдемо коефіцієнт ,який є відношенням зусилля F_AB до зусилля пресування F_H, щo діє на повзуні:

 = F_AB F_H

Для цього виконаємо графоаналітич­ну побудову. Накреслимо в опорах А, В, С і D кривошипно-шатунного механізму кола тертя (див. рис. 9.47).

Діаметр кіл тертя

D= d,

де  = 0,08 — коефіцієнт тертя для бронзи об сталь при слабкому змащуванні; d — діаметр опори, м.

Проведемо попарно дотичні 1, 2, 3 до кіл тертя в опорах. Із точки L поставимо перпендикуляр до дотичної 3, на якому відкладемо відрізок LK, що відповідає зусиллю пресування F_H, яке діє на повзун преса у певний момент.

Довжину відрізка LK задамо довільно відповідно до обраного масштабу, наприк­лад, LK = 0,01 м. Через точку К проведемо лінію, паралельну дотичній 3 до кіл тертя в опорах А і В шатуна. Відрізок КЕ буде шуканим зусиллям F_AB,що діє на шатун, у масштабі, взятому для F_H. За відношенням довжин відрізків КЕ і LK визначимо коефіцієнт :

 = KE/LK.

Надаючи різних значень ходу повзуна S, знайдемо коефіцієнт  залежно від ку­та а повороту колінчастого вала (рис. 9.48).

У колінчасто-важільних пресах для пре­сування цегли значні зусилля пресуван­ня діють при куті повороту кривошипа а < 63°. У зв'язку з цим можна приблиз­но вважати, що точка В (див. рис. 9.47)

Рис. 9.48. Залежність коефіцієнта , від кута а повороту колінчастого вала

Таблиця 9. 1_- Розрахункові дані колінчасто-важільного преса СМ-І085А

рухається не по дузі кола, а по прямій лінії, що дає змогу розглядати чотири лан­ковий механізм ОАВС як центральний кривошипно-шатунний механізм ОВА.

Визначимо крутний момент, Н • м, що створюється зусиллям F_н з урахуванням моментів тертя в опорах:

М_кр =F_Hr_k (9.11)

Зведене плече крутного моменту, м,

r_k=r^_k+r_k

де r_k – ідеальне плече, м ; r_k – плече тертя,м.

Ідеальне плече, м,

r_k = R(sin + )

де R – радіус кривошипа, м ;  - коефіцієнт шатуна,  = RL; L – довжина шатуна, м .

Рис. 9.49. Залежність зведеного плеча r_к крут­ного моменту кривошипно-шатунного механіз­му від кута а повороту кривошипа

Плече тертя, м,

r_к = 0,5(1+)d_A + d_B + d₀

Результати обчислень зведемо в табл. 9.1.

За результатами розрахунків побудує­мо графік залежності зведеного плеча r_к крутного моменту залежно від кута а по­вороту кривошипа (рис. 9.49).

Залежність зусилля пресування від осі­дання глиняного прес-порошку

F_H = n_кSае^nh₀,

де n_к = 4 — кількість цеглин, що пресу­ються одночасно; S = 0,03 — площа однієї цеглини, м^2; a n - параметри глиняного прес-порошку, м (при вологості 8,1 % а = = 3,56, n = 0,776); h_{0 —} осідання порош­ку, що пресується, м.

Для розрахунку потужності двигуна преса задамося такими конструктивними параметрами преса: номінальне зусилля пресування F_H = 6,3 * 10 Н, хід верхнього пресування AQ = 0,050 м, хід нижнього пре­сування Щ = 0,025 м, сумарний хід пресу­вання осаду h₀ = 0,075 м, максимальна ви­сота засипання прес-порошку Н₃ = 0,140 м при товщині цегли Н_В - 0,065 м, розра­хунковий тиск пресування р = 35 МПа.

Тривалість усього циклу, с, пресування залежить від кількості п ходів повзуна за хвилину:

t_{Ц =} 60n

Прес СМ-1085А має найменше (6) і найбільше (9) ходів за хвилину. Отже, t_ц =10 с і t_ц =6,6с.

Характеристику пресування показано на рис. 9.50.

Значення крутних моментів, визначе­них за формулою (9.11), зведемо в табл. 9.2. На їхній основі побудуємо графік крут­них моментів (рис. 9.51) у функції часу.

