double arrow

Вибровозбудители

Классификация выбивных устройств

Оборудование для выбивки форм и стержней

Весовые дозаторы

Весовые дозаторы бывают периодического и непрерывного действия.

Весовые дозаторы периодического действия конструктивно представляют собой платформу, опирающуюся на измерительный преобразователь, например, тензометрический. Точ­ность дозировки у весовых дозаторов выше, чем у объемных дозаторов.

Весовые дозаторы непрерывного действия сочетают в одном аг­регате устройства для взвешивания и регулирования подачи мате­риала; применяются, в основном, в автоматизированном производстве. Конструктивно они могут быть устроены в виде ленточного конвейера, один из поддерживающих роликов которого опирается на измерительные преобразователи. Измерение происходит путем считывания показаний через малые промежутки времени с последующим суммированием результатов. По результатам измерения можно менять скорость движения конвейера, регулируя тем самым расход материала. Функционирование устройства осуществляется с помощью микропроцессорной техники.


Выбивка форм из опок и выбивка отливок из форм по своим санитарно-гигиеническим условиям являются наиболее тяжелыми операциями из всего цикла изготовления отли­вок, так как сопровож­даются большим выделением пыли, газов, тепла и высоким уровнем шума.

Ввиду большого разнообразия форм, подвергаемых выбивке, в литейных цехах применяют широкую номенклатуру выбивного оборудования.

Самыми простыми устройствами, применяемыми в небольших цехах единичного и мелкосерийного производства, являются подвесные вибраторы (вибрационные скобы) и вибрацион­ные траверсы.

Самым распространенным видом выбивного оборудования, применяемого для выбивки форм практически любой массы, в цехах с различным характером производства являются электромеханиче­ские вибрационные решетки.

По способу возбуждения колебаний различают эксцентриковые и инерционные выбивные решетки. В эксцентриковых решетках между электродвигателем и корпу­сом решетки имеется жесткая кинематическая связь, а колебания корпуса осуществляются эксцентриковым валом, ко­торый является вибровозбудителем кругового действия. В инер­ционных решетках электродвигатель вращает механический вибровозбудитель, укрепленный на корпусе ре­шетки, а колебания корпуса вызываются действием инерционных сил вибровозбудителя, который может быть как кругового, так и направленного действия.

Отсутствие жесткой кинематической связи в приводе инерционных выбивных решеток обусловливает их большую надежность и долговечность. Поэтому они вытесняют из производства эксцентриковые решетки.

В зависимости от организации процесса выбивки различают простые выбивные установки, инерционно-ударные установки, установки с выдавливанием кома и установки с транспортированием отливок.

В простых выбивных установках форма устанавливается на полотно решетки, а по окончании процесса выбивки отливки и опоки остаются на том же месте, куда была поставлена форма.

Инерционно-ударные установки применяются для выбивки крупногабаритных форм. Выбиваемая форма устанавливается не на полотно решетки, а над ним на специальных подставках, расположенных за пределами решетки. При этом между формой и полотном остается промежуток. После включения выбивная решетка начинает ударять по форме снизу своим полотном, приводя к разрушению кома смеси.

На автоматических линиях, для удаления форм из опок, не имеющих крестовин, широко используют установки, работающие методом выдавливания. При этом опока удерживается каким-либо устройством, а форма вместе с отливкой выдавливается из нее. Затем формо­вочная смесь отделяется от отливки на решетке или в барабане.

В установках с транспортированием при каждом ударе отливки смещаются вдоль полотна решетки. Возможность транспортирования отливок вдоль полотна решетки позволяет организовать непрерывный процесс выбивки, что важно для повышения производительности автоматических линий. Выбивные решетки с транспортированием вы­полняют только инерционными. В них применяют вибро­возбудители как кругового, так и направленного действия. Транспортирующие установки автоматических линий работают только с выдавливанием кома.

Для выбивки безопочных форм помимо решеток применяют специальные барабаны и вибрационные желоба.

К выбивающему оборудованию относится также оборудование для удаления стержней из отливок: вибрационные установки, гидравлические, электрогидравлические камеры, а также специальные выбивные установки.

Для создания колебательных движений рабочих органов литейных машин используются вибровозбудители различных конструкций.

Вибровозбудитель золотникового типа представлен на рис. 84. Он состоит из цилиндра, в который помещен массивный поршень. Конструкция поршня представлена на рис. 85. На поршне выполнены две проточки 3 и 5, которые образуют цилиндрические полости, делящие поршень на три объема. В торцах крайних объемов выполнено множество сквозных отверстий 1 и 7, параллельных продольной оси поршня.

Рис. 84. Схема работы золотникового вибровозбудителя

В стенках цилиндра (рис. 84) выполнены воздухоподводящие и воздухоотводящие каналы. Под действием сжатого воздуха поршень перемещается в цилиндре, ударяясь о крышки цилиндра. Происходит это следующим образом.

