19.2. Рабочий процесс и устройство выбивных решеток

Рабочий процесс выбивных решеток состоит в следующем. Выбиваемую форму в сборе или отдельную полуформу после предварительной разборки формы устанавливают на полотно решетки,

Рис 19 3 Принципиальная схема выбивной эксцентриковой решетки

которому сообщается колебательное движение. Oт соударения опоки с вибрирующим полотном решетки форма разрушается, ком смеси с отливкой (отливками) выпадает на полотно, распадается, отливки отделяются от смеси. При соответствующем выборе параметров системы в момент, когда ее ускорение достигает значения ускорения свободного падения, происходит отрыв опоки от решетки, и дальнейшее движение системы сопровождается последовательными соударениями опоки о полотно решетки.

В момент соударений на опоку со стороны решетки действуют инерционные ударные силы, оказывающие разрушающее воздействие на уплотненную смесь в форме и обусловливающие эффект выбивки. Для практической оценки разрушающего воздействия ударов на выбиваемую форму пользуются характеристикой «удельная энергия удара» (т. е. энергия, приходящаяся на 1 кг массы формы).

Удельная энергия удара е_у (Дж) связана с изменением скорости формы за время соударения с решеткой соотношением

где k — коэффициент пропорциональности; U₂, U₁ — вертикальные составляющие скорости после и до соударения.

Пропускная способность выбивных решеток зависит от степени уплотнения форм, состава формовочной смеси, размеров опоки, а в случае опок с крестовинами — от размеров ячеек.

Проведенный анализ работы выбивных решеток показал, что для наиболее легковыбиваемых сырых форм средней плотности с размерами опок в свету (или ячеек крестовин) более 500X400 мм достаточна удельная энергия удара е_у — 0,15-0,25 Дж.

Для наиболее прочных форм, изготовленных прессованием под высоким давлением, а также из смесей на основе жидкого стекла, необходима энергия удара е_у = 0,35-0,4 Дж.

Выбивная эксцентриковая решетка (рис. 19.3) представляет собой корпус 1, имеющий сверху рабочее полоню, на которое устанавливаются опоки 2 с выбиваемой формой. Эксцентриковый вал 3, вращающийся в подшипниках 5 рамы 4, поднимает корпус решетки на величину эксцентриситета а Вращение валу передается непосредственно от электродвигателя через муфту 8 или через клиноременную передачу. Амплитуда и частота колебаний корпуса определяются эксцентриситетом и угловой скоростью приводного вала. Амплитуда является постоянной величиной, равной двойному эксцентриситету.

Дебаланс 7, устанавливаемый на эксцентриковом валу, служит для динамической балансировки и уменьшения нагрузки на под­шипники рамы. При движении корпуса решетки вверх опока отрывается от него, а затем падает, соударяясь с рабочим полотном.

Рис. 19 4 Конструкция выбивной эксцентриковой решетки

В результате соударения форма разрушается, и смесь просыпается сквозь отверстия в рабочем полотне, а отливка и опока остаются на нем. Удары корпуса решетки о фундамент смягчаются амортизаторами 6.

На рис. 19.4 показана конструкция типовой выбивной эксцентриковой решетки грузоподъемностью 1,6 т.

Основные узлы: полото 14 решетки, эксцентриковый вал 5, рама 1 и электродвигатель 20.

Конструкция решеток выполнена следующим образом. Рабочее полотно решетки прикрепляется к сварной раме, установленной на каркасе 17 выбивной решетки, винтами 15. Каркас состоит из двух щек 13 (изготовленных из стального листа толщиной 15 мм), соединенных между собой сварным защитным кожухом 18 вала и двумя стяжками. В зависимости от условий эксплуатации раму с помощью болтов 12 можно установить ниже верхнего уровня щек (чтобы их выступающие части образовали направляющие бopтa) или вровень со щеками.

В кожухе 18 на двух подшипниках 16 установлен эксцентриковый вал 5, несущий эксцентрик 4, и противовес 2 для гашения инерции решетки. Во избежание перегрева подшипников 6 на кожухе предусмотрены полости 3 с циркулирующей содой. В зависимости от условий эксплуатации выбивную решетку можно установить в горизонтальном или наклонном положении (угол наклона от 0 до 6°) с помощью специальных болтов 8 Амортизаторы решетки состоят из нижнего 9 и верхнего 11 амортизаторов, закрепляемых соответственно кронштейном 10 и скобой 7.

Рис. 19.5. Принципиальная схема выбив­ной инерционной решетки

Для снижения действия вибрации решетки на электродвигатель последний устанавливают независимо от решетки и соединяют с эксцентриковым валом посредством эластичной муфты 19.

