Как регулируется степень уплотнения литейных форм на встряхивающих формовочных машинах

При прессовании фактором уплотняющего воздействия на формовочную смесь является давление прессования, или пропорциональное ему давление в прессовом цилиндре. Поэтому задача стабилизации плотности набивки литейных форм на прессовых машинах легко разрешается установкой соответствующего реле давления. При встряхивании критерием уплотняющего воздействия является комплексная величина а₀, удельной работы, сообщае­мой литейной форме при встряхивании и представляющей собой произведение трех величин: высоты подъема стола h, коэффициента n и числа ударов на форму п.

В практических условиях основным переменным фактором, изменяющим энергию удара встряхивающей формовочной машины и поэтому вызывающим отклонения в плотности набивки форм, явля­ется колебание давления сжатого воздуха в сети в течение рабочей смены. Амплитуда колебания давления весьма часто составляет 1—2 ат и более при номинальном избыточном давлении 6 ат и обычном среднем 5,5 ат.

Методы автоматического регулирования степени уплотнения литейных форм на встряхивающих машинах можно разделить на косвенные и прямые. Косвенные методы основаны на контроле других факторов, так или иначе связанных с плотностью набивки. Прямые же методы основаны на контроле плотности набивки литейной формы в процессе ее уплотнения или же других непосредственно связанных с плотностью свойств.

Косвенные методы регулирования можно, в свою очередь, раз­делить на следующие три группы.

1. Регулирование по продолжительности встряхивания. Часть регуляторов этой группы, представ­ляет собой приборы чистого времени, учитывающие только продол­жительность встряхивания и автоматически останавливающие встря­хивающий механизм по истечении заданного промежутка времени. Нетрудно видеть, что в условиях изменения давления воздуха в сети и соответствующего изменения энергии удара машины такое регули­рование не может стабилизировать плотность набивки литейных форм.

Другая часть регуляторов представляет собой приборы времени, или часы, скорость хода которых зависит от давления воздуха в сети. При увеличении давления в сети такие часы идут быстрое и раньше выключают встряхивание, нежели при низком давлении в сети. Приборы времени с переменной скоростью хода в принципе могут полностью разрешить задачу стабилизации плотности набивки форм при встряхивании в условиях переменного давления в сети, потому что и сам встряхивающий механизм формовочной машины работает то энергичнее и быстрее, то слабее и медленнее, в зависимости от того же давления в сети. Нужно только, чтобы изменение скорости авто­регулятора находилось в соответствии с 'изменением интенсивности работы встряхивающей машины. Авторегуляторы такого типа обычно выполняют в виде гидравлических клапанов истечения. Они находят промышленное применение. Ниже мы рассмотрим их более подробно.

2. Регулирование по работе встряхивания. К числу этих систем регулирования относится регулирование на постоянство произведения hn без учета коэффициента использования потенциальной энергии встряхивающего стола при падении ц. Такой регулятор представляет собой плунжерный насос, шток которого прикреплен к встряхивающему столу. Этот насос перекачивает задан­ный объем масла из одного сосуда в другой, после чего автоматически прекращает встряхивание.

Другое предложенное устройство, учитывающее всю сообщаемую литейной форме удельную работу а₀ при встряхивании, представляет собой дифференциальный масляный насос, два вертикальных ци­линдра которого прикреплены к встряхивающему столу и имеют свободные поршни одинакового диаметра: один цилиндр — тяжелый поршень, а другой цилиндр — легкий поршень. Эти два цилиндра перекачивают масло из одного сосуда в другой, причем работают навстречу друг другу. Таким образом, подача их при падении встря­хивающего стола одинакова и взаимно погашается. При ударе же стола тяжелый и легкий поршни имеют неодинаковую живую силу и непосредственно после удара осуществляется дополнительная подача масла, неодинаковая по объему. Разность этой подачи масла двух поршней, пропорциональная удельной работе a₀, и накапливается в одном из сосудов, а по накоплении заданного ее объема происходит автоматическая остановка встряхивания.

