700X600x200 мм

3.3.1 Расчет усилия передвижения плиты [16]

После заполнения опоки плита должна вернуться в начальное положение, перекрыть выходные отверстия вышерасположенного бункера, принимая на себя давление слоев смеси. Поэтому усилие для передвижения плиты при заполнении коробки:

где Р - вертикальное усилие от давления смеси на горизонтальную плиту;

- вес плиты, 300Н;

f- коэффициент трения плиты о резиновые вкладки, f=0,8;

- коэффициент трения смеси по плите;

- коэффициент запаса, 1,3-1,5.

Полное вертикальное усилие, действующее на горизонтальную поверхность плиты:

где - насыпной вес неуплотненной формовочной смеси, S = 1300кг/л

R - гидравлический радиус выпускного отверстия, для прямоугольного

отверстия и b - стороны отверстия,

коэффициент трения материала о материал, =tgα, α- угол естественного скоса материала в условиях покоя, для формовочной смеси α=38^О

К - коэффициент подвижности материала:

F- площадь выпускного отверстия в свету, 0,013м²

Так как отверстий 16 - Р = 9,1 * 16 = 145,Н

Максимальное значение Р3алолн имеет в начальный момент времени трогания плиты с места при открытии затвора, когда приходится преодолевать силы трения от веса столба смеси, действующего на наибольшую поверхность плиты.

Коэффициент трения смеси по плите определяется:

(3.3)

где W - влажность формовочной смеси, %.

= 0,06(5+ 1,7)=0,4

= 1,4[0,4 • 145,6 + 0,8(145,6 + 2 • 300)] = 916,61Н

Для учета дополнительного сопротивления материала, перерезаемого при закрытии выходных отверстий, необходимо ввести коэффициент

т.е.

3.3.2 Расчет усилия движения передвижной рамы [16]

После заполнения опоки передвижная рамка начинает двигаться, при этом происходит всасывания песка в вытяжную полость по средствам гибкого рукава. Таким образом, рама отрезает слой формовочной смеси. Поэтому усилие для передвижения рамы:

(3.4)

где Р - горизонтальное усилие от давления смеси на передвижную часть;

- вес рамы, 500Н;

- коэффициент трения рамки о наполнительную рамку, f=0,2 коэффициент трения смеси по рамке, определяется по формуле 3.3

коэффициент запаса, 1,5.

Полное вертикальное усилие, действующее со стороны смеси:

(3.5)

где - горизонтальное давление, определяемое:

(3.6)

где - насыпной вес неуплотненной формовочной смеси,=1300кг/м3

у - расстояние от центра тяжести подвижной части рамки до верхнего уровня материала в бункере, конструктивно - у=560мм;

К - коэффициент подвижности материала:

- угол естественного скоса материала в условиях

покоя, для формовочной смеси = 38°.

Тогда = 1300 • 0,560 • 0,238 = 1,73кПа

F - площадь поверхности контакта рамки и смеси, 0,065м2

Р = 1732,6 • 0,065 = 112,62Н

= 1,5[(0,4 + 0,2)112,62 + 500] = 851,4Н

3.3.3 Расчет пневмоцилиндров [16]

Задача: рассчитать пневмоцилиндр двустороннего действия для открытия и закрытия стальной пластины затвора.

Сила полезного сопротивления, преодолеваемого пневмоцилиндром, исходя из результатов расчета п.3.3.1, равна 1,4кН. Тогда диаметр поршня определяем:

(3.7)

где - давление воздуха в магистрали,=0,4 МП;

m- величина относительной нагрузки; согласно рекомендациям [16]

Тогда

Согласно рекомендаций [16 таб. 12.1] выбираем ближайший больший

диаметр- 100мм.

Тогда, сила полезного сопротивления равна

Потери на трение принимаем равными 12,5% от усилия, преодолеваемого пневмоцилиндром, т.е. 0,2 кН.

Согласно таб.12.1 [16]: диаметр штока - 25мм. Длина хода поршня, исходя из конструкции дозирующего устройства и рекомендаций - 20мм Время срабатывания t пневмоцилиндра определяем по рис. 12.5 [16]. t=0,3 сек.

Задача: рассчитать пневмоцилиндр двустороннего действия для перемещения подвижной рамки.

Сила полезного сопротивления, преодолеваемого пневмоцилиндром, исходя из результатов расчета п.3.3.2, равна 851,4 Н. Тогда диаметр поршня определяем:

где - давление воздуха в магистрали, Рм =0,4 МПа

- величина относительной нагрузки; согласно рекомендациям [16]

выбираем n=0,55.

Тогда

.

Согласно рекомендаций [16 таб. 12.1] выбираем ближайший больший диаметр -80мм.

Тогда, сила полезного сопротивления равна:

Потери на трение принимаем равными 12,5% от усилия, преодолеваемого пневмоцилиндром, т.е. 0,14 кН.

Согласно [16, таб.12.1]: диаметр штока - 25мм. Длина хода поршня, исходя из конструкции дозирующего устройства и рекомендаций -800мм Время срабатывания t пневмоцилиндра определяем по рис. 12.5 [16]. t=2,0c

3.3.4 Расчет скорости заполнения опоки [16]

Для того чтобы столб смеси высотой К, находящийся в бункере, успел разгрузиться сквозь окно за время перемещения над ним опоки с наполнительной рамкой, необходимо, чтобы от момента, когда смесь в

(3.8)

где - коэффициент, учитывающий, что смесь из бункера разгружается по законам свободного падения, а в условиях стесненного движения сыпучего тела, испытывающего трение смеси о стенки бункера и внутреннее трение отдельных слоев смеси друг о друга

Существенным недостатком такого расчета является то, что не учтена полощадь щели, через которую просыпается смесь, так как считается, что площадь щели и опоки одинаковы. Для расчета времени заполнения опоки с разрабатываемого дозирующего устройства, необходимо учесть в этих площадях

Исходя из этой необходимости, введем коэффициент α, учитывающий

разность длин. Коэффициент можно рассчитать по формуле:

Где x- количество отверстий через которые поступает смесь

b-длина щели, 20мм

Так как нет необходимости в мгновенном высыпании всего столба смеси, то следует учитывать только ту высоту, которая необходима для заполнения опоки и наполнительной рамки, тогда вместо К следует вести расчет по h_к - высота столба смеси, необходимой для заполнения опоки и наполнительной рамки, с поправочным коэффициентом 1,5, учитывающим расстояния между выпускными отверстиями.

Тогда расчет времени будет выглядеть: