Оборудование для подготовки материалов

Принцип работы дозатора следующий. При включении дозатора через трубопровод в печь поступает сжатый воздух, и давление на зеркало металла повышается. Под давлением металл поднимается по сливной трубе. По достижении металлом сливного отверстия игла-уровнемер подает команду для дополнительной подачи воздуха (создание напора) и для включения реле времени, регламентирующего заливаемую дозу металла. По истечении заданного времени открывается выхлопной клапан, давление воздуха снижается и подача металла прекращается.

Дозатор может быть подключен к системе управления машины для литья под давлением и работать с ней в едином цикле. Для слива остатков металла служит механизм наклона дозатора, соединяемый с корпусом с помощью серьги 7.

Выпускаемые отечественной промышленностью пневматические дозаторы позволяют заливать дозы металла от 0,2 до

50 кг.

Электромеханические заливочные устройства сравнительно просты по конструкции. В качестве подающих систем они содержат поворотные или стопорные ковши или заливочные желобы различных типов. Расход жидкого металла регулируют поворотом ковша или подъемом стопора. Наиболее простая по конструкции — двухили трехпозиционная заливочная машина. Двухпозиционная заливочная машина (рис. 2.32) имеет основание 1, на котором установлена тумба 4 с колонной 5, защищенной кожухом 6, и гидроцилиндром поворота кассеты 19. На колонне монтируется поворотная рама 7, к ней крепятся консоли 8. На осях консолей поворачиваются кассеты 12 с установленными на них ковшами 11. К кассетам прикреплены секторы 13. В петле сектора зачален трос 9, который огибает сектор и блок 10 и крепится к раме. Блоки установлены на подъемных штангах 14. Рама вращается на вертикальной оси 15, опирающейся на опорный подшипник 17 тумбы 4. При ходе вверх гидроцилиндра заливки его шток поднимает штангу с блоком. Последний вытягивает трос, и вследствие этого кассета с ковшом поворачивается.

171

Рис. 2.32. Схема двухпозиционной заливочной машины

172

Вто время как на одной позиции машины металл заливают

вформы, на противоположной меняют ковши — снимают опорожненный и устанавливают полный. Поворот машины для смены ковшей происходит во время передвижения формы на позицию заливки. Точность установки машины относительно формы регулируется болтами 2, 3, 16, 18.

Точность дозирования металла при заливке определяется соответствующим углом поворота ковша. В случае применения секторного ковша (рис. 2.33) этот угол постоянен при постоянной дозе заливаемого металла и поворота ковша вокруг оси, проходящей через точку O. Объем металла V, заливаемого за время поворота ковша на угол α , с достаточной степенью точ-

ности можно определить по формуле

V = (R2 L/ 2)cos α ,

где R — радиус футеровки ковша; L — длина ковша.

Рис. 2.33. Схема расчета объема металла, заливаемого из секторного ковша

На рис. 2.34 показана автоматическая заливочная установка для высокопроизводительной линии. Установка состоит из промежуточных раздаточных барабанных ковшей и заливочных автоматов с барабанными ковшами и весоизмерительными автоматами.

173

Жидкий металл электроталью подвозится к установке в ковшах вместимостью 1 т и заливается в раздаточные барабанные ковши вместимостью 1,5 т. Верхний и нижний уровни металла в промежуточном барабанном ковше контролируются электроконтактными преобразователями.

Рис. 2.34. Автоматическая заливочная установка: 1 — промежуточный ковш; 2 — стопорный механизм; 3 — металлоконструкция стенда для установки промежуточного ковша; 4 — литейный тележечный конвейер; 5 — литниковая чаша форм; 6 — рычаги поворота ковша; 7 — рычажные весы; 8 — ось поворота; 9 — барабанный ковш; 10 — консольная траверса; 11 — пневмогидроцилиндр поворота заливочного ковша; 12 — каретка; 13 — тяга; 14 — рейка; 15 — цепь; 16 — рельсовые пути верхней тележки; 17 — тележка; 18 — ось подвески реек; 19 — механизм подъема каретки; 20 — механизм горизонтального перемещения

174

Заливочное устройство (рис. 2.35) имеет следующую конструкцию. Промежуточный барабанный ковш 7 представляет собой горизонтальный цилиндр со съемными основаниями. В этом цилиндре имеется пять отверстий: одно внизу (для установки стопорного гнезда, закрепляемого кольцом 5), два вверху (для прохода стопора с пробкой 6), открытое овальное размерами 300 × 200 мм (для дополнения промежуточного ковша жидким металлам); одно диаметром около 100 мм (для установки измерительного преобразователя максимального уровня металла) на боковой стенке со стороны заливного отверстия в верхней части ковша.

