Тема 5.1. Обладнання для вибивання виливків з форм

 

1. Класифікація вибивних пристроїв, найпростіші вибивні пристрої

Вибивання форм з опок і вибивання виливків з форм - найбільш важкі операції з усього циклу виготовлення виливків по своїх санітарно-гігієнічних умовах, тому що супроводжуються великим запало -, газо- і тепловиділенням і високим рівнем шуму.

Через велику розмаїтість конструкцій і технологічних процесів виготовлення форм, що піддаються вибиванню, у ливарних цехах застосовують різні типи обладнання для вибивання форм, видалення виливків з них і стрижнів з виливків. У невеликих ливарних цехах одиничного і дрібносерійного виробництва застосовують найпростіші вибивні пристрої - підвісні вібратори (вібраційні скоби) і вібраційні траверси.

Підвісний вібратор (мал.5.1) являє собою скобу 1, до якої за допомогою стяжок і фланців 4 притиснутий пневматичний плунжерний вібратор3. Підвісний вібратор можна переносити краном за кільця 2. При вибиванні форм вібратор за допомогою крана скобою накладається на стінку опоки. Форма підвішується на поперечці, установленої на стійці. Через систему підведення повітря, яку включають рукояткою керування здійснюється привід вібратора. Під дією вібрації, переданої через дужку на стінку опоки, форма руйнується, і виливок із сумішшю випадає з опоки.

Вібраційна траверса (мал.5.2) являє собою коромисло 2, на яке в різних положеннях, у залежності від розмірів опок, підвішуються скоби 4 з гаками 6. Опока за цапфи навішується на гаки скоби. На кожній скобі встановлений пневматичний вібратор 1, який включається за допомогою пускової рукоятки 5. Застосовують також траверси, яки мають електромеханічний привід, установлений безпосередньо на балці коромисла. При вибиванні траверсу підвішують на гак підйомника на пружинних підвісках. За допомогою траверси вибивають форми масою до 3 т.

До найбільш розповсюдженого вибивного обладнання, застосовуваного практично для вибивання форм будь-якої маси в цехах з різним характером виробництва, відносяться електромеханічні вібраційні решітки ексцентрикового, інерційного й інерційно-ударного типу.

Останнім часом, особливо на автоматичних лініях, для видалення форм з опок, що не мають хрестовин, застосовують установки, яки працюють методом "видавлювання". При цьому методі опока утримується яким-небудь пристроєм, а форма разом з виливком виштовхується з неї. Потім вибита формувальна суміш відокремлюється від виливка на вібраційному пристрої.

Для вибивання безопочних і опочних форм, попередньо видавлених з опок, крім решіток застосовують спеціальні барабани і вібраційні жолоби.

До вибивного обладнання відноситься також обладнання для видалення стрижнів з виливків: вібраційні і електрогідравлічні установки, гідравлічні камери, спеціальні вибивні установки.

 

2. Робочий процес і пристрій вибивних решіток

2.1.ВИБИВНА ЕКСЦЕНТРИКОВА РЕШІТКА (мал.5.3) являє собою корпус 2, що має зверху робочу полотнину 4, на яку встановлюються опоки з формою. Ексцентриковий вал 5, що обертається в підшипниках рами, піднімає корпус решіток на величину ексцентриситету. Обертання валу передається безпосередньо від електродвигуна через муфту. Амплітуда і частота коливань корпусу визначаються ексцентриситетом і кутовою швидкістю приводного вала. Амплітуда є постійною величиною, рівної подвійному ексцентриситету.

Дебаланс 3, встановлений на ексцентриковому валу, служить для динамічного балансування і зменшення навантаження на підшипники рами. При русі корпуса решітки нагору опока відривається від нього, потім падає, співударяючись з робочою полотниною.

У результаті зіткнення форма руйнується, і суміш просипається крізь отвори в робочій полотнині, а виливок і опока залишаються на неї. Удари корпуса решітки об фундамент зм'якшуються амортизаторами 1.

Робота решітки: На робочу полотнину встановлюють напівформу, включають привод валу, який обертається та починає коливати корпус. Коли коливання досягнуть необхідної амплітуди, напівформа починає відриватися від полотнини, підкидуватися та падати вниз. При цьому виникає удар опоки з полотниною решітки, за рахунок чого форма руйнується, суміш просипається крізь отвори, а виливки та опоки знімають мостовим краном.

2.2. ВИБИВНІ ІНЕРЦІЙНІ РЕШІТКИ (рис 5.4) являють собою корпус 2, установлений на пружинну підвіску 1 заданої твердості, який спирається на раму. На інерційному валу, обертовому в підшипниках установлені вантажі 4, які утворюють дебаланс. Під дією відцентрової сили, що виникає при обертанні інерційного вала і пружної сили підвіски виникає коливальний рух корпуса решітки і форма. Дія вібрації на електродвигун знижується еластичною муфтою.

Вибивання на цих решітках, так само як і на ексцентрикових, відбувається в результаті зіткнень між опокою і решіткою. Однак амплітуда тут непостійна і залежить не тільки від параметрів решіток, але і від маси форми, що вибивається.

У порівнянні з ексцентриковими решітками інерційні мають наступні переваги:

- змінюючи величину дебалансу на інерційних решіток, можна легко змінювати питому енергію удару, що дає можливість установити його необхідне значення в залежності від показників форми, яка вибивається, (типу суміші, твердості і щільності форми, ступеня її попереднього підсушування);

- інерційні решітки можна встановлювати на більш легкому фундаменті, тому що пружинна підвіска передає на нього виникаючі при вибивки зусилля і вібрацію значно ослабленими.

Решітки вибивні транспортуючі застосовуються для вибивання з одночасним транспортуванням вибитих виливків до розвантажувального вікна решіток. Транспортуючі вибивні решітки (мал. 5.5) складається з корпуса 3, установленого на пружинах 1, і віброзбуджувач 2, змонтованого в корпусі, який приводиться в обертання приводом 5. У верхній частині корпуса укріплена полотнина 4 решіток, крізь щілини якої провалюється при вибивки відокремлювана від виливків формувальна суміш. Вібровозбудитель викликає збурюючу силу, P під кутом до вертикалі. Вертикальна складова цієї сили Рв робить роботу вибивання, а горизонтальна складова Рг переміщає виливки.

Принцип дії:

Включається привод віброзбуджувача, який забезпечує корпусу коливання. На полотнину решітки рольгангами подається напівформа. При коливанні корпусу виникають збурюючи сили, яки підкидають напівформу вверх, а корпус рухається вниз. Під час падіння напівформи корпус рухається вверх, виникають удари, які приводять до руйнування форми. Суміш просипається крізь щілини полотнини решітки на стрічковий конвеєр.

При вибивки великих і важких форм застосовують установки, що складаються з декількох вибивних решіток. Ці установки дозволяють більш раціонально використовувати енергію, тому що для вибивання форм малої маси можна включати в роботу частину решіток, яки складають установку.

Варто знати, що через розбіжність по фазі роботи решіток, яки складають установку, її сумарна вантажопідйомність складає приблизно 75% суми вантажопідйомності всіх решіток установки.

Прикладом установки, яка складається з декількох решіток, може служити установка мод. 431И4 (мал.19.7 Л5) на базі чотирьох інерційних решіток мод. 428С вантажопідйомністю 250 кН кожна.

Основні вузли установки: чотири вибивні секції 8, що мають індивідуальний привід 1, чотири бункери 5, несуча рама 3, рама бункерів 4, праве і ліве перекриття, настили-сходи 7, централізована мастильна система, електрообладнання і пересувна захисна камера (на малюнку не показані).

