Очистное оборудование для очистки отливок массой до 1 тонны

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Кафедра электрометаллургии и литейного производства

Контрольная работа

по дисциплине: Технологическое оборудование литейных цехов

на тему: Очистное оборудование для очистки отливок массой до 1 тонны

Исполнитель:

Анисимова Е.А.

Магнитогорск, 2013

Содержание

Введение

1. Дробеметно-дробеструйная камера ДК-10 м

2. Дробеметный аппарат 393 м

3. Расчет рабочего процесса

4. Состав и особенности конструкции

Заключение

Список использованных источников

Введение

Очистка отливок заключается в удалении с их поверхности приставшей и пригоревшей формовочной и стержневой смеси. Иногда под очисткой ошибочно понимают удаление заливов, заусенцев, следов разъема и неровностей, оставшихся после обрезки или отбивки питателей и литников. Эти операции производят обычной механической обработкой, включающей обработку пневмозубилами и на обдирочно-шлифовальных станках.

В отличие от очистки дробью и галтовки эти операции носят название зачистных и обрубных.

Для удаления приставших и пригоревших смесей на практике чаще всего применяют галтовочные барабаны, различного вида дробеметное оборудование, реже дробеструйное и гидропескоструйное.

Высокая эффективность дробеметного метода очистки побудила специалистов расширить его технологические возможности. В настоящее время все чаще отливка с комом смеси («шубой») со стержнями извлекается из опок и, минуя выбивные устройства, подается в дробеметную установку, где происходит удаление «шубы», выбивка стержней, очистка от пригара и окалины. Мощная струя дроби в некоторых случаях, особенно на чугунном литье, может удалять небольшие заливы, заусенцы, заглаживать мелкие неровности. Выбитая смесь под струей дроби и при сильной сепарации проходит первичный этап механической регенерации.

Для очистки отливок с глубокими внутренними карманами и обширными полостями, в которые трудно направить струю дроби из дробеметного аппарата, применяют дробеструйную очистку. Она позволяет очищать не только наружные поверхности отливок, но и внутренние полости, недоступные при очистке иным способом.

Применительно к специальным способам литья, когда к чистоте поверхности отливок предъявляются повышенные требования, применяют вибрационный, химический, электрохимический и ультразвуковой способы очистки. Эти способы более дорогие; их применяют главным образом для очистки мелких отливок; они обеспечивают качественную очистку как наружных поверхностей, так и труднодоступных мест и внутренних полостей отливок.

Способы очистки постоянно совершенствуются и развиваются. В условиях массового и крупносерийного производства освоено автоматизированное очистное оборудование, встраиваемое в поточную систему финишных операций литейного цеха.

Характеристики очистных оборудований представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Техническая характеристика очистного оборудования

Из данной таблицы можно сделать вывод, что лучшим очистным оборудованием для очистки отливки массой 1 тонна является дробеметно-дробеструйная камера ДК-10М, так как эта камера предназначена для очистки крупных отливок с массой до трех тонн, в ней есть дробеструйный и дробеметный аппараты, которые улучшают качество очистки отливок.

1. Дробеметно-дробеструйная камера ДК-10М

Дробеметно-дробеструйная камера модели ДК-10М конструкции завода «Амурлитмаш» предназначена для очистки от пригара отливок весом до 3 т после выбивки из них стержней. Камера состоит из собственно камеры (рисунок 1) с дробеметными аппаратами (5,6), поворотного круга, грузовой тележки (9) с приводом (7), дробеструйного аппарата и системы возврата и сепарации дроби.

Камера представляет собой сборную конструкцию, по ее торцам или торцам камеры расположены двери для ввода в камеру грузовой тележки с отливкой. Один дробеметный аппарат установлен на потолке камеры, второй -- на ее боковой стенке.

Рисунок 1 - Дробеметно-дробеструйная камера модели ДК-10M:

1 - транспортер; 2- катушка; 3- распределитель дробеподачи; 4- дробеметный аппарат 1; 5- дробеметный аппарат 2; 6- пневмооборудование; 7- тележка-привод; 8- пульт электрооборудования; 9- тележка грузовая; 10- дробеструйный аппарат

Внутри камеры расположен поворотный круг вал которого установлен в опору. На нижней поверхности круга укреплено коническое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с коническим зубчатым колесом вала привода. Привод поворотного круга состоит из электродвигателя, клиноременной передачи и редуктора. Поворотный круг своим ободом опирается на ролики, размещенные на фундаментной раме. Сверху к листу крепятся рельсы, по которым перемешается грузовая тележка.

Отливка завозится в камеру на тележке сварная рама которой установлена на четырех катках. Передвижение тележки по рельсам осуществляется тележкой-приводом 7. Последняя представляет собой раму, перемещающуюся по тем же рельсам, что и грузовая тележка, на четырех катках. На тележке-приводе установлен электродвигатель с редуктором. Редуктор приводит в действие вал, на конце которого установлена кулачковая полумуфта. Отливка, подлежащая очистке, устанавливается на грузовую тележку, и последняя тележкой-приводом вводится в камеру, где заезжает на поворотный круг. Тележка-привод выкатывается из камеры, ворота закрываются, и поворотный круг приводится в движение. Дробь, выбрасываемая двумя дробеметными аппаратами, производит очистку отливки. Если конфигурация отливки достаточно сложна и отдельные ее участки (обычно внутренние ее полости) не очищаются дробеметными аппаратами, то производится доочистка отливки с помощью дробеструйного аппарата. При этом дробеструйщик находится внутри камеры. В камере установлена блокировка, делающая невозможным включение дробеметных аппаратов при работе в ней дробеструйщика или при открытых воротах камеры.

При очистке в случае необходимости тележка с отливкой выкатывается из камеры, отливка переворачивается, и процесс очистки повторяется.

Отработанная дробь и продукты очистки проваливаются через отверстие настила в бункер. На дне бункера установлен шнек, который транспортирует дробь в барабанный сепаратор. Вал шнека и сита приводится в действие от нижнего барабана элеватора через цепную передачу. Скорость вращения шнека и сита 27 об/мин. В барабанном сепараторе отделяются крупные частицы, а просеянный материал подается к элеватору, который поднимает его и выдает в приемный лоток магнитного сепаратора. Магнитный сепаратор представляет собой ленточный транспортер, приводной шкив которого является электромагнитным шкивом. Последний отделяет дробь от неметаллических включений (песка, пыли). Под сепаратором установлен бункер, разделенный на два отсека. В один отсек падают неметаллические материалы, а в другой -- дробь, проходящая сквозь катушку размагничивания. Из этого отсека дробь по трем дробепроводам попадает к дробеметным и дробеструйному аппаратам.

Управление исполнительными механизмами и аппаратами камеры производится с пульта, установленного с торца камеры.

2. Дробеметный аппарат 393М

Дробеметный аппарат модели 393М конструкции НИИЛИТМАШа предназначен для очистки отливок (и поковок) от пригара струей металлической дроби. В отличие от дробеструйного аппарата дробь здесь выбрасывается лопатками быстровращающегося ротора, поэтому она обладает большей кинетической энергией и очистка происходит более интенсивно. Дробеметный аппарат устанавливается в очистных камерах, на очистных барабанах и столах.

Ротор аппарата помещен в кожухе и посажен на шпинделе. Он приводится в действие от электродвигателя через клиноременную передач. Дробь к ротору подводится через патрубок.

Ротор состоит из двух дисков с отверстиями в центре, соединенных между собой пальцами. Один из дисков закреплен на ступице, посаженной на вал шпинделя. В радиальные пазы дисков вставлены восемь лопаток: лопатки не доходят до центра диска. Для предотвращения выброса лопаток центробежными силами он и фиксируются винтами.

