Классификация встряхивающих машин.
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 без амортизации ударов. Большое распространение получают машины с амортизацией ударов. Такие машины имеют 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. 1.41, а.
Рисунок 1.41 – Схема встряхивающего механизма с амортизацией ударов.
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. 1.41, б) сжатый воздух через окно А поступает в полость П цилиндра-ударника 3, 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 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 впускных 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. 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 во встряхивающем механизме осуществляется движением поршня, который во время работы открывает или закрывает впускные или выпускные отверстия. Механизмы с таким распределением воздуха широко применяют благодаря их простоте и надежности в работе; недостаток — невозможность регулирования высоты встряхивания.
Клапанные и золотниковые механизмы более сложные по конструкции, но благодаря этому при их использовании возможно регулировать высоту встряхивания.