Кожна секція двадцятьма пружинами 2 спирається на несучу раму, забиту у фундамент. Бункери приварені до самостійної рами, у їхній нижній частині маються отвори для приєднання живильників 6. З живильників вибита суміш надходить на стрічкові конвеєри.

Для запобігання повітряного середовища ливарного цеху від пилу установка постачена пересувною захисною камерою телескопічного типу. Камера має отвори для приєднання пиловідсмоктуючою установкою і підсмоктування повітря в камеру і постачена душем для зменшення пилоутворення при роботі установки.

У залежності від розмірів опок чи маси форм, установлюваних для вибивання, електросхема дозволяє включати в роботу одночасно чотири секції, по двох секції чи кожну секцію по окремості.

Установки подібного типу випускають із шістьма і вісьма вибивними секціями. Вантажопідйомність однієї секції досягає 40 т, а найбільша вантажопідйомність установки 250 т.

2.3. ВИБИВНІ ІНЕРЦІЙНО-УДАРНІ РЕШІТКИ (мал.5.6) відрізняється від звичайних інерційних решіток тим, що форма 2, що підлягає вибивки, установлюється не на робочу полотнину корпуса, а на опору 3, не зв'язану з решітками. Корпус решітки, приведений у коливальний рух інерційним валом 4, ударяє по формі подібно молоту і руйнує її. При роботі таких решіток може бути застосований привід меншої потужності, чим у ексцентриковий і інерційної решіток.

 

3. Автоматизовані установки для вибивання форм

З метою звільнення робітників від особистої участі у важкому і трудомісткому процесі вибивання і виводу оператора з зони підвищеної запиленності використовують автоматичні установки для вибивання форм. У залежності від способу формування (безопочная, опочная, без хрестовин у нижній опоці, опочная з хрестовинами в нижній опоці) застосовують відповідні типи вибивних установок.

Найбільше легко піддається автоматизації вибивання з безопочних форм, тому що при цьому не потрібно видаляти суміш і виливки з опок, а необхідно лише забезпечити скидання форм із ливарного конвеєра на вибивний пристрій, де відбувається їхнє руйнування і відділення виливків від суміші. Як пристрій для скидання форм застосовують установки з "відхиляючою шиною,", з похилою платою й ін.

В установках із відхиляючою шиною платформи конвеєра мають особливі відкидні щити на шарнірах, яки за допомогою роликів і відхиляючій шини повертаються на місці вибивання в похиле положення, під кутом 45 до обрію. При цьому форми зсковзують на пристрій, що вибиває. Недолік цих установок полягає в ускладненні конструкції візків конвеєра.

В установках з похилою платформою на позиції вибивання весь візок конвеєра наїжджає на платформу, що нахиляється і скидає форму на розташований нижче вібраційний конвеєр, де і відбувається відділення виливків від суміші.

Для вибивання безопочных форм широко застосовують барабани.

Барабан для вибивання безопочних форм (мал.19.9 Л5) являє собою циліндричне сито 1, виготовлене з листового заліза. Усередині барабана по гвинтовій лінії закріплюється металеве ребро, яке служить для переміщення форм і виливків уздовж осі барабана. Циліндричне сито встановлене на ковзанках 2, що приводяться в рух від електродвигуна 4 через редуктор.

Безопочні форми після охолодження зіштовхуються з конвеєра через лійку 3 усередину барабана, руйнуються в процесі обертання останнього. Суміш провалюється через отвори в стінці барабана на стрічковий конвеєр, а виливки ребром транспортуються в розвантажувальне вікно і подаються конвеєром в очисне відділення. Кут нахилу барабана регулюється за допомогою гвинтового пристрою 5 у залежності від необхідної швидкості проходження виливків усередині барабана, що визначає його продуктивність.

Барабан закритий герметично кожухом 7, від якого через патрубок 6 підключається цехова система пиловідсосу.

Для вибивання форм без хрестовин у нижній опоці найбільш поширені установки, яки працюють на провал. При цьому способі форма встановлюється на вібруючу раму, розташовану над вибивними решітками. Опока спирається на раму краями, ком суміші разом з виливком провалюється крізь раму на решітку, де і відбувається розподіл суміші та литва. Для запобігання опок від впливу вібруючої рами на ряді установок застосовані прошивні механізми, що видавлюють ком (виливок із сумішшю) з опоки на розділові решітки.

При наявності хрестовин у нижній опоці вибивання на провал без розпарування неможливо, тому що хрестовини не дозволяють видаляти виливок разом з формувальною сумішшю. У цьому випадку застосовують установки для автоматизованої вибивання форм трьох типів: з роздільної вибивкою верхньої і нижньої опок з попередньої розпаровкої і витягом виливка до вибивання; з роздільної вибивкою верхньої і нижньої опок з попередньої розпаровкої і витягом виливка після вибивання; для вибивання спарених форм із наступної розпаровкої і витягом виливка.

Розглянемо деякі схеми автоматизованих вибивних установок, застосовуваних при різних типах формувальних ліній.

Установки для вибивання опочних форм, що працюють на провал, маються в більшості вітчизняних ливарних цехів масового виробництва.

Установка (мал. 19.10 Л5) працює в такий спосіб. При русі по ливарному конвеєру 4 форма натискає на важіль кінцевого вимикача 6, що включає пневматичний циліндр 3 візки знімача 5. Форма 7 з ливарного конвеєра подається на вибивну раму 8, а опоки від раніше вибитої форми переднім упором знімача рухаються в розпарувальник. Форма на рамі під дією вібрації руйнується, і формувальна суміш з виливками провалюється на вибивні решітки 11, де також під дією вібрації суміш провалюється крізь решітки на стрічковий конвеєр, а виливка по сковзалку подаються на пластинчастий конвеєр. Вибиті опоки проштовхуються знімачем 1. Верхня опока доходить до упора 2. У цей момент спрацьовує пневмоциліндр розпарувальника, що за допомогою захоплення на штоку переміщає нижню опоку на один крок, витягаючи її з-під верхньої опоки. Потім верхня опока падає на направляючі 9 розпарувальника, і при зштовхуванні наступної вибитої форми верхня і нижня опоки переміщаються ще на один крок. Далі опоки подаються на стрічковий конвеєр10, що доставляє їх до ділянки формування.

Установка з попереднім розпаруванням і витягом виливка після вибивання показана на мал. 5.7.

При підході візка ливарного конвеєра 1 до зіштовхувач 2 останній зіштовхує спарену форму на решітки 7 вибивання нижніх опок, а також дає команду маніпулятору 3 на захоплення і підйом верхньої опоки і включення решітки. Після захоплення і підйому верхньої опоки 4 маніпулятор автоматично переключається на пересування й опускання її на решітки 11. При опусканні верхньої опоки на решітку маніпулятор дає команду на включення решітки, а сам, звільнившись від опоки, автоматично повертається у вихідне положення.

Решітка після вибивання верхньої опоки автоматично відключається і включається зіштовхувач 8, що подає опоку з решітки на роликовий конвеєр 12. По похилому конвеєрі опока надходить на крокуючий конвеєр 10.

Решітка 7 з нижньою опокою автоматично виключаються, опока з виливком зіштовхується автоматично подається з решітки на проміжний стіл 9. Зі столу опока подається зіштовхувачем 5 на піднімальний стіл 6 з циліндром. Робітник включає стіл з опокою на підйом, підвішує виливок на підвісний охолоджувальний конвеєр, після чого стіл опускається, і порожня опока зі столу зіштовхується на стрічковий конвеєр 13, який подає її на крокуючий конвеєр 10 порожніх опок.

