Пневматический регенератор

(51)5 В 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ститроздо ТОРзованоаботке К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение может быть исполв литейном производстве при пере отработанной смеси для ее повторного использования. Цель изобретения - повышение качества регенерированных песков, Регенератор имеет отбойный элемент 1 в виде конуса, установленный на оси 2 с возможностью вращения. Элемент 1 связан с отбойником 4 и турбиной 5. Другая турбина 8 связана с центрифугой 6. При подаче смеси с воздухом по разгонной трубе 12 турбины приводят во вращение в разные стороны элемент 1 с отбойником 4 и центрифугу 6. В результате песчинки многократно ударяются о рабочие поверхности регенератора и очищаются, 3 з.п. ф-лы, 3 ил,Изобретение относится к литейному производству, в частности к регенерационному оборудованию, и может быть использовано для оттирки пленок связующего от формовочного песка и разделения их на пылевидную и зернистую фракции.Цеь изобретения - повышение качества регенерированных песков.На фиг. 1 показана верхняя часть пневморегенератора, вид спереди; на фиг, 2 - колпак и центрифуга с бороздками; на фиг.3 - центрифуга с выемкой.Рабочий орган пневматического регенератора состоит из отбойного элемента 1, установленного на оси 2 с помощью подшипника 3 качения, Отбойный элемент 1 выполнен в виде конуса, соединенного со стороны основания с отбойником 4, выполненным в виде диска, по периферии которого с противоположной стороны от конуса размещена турбина 5. Центрифуга б охватывает отбойный элемент 1 таким образом, чтобы между отбойником 4 и самой центрифугой существовал зазор 7, необходимый для протекания в него воздуха. В верхней части центрифуга б связана с турбиной 8, установленной на оси 2 с помощью подшипника 9. В нижней части центрифуга б охвачена обечайкой 10, образующей в месте их сочленения лабиринтное уплотнение 11, На фиг. 1 показан также верхний конец разгонной трубы 12. Отбойный элемент 1 и центрифуга 6 могут иметь бороздки 13, служащие для придания песчинкам скачкообразного движения (фиг. 2), причем одна из этих бороздок выполняется на периферийной части отбойника, Нэ рабочей поверхности центрифуги может быть выполнена выборка 14, длина которой лежит в пределах 0,80,9 от длины рабочей части центрифуги (фиг, 3).Рабочий орган регенератора функционирует следующим образом.Поток воздуха с песчинками, выходя иэ разгонной трубы 12 и ударяясь об элемент 1, образует зону повышенного давления, Воздух из этой эоны выходит вниз и в щелевой зазор 7 между отбойником 4 и центрифугой 6. При этом выходящий в зазор воздух вызывает вращение турбин 5 и 8 в различных направлениях. Турбины в свою очередь приводят во вращение элемент 1 и центрифугу 6, Траектории движения воздушного потока показаны сплошными стрелками, а траектории движения песчинок - пунктирными (фиг. 1). Видно, что направление движения песчинок и воздуха совпадает на восходящем и нисходящем участках пути. В месте изменения направления движения в потоке воздуха образуются завихрения.5 1 О1520 Траектории движения воздуха и песчинокна этом участке не совпадают.Вылетевшие из рэзгонной трубы песчинки смси, взаимодействуя с элементом 1 и отбойником 4, получают импульс движения в горизонтальном направлении и попадают на центрифугу 6. Попавшие на рабочую поверхность центрифуги б песчинки прижимаются к ней центробежной силой и раскручиваются в направлении, противоположном начальному, Под действием вертикальной составляющей центробежнойсилы, веса и аэродинамических сил несущего потока воздуха песчинки скатываются по рабочей поверхности центрифуги 6 и отбрасываются нэ обечайку 10. Для обеспечения движения песчинок по поверхности центрифуги необходимо, чтобы угол р между образующей и осью центрифуги определялся изсоотношения 3 с оУ г - цагсс 9и г+1( огде го-угловая частота вращения центрифу 25 ги;г - внутренний радиус центрифуги в еенижней части;ц - ускорение силы тяжести;1 - коэффициент трения песчинок о рабочую поверхность центрифуги,Анализ движения песчинок в рабочеморгане показывает, что в предложенном регенераоре после вылета песчинки из рэзгонной трубы происходит по меньшей меретри удара: об элемент 1, об центрифугу б иоб обечайку 10. В силу того, что такой ударносит упругий характер, движение песчинокпо элементам рабочего органа может происходить скачками, при этом число ударов увеличивается еще больше, Таким образом,одному акту разгона песчинки в трубе соответствует 3 и более ударных актов, Поскольку именно ударные акты приводят к оттиркепленок связующего, то становится очевид 45 ной интенсификация процесса регенерации.