Конструктивно-технологические параметры пескострельных машин и применяемые смеси

Как отмечалось выше, в практике литейного производства получили наибольшее развитие два конструктивных решения пескострельных машин:

1) машины для изготовления безопочных форм из высокопрочной песчано-бентонитовой смеси;

2) машины для изготовления стержней для холоднотвердеющих смесей.

Пескострельная головка этих двух конструкций отличается, в основном, вдувной насадкой. В обеих конструкциях пескострельный резервуар имеет развитую по высоте гильзу с прорезями (щелями) с большой площадью проходных сечений, встроенный или отдельно стоящий ресивер большого объема; пескострельный резервуар и ресивер соединены коротким трубопроводом большого сечения с клапанами дутья. В более поздних конструкциях клапан характеризуется относительно большей площадью проходного сечения и большим быстродействия, то есть, он приближается по этим двум параметрам к клапанам импульсных формовочных машин. Насадки пескострельных машин этих двух конструктивных решений принципиально отличаются друг от друга. Так, насадка для пескострельных машин, работающих по ХТС, имеет расширение к низу, переходя от круглого сечения пескострельного резервуара к прямоугольному для примыкания к стержневому ящику (рис. 4.3). Отверстий в верхней части насадки для выхода воздуха из стержневого ящика (верхняя вентиляция) нет. Вдувная плита имеет отверстия диаметром 25-30 мм, число которых определяется общей площадью вдувной плиты. Площадь вдувных отверстий составляет 30-35 % площади стержневого ящика. Основная цель вдувной плиты такой конструкции - равномерная и достаточно быстрая подача (заполнение стержневого ящика смесью). Уплотнение смеси будет обеспечиваться фильтрацией на втором этапе. Полное же упрочнение стержня будет осуществлено последующей продувкой газом-отвердителем.

Вдувные отверстия могут иметь площадь и более 30 мм. В таких случаях вдувное отверстие снабжено резиновой конической насадкой, обеспечивающей задержание просыпки после надува и свободное расширение при последующем вдуве.

Насадка для пескострельной машины, работающей на высокопрочной песчано-бентонитовой смеси (s_сж = 1,1 - 2,2 МПа), предназначенной для изготовления безопочных форм, имеет сужение к низу (рис. 4.2). Выходное (вдувное) отверстие чаще всего круглое. Диаметр выходного (вдувного) отверстия достигает 0,2 - 0,3 диаметра гильзы. Диаметр гильзы и других параметров рабочего резервуара пескострельной машины как для стержней, так и для форм, по опытным данным, рекомендуется D = (90 - 100) G^1/3, где G - масса изготавляемого стержня в кг. Прорези, или щели, в гильзе располагаются в виде двух поясов - верхнего и нижнего. Правильное расположение и соотношение площадей верхних и нижних щелей даст наилучшее заполнение и уплотнение смеси в формуемом стержне. Если площадь верхних горизонтальных щелей больше оптимальной, то будет иметь место значительное уплотнение смеси в гильзе. При одних нижних вертикальных щелях сжатый воздух прорывается через вдувные отверстия в стержневой ящик без захвата смеси (проскоки).

Высота нижней части гильзы должна быть Н_нижн = (1,5 - 1,8) D, a верхней части Н_верх = (0,4 - 0,5) D. Диаметр проходного отверстия клапана дутья d_КЛ = (0,2 - 0,5) D. Суммарное сечение прорезей верхней части гильзы рекомендуется F_верх = (0,3 - 0,4) F_кл, где F_кл, - проходное сечение клапана дутья, а ширина прорезей (щелей) D_верх = 0,8 - 1,0 мм. Суммарное сечение прорезей в нижней части гильзы F_нижн= (0,2 - 0,4) F_верх, ширина прорезей D_нижн ⁼ 0,3 - 0,5 мм. Суммарная площадь живого сечения вент составляет 3,0-3,5 % от площади опоки или стержневого ящика. Объем ресивера

где j - коэффициент, который принимается от 0,01 (для малых машин) до 0,05 (для больших машин).

Прижимное усилие стола пескострельной машины

где F_ящ - площадь максимального стержня по плоскости прилегания к надувной плите.