 

4. Обладнання для видалення стрижнів з виливків

При використанні стрижнів з високою залишковою міцністю (наприклад, на основі рідкого скла) у виливках залишається значна кількість незруйнованих стрижнів, і необхідно спеціальне обладнання для їхнього видалення.

4.1. Пневматичні вібраційні машини застосовують в умовах масового і багатосерійного виробництва для вибивання стрижнів з невисокою залишковою міцністю із дрібних і середніх виливків. Машина (мал. 5.8) являє собою раму 1, на якій установлені передня 3 і задня 2 бабки. Задня бабка несе на собі упор 4, що спирається на пружину 5. Передня бабка має направляючі 7; на них установлений рухливий вібратор 8, щиток якого закінчується затиском 6. Переміщення вібратора по напрямних і затиск виливка забезпечується за допомогою пневмоциліндра 9.

Робота: виливок встановлюють на станину чи підвішують на талях, привід переміщує вібратор, який затискає виливку між передньою і задньою бабками. Потім включають вібратор, який забезпечує струс виливка, затиснутого між упорами задньої і передньої бабками, унаслідок чого стрижень руйнується.

4.2. Гідрокамери (мал. 5.9) застосовують для вибивання стрижнів із середніх і великих виливків масою не менш 400 кг, у яких стрижні з виливків руйнуються струменем води і вимиває його з виливка. У залежності від максимального тиску води всі гідроочисні установки розбивають на три класи: низького тиску, високого і надвисокого.

Основні вузли камери: металевий корпус 1, піднімальні площадки 4 (чи кабіни робочих) з гідромоніторами 2, гідропривід керування моніторами, прожектора 3 для висвітлення простору усередині камери, двері 7, самохідний візок (візка) 5 з кабелеукладачем, на який завантажуються виливки, що піддаються обробці, перекриття підвалу, системи шламозбору 6.

На деяких камерах установлені кантувачі з метою прискорення вибивання стрижнів шляхом повороту виливків під струменем гідромонітора. У нашій країні серійно випускається гідрокамери з вантажопідйомністю до 100 т. Гідрокамери успішно застосовують для видалення стрижнів міцністю не більш 15 кН/м².

Робота: На візок краном встановлюють виливок, провід переміщує візок в корпус камери, двері закриваються. Робочий керує приводом гідромонітора, який направляється на виливок, і струмінь води руйнує стрижень. Шлам тече в систему шламозбору для очищення води від суміші

4.3. Електрогідравлічні установки (ЕГУ) (мал. 5.10) використовують для видалення стрижнів великої міцності, заснований на тім, що при електричному іскровому пробої рідини в ній виникають ударні хвилі у рідини, які викликають інтенсивну вібрацію виливків і руйнування стрижня. ЕГУ розміщають в окремому приміщенні, що примикає до ливарного цеху.

Робота: виливки, що очищаються, цеховими вантажопідйомними засобами завантажуються в контейнер, установлений на самохідному візку. Візок накочується на раму підйомника, що знаходиться над робочим баком. Механізм підйому знімає завантажений виливками контейнер з візка й опускає його в робочий бак, заповнений водою. Спеціальний електрод, закріплений на рухливому мосту, за допомогою механізмів переміщається в горизонтальному і вертикальному напрямках. Між електродом і виливком у воді відбувається електричний розряд, супроводжуваний комплексом фізичних явищ, що забезпечують вибивання стрижнів з виливків водою і очищення їх від залишків суміші. Шлам, провалюючись крізь решітчасте дно контейнера, надходить у зумпфи бака і віддаляється шламовими насосами.

Керування установкою здійснюється з пульта оператора, на якому розташовані планшет системи положення, що стежить, електрода щодо виливків, яки очищаються, кнопки і важіль керування, а також електровимірювальні прилади.

Установки, що серійно випускаються, для електрогідравлічного вибивання мають контейнер вантажопідйомністю 2,5; 8 і 25 т.

Для підвищення продуктивності установок при роботі в умовах масового і крупносерійного виробництва використовують прохідні і конвеєрні установки.

 

 

5. Техніка безпеки при експлуатації вибивного обладнання

Температура виливків, що сходять з конвеєра, повинна бути не вище 700^оС. Усі ділянки вибивання варто обладнати місцевої пилогазовідсасуючої вентиляцією, причому решітки площею більш 3 м² повинні мати суцільний кожух - укриття з відсосом. Обсяг повітря, що відсмоктується, повинний складати 1500 м³/год на 1 м² площі решіток. Забороняється вибивщикам знаходитися і допускати присутність інших облич на полотнині працюючої вибивних решіток.

Включення в роботу решіток, що вибивають, із суцільним кожухом повинне бути зблокировано з закриттям цього кожуха. Для зниження шуму внутрішні поверхні кожухів облицьовують звуковбирними матеріалами, що легко очищаються від бруду. Ділянки вибивання необхідно оснащувати механізмами для установки і видалення опок, а також виливків. Вібровозбудители решіток, що вибивають, повинні бути закриті кожухом. Дебаланси варто надійно закріплювати на валу вібратора.

Вібраційні установки для вибивання стрижнів обладнаються місцевими вентиляційними відсосами: верхньобоковим і відсосом униз під решітки. Обсяг повітря, що відсмоктується, варто приймати з розрахунку 4000 м³/год на 1 м ширини парасоля і 4000 м³/год на 1 м ширини решіток.

Ділянки автоматичного вибивання виливків з опок необхідно укладати у вентиляційне укриття. Обсяг повітря, що видаляється від укриття, варто приймати з розрахунку 1000 м³/год на 1 м суміші, що вибивається.

У гідроочисних камерах забороняється застосування відкритих робочих прийомів. Місце оператора під час роботи повинне знаходитися поза камерою.

Гідравлічні камери варто обладнати місцевим відсосом з верхньої частини камери з обсягом відсосу не менш 5000 м³/год на камеру. Двері камер необхідно блокувати з роботою гідромонітора (при відкритих дверях гідромонітор виключається).

Труби і шланги з металевої оплеткої для подачі води високого тиску до гідромоніторів необхідно розташовувати ізольоване від обслуговуючого персоналу і приєднувати до гідромоніторів тільки з внутрішньої сторони камери. Гідромонітор варто встановлювати в кульовій опорі чи підвішувати і передбачати амортизатор віддачі.

При експлуатації установок для вибивання стрижнів з виливків за допомогою електрогідроефекту, крім виконання норм і правил експлуатації електроустановок, необхідне дотримання наступних положень.

Технологічну частину ЕГУ, що складається з ванни для вибивання стрижнів і коммутіруючого апарата, захищають таким чином, щоб обмежити проникнення в навколишнє приміщення шуму, вібрації, електромагнітних випромінювань, озону, оксидів азоту й ін.

Якщо машини не екрановані, у приміщенні варто передбачати сітку, що екранує.

У приміщенні технологічної частини повинна бути встановлена електромагнітне блокування, що з'єднує висновки конденсаторів між собою і з землею через розрядні опори при відключенні чи установок відкриванні дверей у приміщення технологічної частини.

Розрядний опір варто розраховувати на розряд цілком зарядженої батареї конденсаторів. Двері, що ведуть у приміщення технологічної частини, обладнають електромагнітним замком чи дверним вимикачем, зблокованим з електромагнітним блокуванням.

