Выбор основных параметров пескодувных машин

Расчет рабочих резервуаров пескодувных машин состоит в определении таких значений конструктивных параметров, которые обеспечивают непрерывное питание формы смесью и создают условия, благоприятные для образования прессующего кома и уплотнения смеси в форме. Помимо этого, при проектировании пескодувной машины подлежат расчету элементы ее конструкции.

При проектировании пескодувных машин исходными параметрами являются наибольший объем стержня и рабочая емкость пескодувного резервуара.

Размеры надувной плиты, расстояния от рабочего стола до надувной плиты для машин, предназначенных для изготовления стержней в ящиках с горизонтальным или вертикальным разъемом, производительность машин (продолжительность цикла) регламентируются ГОСТ 8907–71.

Помимо перечисленных параметров, определяют также диаметр D и высоту Н гильзы, площадь проходного сечения вдувного клапана F _кл, суммарную площадь прорезей в гильзе F _г, площадь сечения выходного отверстия F _вых, суммарную площадь сечения вентиляционных отверстий F _вент, емкость ресивера V ₀, необходимое усилие прижима ящика P.

Значения этих параметров находят по эмпирическим формулам, полученным на основании экспериментальных исследований рабочего процесса пескодувных машин в диапазоне изменения массы стержня от 1 до 100 кг.

Диаметр гильзы зависит от массы стержня и определяется по формуле

,

(69)

где D – диаметр гильзы, мм;

m – масса стержня, кг.

Высоту гильзы Н нужно выбирать в пределах

,

(70)

Диаметр вдувного клапана должен составлять

,

(71)

Если машина имеет несколько вдувных клапанов, то суммарная площадь их проходных сечений должна быть

,

(72)

где d _кл – величина, определяемая по формуле (71).

Площадь сечения F _пр ширину D_пр прорезей в гильзе определяют по формулам:

для верхней части гильзы

,	(73)
,	(74)

для нижней части гильзы

,	(75)
.	(76)

После выбора значений D, Н, D_в, D_н, F _в, F _н прочерчивают расположение прорезей на развертке гильзы, стараясь распо­ложить их по возможности равномерно. В верхней части гильзы прорези располагают обычно горизонтально, а в нижней – вертикально. Технологически удобно прорези в гильзе не фре­зеровать, а изготовлять гильзу витой с прорезями, являющимися зазорами между витками. В этом случае принимают

,	(77)
.	(78)

При этом создаются условия для равномерного подвода воз­духа через всю боковую поверхность гильзы.

Диаметр выходного отверстия насадки определяют по фор­муле

.

(79)

В случае, когда насадка имеет несколько выходных отверстий или когда отверстия некруглые, суммарная площадь отверстий должна составлять

,

(80)

где d _вых – величина, определяемая по формуле (79).

При проектировании насадки угол конусности обычно принимают равным 45°. В случае не­обходимости его можно изменять в пределах от 40 до 60°.

Суммарную площадь вентиляционных отверстий рекомендуется принимать из соотношения

.

(81)

Величина F _вент включает венты, как в надувной плите, так и в стержневом ящике. Верхний предел коэффициента в фор­муле (81) относится к меньшим значениям d _вых, а нижний – к большим.

Влияние отношения объема ресивера к объему гильзы (V ₀ /V _г) на плотность стержня ослабевает с ростом диаметра гильзы D. Объем ре­сивера определяют по формуле

,

(82)

где D – диаметр гильзы, м;

j – коэффициент уменьше­ния плотности смеси из-за ограниченного объема ресивера (V₀ ¹ ¥).

Рекомендуется принимать для расчета j = 0,01¸0,05, причем верхний предел относится к рабочим резервуарам малых размеров, а нижний – к большим резервуарам. Таким образом, чем больше размеры гильзы, тем относительно меньшим должен быть объем ресивера.

Требуемое усилие прижима технологической емкости к надувной плите определяют по формуле

,

(83)

где р _м – давление сжатого воздуха в магистральной сети, Па;

F _ящ – максимальная площадь технологической емкости в направлении перпендикулярном надуву, м².

Обычно усилия прижима, создаваемые установленными на существующих машинах пневматическими и гидравлическими цилиндрами, значительно больше требуемых формулой (83). Поэтому проверочный расчет на прочность элементов машины следует вести по наибольшему усилию прижима, определяемому по формуле

,

(84)

где a – коэффициент, учитывающий трение поршневых колец и сальников; для расчета пескодувных машин можно принимать a = 0,92;

р – максимальное давление сжатого воздуха или масла в пневматическом или гидравлическом цилиндре, Па;

F _ц – площадь поршня прижимного цилиндра, м².