3. Определение весовых параметров

Расчетная грузоподъемность формовочной машины [1, с.149]

G_гр.р. = G_оп+G_см+G_мод+G_р,.

где G_оп – вес опоки, кг; G_см – ориентировочный вес смеси, кг; G_мод – ориентировочный вес модели, кг; G_р – вес смеси в наполнительной рамке, кг.

Ориентировочный вес смеси [1, с.149]

G_см = ((1-ɑ/100)*a*b*h_оп+a*b*h₁)*ϭ

где: a – длина опоки, см; b – ширина опоки, см; h_оп – высота опоки, см; h₁ – высота слоя смеси, оставляемого над контрладом опоки после уплотнения для последующего срезания, см; ϭ – степень уплотнения смеси, кг/см³, ϭ = (1,6÷1,8)*10^-3 кгс/см³, принимаем ϭ = 1,7*10^-3 кгс/см³.

h₁ = β* h_оп,

где β = 0,05÷0,1, принимаем β = 0,1.

h₁ = 0,1*30 = 3 см.

G_см = ((1-20/100)*70*80*30+70*80*3)*1,7*10^-3 = 257,04 кг

Ориентировочный вес модели

G_мод = V_мод*ρ,

V_мод = ɑ*V_оп,

V_оп = 0,7*0,8*0,3 = 0,168 м³.

ХТИ – Филиал СФУ Кафедра МиТЛП гр. 49 - 1

V_мод = 0,2*0,168 = 0,0336 м³.

Принимаем материал модели СЧ20 (ГОСТ 1412-85) (ρ = 7100 кг/м³)

G_мод = 0,0336*7100 = 238,56 кг.

Высоту наполнительной рамки принимаем 100 мм, тогда вес смеси в наполнительной рамке.

G_р = 0,8*0,7*0,1*g_см,

где g_см = 1,2 – объемный вес рыхлой смеси;

G_р = 0,8*0,7*0,1*1,2 = 67,2 кг.

G_гр.р. = 135+257,04+238,56+67,2 = 697,8 кг.

G_гр > G_гр.р. – условие выполняется.

4.Определение основных конструктивных параметров встряхивающего механизма и геометрических параметров системы воздухораспределения

Площадь выхлопных отверстий определяем аналогично площади впускных отверстий

k_вых = f_вых/F_в таблица 3.3 [1,с.153].

f_вых = k_вых*F_в,

где k_вых = 0,03÷0,05, принимаем k_вых = 0,04.

f_вых = 0,04*490 = 19,6 см.

k_вп = f_вп/F_в;

f_вп = k_вп* F_в,

где k_вп = 0,005÷0,007, принимаем k_вп = 0,006.

f_вп = 0,006 * 490 = 2,9 см,

где F_в – площадь встряхивающего поршня.

Для проверки правильности выбора площадей впускных и выпускных отверстий воспользуемся коэффициентом площади выхлопа.

k_вых,вп = f_вых/f_вп таблица 3.3 [1, с.153],

где k_вых,вп = 5÷7

k_вых,вп = 19,6/2,9 = 6,8 – условие соблюдается.

Для определения диаметра одного выхлопного отверстия воспользуемся выражением.

D_вых = = 2,5 см = 25 мм.

За конструктивный ход встряхивания Н принимают ход встряхивающего поршня от его начального положения до полного открытия выхлопных отверстий. Конструктивный ход встряхивания Н найдем в зависимости от диаметра поршня по графику [1, с.152] принимаем Н = 58 мм.

ХТИ – Филиал СФУ Кафедра МиТЛП гр. 49 - 1

Протяженность участка впуска, расширения, выхлопа, а также приведенную высоту вредного пространства найдем с помощью безразмерных величин, табл.[1, с.153]

h_вп = H_вп/H;

где H_вп – ход впуска; H – конструктивный ход встряхивания; h_вп – относительный ход впуска, h_вп = 0,45÷0,55, принимаем h_вп = 0,55;

H_вп = H * h_вп = 58 * 0,5 = 29 мм.

Относительный ход расширения

h_р = H_р/H,

где h_р = 0,5÷0,25, принимаем h_р = 0,2.

Тогда ход выхлопа

h_вых = H_вых/H,

где h_вых = 0,2÷0,35, принимаем h_вых = 0,3.

H_вых = 0,3 * 58 = 17,4 мм.

Приведенная высота вредного пространства [1, с.148]

Н_н = V_н/F_в

где V_н – объем вредного пространства.

Высоту вредного пространства также можно найти с помощью безразмерной величины. Относительная начальная высота.

h_н = Н_н/Н,

где h_н = 0,75÷1,12, принимаем h_н = 1,0.

Тогда начальная высота (вредное пространство) будет равно Н_н = Н, Н_н = 58, мм.

Относительный ход встряхивания будет равен

h_в = (Н_н+Н)/Н_н,

где h_в = 0,8÷2,3.

Для нашего случая; h_в = (58+58)/58 = 2 – условие выполняется.

По таблице 3.3 [1, с.153] находим относительный вес полезной нагрузки g_гр. Для машин без амортизации ударов с клапанным воздухораспределением g_гр = 0,4÷0,5, принимаем g_гр = 0,5. g_гр = G_гр/ G. где G – общий вес поднимаемых частей. G = 6,98/0,5 = 13,96 кН. Относительный вес поднимаемых при встряхивании частей машины g_в = G_в/ G

где G_в – вес частей машины участвующих при встряхивании.

По таблице 3.3 [1, с.153] находим g_в = 0,5÷0,6, принимаем g_в = 0,55.

G_в = 0,55*13,96 = 7,68 кН.

для определения площади встряхивающего поршня воспользуемся условным коэффициентом запаса, представляющим собой отношение подъемной силы встряхивающего поршня р_м*р_н к общему весу поднимаемы частей G, при условии, что давление в поршневом пространстве равно магистральному р_м = 6 кгс/см² = 60 н/см.

М = р_м *F_в/G,

где F_в – площадь встряхивающего поршня.

По таблице 3.3 [1,с.153] условный коэффициент запаса для машин без амортизации ударов с клапанным воздухораспределением М = 1,5÷2,0, принимаем М = 1,75, тогда

F_в = М*G/ р_м

F_в = 1,75*13,96/6 = 407,2 см².

Диаметр встряхивающего поршня.

d_в = ,

d_в = = 22,8 см = 228 мм.

Принимаем d_в = 250 мм. Площадь принятого поршня. F_в = π*D_в²/4 F_в =3,14*250²/4 =490 см².