Тема 5.2. Обладнання для очищення виливків

 

1. Галтувальні барабани

В даний час найбільш поширені універсальні методи очищення виливків - у галтувальних барабанах, струменем металевих абразивів (дробометна і дробоструйна) і вібраційна. В окремих випадках застосовують хімічне й електрохімічне очищення виливків.

Галтувальні барабани періодичної дії (мал. 5.11) забезпечують високу якість поверхні виливків. Очищення виливків у галтувальному барабані відбуваються унаслідок взаємних зіткнень і тертя виливків об стінки барабана і зірочки, що спеціально відливаються з білого чавуна, які завантажуються в барабан для підвищення інтенсифікації процесу.

Одночасно з очищенням поверхні виливків у галтувальному барабані відбувається вибивання стрижнів і відбиття літників.

В обичайці барабана є завантажувальний люк, який закривається кришкою із замками. Пиловідсос забезпечується через патрубок, який приєднується до цапфи барабана від цехової вентиляції. Привід барабана здійснюється від електродвигуна через редуктор. Для завантаження виливків барабан може бути оснащений скіповим підйомником. Керування барабаном і скіповим підйомником ведеться з єдиного пульта.

ПРИНЦИП ДІЇ:

Відкривається завантажувальне вікно, скиповий підйомник подає порцію литва в вікно, яке закривається кришкою із замками. Одночасно з литвом завантажуються зірочки з білого чавуну. Включається привод барабана, він обертається, виливки з зірочками відцентровими силами притискуються до стінок барабана, падають, ударяються, їде очищення поверхні за рахунок ударів та сил тертя. Час очищення встановлюється експериментально в залежності від складності литва та габаритів. При закінчені очищення привод барабана зостановлюється, вікно відкривається, литво вивантажується на пластинчастий конвеєр. Зірочки повертаються в барабан і цикл повторюється.

При проектуванні барабана в залежності від заданих параметрів визначають швидкість обертання барабана, потужність електродвигуна приводу обертання барабана, потужність електродвигуна приводу скіпового підйомника, а також проводять розрахунок установленого на скіповому підйомнику гальма.

Швидкість обертання барабана обумовлює інтенсивність відносного переміщення завантаження барабана, а отже, ефективність очищення. По практичним даним, при оптимальній частоті обертання відцентрова сила, що діє на виливок у поверхні барабана, складає 50-60% маси виливків. Меншу швидкість застосовують для барабанів діаметром більш 0,7 м, велику - для барабанів діаметром менш 0,7 м.

Галтувальний барабан безупинної дії (мал. 5.12) застосовують у крупносерійному і масовому виробництві для очищення літників і виливків, мало підданих бою, наприклад, гальмових колодок.

Конструкція: барабан являє собою обичайку, з обох кінців якої приварені конуси для завантаження і вивантаження виливків. Вісь обичайки має регульований нахил до обрію під кутом 4-10⁰. Завдяки нахилу виливки при обертанні обичайки просуваються уздовж її й очищаються в результаті тертя друг об друга. Обертові честі барабана закриті кожухом, який патрубком з'єднується з цеховою вентиляцією. Привід барабана здійснюється від електродвигуна через черв'ячний редуктор і приводні ковзанки. Обичайка розташована на приводних і вільно обертових опорних ковзанках. Уздовж барабана проходить конвеєр збирання відходів, який приводиться в рух електродвигуном. Кут нахилу обичайки регулюється за допомогою механізму підйому.

ПРИНЦИП ДІЇ: Включають привод і барабан обертається. Скрізь завантажувальне вікно безперервно в барабан подаються виливки, які підхоплюються ребром барабана, піднімаються і падають, вдаряясь друг об друга, їде очищення поверхні в результаті ударів і тертя. Завдяки нахилу барабана виливки просуваються до розвантажувального вікна і падають на конвеєр.

 

2. Обладнання для очищення виливків металевим дробом

У ливарних цехах широко застосовують обладнання, у якому використовується струминне очищення. По характері одержання абразивного струменя це обладнання поділяють на дробоструминне, у якому очисному матеріал подається струменем повітря, і дробометне, у якому дріб викидається під дією відцентрової сили. Є установки, у яких абразивний матеріал направляється струменем води під низьким чи високим тиском. Від виду застосовуваного очисного матеріалу залежать якість виливків, пропускна здатність і економічні показники роботи очисного обладнання.

ДСТ 11964-81Е передбачає п'ять видів дробу технічної з чавуна і стали для дробометного і дробоструминного очищення виливків. Це дріб чавуна лита ДЧЛ (мал. 20.4,а Л5), дріб чавунна колота ДЧК (мал. 20.4,б Л5), дріб сталева лита ДСЛ, дріб сталева колота ДСК і дріб сталева рубана з дроту ДСР (мал. 20.4,в Л5).

У залежності від виду і призначення передбачено 16 номерів дробу, що відрізняється розмірами. Найменший № 01 передбачає розмір дробини до 0,1 мм, найбільший № 6 - від 5,5 до 8 мм. Для очищення виливків у залежності від їхнього розміру рекомендуються наступні номери дробу: №08 для дрібних виливків; № 1; 1,2 і 1,5 для середніх виливків; № 2; 2,5; 3; 3,5 і 4 для середніх, важких і особливо важких виливків. На вибір дробу впливає також необхідна шорсткість необроблюваних поверхонь.

Крім дробу з чавуна і стали, застосовують дріб з кольорових сплавів (алюмінієвих і мідних), а також абразивні засоби з неметалів як мінерального, так і органічного засобу. Зі струминних методів очищення найбільше поширення має дробометний.

Сутність дробометного очищення складається в тому, що на поверхню виливка подається струмінь дробу, який розігнаний в дробометному апараті до швидкості 40-100 м/с.

На мал. 5.13 показана конструкція і принцип дії дробометного апарата. Основні вузли дробометного апарата: електродвигун приводу 3, шпиндель, ротор 2, завантажувальна ворінка 11, розподільна коробка 10 і кожух 1.

Шпиндель призначений для передачі обертального руху від електродвигуна до ротора. Він включає вал 4, що обертається в підшипниках 6, і шків 5. Ротор служить для додання дробу необхідної швидкості; він складається з двох дисків, радіально розташованих лопат і крильчатки (імпелера). Розподільна коробка має вікно, розташування якого можна змінити при повороті коробки й у такий спосіб змінити напрямок струменя дробу при вильоті з апарата. Завантажувальна лійка служить для подачі дробу із сепаратора в порожнину крильчатки. Кожух запобігає виліт дробу в зовнішньому середовищу; він складається з корпуса і кришки. Корпус і кришка усередині облицьовані змінними литими щитами.

Дріб самопливом надходить у крильчатку, розганяється лопатами крильчатки і під дією відцентрової сили викидається через вікно розподільної коробки 9. Потім дріб підхоплюється лопатами дробометного апарата, одержує під час руху по них високу швидкість і направляється в зону очищення. Лопати кріпляться до дисків спеціальними штифтами 8. Виливка, що мають глибокі внутрішні кишені і великі порожнини, у які важко направити струмінь дробу з дробометного апарата, піддають дробоструминному очищенню, хоча енергетичні витрати при ній у кілька разів вище, а санітарно-гігієнічні умови роботи гірше.

