Выбор основных параметров пескодувных машин

Расчет рабочих резервуаров пескодувных машин состоит в определении таких значений конструктивных параметров, которые обеспечивают непрерывное питание формы смесью и создают условия, благоприятные для образования прессующего кома и уплотнения смеси в форме. Помимо этого, при проектировании пескодувной машины подлежат расчету элементы ее конструкции.

При проектировании пескодувных машин исходными параметрами являются наибольший объем стержня и рабочая емкость пескодувного резервуара.

Размеры надувной плиты, расстояния от рабочего стола до надувной плиты для машин, предназначенных для изготовления стержней в ящиках с горизонтальным или вертикальным разъемом, производительность машин (продолжительность цикла) регламентируются ГОСТ 8907–71.

Помимо перечисленных параметров, определяют также диаметр D и высоту Н гильзы, площадь проходного сечения вдувного клапана Fкл, суммарную площадь прорезей в гильзе Fг, площадь сечения выходного отверстия Fвых, суммарную площадь сечения вентиляционных отверстий Fвент, емкость ресивера V0, необходимое усилие прижима ящика P.

Значения этих параметров находят по эмпирическим формулам, полученным на основании экспериментальных исследований рабочего процесса пескодувных машин в диапазоне изменения массы стержня от 1 до 100 кг.

Диаметр гильзы зависит от массы стержня и определяется по формуле

, (69)

где D – диаметр гильзы, мм;

m – масса стержня, кг.

Высоту гильзы Н нужно выбирать в пределах

, (70)

Диаметр вдувного клапана должен составлять

, (71)

Если машина имеет несколько вдувных клапанов, то суммарная площадь их проходных сечений должна быть

, (72)

где dкл – величина, определяемая по формуле (71).

Площадь сечения Fпр ширину Dпр прорезей в гильзе определяют по формулам:

для верхней части гильзы

, (73)
, (74)

для нижней части гильзы

, (75)
. (76)

После выбора значений D, Н, Dв, Dн, Fв, Fн прочерчивают расположение прорезей на развертке гильзы, стараясь распо­ложить их по возможности равномерно. В верхней части гильзы прорези располагают обычно горизонтально, а в нижней – вертикально. Технологически удобно прорези в гильзе не фре­зеровать, а изготовлять гильзу витой с прорезями, являющимися зазорами между витками. В этом случае принимают

, (77)
. (78)

При этом создаются условия для равномерного подвода воз­духа через всю боковую поверхность гильзы.

Диаметр выходного отверстия насадки определяют по фор­муле

. (79)

В случае, когда насадка имеет несколько выходных отверстий или когда отверстия некруглые, суммарная площадь отверстий должна составлять

, (80)

где dвых – величина, определяемая по формуле (79).

При проектировании насадки угол конусности обычно принимают равным 45°. В случае не­обходимости его можно изменять в пределах от 40 до 60°.

Суммарную площадь вентиляционных отверстий рекомендуется принимать из соотношения

. (81)

Величина Fвент включает венты, как в надувной плите, так и в стержневом ящике. Верхний предел коэффициента в фор­муле (81) относится к меньшим значениям dвых, а нижний – к большим.

Влияние отношения объема ресивера к объему гильзы (V0/Vг) на плотность стержня ослабевает с ростом диаметра гильзы D. Объем ре­сивера определяют по формуле

, (82)

где D – диаметр гильзы, м;

j – коэффициент уменьше­ния плотности смеси из-за ограниченного объема ресивера (V0 ¹ ¥).

Рекомендуется принимать для расчета j = 0,01¸0,05, причем верхний предел относится к рабочим резервуарам малых размеров, а нижний – к большим резервуарам. Таким образом, чем больше размеры гильзы, тем относительно меньшим должен быть объем ресивера.

Требуемое усилие прижима технологической емкости к надувной плите определяют по формуле

, (83)

где рм – давление сжатого воздуха в магистральной сети, Па;

Fящ – максимальная площадь технологической емкости в направлении перпендикулярном надуву, м2.

Обычно усилия прижима, создаваемые установленными на существующих машинах пневматическими и гидравлическими цилиндрами, значительно больше требуемых формулой (83). Поэтому проверочный расчет на прочность элементов машины следует вести по наибольшему усилию прижима, определяемому по формуле

, (84)

где a – коэффициент, учитывающий трение поршневых колец и сальников; для расчета пескодувных машин можно принимать a = 0,92;

р – максимальное давление сжатого воздуха или масла в пневматическом или гидравлическом цилиндре, Па;

Fц – площадь поршня прижимного цилиндра, м2.