3. Регулирование по числу ударов встря­хивания на одну опоку. Этот метод косвенного регули­рования применим только в тех условиях, когда давление воздуха в сети мало изменяется в течение рабочей смены и когда, следователь­но, энергия удара практически постоянна. Для такого регулирования пригоден любой тип механического или иного, например электромеха­нического, счетчика.

Прямые методы : регулирование по плотности набивки в уплотняемой на встряхивающей машине форме и регулирование по ее газопроницаемости.

1. Регулирование по плотности набивки. Метод автоматического регулирования процесса уплотнения литейной формы на встряхивающей формовочной машине путем непосредствен­ного контроля плотности формы в процессе встряхивания был пред­ложен А. М. Дубровским в двух вариантах. По одному из них в плоско­сти модельной плиты вращается врезанный в нее диск, снабженный измерителем плотности набивки (твердомером). Последний измеряет плотность через один удар встряхивания, каждый раз на новом месте формы, так как за время между двумя измерениями диск поворачи­вается на определенный угол. По Достижении заданной плотности набивки формы авторегулятор останавливает машину.

По другому варианту цилиндрическое ведомое кольцо прибора имеет выступающие плужки, внедряющиеся в набивку формы при его периодическом повороте. Поворот этого кольца {как и движение твердомера в первом варианте) осуществляется ведущим диском от посаженного на горизонтальной оси и имеющего возврат­ную пружину маятника, который под влиянием инерционных сил при ударе стола поворачивается на некоторый угол. С помощью прикрепленного к нему храповичка маятник при возвращении свое, в горизонтальное положение поворачивает ведущий диск прибора, а он уже тянет за собой через особую пружину и поворачивает ведо­мое кольцо с плужками.

При достижении необходимой степени уплотнения формы сопро­тивление повороту ведомого кольца с, плужками превышает натяже­ние упомянутой пружины, связывающей ведомое кольцо с ведущим диском. Получается угловое перемещение ведущего диска относитель­но ведомого кольца, отчего замыкаются контакты и с помощью какого-либо электрического или электромеханического реле производится остановка встряхивания. Изменяя натяжение этой связывающей кольцо и диск пружины, можно получать желаемую степень уплот­нения литейных форм, уплотняемых на данной встряхивающей машине.

2. Регулирование по газопроницаемости набивки. В процессе уплотнения литейной формы газопроницае­мость набивки увеличивается, и при одной и той же применяемой на данной встряхивающей формовочной машине смеси плотность набивки можно непрерывно проверять путем непрерывного кон­троля газопроницаемости формы в процессе ее уплотнения.

Качество формы во многом зависит от ее плотности. Плот­ность форм в процессе их изготовления все время- должна быть постоянной. Однако давление воздуха в сети значительно колеблется; свойства смеси (зерновой состав, влажность и пр.) также изменяются в широких пределах. Все эти факторы приводят к тому, что средняя плотность форм за одно и то же время уплотнения может резко меняться.

Для регулирования плотности форм в процессе их изготовления предложены авторегуляторы различных способов. Наиболее изве­стные из этих способов основаны на определении плотности: по числу ударов; по времени встряхивания; по электросопротивлению смеси; по сопротивлению, оказываемому уплотненной смесью вращающимся в ней плужкам и др. Большинство из этих способов авторегулирования не нашли практического применения.

При регулировании степени уплотнения числом ударов на фор­мовочной машине устанавливают счетчик ударов, который при достижении заданного числа ударов останавливает машину. Число ударов подбирают опытным путем.

. При регулировании степени уплотнения по времени встряхивания, на воздухоподводящей линии машины устанавливают электрическое или пневматическое реле времени, которое по истечении заданного времени перекрывает подачу сжатого воздуха в полость цилиндра, и встряхивание прекращается.

Регулирование степени уплотнения по числу ударов и по-времени встряхивания относится к косвенным способам. Способы, при кото­рых непосредственно определяется плотность смеси в процессе ее уплотнения, называют прямыми.