Для передачи швидкості струменю дробу використовують усмоктувальні і нагнітальні дробоструминні апарати (мал. 20.6 Л5). Апарат має герметично закритий бак, у якому під тиском стиснутого повітря знаходиться дріб. Під дією сили ваги і тиски стиснутого повітря, що у баці вище, ніж у змішувальній камері, дріб подається в останню і захоплюється відтіля через шланг до робочого сопла. Для поповнення бака дробом перекривають потік стиснутого повітря в порожнину і з'єднують її з атмосферою. При цьому клапан опускається, і дріб із завантажувальної лійки через верхню камеру під дією сили ваги попадає в порожнину бака. Для забезпечення безперервності роботи апарат роблять двокамерні.

Дробометні очисні машини складаються з однотипних елементів, до основного з який відносяться (мал. 20.7 Л5) Дробометні апарати 2, система циркуляції дробу (шнековий конвеєр 6, ковшовий елеватор 7 і ін.), система сепарації дробу (барабанне сито 8, повітряний сепаратор 1), а також елементи огородження і пиловідсосу 3, 4, але мають різні пристрої для подачі виливків під струмінь дробу. Метод подачі виливків під струмінь дробу, і розміщення очисних апаратів визначають конструкцію дробометного очисного обладнання, що розділяють на барабани, столи, камери і спеціальні установки.

По характері роботи це обладнання буває періодичної і безупинної дії.

одяться в зоні найбільш інтенсивного потоку дробу. Барабани допускають регуУ дробометному стрічковому барабані періодичної дії виливки очищаються в робочому просторі, утвореному пластинчастим конвеєром і торцевими дисками.

Конвеєр має два напрямки руху - робоче, при якому виливки кантуються в робочому просторі, і зворотне, призначене для вивантаження виливків. Над робочим простором встановлюють один чи два дробометних апарати. Виливка в дробометний стрічковий барабан звичайно завантажують скіповим підйомником.

На мал. 5.14 показана схема барабана періодичної дії, вбудованого в безупинний потік очищення.

Принцип дії:

Виливки конвеєром безупинно подаються в проміжний бункер-накоплювач 8, з якого порціями перевантажуються в ківш скіпового підйомника. Скіповий підйомник завантажує виливки в завантажувальне вікно корпуса 1, які падають на стрічку конвеєра. Включають привод дробометного апарату, дріб подається в робочий простір. Включають привод конвеєра, який рухається по часовий стрілці, захоплює виливки і піднімає на кут 30-40^о. Таким чином виливки перевертаються під струменем дробу і очищуються зі всіх сторін. В міру очищення порції (10-15 хв.) включається рух конвеєра проти часовий стрілці і виливки пластинчастим конвеєром скрізь розвантажувальне вікно подаються на пластинчастий конвеєр 6 і транспортуються на ділянку абразивного зачищення.

Вітчизняною промисловістю випускаються барабани для маси завантаження 500-3000 кг виливків. Для очищення виливків, підданих бою, випускаються барабани, у яких металевий пластинчастий конвеєр замінений гумовою стрічкою.

Барабани періодичної дії мають найбільш високий коефіцієнт ефективного потоку дробу, тому що в них виливки постійно знахлювання тривалості очищення в залежності від виду виливків і вимог до якості обробки. Завдяки відзначеним перевагам вони одержали найбільше поширення в порівнянні з іншими очисними машинами при різному характері виробництва.

Барабани безупинної дії (мал. 5.15) застосовують для очищення виливків масою до 50 кг у потокових лініях очищення в сполученні з галтувальними барабанами попереднього очищення, вибивання стрижнів і відділення літників і прибутків. Основна перевага барабанів безупинної дії - порівняно просте їхнє завантаження і розвантаження.

Барабани безупинної дії виготовляють на основі як стрічкових механізмів, так і обичайок. Барабан з обичайками має наступні основні частини: барабан очисної, барабан видільний, два дробометних апарати, повітряно-механічний сепаратор, системи дробоповерненню і пиловідсосу.

Очисної барабан циліндричної форми має по торцях конуси, а зовні два бандажі, якими спирається на чотири ковзанки, два з них приводні5. Внутрішня порожнина барабана облицьована змінними броньовими плитами. Для зниження рівня шуму порожнина барабана між броньовими плитами й обичайкою заповнена гумою. Видільний барабан служить для звільнення виливків від дробу.

Для очищення дрібних тонкостінних виливків, підданих бою при литті, що мають тонкі виступаючі частини, а також виливків типу плоских дисків рекомендується застосовувати очисні столи.

Дробометні очисні столи являють собою плоску карусель, частина якої закрита і знаходиться в зоні очищення, а інша частина виходить назовні для завантаження, розвантаження і зміни положення виливків. У столів безупинної дії карусель обертається без зупинок, переміщаючи виливка під дробометними апаратами. У столах періодичної дії виливки встановлюються на спеціальні обертові тарілки, число яких на каруселі в межах 2-12.

При роботі такого столу карусель періодично зупиняється, а тарілки обертаються в зоні очищення під потоком дробу. Для прискорення процесу завантаження і розвантаження тарілки роблять знімними.

На мал. 20.10 (Л5) показаний дробометний очисній стіл безупинної дії. Обертовий стіл 4 приводиться в рух від електродвигуна 6 через фрикційний привід. Потік дробу направляється на виливки, установлювані на столі дробометним апаратом 5, розташованим на даху кожуха 3. Дріб разом з відходами елеватором 2 піднімається до сепаратора 7 і після очищення розподільником 1 подається в дробометний апарат.

Великі і важкі виливки очищаються в камерах періодичної дії (мал.5.16). Виливки в таких камерах установлюють на привідний візок 1, що у більшості випадків мають обертові столи 2. Вантажопідйомність столів досягає 500 кН і більш. У камері 5 виливки обертаються на столі, під потоком дробу від декількох дробометних апаратів 3. Камери звичайно постачають також дробоструминними апаратами 4, за допомогою яких очищають порожнини виливків.

В умовах крупносерійного і масового виробництва широко застосовують камери безупинної дії (мал. 5.17). У цих камерах виливки закріплюються на підвісках 5, що ланцюгом подаються в зону очищення й обертаються там, підставляючи виливки під потоки дробу, які направляються дробометними апаратами 1. Камери оснащують могутніми системами дробочищення, що включають бункера 2, грохоти 3, елеватори 4 і повітряні сепаратори 6, і системами транспортування 7 очищеного дробу. Для очищення дрібних виливків головним чином з кольорових сплавів широко застосовують універсальні гідропіскоструминні камери (мал. 20.13 Л5).

 

3. Спеціальні способи очищення

Для виливків, призначених для виготовлення деталей, що працюють, наприклад, у гідро - і пневмосистемах, виливків з екранованими внутрішніми порожнинами, виливків, що не дозволяють застосовувати очищення дробом, і деяких інших дробометне очищення не дає необхідну якість очищення поверхні виливків. Для цих випадків ефективне електрохімічне очищення.

Сутність електрохімічного очищення (мал. 5.18) полягає в наступному. Виливку 2 занурюють у ванну 1, заповнену розплавленим механічним каустиком, унаслідок чого утворюючі пригар оксиди заліза (Fe₂O₃, Fe₃O₄) і силікати (Si₂, Fe₂Si₃) вступають у хімічну взаємодію з основним середовищем ванни (NaKOH, NaOH, KOH). Для інтенсифікації хімічної реакції до ванни підводиться постійний струм. Сполучення хімічного впливу з електрохімічним забезпечує високий ступінь очищення поверхні. Виливок з'єднаний з позитивним полюсом генератора Г за допомогою спеціальної контактуючої підвіски 3, а стінки ванни з негативним полюсом. Щільність струму регулюється безконтактним регулятором Б.

Для очищення дрібних виливків від пригару й окалини й одночасного видалення тонких заток, притуплення гострих крайок і задирків, особливо виливків з кольорових сплавів, отриманих у кокілях і литтям під тиском, усе більше застосовують вібраційну обробку вільним абразивом.

На мал. 5.19 показана схема вібраційної очисної машини. У контейнер1 завантажуються виливки, що очищаються, 2 разом з абразивним матеріалом (спеціальні зірочки з білого чавуна чи кераміки, бій шліфувальних кіл, великий дріб і т.п.). Контейнер, установлений на пружинах 3, приводиться у вібраційний рух за допомогою інерційного вібратора 4, що обертається електродвигуном. Виливки й абразивний матеріал мають різну масу, одержують різні прискорення і переміщаються відносно один одного з різною амплітудою. У процесі взаємного тертя абразивного матеріалу і виливків відбувається очищення поверхні литва.

 

4. Техніка безпеки при роботі на галтувальних барабанах і дробоочисних машинах

Кришки галтувальних барабанів і запори на них повинні бути особливо міцними, надійність їхній необхідно ретельно перевіряти щоб уникнути відкривання під дією ударів виливків. Гальмові пристрої повинні надійно фіксувати положення барабана при завантаженні і вивантаженні.

Всі установки для дробометного і дробоструйного очищення виливків варто обладнати місцевими вентиляційними пристроями і системою блокувань, що виключають роботу установки при виключеній вентиляції. Необхідні обсяги повітря, що відсмоктується, наступні: від укриття барабана 3500 м³/год при одному дробометному апараті і по 2000 м³/год на кожний наступний апарат: від елеватора дробу 800 м³/год: від сепаратора дробу 1700 м³/ч. Останню величину потрібно перевіряти, виходячи зі швидкості руху повітря в зоні сепарації дробу 10-15 м/с.

У верхній частині дробоструйних камер варто передбачати витяжний патрубок. Обсяг повітря, що видаляється з камери системою місцевої витяжної вентиляції з розрахунку на 1 м² площі внутрішнього горизонтального перетину камери, повинний бути 1000 м³/год при діаметрі сопла 6 мм, 1700 і 3000 м³/год при діаметрах сопла 10 і 14 мм відповідно.

Усі дробометні і дробоструйні установки повинні мати огородження, штори й ущільнення, що запобігають виліт дробу і пилу з їхнього робочого простору. З боку прорізів, призначених для надходження і виходу деталей, варто установити завісу - діафрагму з листової чи смугової гуми.

У конструкції дробоочисні установок необхідно передбачати блокування, що виключають можливість пуску дробометних чи дробоструйних апаратів і подачі дробу до них при відкритих дверях чи шторах.

Стінки дробоочисних установок варто виготовляти звукоізолюючими, щоб забезпечити максимальне зниження рівня шуму.

Категорично забороняється обслуговуючому персоналу знаходитися усередині робітника простору при роботі дробоочисних установок.

 

 

ТЕМА 5.3. обладнання для відділення елементів ливникових систем, обрубки, виправлення дефектів і фарбування виливків

 

Після очищення виливка піддають ряду операцій, до яких відносяться: відділення елементів ливникових систем, видалення заток, виправлення поверхневих дефектів. Для виконання цих дефектів застосовують різноманітне обладнання, засноване на механічному (ударному, що ріже й абразивному) і термічному впливі на метал. До оздоблювальних операцій відноситься фарбування (ґрунтовка) виливків.

 

1. Механічне відділення елементів ливникових систем від виливків

Для відділення ливникові системи від виливків застосовують різноманітне обладнання, принципи роботи якого полягають у механічному різанні металу, чи обломі вирубці і різанні, заснованої на виплавленні металу в місці різу під дією тертя швидкорухающегося інструменту.

Для відрізки прибутків сталевих і чавунних виливків, особливо прибуткової частини невеликих злитків і болванок, використовують ножівкові верстати. На таких верстатах різання можна виконувати не тільки в площині, перпендикулярній осі заготівлі, але і під кутом 45^о. З метою підвищення продуктивності застосовують ножівкові верстати з нескінченною стрічкою.

Стрічкові пилки призначені для відрізки літників і живильників виливків, головним чином з алюмінієвих і магнієвих сплавів. Відрізка стрічковими пилками високопродуктивна. Так для відрізки літника з алюмінієвого сплаву діаметром 50 мм потрібно лише 6-8 з; час відрізки магнієвих сплавів на 10% менше.

Відрізка на пильних дискових верстатах виробляється за допомогою повільно обертових круглих пилок, що автоматично подаються уперед у міру розрізування виробу. Цей спосіб застосовують для відрізки прибутків дрібних і середніх сталевих і чавунних виливків. Верстати виконуються з вертикально розташованою чи пилкою з перемінним положенням пилки.

Верстати звичайно пристосовані для різання у вертикальному або нахилом (до 45^о) положенні, для чого їхня голівка, у якій закріплена пилка, може бути повернена на потрібний кут. Верстати мають кілька ступіней автоматичної подачі, застосовуваних у залежності від властивостей матеріалу, що розрізається.

Пилки складаються зі сталевих дисків, на які насаджені сегменти зі швидкорізальної сталі. Верстати мають пилки діаметром 300-1500 мм, що дозволяє розрізати предмети товщиною до ^1/3 діаметра пилки (100-500 мм).

Продуктивність пильних верстатів залежить від характеристики виливків, швидкості подачі пилки і часу установки виливка на верстаті. При відрізку прибутків не відпалених сталевих виливків швидкість подачі пилки 10-20 мм/хв.

Різновидом круглопильних верстатів є так називані пилки Геллера, спеціально призначені для обрізки виливків.

При різанні елементів ливникових систем на дискових верстатах типу Марса швидкорухающийся тонкий сталевий диск давить на метал у місці різу, при цьому внаслідок тертя виділяється велика кількість теплоти; матеріал, нагріта до високої температури, стає пластинчастим і прорізається диском. На поверхні диска, що ріже, виступаючі частини чергуються з поглибленнями. Диск точно центрований, бічні поверхні його відшліфовані. Окружна швидкість диска 100-200м/с. Передбачено водяне охолодження диска. Верстати бувають з диском діаметром 500-1500 мм, що забезпечує різання на глибину 30-120 мм.

Основна перевага верстатів Марса - висока продуктивність, а недолік - невелика глибина різу навіть при дуже великому діаметрі диска. Відношення найбільшого діаметра виробу, що відрізається, до діаметра диска складає 6-8%. Для круглопильних верстатів це відношення 30-35%. Продуктивність верстатів типу Марса в кілька разів вище, ніж круглопильних. На мал. 21.3 (Л5) показаний диск відрізного верстата типу Марса.

 

2. Обладнання для відрізки додатків і літників абразивними колами

Абразивне різання виконують як за допомогою ручного механізованого інструмента, так і, головним чином, на спеціальних абразивних відрізних верстатах (мал.21.4 Л5).

До переваг абразивної відрізки відносяться: порівняно простої обладнання, слабкий нагрівання виробу, гарантований прямий чистий різ, без оплавлення місця різу, невеликий рівень шуму.

