вибрационная установка для регенерации формовочных смесей

Формула изобретения

Вибрационная установка для регенерации отработанных формовочных смесей, включающая станину, упруго подвешенный корпус с двумя рабочими камерами, сита, вибровозбудители, загрузочное и разгрузочное устройства, отличающаяся тем, что она снабжена делителем потока отработанной смеси, размещенным посредине рабочих камер, и дополнительным разгрузочным устройством, выполненным в виде окон с затворами в торцевых стенках рабочих камер.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии, в частности к литейному производству, и может быть использовано при регенерации отработанных формовочных смесей.

Известна вибрационная установка для регенерации отработанных формовочных смесей, включающая станину, упруго подвешенный корпус с двумя рабочими камерами, сита, вибровозбудители, загрузочное и разгрузочное устройства. В установке осуществляется измельчение кусков смеси трением друг о друга, частичная очистка зерен песка от пленок связующих и просеивание /1/.

Недостатками данной установки являются низкая производительность и нестабильность в ее работе.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному результату к предлагаемому изобретению является вибрационная установка для регенерации отработанных формовочных смесей, включающая станину, упруго подвешенный корпус с двумя рабочими камерами, сита, вибровозбудители, загрузочное и разгрузочное устройства. В установке осуществляются процессы измельчения кусков смеси трением друг о друга, частичная очистка зерен песка от пленок связующих и просеивание /2/.

Работает установка следующим образом.

Отработанная смесь подается в конец одной рабочей камеры. Под действием вибрации смесь передвигается вдоль камеры, доходит до окна в боковой стенке, разделяющей камеры, и перетекает во вторую камеру. При этом куски смеси измельчаются трением друг о друга, зерна песка частично очищаются от пленок связующих, песок проваливается через сита в днищах камер. Пройдя вдоль второй камеры, недоизмельчившиеся куски разгрузочным устройством в виде виброподъемника подаются снова в первую камеру. Цикл измельчения для них повторяется.

Недостатками установки являются низкая производительность и нестабильность ее в работе.

Энергия вибрации, передаваемая смеси стенками рабочих камер, превращается в работу измельчения кусков и очистку зерен песка. При этом толщина подвижного слоя, в котором осуществляется измельчение и очистка, ограничена (до 200 мм). Наиболее эффективным процесс регенерации становится при вращательном движении смеси в рабочих камерах, которое обусловлено круговой амплитудой колебаний корпуса. Рабочие камеры выполняют цилиндрической или U-образной формы /3, 4/. При этом ширина (диаметр) камер преимущественно составляет 400-500 мм, а длина - 1500-2500 мм.

Вращательное движение смеси в рабочих камерах U-образной формы, при котором достигается наибольшая производительность регенерации, возникает только при высоте слоя, примерно равной ширине камер (400-500 мм). При большей высоте слоя смеси (примерно на 100 мм и более) вращательное движение тормозится излишками смеси, при меньшей - не хватает количества смеси для возникновения вращательного движения.

Движение смеси вдоль рабочих камер под воздействием вибрации осуществляется в результате боле высокого уровня смеси в месте загрузки по сравнению с ее уровнем в месте выгрузки. При непрерывной подаче смеси угол наклона поверхности слоя смеси в рабочих камерах к горизонтальной поверхности составляет 5-7^o. Это приводит к тому, что количество смеси в рабочих камерах имеет существенную разницу. Например: в рабочих камерах шириной 400 мм и длиной 2000 мм длина пути смеси составит 4000 мм, а оптимальная высота слоя - 400 мм. Перепад высот слоя смеси в начале и конце пути составит 400 мм (4000tg6^o). Если в средине пути смеси высоту слоя поддерживать оптимальной (400 мм), то в месте загрузки она составит 600 мм, в месте выгрузки (около виброподъемника) - 200 мм. Высота слоя смеси в первой камере снижается с 600 мм до 400 мм, а во второй - с 400 мм до 200 мм. Масса смеси в первой камере примерно в два раза больше массы смеси во второй камере. Такая разница масс смеси в камерах приводит к изменению круговой амплитуды колебаний корпуса на эллиптическую. При этом круговое движение смеси в рабочих камерах, обеспечивающее максимальную производительность установки, не возникает.

Кроме того, вращательное движение смеси в рабочих камерах известной установки не может возникнуть на половине их длины из-за существенного (100 мм и более) отклонения высоты слоя от оптимальной, что также снижает ее производительность.

Нестабильность работы установки обусловлена накоплением в рабочих камерах трудноизмельчаемых включений, в том числе спекшихся кусков смеси, керамических трубок от литниковых систем, скрапа немагнитных сплавов. Небольшое количество трудноизмельчаемых включений повышает производительность регенерации, но при накоплении их более 25-30% объема рабочих камер производительность снижается. Механизированного способа очистки рабочих камер в установке не предусмотрено, поэтому неизбежны периодические остановки в работе для очистки их вручную.

