- •Курс лекций
- •Содержание
- •1. Введение
- •2. Классификация формовочных и стержневых машин
- •3. Прессовые формовочные машины
- •3.1. Особенности прессовых формовочных машин
- •3.2. Напряженное состояние литейной формы. Опока без модели
- •3.3. Напряженное состояние литейной формы. Опока с моделью
- •3.4. Способы снижения основного недостатка прессования
- •3.4.1. Прессование с профильной засыпкой смеси в опоку
- •3.4.2. Прессование жесткой профильной колодкой
- •3.4.3. Прессование решеткой
- •3.4.4. Прессование гибкой диафрагмой
- •3.4.5. Прессование с применением многоплунжерной головки
- •3.4.6. Прессование блоком мягкой резины
- •3.5. Прессование роторной головкой
- •3.6. Прессование лопастным рабочим органом
- •3.7. Верхнее и нижнее прессование
- •3.8. Аналитическое уравнение прессования
- •3.9. Эмпирические уравнения прессования
- •3.10. Расчет высоты наполнительной рамки
- •3.11. Влияние вибрации на уплотнение прессованием
- •4. Встряхивающие формовочные машины
- •4.1. Общая характеристика встряхивающих машин
- •4.2. Классификация встряхивающих формовочных механизмов
- •4.2.1. Классификация по роду привода
- •4.2.2. Классификация по характеру рабочего процесса
- •4.2.3. Классификация по степени амортизации удара
- •4.3. Характер уплотняющего воздействия на формовочную смесь
- •4.3.1. Кинетика сил инерции при ударе встряхивающего стола
- •4.3.2. Уплотнение формовочной смеси при встряхивании
- •4.3.3. Распределение сжимающих напряжений по высоте формы
- •4.3.4. Качество уплотнения формовочной смеси при встряхивании
- •4.3.5. Эмпирические уравнения встряхивания
- •4.4. Индикаторные диаграммы встряхивающих механизмов
- •4.5. Комбинированный механизм уплотнения
- •5. Пескометы
- •5.1. Классификация, устройство и работа пескометов
- •5.2. Физические основы процесса уплотнения пескометом
- •5.3. Потребляемая пескометной головкой мощность
- •6. Пескодувные машины
- •6.1. Классификация пескодувных машин
- •6.2. Устройство и работа пескодувных машин
- •6.3. Выбор основных параметров пескодувных машин
- •6.4. Границы применимости процесса
- •7. Импульсные машины
- •7.1. Процесс импульсного уплотнения
- •7.2. Импульсные головки
- •8. Комбинированные методы уплотнения
- •8.1. Предпосылки комбинированных методов уплотнения
- •8.2. Встряхивание с допрессовкой
- •8.3. Комбинированные импульсные методы уплотнения
- •8.4. Пескодувно-прессовый и пескодувно-импульсный методы
- •9. Сравнение методов уплотнения
- •10. Стержневые машины
- •11. Способы приведения формовочных машин в действие
- •12. Оборудование для приготовления смесей
- •12.1. Технология обработки формовочных материалов
- •12.2. Состав смесеприготовительных систем
- •12.3. Физические основы смешивания и классификация смесителей
- •12.4. Катковые смесители (бегуны)
- •12.5. Основы теории работы катковых смесителей (см)
- •12.6. Центробежные смесители
- •12.7. Лопастные и барабанные смесители
- •12.8. Разрыхлители и дезинтеграторы
- •13. Оборудование для приготовления свежих формовочных материалов
- •13.1. Оборудование для сушки и охлаждения песка и для сушки глины
- •13.1.1. Одноходовое горизонтальное барабанное сушило
- •13.1.2. Трехходовое барабанное сушило (20.10.11)
- •13.1.3. Особенности процесса сушки в барабанных сушилах
- •13.1.4. Установки для сушки и охлаждения песка в кипящем слое
- •13.2. Дробильно-размольное оборудование
- •13.2.1. Способы механического дробления
- •13.2.2. Физические основы процесса дробления.
- •13.2.3. Щековые дробилки
- •13.2.4. Валковые дробилки
- •13.2.5. Молотковые дробилки
- •13.2.6. Шаровые мельницы
- •13.2.7. Молотковые мельницы
- •13.2.8. Вибрационные мельницы 10.11.11.
- •13.3. Механизация процесса приготовления глинистой суспензии
- •14.1. Технология переработки отработанных формовочных смесей
- •14.2 Магнитные железоотделители
- •14.2.1. Шкивные железоотделители
- •14.2.2. Ленточные магнитные железоотделители 17.11.11
- •14.3. Оборудование для просеивания формовочных материалов
- •14.3.1. Плоское механическое сито
- •14.3.2. Барабанное полигональное сито
- •14.3.3. Вибрационное сито
- •14.3.4. Основы теории работы плоского механического сита
- •14.4. Установки гомогенизации и охлаждения отработанных смесей 1.12.11.
- •14.5. Устройства для регенерации отработанных смесей
- •15. Оборудование хранения и раздачи материалов и смесей
- •15.1. Бункеры для хранения сыпучих материалов 8.12.11.