У той же час абразивна відрізка виливків має істотні недоліки: значне виділення абразивного і металевого пилу (необхідні спеціальні пристрої, що уловлюють,), сильний запах горілої гуми (при вживанні кіл на вулканітовому сполученому), високі вимоги по техніці безпеки (необхідні спеціальні захисні кожухи, пиловідсмоктуючі пристрої і т.п.), невисока швидкість кіл. До недоліків абразивних кіл варто віднести невисоку швидкість різання і малі діаметри відрізних кіл.

Відрізні кола на синтетичних зв'язуваннях мають високу міцність. При їхньому застосуванні замість фланця ставлять притискну шайбу і діапазон відрізних робіт може бути значно розширений.

3. Обладнання для обрубання виливків методами газового і повітряно-дугового різання й усунення дефектів виливків

Для відділення елементів ливникових систем застосовують ацетиленокисневе і повітряно-дугове різання.

Ацетиленокисневе (газове) різання виконують головним чином для різання сталевих виливків. Вона є високопродуктивним і разом з тим простим і дешевим технологічним процесом, тому її широко застосовують майже у всіх сталеливарних цехах замість механічного різання. Процес газового різання піддається механізації, що дало можливість створити велике число спеціальних машин і пристосувань. При газовому різанні майже не відбувається чи поломок зношування інструмента, як це має місце при механічному різанні.

Процес газового різання заснований на інтенсивному окислюванні металу в струмені кисню при високій температурі. Для нормального протікання процесу різання металу необхідні наступні умови:

а) температура запалення металу повинна бути нижче температури його плавлення; якщо ця умова не задовольняється, те метал буде плавитися і переходити в рідкий стан ще до того, як почнеться його горіння в кисні;

б) температура плавлення оксидів, що утворяться при різанні металу, повинна бути нижче температури запалення і плавлення металу; якщо ця умова не задовольняється, те кисневе різання металу без застосування спеціальних флюсів неможливі, тому що оксиди, що утворяться, не будуть знаходитися в рідкому стані при температурі горіння металу і їх неможливо буде видалити з місця різу.

Швидкість різання залежить від товщини матеріалу, його властивостей, складу і температури, а також температури полум'я, тиску кисню, форми струменя, що ріже, швидкості витікання її із сопла і чистоти кисню.

Домішки в кисні зменшують швидкість різання приблизно з 225 мм/хв при чистоті кисню 99% до 65 мм/хв при чистоті кисню 81%. Попереднє нагрівання виливка підвищує швидкість різання. При нагріванні стали до 200-370^оС швидкість різання підвищується на 50-100%.

При оптимальних режимах різання коливання тиску кисню +10⁵ Па дає підвищення чи зниження швидкості різання на 25-50%. Надмірне підвищення чи зниження його тиску відбивається на якості різання. На швидкість різання також впливають марка сталі і вид пального. Швидкість ручного різання вуглецевої стали в значній мірі залежить від виду пального (ацетилен, піролизний газ, чи бензин гас).

Ацетиленокисневе різання елементів ливникових систем і різання сталевих виливків відрізняються від різання прокату. Процес різання виливків утруднений унаслідок недостатньої чистоти їхньої поверхні, наявності припливів, пригару і піску. Внутрішні дефекти виливків також утрудняють процес різання. У порівнянні з різанням низьковуглецевої стали різання чавуна внаслідок ряду технологічних труднощів застосовують мало. Для різання чавуна необхідний пальник з ручним регулюванням. Стан поверхні чавуна після різання значно гірше, а ширина різу більше в порівнянні зі станом поверхні і шириною різу після різання низьковуглецевої стали. Це відноситься до більшості ливарних чавунів. Виключення складає чавун зі сфероїдальної формою графіту, що також легко піддається газовому різанню, як і низьковуглецева сталь. Чавун зі сфероїдальної формою графіту розрізають за допомогою типових різаків.

Для розділового різання виливків використовують і повітряно-дуговий спосіб. Повітряно-дугове різання може бути застосована для різання високолегованих сталей, чавуна і кольорових металів. Сутність різання полягає в наступному: збуджується зварювальна дуга зворотної полярності між вугільним електродом і виливком. Паралельно електроду з власника подається струмінь стиснутого повітря, що видуває розплавлений метал зі зварювальної ванни. В міру рівномірного переміщення електрода щодо площини металу, що розрізається, з одночасним видуванням рідкої ванни в металі залишається рівна і чиста канавка. Глибина і ширина канавки залежать від сили струму, діаметра електрода, швидкості переміщення його і кута нахилу електрода до площини металу, що розрізається.

Ширина різу залежить від діаметра електрода

B = d + (1-2) мм,

де d - діаметр електрода, мм.

Відрізка прибутків виливків товщиною до 40 мм за один прохід скрутна. При різанні металу товщиною більш 25 мм електроду при переміщенні уздовж лінії різу потрібно додавати пилкоподібні коливання від верхніх крайок різа до нижніх, подібно тому як цього роблять при звичайному дуговому зварюванні.

Для повітряно-дугового різання металу необхідно мати різак, джерело електричної енергії, стиснене повітря і графітові електроди. Найбільше часто використовують електроди діаметром 6, 8 і 12 мм, довжиною 250-300 мм.

Для виконання робіт із заварки дефектів чавунного лиття застосовують електрозварювальні напівавтомати з механічною подачею спеціального порошкового дроту (мал. 5.20, а) і спеціальні газові пальники з подвійною інжекцією (мал. 5.20., б). Перша інжекція кисневого струменя використовується для підсмоктування порошку з бункера 1, а друга - для підсмоктування ацетилену.

 

Через те, що для підвищення технологічних і експлуатаційних властивостей виливків усі дрібні виливки і значна частина середніх і важких підігрівають перед заваркою, на заварювальних ділянках крім зварювального встановлюють також обладнання для підігріву виливків. На мал. 5.21. а показане планування типової ділянки заварки дрібного чавунного лиття, обладнаного дворядною конвеєрною піччю з незалежними зонами нагрівання виливків перед заваркою до температури 650° С (1) і уповільненого охолодження після заварки до температури 200° С (2), контейнерами 3 для транспортування виливків, монорейками 4 і 5 і робочим столом 6.

При невеликих кількостях виливків, що надходять на заварку, ділянку може бути обладнаний нагрівальними горнами. На мал. 5.21. б дане планування ділянки заварки середнього, великого і важкого чавунного лиття.

На ділянці розміщена термічна піч 1 з розміром поду 2,1х4,3 = 9,0 м² і термічна піч 2 з викатним подом розміром 1,5х3,48 = 5,2 м² для нагрівання виливків перед заваркою і при необхідності наступної термообробки після заварки. Для місцевого підігріву виливків установлені два газових нагрівальних горни 3 з розмірами поду 3,0х2,7 = 8,1 м², для підігріву великогабаритних важких

виливків - ямна двокамерна піч 4 із площадкою для проміжного складування знімних секцій 5 зводу.

Для гарячої заварки дуговим зварюванням передбачена площадка ІІ, для холодної заварки - площадка І, а для гарячої заварки газовим зварюванням площадка ІІІ. Підлога ділянки гарячої заварки покрита чавунною плитою, щоб уникнути ушкодження виливків при кантуванні, передбачена площадка, засипане гравієм 6.

На ділянці розташований також кесон 7 для вертикальної установки виливків при заварці, газовий колектор 8 для газового харчування печей, пірометрична шафа 9 для контролю режиму роботи печей, вентиляційні панелі 10, місця розташування електрозварювального обладнання 11, напівавтомати 12 для гарячої механізованої заварки, системи харчування газосварочних посад природним газом 13 і киснем 14.

 

4. Обладнання для зачищення виливків шліфувальними колами

Шліфувальні кола використовують для зачищення виливків, з метою видалення заток, задирків, перекосів і нерівностей, а також дефектів поверхні (ужимін, пригару, місць заварки й ін.).

При зачищенні виливків необхідний правильний підбор характеристик застосовуваного шліфувального інструмента.

Відомі два основних види абразивних матеріалів, застосовуваних у шліфувальних колах, — електрокорунд (глинозем Аl₂O₃) і карбід кремнію SiС. Перший уступає другому по твердості, але має велику в'язкість. Зерна карбіду кремнію мають велику твердість, гострі ребра і гладкі грані, але він погано пручається зусиллям, що сколюють.

Електрокорунд застосовують для обробки різних сталей, ковкого чавуна, найбільш грузлих бронз, деяких алюмінієвих сплавів, а карбід кремнію — для обробки тендітних твердих матеріалів, а також матеріалів з низьким опором розриву — сірого і вибіленого чавуна, латуні й ін.

Зв'язка шліфувального інструмента має вирішальне значення для міцності кола і встановлення режиму роботи. При обробці виливків застосовують шліфувальні інструменти на керамічної, бакелітової і вулканітової сполучених. Для робіт на швидкісних режимах різання використовують також кола на спеціальних синтетичних сполучених.

Кола на керамічних сполучених допускають при ручній подачі окружну швидкість до 30 м/с, при механічній до 35 м/с. Бакелітові сполучені більш пружні, чим керамічні. Кола на бакелітових сполучених допускають роботу з окружними швидкостями до 40 м/с, а при спеціальному армуванні до 50 м/с. Для відрізки застосовують кола на вулканітових сполучених. Вулканітові сполучення дозволяють виготовляти кола товщиною 0,5 мм, що допускають окружні швидкості до 50 м/с. Кола на спеціальних синтетичних сполучених мають високу еластичність і допускають окружні швидкості до 200 м/с.

Стійкість і здатність шліфувального інструмента визначається його твердістю. При правильно обраній твердості кола зерна викришуються при затупленні їхніх крайок. При занадто м'якому колі зерна викришуються, хоча їхні крайки ще не встигли затупитися, а при занадто твердому утримуються в колі, коли вони уже втратили ріжучу здатність. Ніж м'якше матеріал виливка, що зачищається, тим вище повинна бути твердість кола.

Для зачищення виливків абразивними інструментами застосовують механізований інструмент (мал. 21.7,0, мал. 21.8 Л5); стаціонарні верстати (мал. 21.7, б, мал. 21.9 Л5); підвісні верстати (мал. 21.7, в Л5); відрізні верстати (див. мал. 21.4); стрічкові обдирочно-зачисні верстати (мал. 21 7, г Л5 ); автоматизовані установки й автоматичні лінії (див. мал. 21.10—21.12 Л5).

Механізований інструмент по характері приводу випускають трьох типів: із пневматичним приводом, із приводом від електродвигуна за допомогою гнучкого вала і з приводом від убудованого електродвигуна.

По характері роботи механізований інструмент розділяють на горизонтальний для роботи периферією кола, вертикальний і кутовий для роботи торцем кола й осьовий для роботи абразивними голівками.

Пневматичний інструмент (мал. 5.22.) простий в експлуатації. Має малу масу. Він працює від цехової мережі. До недоліків інструмента відноситься великий шум, що виникає при вихлопі стиснутого повітря, а також неможливість використовувати в роботі абразивні кола при найбільших частотах обертання вала інструмента. Це пояснюється тим, що для запобігання розриву кола діаметр його вибирають, виходячи зі швидкості обертання інструмента на холостому ходу. При робочому режимі швидкість обертання пневматичного інструмента нижче, ніж на холостому ходу, особливо при великому зусиллі притиснення кола.

При обдиранні і зачищенні виливків, коли потрібно видаляти великий обсяг металу, добре зарекомендував себе інструмент з електроприводом за допомогою гнучкого вала (Мал.5.23). Перевага цього інструмента полягає у великій потужності електродвигуна при малій масі й у зручності заміни робочих голівок. Недолік — у наявності гнучкого вала, через малу гнучкість якого утруднений доступ до внутрішніх поверхонь виливків.

Механізований інструмент з вмонтованим електродвигуном має найбільш високий ККД(Мал.5.24).

Завдяки більш усталеній роботі електродвигуна і меншої вібрації в порівнянні з пневматичним інструментом удається досягати більш високої продуктивності і малої витрати кіл. Електродвигуни нормальної частоти мають велику масу. Цей недолік можна перебороти використовуючи інструмент із високочастотним приводом (до 400 Гц), що по масі дорівнює пневматичному.

Стаціонарні обдирно-зачисні верстати (Мал.5.25) випускають з одними з двома шліфувальними колами. Найбільш ефективні верстати, у яких передбачене безступінчасте (мал.21.9.Л5) регулювання окружної швидкості шліфувального кола в міру його зносу. Найбільше поширення одержали стаціонарні обдирно-зачисні верстати з абразивними колами діаметром 350— 750 мм і з окружними швидкостями абразивних кіл 30—50 м/с.

Принцип дії: Включаємо привод вала, на якому закріплені шліфувальні круги, що обертаються. Робочий бере виливок, встановлює на робочий стіл та притискає до шліфувального кола поверхні виливків, яки необхідно зачистити.

 

Для зачищення середніх, великих і важких виливків застосовують підвісні обдирково-шліфувальні верстати ( мал. 5.26. ) і механізовані комплекси на основі цих верстатів. На підвісних верстатах установлюють кола діаметром 300—600 мм, з окружними швидкостями 30—50 м/с.

Принцип дії: По рольгангах рухаються виливки до столів з кантувачами. Включається привод шліфувального інструменту, який робочий за рукоятку нахиляє та притискає до поверхні виливка, їде шліфування. Кантувачем виливки перевертаються для повного очищення.

Механізований комплекс для зачищення чавунних і сталевих виливків (видалення заток, залишків ливникових систем, пригару) в умовах дрібносерійного і серійного виробництва показаний на мал.21.10. Л5.

Виливки зачищаються абразивним шліфувальним колом, установленим на шліфувальній голівці. Для установки і знімання виливка з кантувачів комплексів служить мостовий кран чи місцевий підйомник. Усі подачі шліфувальної голівки гідрофиціровані. Оператор керує подачами без значних фізичних зусиль за допомогою рукоятки, розташованої на пульті керування. Керування всіма іншими механізмами — кнопкове.

Застосування одного комплексу дозволяє збільшити продуктивність праці робітника в 5—7 разів у порівнянні з роботою на підвісному обдирково-очисному верстаті.

5. Автоматизація обдирково-шліфувальної обробки виливків

У ливарних цехах великосерійного і масового виробництва знаходять застосування автоматизовані верстати і лінії для обдирання і зачищення виливків. Таке обладнання конструюють для обробки виливків, однорідних по габаритних розмірах, конфігурації і по місцях зняття металу.

5.1. Напівавтомат для зачищення дрібних виливків з одного торця застосовують в масовому виробництві (Мал.5.27).

Принцип дії: В отвори живильного диску, який обертається з швидкістю 3 об/хв, встановлюють виливки. При попаданні виливків в зону роботи шліфувального інструмента, який обертається з швидкістю 1500 об/хв, спеціальний пристрій притискає виливки до диску і торець шліфується. При повертанні диску виливки виходять з зони роботи шліфувального інструменту та падають в контейнер.