Пневмогидравлический привод прессовых формовочных машин

Силовые приводы прессовых формовочных машин

По конструкции силового привода прессовые формовочные машины подразделяются на: машины с пневматическим, гидравлическим, пневмо-гидравлическим и пневморычажным приводом.

Прессовые силовые приводы могут располагаться как в нижней части машины, так и в верхней. Машины с верхним расположением прессового привода делают реже, чем с нижним. Верхнее расположение привода применяют в случае использования гидросистемы.

Пневматический привод прессовых формовочных машин

На рис. 2.11 представлена схема пневматического прессового цилиндра большого диаметра, С целью простоты обработки и повышения точности поршни большого диаметра 1 выполняют плавающими, т.е. не имеющими жесткого соединения со штоком или стаканом прессового стола 2. В этом случае не требуется строгая соосность цилиндра и направляющих поверхностей для скольжения стакана.

Пневматический привод прессовой формовочной машины, так же как и пневматический привод любой машины, должен иметь на входе узел подготовки воздуха, в состав которого входит: влагоотделитель и маслораспылитель. Кроме того, пневматическая формовочная машина должна быть оборудована контрольно-регулирующей аппаратурой (регуляторы давления, реле давления и другие устройства, обеспечивающие необходимое давление в пневмосистеме и защиту пневмопривода от падения давления).

Регуляторы давления предназначены для регулирования и поддержания заданного давления в полости цилиндра машины. Реле давления контролирует величину давления сжатого воздуха в системе. В случае падения давления ниже заданной величины резко нарушается заданный режим работы формовочной машины, что может привести к браку отливок.

Если в сети, вследствие аварии или разрыва трубы, резко снизится давление, то поднятый поршнем стол с модельно-опочной оснасткой и смесью начнет быстро опускаться, что может привести к травмам и к поломкам машины. Поэтому на подводящем трубопроводе должны быть установлены обратные клапаны, которые свободно пропускают воздух в одном направлении и не пропускают в противоположном.

Рычажно-прессовый привод

В практике отечественного литейного производства еще используются формовочные автоматы с рычажно-првссовым приводом (рис. 2.12). Этот механизм (рычаги Эйлера) обеспечивает прогрессирующее увеличение силы прессования по ходу прессовой колодки при постоянном давлении воздуха в прессовом цилиндре. Кроме того, давление прессования здесь увеличивается, по сравнению с давлением воздуха в прессовом цилиндре, в 8-10 раз.

Недостатком этих механизмов является их быстрый износ и существенная потеря мощности на трение. Второй существенный недостаток -высокая чувствительность к колебанию влажности смеси, при повышенной влажности имеет место недоуплотнение формы, а при пониженной - переуплотнение. Это объясняется тем, что данная рычажная система имеет всегда один постоянный ход колодки, установленный при наладке (жесткая кинематическая схема рычажного механизма). Выпуск таких механизмов прекращен, и они заменены на обычные гидроприводы, не имеющие этих недостатков.

Пневмогидравлический привод прессовых формовочных машин

Для получения повышенных и высоких давлений прессования (10 - 20)-10⁵ Па (10 - 20 кгс/см²) при использовании сжатого воздуха прессовый поршень, а следовательно, и сама машина получается весьма больших размеров. В целях уменьшения габаритных размеров машины и получения при этом больших усилий прессования используют пневмогидравлические усилители или мультипликаторы (рис 84).

В цилиндр 1 под давлением сжатого воздуха из сети подается масло из бака 8 (кран 6 открыт, а кран 7 закрыт), которое давит на поршень 2 и поднимает его, перемещая при этом вверх стол с модельно-опочной оснасткой и смесью. По достижении поршнем определенной высоты, соответствующей моменту соприкосновения прессовой колодки со смесью в наполнительной рамке и некоторому ее уплотнению, открывается кран 7 и закрывается кран 6. Воздух из сети попадает в полость 5, давит на поршень 4, который перемещаясь вниз, оказывает через плунжер 3 давление на масло в цилиндре 1. Так как масло практически не сжимаемо, то давление на поршень 2 увеличится пропорционально отношению площадей поршня 4 и плунжера 3. Плунжер 3 погрузится в масло на небольшую высоту. Объем масла, вытесненного плунжером при погружении, будет равен дополнительному объему, который получится в результате дальнейшего движения смеси в наполнительной рамке и окончательного ее уплотнения.

Таким образом, конечное давление масла

 (52)

где р₀ - начальное давление масла, равное давлению воздуха в магистрали; d - диаметр плунжера; D - диаметр вспомогательного цилиндра; к_у - коэффициент усиления; к_у = D ² / d ² .

Усилие прессования

 (53)

Пневмогидравлические усилители рациональнее применять при небольших по высоте перемещениях стола машины.

Пневмогидравлический привод без усилителя нашел также широкое применение в других литейных машинах, например, в механизмах поворота стола формовочных машин, в кантователях, механизмах протяжки модели и т. д. Главное его преимущество в том, что применение масла в качестве рабочей жидкости обеспечивает плавность операции и точность остановки, а отсутствие насосной станции делает его простым и надежным в эксплуатации.