Выбор места расположения кольцевогозазора, через который происходит отводвоздуха для направления его на турбинныелопатки, обусловлен несовпадением траекторий движения воздуха и песчинок, чтопредотвращает унос песчинок в зону турбинпо двум причинам. Во-первых, в этом местепроисходит образование вихрей, имеющихбольшую кривизну траекторий, в случае захватывания песчинки таким вихрем он быстро выносит ее в обратном направлении,Во-вторых, отбор воздуха производится внаправлении, противоположном полету, песчинок, Кроме того, на песчинки действу 1632609ет центробежная сила, которая также предотвращает их унос в сторону турбины. Здесь следует отметить, что движение песчинок в радиальном направлении обеспечивается в основном за счет их взаимодействия с отбойником 4. Расположение отбойника 4 со стороны основания конуса вызывает не только разгон песчинок, но и остановку потока воздуха. Таким образом, место расположения кольцевогп зазора обосновано минимальным уносом песчинок из полости рабочего органа.Вращение отбойного элемента 1 и центрифуги 6 происходит не от отдельного привода, потребляющего дополнительную мощность, а за счет кинетической энергии воздуха, выходящего из разгонной трубы 12. Такое решение позволяет эффективнее использовать энергию сжатого воздуха, Вращение элемента 1 и центрифуги 6 в различные стороны увеличивает скорость встречи песчинки с преградой, что в свою очередь улучшает условия их очистки от пленок связующего.Выполнение бороздок 13 на поверхности элемента 1 и центрифуги 6 инициирует скачкообразное движение песчинок, что улучшает условия оттирки пленок в силу названных причин, Этот же эффект достигается в случае покрытия рабочих поверхностей элемента 1 и центрифуги 6 абразивным материалом, В случае выполнения выемки на рабочей поверхности центрифуги 6 ее полость заполняется в начале работы песчинками, которые образуют предохраняющий слой, препятствующий износу.Обечайка 10 выполняет две функции - служит преградой, о которую ударяются летящие песчинки, а также обеспечивает регулирование величины давления подпора в полости рабочего органа. Для выполнения первой функции обечайка 10 может иметь небольшую высоту, выполнение второй функции достигается во взаимосвязи с лабиринтным уплотнением 11 между центрифугой 6 и обечайкой 10. Так, например, увеличение давления в полости рабочего органа достигается увеличением длины обечайки 1 О или приданием ей формы усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием в сторону разгоннои трубы. Ре гулирование давления подпора обеспечивает.оптимальные скорости вращения,Таким образом, предлагаемый регенератор имеет более высокий КПД эа счет интенсификации процесса оттирки пленок 10 связующего и более голного использованияэнергии сжатого воздуха, приводящего в движение смесь в разгонной трубе. Формула изобретения15 " Пневматический регенератор, содержащий рабочую камеру с размещенными в ней разгонной трубой, соплом, отбойным элементом, загрузочным и разгрузочным отверстиями, патрубками для подвода и отво да воздуха, а также обечайкой,охватывающей конец разгонной трубы, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения качества регенерированных песков, он снабжен осью и двумя турбинами на под шипниковых узлах, размещенными однанад другой по оси регенератора над отбойнымм элементом, а также центрифугой, смонтированной в обечайке с возможностью вращения относительно ее и охватывающей 30 упомянутые турбины, при этом отбойныйэлемент выполнен в виде конуса вершиной вниз и через основание конуса жестко присоединен к нижней из турбин, а центрифуга жестко связана с верхней из турбин.35 2. Регенератор по п.1,отл и ча ю щийс я ем, что внутренняя поверхность обечайки и центрифуги. а также наружная поверхность отбойного элемента покрыты абразивным материалом.40 3, Регенератор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что на наружной поверхности отбойного элемента и на внутренней поверхности центрифуги выполнены концентрические бороздки.45 4. Регенератор по п. 1,отл ича ю щи йс я тем, что на внутренней поверхности центрифуги выполнена кольцевая выемка.ектор ле Заказ 578 Тираж 486 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул,Гагарина, 10