В центральное отверстие диска вставлена неподвижная распределительная камера, укрепленная во фланце кожуха. В верхней части камеры имеется окно. Внутри камеры располагается восьмилопостная крыльчатка (импеллер), закрепленная на валу шпинделя. Лопатки крыльчатки также не доходят до оси ротора. При работе аппарата дробь непрерывно подается в воронку, из которой под действием собственного веса по патрубку она поступает в центральную полость крыльчатки. Лопатки вращающейся крыльчатки подхватывают дробь, которая под действием центробежных сил прижимается к внутренней стенке распределительной камеры, и доставляют ее к окну камеры. Вылетевшая из окна дробь проходит некоторый путь, затем ее подхватывают рабочие лопатки ротора.

Под действием центробежных сил дробь перемещается вдоль лопатки к периферии и выбрасывается с большой скоростью вниз в виде факела (веера). При встрече с отливкой дробь разрушает корку пригара, откалывает ее от отливки, производя этим очистку последней.

Патрубок также крепится к фланцу двумя болтами. Для регулировки положения патрубка само гнездо может быть повернуто относительно кожуха аппарата.

Распределительная камера на внутренней поверхности имеет левую литую нарезку, что предотвращает раздавливание дробинок, попавших в зазор между стенкой камеры и крыльчаткой.

Часть дроби, однако, выбрасывается ротором на стенки кожуха. Поэтому кожух изнутри покрыт защитными листами. Между стенкой кожуха и защитными листами установлены войлочные прокладки, уменьшающие вибрацию кожуха и связанный с ней шум. На нижней части кожуха укреплены резиновые листы, которые задерживают дробь из крайних образующих факела и предотвращают этим износ боковых стенок камеры. Для смены рабочих лопаток верхняя часть кожуха закреплена на шарнирах и может откидываться в сторону.

3. Расчет рабочего процесса

Габаритные размеры Дробеметной камеры ДК-10М и дробеметного аппарата 393М представлены в таблицах 3,4. Исходя из этих данных рассмотрим рабочий процесс типового дробеметного колеса, технические характеристики которого приведены в таблице 2. Размеры втулки импеллера и зазоров представлены на рисунке 2.

Таблица 2 - Технические характеристики дробеметного колеса

При возможном сечении 50Ч6 мм и плотности укладки в нем дроби 2,5 г/см³ максимальная подача дроби в минуту будет составлять 0,05Ч0,006Ч12,5Ч60Ч2,5Ч10³ = 560 кг/мин, что в несколько раз превышает действительную подачу дроби, с которой работает данное колесо.

От этого выбрасываемого импеллером потока дроби очередная (сорадиальная с началом окна в распределительной втулке) рабочая лопатка А, повернувшись с колесом в положение А' (рисунок 3), отсечет и примет на себя некоторый отрезок 1 - 2 потока. Для точки 1 этого отрезка, в которой помещается его хвостовая (задняя) дробинка, можно написать: l²_0-1 + 53² = 70² откуда расстояние между точками 1 и 2 l_0-1 = 46 мм, а угловая координата точки 1:

Расстояние 0 - 2 составит что дает длину отсекаемого каждой рабочей лопаткой отрезка потока дроби 110 - 46 = 64 мм.

По данным П.Н.Аксенова [2] выходные параметры при сходе дробинок 1 и 2 будут следующими: для дробинки 1:

· время движения дробинки по лопатке, t =0,0076 с;

· выходная относительная скорость, w = 18,4 м/с;

· абсолютная скорость схода, v =62 м/с;

· отклонение вектора скорости от касательной, б =17°;

· угол схода, считая он начала окна в распределительной втулке, и=143°;

для дробинки 2 соответственно:

· время движения дробинки по лопатке, t =0,0047 с;

· выходная относительная скорость, w = 44,2 м/с;

· абсолютная скорость схода, v =73 м/с;

· отклонение вектора скорости от касательной, б =37°;

· угол схода, считая он начала окна в распределительной втулке, и=129°.

По этим данным на рисунке 4 построен веер разброса дроби. Расчетный угол разброса составляет (143 - 129) + (37 - 17) = 34є.

Определим скорость, с которой колесо выбрасывает дробь на очищаемые отливки.

Скорость вылета дроби из головки в сочетании с заданным расходом дроби однозначно определяет мощность струи («факела») и тем самым, интенсивность очистки.

