ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ ПЕСКОМЕТОМ

 

Скорость конвейера v (м/с) должна быть согласована с числом ковшей i на роторе, шириной ковша b (мм) и частотой вращения п (с^-1) ротора следующим образом:

v = bni /10³.                                                                     (9.1)

При этих условиях ковши полностью будут заполняться смесью на всю их ширину, не будет недогрузки и перегрузки головки.

Угол отклонения боковой стенки ковша со стороны конвейера определяется равенством

 = arctg ( v / u ),                                                              (9.2)

где и — окружная скорость ротора па радиусе r встречи ковша с потоком смеси, м/с.

Струя смеси, попавшая в ротор с быстро вращающимся ковшом, под действием центробежных сил прижимается к направляющей дуге, образуя пакет с различной по длине плотностью. Плотность слоя смеси, примыкающего непосредственно к направляющей дуге,

будет наибольшей, так как на него действует давление лежащих выше слоев пакета.

Степень уплотнения смеси в пакете зависит от расположения пакета от центра вращения ротора. Чем больше это расстояние, тем больше центробежная сила, тем больше давление испытывает слой, а следовательно, плотность пакета будет выше.

Для обеспечения более благоприятного направления выхода смеси с лопатки ковша ее закрепляют на роторе под углом  = 20°.

Теоретические и экспериментальные исследования показали, что пакет смеси сходит с лопатки ротора пескомета практически как одно целое тело. При встрече пакета с моделью или с ранее уложенными слоями смеси поднимается давление, которое уплотняет смесь в опоке, причем сам пакет при этом также уплотняется под действием сил инерции, возникающих при ударе, и внедряется в уплотненную смесь.

Найдена экспериментальная зависимость между плотностью (кг/м³) и энергией падающего пакета:

                                                                     (9.3)

где с — коэффициент уплотняемости смеси, с = 0,4 -0,6; е — кинетическая энергия пакета, Дж, е = mv ² /2; m — масса одного пакета, кг; v — абсолютная скорость схода пакета, м/с.

Приведенное уравнение справедливо для скоростей схода v — = 30-35 м/с.

Из уравнения (9.3) видно, что главным фактором, влияющим на плотность смеси, является абсолютная скорость движения пакета: чем она больше, тем выше плотность.

На плотность смеси в пакете влияет также и скорость перемещения головки пескомета над опокой. Оптимальное значение этой скорости находится в пределах 0,4—0,6 м/с. При более низких скоростях пакеты падают друг па друга, смесь образует конус в месте падения и течет по нему в стороны. При этом смесь частично разрыхляется, плотность и твердость смеси снижаются. При скоростях перемещения головки выше оптимальной степень уплотнения практически не повышается. По высоте опоки степень уплотнения смеси пескометом почти одинакова. Некоторое уменьшение плотности смеси наблюдается в верхней части опоки, что объясняется смягчающим действием лежащих ниже слоев смеси и наличием крестовин в опоке.

Набивку формы пескометом следует производить, не прекращая равномерного перемещения головки над опокой; так, смесь дополнительно уплотняется под крестовинами благодаря боковому давлению рядом лежащих объемов уплотненной смеси. При уплотнении вертикальных щелевых карманов формы, например промежутков между моделью и стенками опоки, хорошее уплотнение получается при ширине щели не менее 50 мм.

С увеличением расстояния от метательной головки до плоскости набивки плотность смеси при прочих равных условиях несколько уменьшается. Эго объясняется снижением скорости пакета вследствие

сопротивления воздуха. Расчеты показывают, что с увеличением расстояния от верхнего уровня смеси в опоке до головки более 5 м скорость пакета уменьшается от 2 до 5 %.

Таким образом, главными факторами увеличения степени уплотнения при пескометной формовке являются скорость схода пакета смеси с ковша-лопатки и скорость горизонтального перемещения головки относительно уплотняемой формы.

Мощность (кВт), потребляемая метательной головкой, расходуется на кинетическую энергию полета пакетов или полезную мощность; трение между пакетами и направляющей дугой; преодоление ротором сопротивления воздуха внутри кожуха; преодоление трения в подшипниках ротора, учитываемого КПД.

Расход мощности на трение пакетов смеси о направляющую дугу составляет 0,4—0,5 суммарной мощности привода ротора.

ГЛАВА 10. МАШИНЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: