§ 7.3.5. Виготовлення стрижнів на піскодувних і піскострельних машинах
У механізованих ливарних цехах в умовах масового і крупносерійного виробництва дрібних і середніх (масою до 160 кг) стрижнів широко застосовують піскодувні, піскодувно-піскострельні і піскострельні стрижневі машини. На цих машинах виготовляють стрижні звичайно в металевих стрижневих ящиках з вертикальним і горизонтальним розніманням. На таких машинах виготовляють стрижні із сумішей, які для зміцнення вимагають наступного теплового сушіння, продувки вуглекислим газом. В останні роки широке поширення одержало виробництво стрижнів, зміцнення яких здійснюють у «гарячих» і «холодних» стрижневих ящиках.
Піскодувний і піскострельний способи виготовлення стрижнів мають багато загального, тому що обоє ґрунтуються на заповненні стрижневих ящиків сумішшю стисненим повітрям і розрізняються між собою інтенсивністю змішання суміші з повітрям, конструкцією насадки і наявністю в піскострельних машин ресивера (камери зі стисненим повітрям, що знаходиться в безпосередній близькості від піскодувного резервуара).
Піскодувні машини. Сутність піскодувного процесу виготовлення стрижня полягає в тім, що стрижнева суміш з піскодувного резервуара разом зі стисненим повітрям через вдувні отвори транспортується в стрижневий ящик і, заповнюючи його, ущільнюється.
Таким чином, піскодувна машина працює за принципом інтенсивного змішання потоку повітря зі стрижневою сумішшю. З цією метою підвід потоку повітря в робочий резервуар роблять зверху або збоку, а для розпушення суміші в робочому резервуарі приводять в обертання мішалку.
Особливостями такого процесу виготовлення стрижнів є:
ущільнення суміші в стрижневому ящику відбувається за рахунок дії кінетичної енергії піщано-повітряної суміші і різниці тисків по висоті заповнювання ящиків, що відіграє роль допресовки;
процес ущільнення суміші в стрижневому ящику характеризується великою швидкістю, що забезпечує велику швидкість формоутворення стрижня, а отже, і відповідну продуктивність машини;
у процесі виготовлення стиснене повітря від магістральної мережі під тиском 5—7 кгс/см2 подається через клапан дуття в робочий резервуар, де потік повітря захоплює стрижневу суміш і у виді піщано-повітряної суміші через отвори в надувній плиті з великою швидкістю направляє її в стрижневий ящик;
повітря зі стрижневого ящика під надлишковим тиском витісняється в атмосферу через спеціальні латунні (чи пластмасові) з вузькими щілинами венти, що розташовані в стінках ящиків або надувній плиті.
На мал. 7.25,а показаний загальний вид і принцип роботи стрижневої піскодувної машини, призначеної для виготовлення стрижнів в ящиках з горизонтальним розніманням.
Робота машини (мал. 7.25, б) відбувається в наступному порядку:
завантаження робочого резервуара 4 стрижневою сумішшю з бункера 7 і одночасна установка ящиківи 2 на робочий стіл 1. З метою запобігання зависання стрижневої суміші в бункері під час її надходження в робочий резервуар включають пневматичний вібратор 8;
переміщення робочого резервуара на робочу позицію під клапан дуття 5;
підйом столу до упора ящика в надувну плиту 3 робочого резервуару і далі, піднімаючи робочий резервуар з кареткою, до упора робочого резервуара в механізм подачі повітря (клапан дуття 5). При цьому герметичність контакту між робочим резервуаром і механізмом подачі повітря забезпечується гумовим кільцем;
надув суміші в ящик шляхом включення механізму дуття;
опускання столу із ящиком вниз;
вилучення стрижневого ящика з-під плити надува і знімання його зі столу;
вилучення зі стрижневого ящика вентиляційних шомполів і, якщо передбачено технологією, накол додаткових вентиляційних каналів у стрижні душником з боку площини надува його;
знімання верхньої половини ящика зі стрижня;
накладання на верхню частину стрижня, що звільнилася, фасонної сушильної плити;
переворот системи – нижня частина ящика, стрижень і сушильна плита на 180°;
зняття зі стрижня нижньої половини стрижневого ящика;
переміщення робочого резервуара машини на позицію завантаження суміші;
наступні операції обробки і сушіння стрижня.