Середній крутний момент на колінчас­тому валу, Н * м,

M_cp = (M_{max +} M_min)/2, (9.12)

де Мmах = 9,0*10 — максимальне значення моменту на колінчастому валу за табл. 9.2, Н*м; M_min=0,2 10⁴ - мі­німальне значення моменту на колінчас­тому валу за табл. 9.2, Н • м.

Підставивши значення моментів у фор­мулу (9.12), дістанемо

M = (9,0 + 0,2) 10  2 = 4,6* 10⁴ H * м.

Середнє значення крутного моменту, Н*м, на валу електродвигуна

М_кр = М_ср(і), (9.13)

де і = 109,5 — передаточне число від вала двигуна до вала кривошипа;  = 0,876 — ККД приводу на ділянці двигун — колін­частий вал.

Підставивши у формулу (9.13) значен­ня і і , дістанемо

М_кр = 4,6_*10⁴/(109,5*0,876) = 479Н*м.

Рис. 9.50. Характеристика пресування:

1— крива навантаження; 2 — крива розвантаження

Номінальний крутний момент на валу електродвигуна

М_н = 1,ЗМ_кр = 1,3*479 ₌ 622Н * м

Споживана потужність, кВт, електро­двигуна

Р = М_нn / 9740,

де n = 675 — частота обертання вала елек­тродвигуна, об/хв.

Звідси Р = 622 • 675/9740 = 43 кВт.

Таблиця 9.2. Значення крутних моментів М_кр

Ри

Рис.9.51. Графік крутних моментів на колінчастому валу

Продуктивність преса, шт./год,

П = 3600n_кn,

де n_к = 4 — кількість цеглин, що пресу­ються одночасно; n — кількість пресу­вань за секунду.

При 8,5 ходів повзуна за хвилину n = 8,5/60. Тоді

П = 3600 • 4 • 8,5/60= 2040шт./год.

Гіперпрес для виготовлення цегли.

Традиційна технологія виготовлення цегли напівсухим способом передбачає ущільнен­ня суміші на пресах, що забезпечують тиск 10... 15 МПа з наступною операцією ви­палювання. Гіперпресування потребує набагато більшого тиску (40...60 МПа) і виключає операцію випалювання, що є перевагою цього способу порівняно зі звичайним пресуванням. Крім цього, тех­нологія гіперпресування дає змогу виго­товляти цеглу з дуже точними геометричними розмірами (відхилення розмірів від норм не перевищує 0,2 мм), значно біль­шої міцності та високими показниками морозостійкості. Якщо для напівсухого способу цегли використовують, як прави­ло, прес-порошок на основі глини з різни­ми добавками, то для гіперпресування можна застосовувати різні відходи ви­робництва. Так, у технологічній лінії гі­перпресування використовують відходи гірських порід териконів, що мають дуже низьку вологість (менше ніж 1 %). За умовою цієї технології розмір заповню­вача для цегли становить 0...5 мм, а в'я­жучим є цемент (7 %). Для виробництва кольорової цегли додають фарбу, а також невелику частину води.

Головною машиною у технологічній лі­нії є гіперпрес (рис. 9.52), що складаєть­ся із механізму пресування, вузла шибера і завантажувального бункера. Всі меха­нізми змонтовані на станині, яка має ви­гляд закритої рами, що складається з двох вертикальних стояків і двох траверс — верхньої і нижньої. На нижній траверсі 1 встановлено три гідроциліндри, які забез­печують зусилля пресування. Два гідро­циліндри 6 плунжерні, а один 7 — порш­невий. Штоки цих циліндрів з'єднані з рухомою траверсою 8, яка тримає на собі пуансон 10. Траверса рухається строго вертикально завдяки напрямним 9, що ковзають через спеціальні втулки, вмон­товані у верхню траверсу. Рух напрям­них обмежується гвинтовими упорами, які визначають нижнє і верхнє положення рухомої траверси з пуансоном. Нижнє положення пуансона визначає об'єм ма­триці і, отже, товщину готового виробу.