- •15.2. Затворы
- •15.2.1. Секторный затвор
- •15.2.2. Челюстной затвор
- •15.2.3. Шиберный затвор
- •15.3. Питатели
- •15.3.1. Ленточный питатель
- •15.3.2. Пластинчатый питатель
- •15.3.4. Лотковый питатель
- •15.3.5. Тарельчатый питатель
- •15.3.6. Лопастной питатель
- •15.4. Дозаторы
- •15.4.1. Бункерный дозатор
- •15.4.2. Коробчатый дозатор
- •15.4.3. Поворотный дозатор
- •15.4.4. Шиберный дозатор
- •15.4.5. Весовые дозаторы
- •16. Оборудование для выбивки форм и стержней
- •16.1. Классификация выбивных устройств
- •16.2. Вибровозбудители
- •16.3. Подвесные вибраторы и вибрационные траверсы
- •16.4. Выбивные решетки
- •16.4.1. Рабочий процесс механических выбивных решеток
- •16.4.2. Выбивная эксцентриковая решетка
- •16.4.4. Выбивная инерционно-ударная установка
- •16.4.5. Установки с выдавливанием кома
- •16.4.6. Выбивка форм с крестовинами
- •16.4.7. Выбивные решетки с транспортированием отливок
- •16.4.8. Конструктивные особенности инерционных решеток
- •16.5. Выбивной барабан
- •16.6. Оборудование для удаления стержней из отливок
- •16.6.1. Пневматические вибрационные машины
- •16.6.2. Гидравлические камеры
- •16.6.3. Электрогидравлические установки
- •17. Оборудование для финишных операций
- •17.1. Отделение элементов литниковых систем
- •17.1.1. Механическое отделение элементов литниковых систем
- •17.1.2. Кислородно-ацетиленовая резка
- •17.1.3. Разделительная воздушно-дуговая резка металлов
- •17.2. Очистка и зачистка отливок
- •17.2.1. Рубильные молотки
- •17.2.2 Галтовочные барабаны
- •17.2.3 Дробеметная очистка отливок
- •17.2.4 Дробеструйная очистка отливок
- •17.2.5 Вибрационная очистка отливок
- •17.2.5. Зачистка отливок шлифовальными кругами
- •Список рекомендуемой литературы
13.1.4. Установки для сушки и охлаждения песка в кипящем слое
Сущность процесса сушки песка в кипящем слое заключается в следующем. Слой песка 2 (рис. 48), лежащий на перфорированной решетке 3, продувается горячими топочными газами, имеющими температуру 500700 C, в результате чего образуется «кипящий» слой песка.
Благодаря большой скорости множества струй горячих топочных газов и обтеканию ими почти каждой песчинки, расположенный на решетке слой песка почти мгновенно высыхает. Сухие зерна песка «всплывают» кверху и через верх регулирующей заслонки 12 перетекают в желоб 11, а сырые частицы и комья песка опускаются вниз к горячей решетке, к более горячим топочным газам. Попавшие на решетку комья сырого песка быстро переходят в кипящее состояние и поднимаются кверху, а мелкие камешки движутся по наклонной решетке и через зазор между решеткой 3 и регулирующей заслонкой 12 удаляются из кипящего слоя.
Установка работает непрерывно: по мере сушки и удаления сухого песка через желоб 11 сырой песок добавляется через загрузочное отверстие 1.
Установка представляет собой сварной вертикальный барабан, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом, и состоит из трех камер. В камере 8 сжигается газ, в камере 9 топочные газы с температурой 11001200 °C смешиваются (до температуры 400800 °C) с воздухом, поступающим через фурмы 10. Боковые стенки третьей камеры 13 (камера сушки) изготовляют из толстолистовой стали, а наклонную решетку 3 – из жаростойкой стали. Суммарное проходное сечение отверстий в решетке диаметром 2,53 мм составляет 67 % ее площади.
Рис. 48. Установка для сушки песка в кипящем слое |
Производительность таких установок 810 т/ч, а производственной площади они занимают значительно меньше, чем барабанные сушила. Установки подобного типа нашли применение в технологическом процессе изготовления стержней по нагреваемой оснастке.
Широкую известность получили установки для сушки и одновременного охлаждения песка другой конструкции. Принцип работы этих установок аналогичен принципу работы описанной выше установки в кипящем слое, а конструктивное исполнение иное.
Схема одной из таких установок изображена на рис. 49.
Вентилятор 1 подает воздух в газовую или мазутную горелку 2 и камеру смешения 3, где он несколько охлаждает топочные газы до 600800 C. С этой температурой смесь воздуха и продуктов сгорания проходит через сопла сушильной решетки 7 в камеру сушки 6. Песок, предназначенный для сушки, транспортируется в бункер 5 сырого песка, из которого вибрационным питателем 4 равномерно подается в камеру сушки 6. Производительность вибрационного питателя можно регулировать (в весьма широких пределах) либо изменением угла его наклона, либо изменением частоты и амплитуды вибратора. Просушенный в камере 6 песок собирается в лотке 8 сушила. При соответствующей массе автоматически открывается откидной клапан, и песок поступает на решетку 9 охлаждающей камеры 13. Смесь воздуха и продуктов сгорания с температурой 50 °C выбрасывается через циклон 10 в атмосферу. В камере 13 песок охлаждается воздухом, нагнетаемым вентилятором 14, и проходит через отверстия в решетке 9. Охлажденный до температуры 30 °C песок через клапан-мигалку 11 пересыпается на ленточный конвейер 12. Топка внутри выложена огнеупорным кирпичом. Сушильная решетка 7 изготовлена из жаростойкой стали. Установка оборудована устройствами для автоматического измерения температуры газов при входе в камеру сушила, при выходе их из сушила и из охлаждающей камеры.
Рис. 49. Установка для сушки и охлаждения песка |
Производительность установок подобного типа 2,55 т/ч. Начальная влажность песка 38 %, конечная – близка к нулю. Мощность установки 15 кВт, масса 3 т, габаритные размеры 3600x3100x3400 мм.
Главное преимущество этих установок – высокая эксплуатационная надежность и качество просушиваемого материала.