Стопор соединен со штоком пневмоцилиндра, в поршневой полости которого имеется пружина 8, в момент закрытия подачи металла на стопор кроме сжатого воздуха действует усилие пружины. Это необходимо для предотвращения самопроизвольного выливания металла в случае прекращения подачи сжатого воздуха. Ковш футеруется шамотным кирпичом. Толщина футеровки 145–150 мм. Стопорное отверстие промежуточного ковша находится вне литейного конвейера на случай прорыва металла. Под стопорное отверстие подводится разливочный ковш 2. Разливочный ковш цапфами 4 свободно опирается на крючки 3 выносных консолей заливочного автомата. К нижней части ковша с двух сторон прикреплены тяги 17, поддерживаемые серьгами. Консоль Г-образной формы подвешена к главной раме 16 на двух рычагах одинаковой длины. Она образует систему рычажного параллелограмма. Пневмогидравлический цилиндр 15 штоком связан с рамой, а поршневой крышкой — с консолью. Рама 16 осями 10 опирается на подшипники 11 тележки 12. Для поворота рамы относительно осей 10 служит цилиндр 14. Тележка колесами 13 опирается на рельсовый путь. Движение тележки осуществляется приводом, состоящим из электродвигателя и редуктора с пневмомуфтой сцепления. Скорость движения тележки при включенном собственном приводе в 3–5 раз больше скорости движения литейного конвейера. По центру тележки

175

проходит цепь 9 привода механизма установки грузов литейного конвейера. Движение этой цепи строго синхронно движению литейного конвейера. Цепь 9 снабжена кулачками, расположенными строго по оси литейных форм. При выключенном приводе включается муфта, соединяющая тележку 12 с кулачком цепи 9, и тележка начинает двигаться синхронно с конвейером; носок ковша 2 при этом устанавливается по оси формы 1.

При наборе металла в разливочный ковш из барабанного ковша цилиндр 14 оттягивает раму 16 и устанавливает носок ковша 2 под стопорное отверстие. Цилиндр 18 весового устройства поднимает весы, платформа которых поднимает ковш 2, освобождая его цапфы от крючков 3. Происходит автоматическое взвешивание, и подается команда на подъем стопорного устройства. Металл из раздаточного ковша сливается на носок заливочного, смывая при этом оставшийся от предыдущей заливки металл. Команда на прекращение заливки подается весовым преобразователем при достижении заранее установленного оператором веса. Далее весовое устройство опускается, включается собственный привод заливочного автомата, и он, обгоняя конвейер, подает ковш к незалитой форме. Носок раздаточного ковша совмещается с литниковой чашей, механизм опрокидывает ковш, и происходит заливка формы.

Схема магнитодинамической заливочной установки, показанная на рис. 2.36, позволяет полностью автоматизировать процесс регулируемого закрытого транспортирования металла из плавильной печи к литейной форме. Работа установки основана на взаимодействии тока, протекающего в жидком металле, с внешним магнитным полем. На жидкий металл, по которому протекает ток, действуют электромагнитные силы, вызывающие движение металла по соответствующим каналам.

Установка устроена следующим образом. С тиглем 1 сообщаются каналы 3, 5 и 8, часть из которых охвачена индукторами, представляющими собой замкнутые магнитопроводы 4 с обмотками питания 2 и 6. Активная зона насоса находится

176

в зазоре электромагнита, имеющего форму разомкнутого С-образного магнитопровода 7 с обмотками питания. Тигель снабжен съемной крышкой 9. Металл подается в сливной металлопровод 10.

Рис. 2.35. Конструкция заливочного устройства

При включении обмоток индуктора в сеть промышленной частоты в боковых каналах 5, как во вторичных обмотках трансформатора, индуктируется электрический ток, а при включении обмоток электромагнита в активной зоне возникает магнитное поле, направленное под прямым углом к току, протекающему в металле.

Электромагнитные силы, действующие на металл в активной зоне, вызывают движение металла из тигля по боковым каналам, через центральный канал и сливной металлопровод в форму. Металл движется только при одновременном включе-

177

нии обеих электромагнитных систем. Электромагнит выключается, когда необходимо повысить температуру очередной дозы заливаемого металла при неизменной температуре металла, находящегося в тигле.

Рис. 2.36. Схема магнитодинамической заливочной установки

Рис. 2.37. Схема компоновки магнитодинамической установки с кокильным станком

178

Пример использования магнитодинамической заливочной установки при работе с кокильной установкой приведен на рис. 2.37. На участке, кроме кокильной машины 1 и заливочной установки 3, соединенной с кокильной машиной металлопроводом 2, имеется плавильная печь 4 с вытеснителем металла 5. Установка может работать в полуавтоматическом и автоматическом режимах.

Вопросы для самоконтроля

1.Этапы подготовки шихты.

2.Чушколомы, копры и их устройство.

3.Способы загрузки шихты в вагранки.

4.Способы загрузки шихты в электрические и мартеновские

печи.

5.Классификация литейных ковшей.

6.Классификация автоматических заливочных устройств?

7.Что определяет «безопасное положение оси поворота ковша».

8.Методика расчёта ковша?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Аксенов П. Н. Оборудование литейных цехов.— М.: Машиностроение, 1977.— 510 с.

2.Литейные формовочные материалы. Формовочные стержневые смеси и покрытия: справочник / А. Н. Болдин [и др.].— М.: Машиностроение, 2006.— 507 с.

3.Зайгеров И. Б. Оборудование литейных цехов.— Минск: Вышейшая школа, 1980.— 368 с.

4.Аксенов П. Н., Орлов Г. М., Благонравов Б. П. Машины литейного производства. Атлас конструкций.— М.: Машино-

строение, 1972.—152 с.

5.Лукьянов В. И. Оборудование литейных цехов; Перм. гос.

техн. ун-т.— Пермь, 2001.— 74 с.

180