Рис. 9.52. Гіперпрес:

а — схема конструкції; б—г — схеми процесу формування

Рух пуансона контролюється спеціальни­ми датчиками, що закріплені на стояках і мають відповідні контактні елементи, які розміщуються на рухомій траверсі. Верх­ня траверса несе на собі бункер 3. Цей бункер має подвійні стінки, між якими в порожнинах циркулює мастило, яке пе­редає своє тепло на стінки, чим запобігає налипанню на них формувальної суміші. Між верхньою траверсою і матрицею міститься шибер 4, що здійснює зворот­но-поступальний рух у горизонтальній площині за допомогою гідроциліндра 2. Шибер має вікна (кількість вікон визна­чається кількістю цеглин, що формують­ся одночасно), через які суміш із бункера потрапляє у порожнину, утворену матри­цею і пуансоном. Для зменшення спра­цювання шибера поверхня його покрита зносостійкими плитами 5, а одна із сторін шибера має вибірку, в якій розміщується цеглина після її формування.

Прес працює в автоматичному режимі в такій послідовності: формувальна маса потрапляє у бункер преса і після пере­міщення шибера у крайнє праве положен­ня (рис. 9.52, б) через вікна шибера за­повнює матрицю; при цьому пуансон опускається, і як тільки він досягне ниж­нього положення, матриця заповниться повністю; у цей момент шибер починає рухатися у зворотному напрямі й пере­криває отвір між бункером і матрицею, утримуючи в своїх вікнах залишки сумі­ші. Під час переміщення матриці у серед­нє положення ліворуч (отвір бункера пе­рекритий) пуансон рухається вгору, ущільнюючи суміш (рис. 9.52, в). При до­сягненні максимального тиску відбувається остаточне пресу­вання, яке триває кілька се­кунд, і потім за командою від реле часу тиск на виріб зні­мається, а шибер переміщуєть­ся далі у ліве крайнє положен­ня, при якому вивільняється простір, утворений виточкою в шибері, куди під час руху пу­ансона вгору піднімається го­товий виріб (рис. 9.52, г). Після цього шибер здійснює зворотний рух праворуч, і стінкою, що утворена виборкою, він виштовхує цегли­ну. При цьому вікна шибера збігаються з отвором бункера і суміш знову заповнює порожнину матриці, відкриваючи таким чином шлях до наступного циклу фор­мування.

Автомати-садчики цегли-сирцю на­півсухого пресування. На заводах на­півсухого пресування будівельної і вогне­тривкої цегли використовують кілька ти­пів автоматів-садчиків цегли-сирцю на ва­гонетки тунельних печей.

Цегла-сирець 2 від преса 1 (рис. 9.53) через приймальний стіл З надходить на два поперечних конвеєри 4 і кроковим переміщенням подається до кантувача 5. Після повороту вироби двома рядами надходять на конвеєр-нагромаджувач 6, а потім захоплювачем 7 група виробів роз­міром у плані 500 х 500 мм знімається і переносником 8 переноситься на випалю­вальну вагонетку 10, де формується щіль­ний пакет 9 завдовжки 1500 мм і завширш­ки 500 мм.

Автомат-садчик на випалювальній ва­гонетці формує два окремих пакети, що дає змогу надалі механізувати їхнє роз­вантаження.

Автомат-пакетувальник цегли-сирцю з пресом СМ-1085А (рис. 9.54) складається з каретки 3 (перекладальника) перенесення і проходження виробів, що комплектує конвеєр 4, захоплювачів (садочних головок) 5 шару одного паке­та, переносника (візка) 6 шару.

Після надходження цегли на приймаль­ний стіл 2 преса 1 повітря подається в

Рис. 9.53. Схема автомата-садчика з пресом СМ-301

Рис. 9.54. Схема автомата-пакетувальника з пресом СМ-1085А

Рис. 9.55. Схема відбірно-завантажувального пристрою СМК-121

мембрани захоплювача каретки З перене­сення, який захоплює цеглу і переносить її на стрічку комплектувального конвеє­ра 4. Під час переміщення каретки пере­несення захоплювачі з цеглою розсову­ються, утворюючи між бічними гранями цегли зазор. При укладанні наступного ряду цегли під час її перенесення крім бічного розсунення відбувається підйом захоплювачів із цеглою на висоту, що на 5... 10 мм перевищує висоту покладеного ряду. Переміщенням стрічки конвеєра 4 на крок, що дорівнює довжині цегли, звільняється місце для укладання наступ­ного здвоєного ряду. Після укладання третього ряду стрічка конвеєра пере­міщується на відстань, яка дорівнює дов­жині цегли плюс відстань між формова­ними пакетами (120... 130 мм). Перене­сення двох садочних головок 5 у зону пічної вагонетки здійснюється перенос­ником шару (візком) з вертикальними напрямними для піднімання й опускання садочних головок й індивідуальним тро­совим приводом для піднімання й опус­кання кожної.