Мощность электродвигателя привода дробеметного аппарата может быть получена из рассмотрения характера силового взаимодействия дробинки и лопатки при движении. На радиальную лопатку (рисунок 5) со стороны дробинки действует Кориолисова сила инерции F_k и вызываемая ею сила трения, направленная по лопатке.

Таблица 3 - Технические характеристики дробеметной камеры ДК-10М

Таблица 4- Технические характеристики дробеметного аппарата 393М

4. Состав и особенности конструкции

Камеры, представляющей собой сборно-сварную конструкцию, ограничивающую рабочую зону дробеметной обработки. Внутренняя поверхность камеры защищена быстросменной металлической защитой. Шарнирно с камерой соединены одна или две двери. Камера устанавливается на "0" отметке, что снижает затраты на изготовление фундамента и монтаж.

Двери, представляющей собой сборно-сварную конструкцию, выполняющую функции защиты от вылета дроби из рабочего пространства и консольно-поворотного элемента грузонесущих механизмов. Дверь может быть оснащена подвеской, поворотным столом или колоколом в зависимости от размеров, формы и других параметров изделий, подлежащих очистке. Возможность использования камеры с двумя дверями и любым из 3-х грузонесущих механизмов (подвеска, стол, колокол) делают камеру универсальной и дают возможность максимально увеличить машинное время ее работы. Пневмоприжимы обеспечивают надежное прижатие дверей к уплотнительному контуру дверного проема, что обеспечивает плотное прилегание и исключает какие-либо потери абразива. Привод вращения грузонесущих механизмов расположен на потолке камеры и входит в зацепление со звездочкой механизма вращения при закрытой двери.

Аппаратов дробеметных, предназначенных для формирования потока абразива, выбрасываемого на очищаемые изделия, и придания этому потоку высокой кинетической энергии. Два дробеметных аппарата установлены на наклонных стенках так, что выбрасываемые ими факелы дроби полностью охватывают изделия.

Системы дробеобращения, предназначенной для сбора, сепарации и возврата на повторное использование отработавшей дроби. Система состоит из винтового конвейера, расположенного в бункерной части камеры, элеватора, нижняя часть которого выполнена как единое целое с камерой, сепаратора, дробепроводов и электромагнитных затворов, обеспечивающих дистанционное управление потоками дроби, поступающими к дробеметным аппаратам.

Площадок обслуживания с лестницами и ограждениями, обеспечивающих свободный и безопасный доступ ко всем механизмам и узлам камеры.

Грузонесущих механизмов, представляющих собой устройства для размещения на них очищаемых изделий, перемещения изделий в рабочую зону очистки и придания очищаемым изделиям соответствующего движения во время очистки с целью наиболее полного охвата их факелами дроби. Грузонесущие механизмы устанавливаются на двери камеры и получают вращательное движение через кинематическую цепь, смонтированную в двери, от привода вращения, расположенного на потолке камеры. На одной или двух дверях камеры могут быть установлены, в зависимости от номенклатуры изделий, подлежащих очистке, подвеска, стол или колокол. Использование грузонесущих механизмов может быть в различных комбинациях.

Заключение

В данной работе мы выбрали и спроектировали очистное оборудование для отливок до 1 тонны, расчитали рабочий процесс дробеметного аппарата, превели технические характеристики дробеметной камеры ДК-10М и дробеметного аппарата 393 М. На сборочном чертеже, прилагаемом к проекту, показан общий вид дробеметной камеры, обозначены составляющие его детали.

Габаритные размеры длина машины 6850 мм, ширина 7000 мм, предназначена для литейных форм размерами до 1000 мм по высоте, до 2500 мм по диагонали.

очистной отливка дробеметный камера

Список использованных источников

1. Аксенов П.Н. Оборудование литейных цехов: Учебник для машиностроительных вузов - 2- изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1977. - 510 с.

2. Зайгеров И. Б. Оборудование литейных цехов - Минск: Высшая школа, 1980. - 368 с.

Размещено на Allbest.ru