Выбивная инерционная решетка (рис. 19.5) представляет собой корпус 1, установленный на пружинную подвеску 6 заданной жесткости, опирающуюся на раму 4. На вращающемся в подшипниках 7 инерционном валу 3 установлены закрепленные и переменные грузы 5, образующие дебаланс. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении инерционного вала, и упругой силы подвески корпус решетки и выбиваемая форма получают колебательное движение. Действие вибрации на электродвигатель смягчается эластичной муфтой 8.

Выбивка на этих решетках, так же как и на эксцентриковых, происходит в результате соударений между опокой 2 и решеткой. Однако амплитуда здесь непостоянна и зависит не только от параметров решетки, но и от массы выбиваемой формы.

По сравнению с эксцентриковыми решетками инерционные имеют следующие преимущества:

изменяя величину дебаланса на инерционной решетке, можно легко изменять удельную энергию удара е₀, что дает возможность установить его необходимое значение в зависимости от показателей выбиваемой формы (типа смеси, твердости и плотности формы, степени ее предварительной подсушки);

инерционные решетки можно устанавливать на более легком фундаменте, так как пружинная подвеска передает на него возникающие при выбивке усилия и выбрацию значительно ослабленными. Решетки выбивные транспортирующие применяются для выбивки с одновременным транспортированием выбитых отливок к разгрузочному концу решетки. Транспортирующая выбивная решетка

Рис. 19.6. Принципиальная схема транспортирующей выбивной инерционной решетки

Рис. 19.7. Выбивающая установка на базе четырех инерционных решеток

(рис. 19.6) состоит из корпуса 1, установленного на упругих пружинах (или резиновых) опорах 2, и вибровозбудителя 3, смонтированного в корпусе и приводимого во вращение электродвигателем. В верхней части корпуса укреплено полотно 4 решетки, сквозь щели которого проваливается при выбивке отделяемая от отливок формовочная смесь. Вибровозбудитель вызывает возмущающую силу

Рис. 19.8. Принципиальная схема выбивной инерционно-ударной решетки

Р под углом к вертикали. Вертикальная составляющая этой силы Р_В совершает работу выбивки, а горизонтальная составляющая Р_Г перемещает отливки.

При выбивке крупных и тяжелых форм применяют установки, состоящие из нескольких выбивных решеток. Эти установки позволяют более рационально использовать энергию, так как для выбивки форм малой массы можно включать в работу часть решеток, составляющих установку.

Следует знать, что из-за несовпадения но фазе работы решеток, составляющих установку, ее суммарная грузоподъемность составляет примерно 75 % суммы грузоподъемности всех решеток установки.

Примером установки, состоящей из нескольких решеток, может служить установка мод. 431И4 (рис. 19.7) на базе четырех выбивающих инерционных решеток мод. 428С грузоподъемностью 250 кН каждая.

Основные узлы установки: четыре выбивные секции 8, имеющие индивидуальный привод 1, четыре бункера 5, несущая рама 3, рама бункеров 4, правое и левое перекрытия, настил-лестница 7, централизованная смазочная система, электрооборудование и передвижная защитная камера (на рисунке не показана).

Каждая секция двадцатью пружинами 2 опирается на несущую раму, заделанную в фундамент. Бункера приварены к самостоятельной раме, в их нижней части имеются отверстия для присоединения питателей 6. Из питателей выбитая смесь поступает на ленточные конвейеры.

Для предохранения воздушной среды литейного цеха от пыли установка снабжена передвижной защитной камерой телескопического типа. Камера имеет отверстия для подсоединения пылеотсасывающей установки и подсоса воздуха в камеру и снабжена душирующим устройством для уменьшения пылеобразования при работе установки.

В зависимости от размеров опок или массы форм, устанавливаемых для выбивки, электросхема позволяет включать в работу одновременно четыре секции, по две секции или каждую секцию по отдельности.

Установки подобного типа выпускают с шестью и восемью выбивными секциями. Грузоподъемность одной секции достигает 40 т, а наибольшая грузоподъемность установки 250 т.

Выбивная инерционно-ударная решетка (рис. 19.8) отличается от обычной инерционной решетки тем, что форма 2, подлежащая выбивке, устанавливается здесь не на рабочее полотно корпуса, а на опору 3, не связанную с решеткой. Корпус решетки 1, приведен-

ный в колебательное движение инерционным валом 4, ударяет по форме подобно молоту и разрушает ее. При работе такой решетки может быть применен привод меньшей мощности, чем у эксцентриковой и инерционной решеток.