С
лід
зазначити переваги,
що при отримані на піскодувній (чи
піскострельній) машині стрижні мають
гладку поверхню і високу точність
геометричних розмірів. Тому після
вилучення зі стрижневого ящика їх не
виправляють, а відразу відправляють у
сушильну піч з попереднім покриттям
протипригарною фарбою або без нього.
Для поліпшення процесу формування стрижнів у робочих резервуарах піскодувних машин часто встановлюють механічні мішалки. Останні в момент надува стрижня сприяють зменшенню імовірності зависання стрижневої суміші в робочому резервуарі. Одночасне використання таких мішалок дозволило використовувати для виготовлення стрижнів суміші з високою сирою міцністю.
Істотним недоліком піскодувних стрижневих машин є велика витрата повітря на надув стрижнів, а також порівняно слабке ущільнення великих стрижнів.
Ці обставини обумовили поступову заміну піскодувних машин більш економічними і удосконаленими піскострельними і , багато з яких призначені для виготовлення стрижнів по СО2-процесу, а також у «гарячих» і «холодних» стрижневих ящиках.
Піскострельні машини.
Відмінністю піскострельної
стрижневої машини
від піскодувної є наявність у першої
конусної спеціальної насадки на робочому
резервуарі, що закінчується плитою з
отвором великого поперечного переріза.
На відміну від піскодувної машини
піскострельна машина має розташований
поруч з робочим резервуаром ресивер,
що забезпечує при надуві стрижня в ящику
миттєво велику витрату повітря —
«постріл».
Особливістю пескострельного процесу виготовлення стрижнів є незначне змішання стрижневої суміші з повітрям.
На мал. 7.26 показано загальний вигляд і принцип роботи стрижневої пескодувно-пескострельної машини в пескострельному режимі і виконується в такій послідовності:
завантаження робочого резервуара 3 з бункера 12 стрижневою сумішшю при працюючому вібраторі 2;
установка ящиківи 17 на робочий стіл 4 машини;
переміщення робочого резервуара на робочу позицію;
підйом столу з притискним пристроєм (до упора ящиків в надувну плиту і далі до упора робочого резервуара в механізм подачі повітря);
надув стрижня (подача повітря в робочий резервуар);
випуск повітря (з'єднання робочого резервуара з атмосферою);
опускання столу;
знімання зі столу ящиків зі стрижнем і переміщення робочого резервуара на позицію завантаження нової порції суміші;
розбирання ящиків, вилучення стрижня і наступні операції його обробки.
Слід зазначити, що при здійсненні «пострілу» суміш у ящик попадає з повітрям, яке виходить через вентиляційні отвори 16 в надувній плиті, венти і частково по розніманню стрижневого ящику.
Піскодувно-піскострельні машини. Такі комбіновані стрижневі машини при установці на них робочого резервуара в піскодувному виконанні (з механічною мішалкою) працюють у піскодувному режимі, при установці піскострельного робочого резервуара — працюють у піскострельному режимі.
Поворотно-протяжні машини. При виготовленні стрижнів масою більш 10 кг на піскострельних стрижневих машинах крім надува стрижня здійснюють механізацію кантування стрижневих ящиків разом зі стрижнями і сушильними плитами. Тому в парі з піскострельними стрижневими машинами працюють стрижневі поворотно-протяжні машини.
Якщо піскострельна стрижнева машина використовується в парі з поворотно-протяжною стрижневою машиною, то їх установлюють поруч і з'єднують рольгангом або іншим транспортним пристроєм. Кожна така пара зв'язаних транспортерами машин називається блок лінією.
До складу кожної лінії входять: піскодувний напівавтомат, поворотно-витяжна машина, шість кутових передавальних механізмів, проміжні рольганги для підготовки стрижневих ящиків і для подачі заформованих ящиків до поворотно-витяжної машини, рольганги видачі стрижнів на сушильних плитах і приймання сушильних плит, пульт керування, пневмошафи і шафа з електроапаратурою. Модифікації таких ліній (для виготовлення стрижнів по СО2-процесу) цілком мають усі пристрої і механізми базових моделей з тією лише різницею, що ящики зі стрижнями послідовно подаються на установку для продувки стрижнів вуглекислим газом.
Крім цього піскострельні стрижневі машини широко застосовуються для виготовлення стрижнів зі зміцненням їх у «гарячих» і «холодних» стрижневих ящиках.