Содержание введение………………………………………………………………..….…....7

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………….….10

1 Достоинства и недостатки предыдущих модернизаций и разработок ЦЛС…………………………………………….……………………………..…..10

1.1 Расчёт рабочей лопатки ……………………………………………….…...15

1.2 Определение объёма одного участка оребрения ………………..……….12

1.3 Изготовление рабочей лопатки при помощи 3D прототипирования…………………………..……………………………......…..13

1.4 Параметры точности отливки и припуски на механическую обработку..13

1.4.1 Выбор литниковой системы………………………………………………14

1.4.2 Расчёт литниково-питающей системы для заливки стали из чайникового ковша……………………………………………………………………………….16

1.5 Расчёт остальных элементов литниково-питающей системы ………......16

1.6 Расчёт времени охлаждения отливки……………………………………...17

1.6.1 Основные характеристики получения чугуна с отбелом…………..…..18

1.7 Изготовление песчано-глинистых форм и заливка лопатки…………………….18

1.8 Изготовление лопатки для выброса меси……………………………………………….…19

1.8.1Общая сборка………………………………………….……………………22

1.9 Общие сведения о газопроницаемости и прочности песчано – глинистых смесей…………………………………………………………………………..….22

2 Приготовления формовочных смесей в центробежном лопаточном смесителе непрерывного действия.……………………………………...............................23

2.1 Сравнительный анализ ЦЛС со смесителем чашечным (бегуны) лабораторным модели 02113/02113М……………………………………….….23

3 Проверка статистического анализа для прочности песчано – глинистой смеси ………………………………………………………………………………...……24

4 Измерение износостойкости рабочей лопатки……………………..………....25

5 Инструкция для работы на ЦЛС …………………………………...………....27

ВВЕДЕНИЕ

Основными видами машин, используемых в промышленности для получения формовочных и стержневых смесей, являются бегуны, маятниковые смесители (бегуны с вертикальной осью вращения катков), барабанно-валковые смесители и, в последнее время, роторные и центробежно-планетарные. Анализ принципов работы традиционного и современного смесеприготовительного оборудования позволяет выявить общие тенденции его развития. Совершенствование смесителей идёт по двум направлениям: – модернизация традиционных смесителей путем увеличения скорости движения рабочих органов, например, в маятниковых смесителях и повышения уровня напряжений в смеси, а также создание новых скоростных смесителей с высоким уровнем динамического воздействия на смесь. Следует отметить, что в большинстве случаев эффект от повышения качества форм и стержней, выражающийся в снижении брака и повышении качества отливок, является определяющим при выборе смесеприготовительного оборудования. Трудоемкость операций выбивки форм и стержней, очистка отливок определяются составом и свойствами формовочных и стержневых смесей и, как правило, снижается при сокращении расхода связующих. Повышение эффективности использования связующих и их расхода за счет совершенствования техники и технологии смесеприготовления, разработка новых принципов работы и конструкций смесеприготовительного оборудования, позволяющего получать смеси высокого качества, является актуальным направлением развития литейного оборудования.

Анализ литературы показывает, что интенсификация процесса формирования структуры смеси и, в частности, пленки связующего на поверхности зерна существенно зависит от уровня нормальных напряжений и сдвиговых деформаций, возникающих при перемешивании смеси. Равномерное распределение связующего по поверхности зерен наполнителя возможно лишь при многократном повторении цикла «разрушение – восстановление» контактов между зернами.

В работе представлена классификация смесеприготовительных машин, которая позволила разработать новый принцип работы смесителя – центробежно-лопаточный, обеспечивающий высокий уровень напряжений в смеси и большое количество циклов обработки.

Настоящая работа посвящена разработке основ теории, технологии и машин центробежно-лопаточного смешивания (ЦЛС). Практическая эксплуатация ЦЛС способствует получению ряда технических эффектов: повышению адгезии связующего, сокращению его расхода, интенсификации процесса смешивания, получению однородных смесей стабильного качества, снижению расходов на изготовление и эксплуатацию смесителей.

Актуальность работы подтверждается выполнением её по программе «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники в 2003 – 2004 годах».

Целью работы является создание общих принципов и методик проектирования конструкций центробежно-лопаточных смесителей, изучение особенностей их работы и технологии приготовления литейных смесей для повышения их качества, а также определение эффективности практического применения ЦЛС в межотраслевых технологиях.

Достижение данной цели осуществлялось путем решения следующих задач:

– разработать конструкцию и изготовить центробежно-лопаточный смеситель (ЦЛС);

– разработать методику исследования процессов смешивания в ЦЛС;

– провести экспериментальные исследования влияния режимов работы смесителя на качество получаемых смесей;

– разработать методику расчета основных технических и конструктивных параметров смесителя;

– оценить эффективность и технологические особенности приготовления в ЦЛС основных видов формовочных и стержневых смесей.

В работе получены следующие новые научные положения:

– классификация смесеприготовительного оборудования по способу силового воздействия на смесь и сочетанию активных конструктивных элементов смесителя;

– новый принцип работы смесителя – центробежно-лопаточный;

– основные теоретические положения методики проектирования ЦЛС;

– технологические режимы приготовления песчано-глинистых, жидкостекольных, смоляных смесей холодного и горячего твердения. изделий.

К основным практическим результатам работы относятся: новые аналитические и экспериментальные данные, составляющие основы теории центробежно-лопаточного смесеприготовления; разработка установки и методики исследований ЦЛС; определение технологических режимов приготовления в ЦЛС высокопрочных песчано-глинистых смесей, а также формовочных и стержневых смесей производственных рецептур; методика проектирования и основные конструктивные схемы ЦЛС.

На основе полученных научных результатов и методики проектирования разработана ЦЛС, с горизонтальным расположением оси вращения рабочей емкости, работающие в периодическом и непрерывном режиме. Основные варианты конструктивных решений смесителей изготовлены и опробованы в промышленных условиях на формовочных, стержневых видах смесей. Разработанный ЦЛС имеет простую конструкцию, надежный в эксплуатации, снабжен системами безопасности, удобен в обслуживании, наладке и работе.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