Таким образом, различная величина заполнения рабочих камер отработанной смесью, отклонение высоты слоя смеси в них от оптимальной, а также накопление в рабочих камерах трудноизмельчаемых включений обуславливают низкую производительность и нестабильность работы известной установки и являются ее существенными недостатками.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, повышение производительности и стабильности в работе установки путем снижения разницы величин заполнения рабочих камер отработанной смесью, уменьшения отклонения высоты слоя смеси от оптимальной и очистки рабочих камер от трудноизмельчаемых включений.

Указанная цель достигается тем, что вибрационная установка снабжена делителем потока отработанной смеси, размещенным в средней части рабочих камер, и дополнительным разгрузочным устройством, выполненным в виде окон с затворами в торцевых стенках рабочих камер.

На приведенном чертеже представлена схема предлагаемой вибрационной установки для регенерации отработанных формовочных смесей.

Виброустановка содержит станину 1, упруго подвешенный корпус 2 с двумя рабочими камерами 3, сита 4, размещенные в днищах камер, вибровозбудители в виде дебалансов, размещенные на валу 5 (условно не показаны), загрузочное устройство 6 с делителем потока отработанной смеси 7, размещенное посредине рабочих камер 3, разгрузочные окна 8 с затворами, выполненные в торцевых стенках рабочих камер 3.

Работает виброустановка следующим образом. Отработанная смесь через загрузочное устройство падает на делитель потока 7. Поток смеси разделяется на две части, каждая из которых попадает в среднюю часть рабочих камер 3. Под действием вибрации смесь растекается по длине рабочих камер 3 в обе стороны. При этом куски смеси измельчаются трением друг о друга, зерна песка частично очищаются от пленок связующих, песок через сита 4 падает вниз на ленточный конвейер (условно не показан). Очистка рабочих камер 3 от накапливающихся трудноизмельчаемых включений осуществляется периодически по мере необходимости. При этом загрузка отработанной смеси на некоторое время прекращается, с помощью электропривода открываются затворы разгрузочных окон 8, и трудноизмельчаемые включения под действием вибрации удаляются из рабочих камер 3 через разгрузочные окна 8. Затем затворы окон 8 закрываются и подача отработанной смеси возобновляется.

Делитель потока 7 имеет возможность поворачиваться на оси. Когда средина потока совпадает с вершиной делителя 7, смесь равномерно распределяется по рабочим камерам. При смещении средины потока смеси в ту или другую сторону от вершины делителя 7 смесь начинает распределяться по камерам 3 неравномерно. Большая часть потока с большей силой воздействует на наклонную грань делителя 7. При этом вершина делителя 7 отклоняется в сторону большей части потока и уменьшает ее, выравнивая подачу смеси в камеры 3.

Из изложенного следует, что предлагаемая установка характеризуется новыми конструктивными элементами по сравнению с прототипом, соответствуя критерию "новизна".

Из анализа научно-технической и патентной информации не выявлены источники, указывающие на использование новых существенных признаков предлагаемого изобретения по их функциональному назначению и достижению поставленной задачи, что соответствует критерию "изобретательский уровень".

Предложенная установка имеет по сравнению с прототипом следующие технико-экономические преимущества.

Снабжение установки делителем потока отработанной смеси, размещенным посредине камер, позволяет устранить неравномерность их заполнения отработанной смесью, обеспечить круговую амплитуду колебаний корпуса и возникновение вращательного движения, а также уменьшить в 4 раза величину отклонений высоты слоя смеси от оптимальной и повысить при этом скорость вращательного движения смеси, что позволяет на 25-30% повысить ее производительность.

Снабжение установки дополнительным разгрузочным устройством, выполненным в виде окон с затворами в торцевых стенках рабочих камер, позволяет повысить стабильность ее работы путем очистки рабочих камер от трудноизмельчаемых включений по мере необходимости в процессе ее работы, без остановок и без применения ручного труда. Удаление трудноизмельчаемых включений из рабочих камер в торцевых стенках делает удобным использование для их дальнейшего транспортирования тот же ленточный конвейер (с реверсивным движением), на который просыпается песок, а также не снижает величины сжатия слоя смеси боковыми стенками и не уменьшает скорости вращательного движения смеси.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР N 1450899.

2. Авторское свидетельство СССР N 1510918.

3. Процессы тепло- и массопереноса в кипящем слое. Под редакцией А.П. Баскакова, М., Металлургия, 1978, стр. 186-204.

4. Механизация и автоматизация абразивной обработки отливок. И.И.Санков, А.И.Зибенберг, М., Машиностроение, 1972, с. 204.