На рис. 84, а показан момент удара поршня о левую крышку. В этот момент, сжатый воздух из магистрали уже поступает в левую проточку, и, следовательно, в левую полость цилиндра. Правая полость цилиндра соединена с атмосферой. Под действием сжатого воздуха поршень начинает двигаться вправо. В некоторый момент времени впускное отверстие левой полости перекрывается буртом золотника. Подача сжатого воздуха прекращается, однако поршень по инерции движется далее (рис. 84, б). При дальнейшем ходе поршня левая полость соединяется с выхлопом, а правая отключается от атмосферы и соединяется с магистралью. Давление в правой полости начинает расти, но поршень успевает ударить о правую крышку (рис. 84, в). После удара поршень отскакивает и под действием сжатого воздуха начинает двигаться влево (рис. 84, г) и в конце пути ударяет в левую крышку. Далее цикл повторяется до тех пор, пока вибровозбудитель подключен к сети сжатого воздуха.

Рис. 85. Устройство золотника золотникового вибровозбудителя

Одновальные инерционные вибровозбудители кругового действия имеют электромеханический привод. Их принцип действия основан на вращении неуравновешенной массы. Конструктивно такой вибровозбудитель представляет собой вал, ось вращения которого не совпадает с центром масс (рис. 86). Произведение массы груза m на расстояние R между центром масс и осью вращения называется статическим моментом или дебалансом

. (146)

При вращении такого вала возникает сила инерции, вектор которой проходит через ось вращения и центр масс

, (147)

где P и – возмущающее усилие вибровозбудителя, Н;

D – статический момент вала, кг×м;

w – угловая скорость вращения вала, рад/с.

При повороте центра масс поворачивается и вектор силы инерции, как показано на рис. 85, поэтому сила инерции воздействует на устройство, на котором установлен такой вал, под разными углами. Если машина установлена на упругих опорах, то она будет совершать плоскопараллельные колебания. При этом любая точка машины описывает овальные траектории. Отличие траекторий точек от круговых объясняется действием двух факторов. Во-первых, жесткость опор неодинакова в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Во-вторых, движение машины происходит под действием двух сил: возмущающей силы вибровозбудителя и силы тяжести подвижных частей машины.

Рис. 86. Одновальный вибровозбудитель кругового действия
Рис. 87. Вращение вектора силы инерции при вращении вала одновального вибровозбудителя

Если взять два одновальных вибровозбудителя и соединить их зубчатой передачей, как показано на рис. 88, получим двухвальный вибровозбудитель направленного действия. Привод осуществляется к одному из валов. Второй вал будет вращаться за счет зубчатого зацепления. При одинаковых диаметрах шестерен валы будут вращаться зеркально в противоположных направлениях.

При такой конструкции вибровозбудителя проекции сил инерции, перпендикулярные плоскости, проходящей через оси вращения, будут складываться, а проекции, лежащие в этой плоскости – взаимно компенсироваться, как это показано на рис. 89. Иными словами, вибровозбудитель создает силу, синусоидально изменяющуюся по величине, и всегда перпендикулярную плоскости, проходящей через оси вращения валов. Величина силы в любой момент времени определяется выражением

, (148)
, (149)

где P max – максимальное возмущающее усилие вибровозбудителя, Н;

D – общий дебаланс двухвального вибровозбудителя, кг×м;

w – угловая частота вращения валов, рад/с.

Рис. 88. Двухвальный вибровозбудитель направленного действия
Рис. 89. Равнодействующая сил инерции при различных положениях валов двухвального вибровозбудителя

Под действием такого вибровозбудителя машина, установленная на упругом основании будет совершать колебания в направлении действия силы.

Дебалансные валы просты по конструкции и технологичны в изготовлении, однако не допускают регулирования величины возмущающей силы. От этого недостатка свободны валы с дебалансными дисками (рис. 90).

На концах вала 1, вращающегося в подшипниках 2 установлены диски 3 в виде цилиндрических секторов. Валы синхронизируются зубчатыми колесами 4. При проектировании на диске предусматривается несколько отверстий, которые при необходимости можно заполнить металлом в виде пробок. Статический момент диска в этом случае увеличивается, следовательно, увеличивается сила инерции и, соответственно, возмущающая сила вибровозбудителя.

Рис. 90. Вибровозбудитель направленного действия с дебалансными дисками

Поскольку дебалансные диски устанавливаются с внешней, по отношению к подшипникам вала, стороны, их легче менять, чем дебалансные валы.

Требование синхронизации валов зубчатой передачей не является жестким. Можно использовать два отдельных вала с индивидуальными приводами. В этом случае они сами синхронизируются через короткое время после запуска, поскольку установлены на упругом основании. Это позволяет изготавливать унифицированные мотор-вибраторы, то есть, устройства, объединяющие электродвигатель и дебалансный вал в один узел. Такие мотор-вибраторы устанавливают обычно на боковых поверхностях корпуса решетки, что освобождает место под ее полотном и облегчает условия работы вибровозбудителей.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: