18 Расчет пневматической прессовой формовочной машины

Задание. Определить основные конструктивные параметры пневматической прессовой машины.

Исходные данные. Давление воздуха в сети Р₀=6,0 кГ/см². Площадь опоки F₀ =50*40=2000 см²; высота опоки 15 см. Объем модели V_м=0,25*V_оп=0,25*40*50*15=7500 см³. Средняя степень уплотнения смеси в опоке =1,66 г/см³. Начальная степень уплотнения смеси ₀=1,2 г/см³.

Решение.

1 Удельное давление прессования

P=

P=3,0 кг/см²;

2 Вес полезной нагрузки и силы трения

Q+R=0,12pF₀

Q+R =0,12*3*2000=720 кг

R=0,25Q

R =0,25*575=145 кг;

3 Площадь и диаметр прессового поршня

F=

F==1120 см²;

d=

d=38 см;

4 Высота наполнительной рамки

h=

h=4,3см;

5 Строим индикаторную диаграмму прессового механизма (см. рисунок 18.1)

В точке 1

P₁=1+

P₁=1+=1,64 атм

S₁=S₀=4,0 см;

В точке 2

P₂=P₁=1,64 атм

S₂=S₀+z

S₂=4,0+2,0=6,0 см (z=2 см);

В точке 2а

P_2a=P₂+

P_2a=1,68 атм

S_2a=S₂=6,0 см;

В точке 3

P₃=P₂+

P₃=6,7 атм

S₃=S₀+z+h

S₃=4,0+2,0+4,3=10,3 см;

В промежуточных точках n₁ и n₂

=1,35 г/см³;

=1,5 г/см³;

3,42 атм;

2,07 атм;

S_n1=S₀+z+h_n1=4+2+1,4=7,4 см;

S_n2=S₀+z+h_n2=4+2+2,8=8,8 см;

В точке 4

P₄=1+

P₄=1+=1,38 атм

S₄=S₃=10,3 см;

В точке 5

P₅=P₄=1,38 атм

S₅=S₁=4 см;

6 Индикаторный расход сжатого воздуха

V=F(S+S₀)(P₀+1)–V₀*10^–6

V=[1120(6,3+4)(6+1)–1120*4]*10^–6=0,076 м³.

1 – плита упорная;

2 – рамка наполнительная;

3 – смесь формовочная;

4 – модель;

5 – опока;

6 – стол прессовый;

7 – поршень;

8 – корпус цилиндра.

Рисунок 18.1 - К расчету пневматической прессовой

формовочной машины

19 Расчет рычажно-прессовой формовочной машины

Задание. Определить необходимое прессовое усилие, а также конструктивные параметры рычажно-прессовой машины типа БИФ-1, предназначенной для изготовления литейных форм прессованием под высоким удельным давлением.

Исходные данные. Размер опок А₀В₀H₀=450350120 мм. Размеры модели А_мВ_мH_м=25020062 мм. Начальная плотность смеси равна 1,2 г/см³. Заданная плотность смеси в форме =1,7 г/см³.

Решение.

1 Высота наполнительной рамки

h=

h==4,25см;

2 Напряжение смеси в нижних слоях формы

кг/см²;

3 Напряжение смеси в верхних частях объема С (рисунок 19.1)

где H_м=6,2 см; =0,5; f=0,7;

U=2(A₀+B₀+A_м+В_м)=2(45+35+25+20)=250 см;

F=F₀–F_м=45*35–25*20=1080 см²;

кг/см²,

4 Напряжение смеси в объеме В

где k=0.2; =30;

=19,7 кг/см²,

5 Напряжение смеси в объеме А

60 кг/см²;

6 Прессовое усилие

P_пр=₁F_м+₃(F₀–F_м)+ ₂*f*2(A₀+B₀)(H₀–H_м)

P_пр =60*500+6,32(1580–500)+ +19,7*0,7*2(45+35)(12-6,2)

50000 кг=50 т.;

7 Усилие прессующего цилиндра

P_ц=

где =10; =5;

P_ц=кг,

8 Диаметр прессующего цилиндра

d=

d=см;

Принимаем d=250 мм.

Рисунок 19.1 - К расчету рычажно-прессовой формовочной

машины

20 Расчет пескострельной стержневой машины

Задание. Определить основные конструктивные параметры пескострельной стержневой машины.

Исходные данные. Машина предназначена для изготовления стержней весом G=40 кг в ящиках размером 800600400 мм.

Решение.

1 Диаметр гильзы пескострельного резервуара (рисунок 20.1)

D=90

D=308 мм;

Рисунок 20.1 - К расчету пескострельного резервуара

2 Высота верхней и нижней части гильзы

H_в=0,5D

H_в=0,5*308=154 мм;

H_н=1,65D

H_н=1,65*308=509 мм;

3 Общая высота гильзы

H=H_в+H_н

H=154+509=663 мм;

4 Эквивалентный диаметр впускного клапана

d_кл=0,3D

d_кл=0,3*30,8=9,2 см;

5 Площадь сечения впускного клапана

F_кл=

F_кл==66,5 см²;

6 Эквивалентный диаметр выходного отверстия насадки

d_вых=0,3D

d_вых =0,3*308=9,2 см;

7 Площадь сечения выходного отверстия насадки

F_вых=

F_вых==66,5 см²;

8 Площадь сечения прорезей в нижней части гильзы

F_н=1,0*F_кл

F_н=1,0*66,5=66,5 см²;

9 Площадь сечения прорезей в верхней части гильзы

F_в=0.3F_кл=0.3*66.5=20 см²;

10 Суммарная площадь сечения вентиляционных отверстий

F_вент=0,6*F_вых

F_вент =0,6*66,5=40 см²;

11 Емкость ресивера

V₀=

V₀=428000 см³=428 л;

12 Требуемое усилие прижима ящика к пескострельному резервуару при p₀=6.0 кг/см²

P=0,6p₀F_ящ+Q–R

где Q – вес поджимного стола с полезной нагрузкой, кг;

R– сила трения при отжиме стола, кг;

F_ящ– площадь стержневого ящика, см²;

P₀– давление воздуха в сети, кг/см².

P=0,6*6*80*60+600–150=17730 кг,