Устройство для заполнения песком опоки

СОЮЗ СОВЕТСНИХсаддддм ннипРЕСПУБЛИН А 09351 В 22 С 5/12 ОПИСАН ИЗ ЕТЕН У ОЗСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ двтоддному сдиддтддддт(56) 1,11 атент Англии У 1542272кл, В 22 С 5/12, 1976,2. Патент ФРГ Иф 2903948,кл. В 22 С 5/2, 1976.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДПЯ ЗА 110 ЛНЕНИЯ ПЕСКОМ ОПОКИ, содержащее загрузочный бункер с приемным патрубком, затвор бункера,полые отсасывающие элементы, сообщающиеся с полосрню бункера и ожсасывающей устансвкой, систему подачи песка в бункер,о т л н ч а ю щ е е с я тем, что,сцелью повышения качества отливок и енижения энергозатрат на вакуумирование путем рационального размещения . фракций песка в объеме опоки, оно , снабжено установленными внутри бункера с зазором относительно его стенок резервуаром, имеющим подвижные створки в нижней части и горловину в верхней. части, соосную с приемным патрубком, а также соплом, расположенным внутри резервуара с возможностью сообщения с атмосферой,рассекателем, уст новленным над горловиной резервуара, ь направляющими выступами, расположенными над затвором с зазором относительно стенок бунке ра и створок резервуара. 12. Устройство по п.1, о т л и ч аю ще е с я тем, что резервуар,рассекатель и сопло установлены с ьозможностью вертикального перемещения.3. Устройство по п,1, о т л и ч а- ф ю щ е е с я тем, что оно снабжено размещенными между стенками бункера и направляющими выступами подвижными створками.1130430 1Изобретение относится к литейному производству, а именно к наполнению опок, и может быть использованов вакуумной Формовке при заполнениионок различными Формовочными пескамн.Известно устройство для подачи песка в опоку, включающее накопительныйбункер с дозатором, промежуточныйрезервуар, нижняя коническая часть 1 Окоторого соединена трубопроводом спатрубком открытого снизу загрузочного колпака с двойными стенками полость между которыми сообщена с отсасывающей системой 1,Однако это устройство не обеспечивает.рационального размещения в опоке фракций обычного формовочногопеска, применяемого в литейном производстве: мелких - вокруг модели(отливки) и между фильтрамь опокии щелью, образуемой пленкой и стенками опоки, а крупных - в остальномобъеме, так как Фракции песка распределяются в опоке равномерно. Этоприводит к снижению качества . поверхности отливок, браку по газовым рако"винам и повышенным энергозатратам наподдержание необходимого разрежения в объеме наполнителя вакуумнойФормы.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является устройстводля заполнения песком опок, содер"жащее загрузочный бункер с приемнымпатрубком, затвор бункера, полыеотсасывающие элементы, сообщающиесяс полостью бункера и отсасывающейустанбвкой, а также систему подачипеска в бункер 1,2.1.Известное устройствотакже не обеспе-чивает высокого качества поверхнос.ти отливок и требует повышенных затрат энергии на вакуумирование формы, так как не обеспечивает рационального размещения фракций обычного Формовочного песка в вакуумной форме: мелких - вокруг модели(отливки) н между фильтрами опоки ищелью, образуемой пленкой и стенками опоки, а крупных " в остальномобъеме, так как фракции песка распре"деляются в опоке равномерно,Цель изобретения - повышение качества отливок и снижение энергозатрат на вакуумирование путем рационального размещения фракций пес-ка в объеме опоки. 2Поставленная цель достигаетсятем что, устройство для заполненияпеском опокн, содержащее загрузочныйбункер с приемным патрубком, затвор бункера, полые отсасывающие элементы, сообщающиеся с полостью .;бункера и отсасывающей установкой,систему подачи песка в бункер, снаб"жено установленным внутри бункерас зазором относительно его стенокрезервуаром, имеющим подвижные створки в нижней части и горловину в верхней части, соосную с приемным патруб"ком, а также соплом, расположеннымвнутри резервуара с возможностью сообщения с атмосферой, рассекателем,установленным над горловиной резервуара, и направляющими выступами, расположенными над затвором с зазором относительно стенок бункера и створокрезервуара.