Для підвищення стійкості пакетів 7 садочні головки по черзі, під час переміщен­ня переносника шару в зону садки, розвер­таються на 90°. Автомат-пакетувальиик укладає цеглу на вагонетки 8 не лицьо­вою поверхнею, що забезпечує збережен­ня її якості й бічних граней цегли. Розмір укладуваного пакета у плані 750 х 750 мм, кількість цегли в пакеті — 288 шт.

Браковані цеглини і просип відбирають­ся шнеком, який періодично працює під комплектувальним конвеєром.

Відбірно-завантажувальні автомати потоково-конвеєрних ліній для вироб­ництва керамічних плиток. Відпресовані плитки 7 (рис. 9.55) проходять між вер­тикально встановленими з боків ножа­ми/0, призначеними для зачищення зади­рок, зачищаються обертовим барабаном 9 із щітками, розміщеними перпендикулярно до руху плиток, і спрямовуються в су­шарку 8. Відбірно-завантажувальний ав­томат призначений для приймання і роз­поділу плиток від преса 1 на привідному конвеєрі потоково-конвеєрної лінії і скла­дається з відбірного 2 і нагромаджувального З конвеєрів з упорами 6, конвеєра 5, гідроштовхачів і безконтактних датчиків 4.

Відбірний і нагромаджувальний конве­єри 1 (рис. 9.56) становлять ряд пара­лельно розміщених клинових пасів у на­прямних 3, причому клинові паси нагромаджувального конвеєра встановлені між нагромаджувальними роликами 8 конве­єра. Клинові паси нагромаджувального конвеєра 1 за допомогою пружин 9, сис­теми важелів 10 і гідроштовхача 11 мо­жуть підніматися чи опускатися щодо рівня привідних роликів 8. На рамі 12 є підтримувальні планки 6, а також верхній кронштейн 2.

Відбірно-завантажувальний автомат працює у такий спосіб. Після відбірного конвеєра відпресовані плитки нагрома­джуються на нагромаджувальному кон­веєрі. Під час нагромадження плиток 5 клинові паси пружинами 9 із системою важелів 10 підняті над роликами 8, а після закінчення набирання певної кількості плиток остання плитка за допомогою дат­чика вмикає гідроштовхач 11, клинові паси опускаються нижче від рівня кон­веєра, плитка опускається на привідні ро­лики і транспортується в сушарку. Коли плитки сходять із нагромаджувального конвеєра, вони натискують на важіль дат­чика 4 і вимикають гідроштовхач. Кли­нові паси піднімаються пружинами вгору до упора 7 і знову нагромаджують плит­ки. Кількість плиток варіюється пере­міщенням на кронштейнах двох послідов­но встановлених датчиків. Гідроштовхач вмикається тільки при двох одночасно замкнених датчиках, і для забезпечення цього положення відстань між датчика­ми має бути трохи більшою, ніж розмір плитки з урахуванням швидкості її руху. Під час проходження передостанньої плит­ки замикається перший датчик, а остання плитка замикає другий датчик і вмикає гідроштовхач. При цьому пружини стискуються

Рис. 9.56. Схема завантаження потоково – конвеєрних ліній від одного преса

Рис. 9.57. Схема завантаження потоково-кон­веєрних ліній від двох пресів

куються важелями і клинові паси опус­каються між роликами.

На потоково-конвеєрну лінію плитка мо­же надходити від одного чи кількох пресів. У разі надходження від одного преса упор встановлюється в крайньому передньому положенні і нагромаджується необхідна кількість плиток (див. рис. 9.56).

При надходженні плиток від двох пре­сів (рис. 9.57) упор 1 у рамі 7 установ­люється на п'ять плиток (ліворуч), а гідроштовхач 4 розміщується у верхньо­му положенні і відключається. Клинові паси із системою важелів 6 підняті пру­жинами 5 над роликами 3. При цьому паси на правій частині конвеєра опуска­ються нижче від роликів 3, що дає можли­вість плиткам 2 проходити другі преси. Переставляючи датчики й упор, можна від будь-якого преса подавати плитку з опти­мальним розміщенням її у заданому місці на конвеєрі.