2. Тема 1.2 Встряхивание и встряхивающие машины (4 часа)
Сущность динамического уплотнения. Классификация встряхивающих цилиндров, их рабочий процесс.
АНАЛИЗ РАБОТЫ ВСТРЯХИВАЮЩЕЙ МАШИНЫ
И ПОСТРОЕНИЕ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ
ВСТРЯХИВАЮЩЕГО МЕХАНИЗМА
Сущность уплотнения встряхиванием
Уплотнение форм встряхиванием происходит под действием сил инерции смеси. Поднимаясь на некоторую высоту (0,05…0,08)м, стол встряхивающей машины вместе с опокой, наполненной смесью, падает, ударяется о корпус цилиндра. При этом кинетическая энергия, сообщенная смеси, переходит в работу уплотнения.
Таким образом, уплотнение идет за счет сил инерции: нижний слой смеси тормозится модельной плитой, а последующие слои продолжают двигаться по инерции, уплотняя друг друга. Кроме того, происходит перетекание слоев из мест более напряженных в места менее напряженные (рыхлые, недоуплотненные)
После некоторого числа (20…60) ударов наступает стабилизация уплотнения, т.е. для каждого варианта, связанного с изменением габаритов опоки, модельной плиты, модели, можно найти и задать такой режим работы (оптимальное число ударов при данной высоте встряхивания), при котором качество уплотнения будет высоким, а расход энергии минимальным.
Лабораторная прессово-встряхивающая формовочная машина
Основные узлы (рисунок 1.2.1): прессовый цилиндр 1, прессовый поршень 2, встряхивающий поршень со столом 3, устройство 4 для извлечения модели из формы, прессовая колодка 8. К столу машины крепится модельная плита 5 с опокой 6 и устанавливается наполнительная рамка 7.
Работа машины
Перед началом работы прессовый поршень 2 и встряхивающий поршень 3 опущены в исходное положение так, что стол опирается на корпус цилиндра 1, при этом отверстия «а» и «б» совмещены. На стол устанавливается модельная плита 5, опока 6, засыпается смесь, колодка 8 на траверсе повернута от рабочего стола вправо.
Затем под встряхивающий поршень подается сжатый воздух по каналам «а» и «б», выбирается вредное пространство V0 и встряхивающий поршень начинает подниматься вверх. При движении поршня вверх выбирается ход наполнения Se и перекрывается впускное отверстие (происходит отсечка воздуха), впускное отверстие еще закрыто, происходит расширение воздуха до тех пор, пока не откроется выпускное отверстие, ход встряхивающего поршня при этом составит величина S0 + Sr. Стол с опокой поднимается на максимальную величину S.
Затем открывается выхлоп «в», поршень падает вниз, закрывается выхлопное отверстие и через некоторое время открывается впускное отверстие, происходит удар стола о корпус цилиндра.
После многократного срабатывания встряхивающего цилиндра, работа его прекращается. Поворачивается траверса с прессовой колодкой на рабочую позицию над столом. Воздух подается под прессовый поршень 2 (отверстие «г») и происходит доуплотнение верхних слоев формы прессованием. Стол возвращается в исходную позицию.
Затем механизм 4 поднимается вверх и снимает опоку с модельной плиты, поднимая опоку вверх. Готовая полуформа снимается вручную, а механизм протяжки возвращается в исходное положение.
а, б – отверстия для впуска воздуха под встряхивающий механизм;
в – отверстие для выпуска воздуха из встряхивающего механизма;
г – отверстие для впуска воздуха под прессовый поршень
Рисунок 1.2.1 - Схема прессово- встряхивающей машины
При проектировании пневматического встряхивающего цилиндра основной целью является выбор оптимальных конструктивных параметров, обеспечивающих наибольшую эффективность механизма. К таким параметрам относятся: площадь встряхивающего поршня Fn, высота подъема рабочего стола S, элементы воздухораспределения Se, Sr, расход сжатого воздуха на один удар встряхивания V, сечения впускных отверстий fвп, fвып.
Эффективность встряхивающего механизма может быть оценена его производительностью, т.е. отдачей каждого кубического метра израсходованного воздуха и превращением его в полезную работу уплотнения смеси.
Индикаторные диаграммы встряхивающих цилиндров разного типа
И их расчеты см. ЛАБ.РАБ. №2