Кроме этого, резервуар, сопло ирассекатель установлены с возможно"стью вертикального перемещения,Устройство снабжено размещеннымимежду стенками бункера и направляющими выступами подвижными створками,На Фиг.1 показано предлагаемоеустройство для заполнения песком опоки; на фиг.2 - разрез А-А на Фиг.1,Устройство для заполнения пескомопокн состоит из загрузочного бункера 1 с приемным патрубком 2, плоскимшиберным затвором 3 и полыми отсасывающими элементами 4, расположеннымина стенках и в центральной части бункераи снабженными Фильтрующимн перегородками 5. Внутри бункера 1 с зазором а = 30-50 мм относительно его стенок установлен резервуар 6, имеющий горловину 7, и рассекатель 8, установленные ооосно спатрубком 2. Диаметр рассекателя 8на 10-20 мм меньше диаметра горловины 7 и больше внутреннего диаметрапатрубка. Днище 9 и подвижные створки 10 замыкают резервуар 6 снизу, Подрассекателем 7 установлено сопло 11на регулируемой телескопическойстойке, соединяемой через рукав 12и вентиль 13 с атмосферой. Рассекатель можетперемещаться вдоль осибункерас помощью маховичка штока 14, а резервуар 6 " с помощью маховичков штоков 15. На верхней пластине шиберного затвора 3 по периметрубункера с зазором б 30-100 мм от егостенок установлены направляющие выступы. 16. Внутренние стенки выступов3 1104 16 расположены под углом 45 к плос-" кости затвора 3. Зазор между наружными стенками рыступов 16 и стенками бункера 1 перекрывается створками 17, ПОворот створок 10 осуществляется рычажными устройствами 18, установленными на наружных стенках бункера 1, а створок 17 - винтовыми устройствами 9.Устройство устанавливается на О опоку 20 с фильтрами 21 и 22, моделью 23, подмодельной плитой 24 и пленкой 25, облицовывающей модель 23 и плиту 24. Устройство снабжено также дозатором и промежуточной емкостью (не показаны).Устройство для заполнения песком опоки работает следующим образом.При закрытом затворе. 3, створках 10 и частично открытых створках 17 . отсасывающие элементы 4 подключают к вакуумной системе сопло 11, вентилем 13 соединяют с,атмосферой и через патрубок 2 подают в бункер дозу формовочного песка. Песок поступает на рассекатель 8 и ссыпается в сторону горловины 7 резервуара 6 навстречу потоку воздуха, поступающего из ат-, мосферы через вентиль 13 и сопло 11 и отсасываемого вакуумной системой через отсасывающие элементы 4. При этом мелкие фракции песка увлекаются потоком воздуха и, осаждаясь, постепенно , заполняют пространство под резерзуачром и зазоры а и б между стенками бункера 1, резервуаром и направляю- И щими выступами 16.Крупные фракции песка не увлекаются воздушным потоком и под действием сил тяжести падают на.дно резервуара. После заполнения устройства доой песка отсасывающие 4 О элементы 4 отключают от вакуумной системы, перекрывают вентиль 13 и бункер устанавливают на опоку 20, За . тем расстопоривают рычажное устройство 18 створок 10 и открывают затвор 45 3. При этом часть мелких фракцийнаходящаяся на наклонных стенках выступов 16 и между ними, обрушиваясь, попадает на пленку 25 в районе модели 23, а часть мелких фракций из за О зора б, постепенно просыпаясь в щель межцу стенкой бункера и створками 17, попадает на пленку 25 у стенок оноки 20. По мере высыпания песка из зазо. а между наклонными стенками выступов 16 и створками 10 последние поворачиваются (под действием сил тяжести или привода) до упора в выступы 30 416 и из резервуара 6 начинают поступать в опоку крупные фракции песка. Скатыванию крупных фракций пескак стенкам опоки 20 препятствует поток мелких фракций из зазора б, Схе- .ма последовательного расположенияфракций изображена линиями: А - поверхность мелких фракций перед началом поступления крупных; В - поверхность крупных фракций в серединезагрузки, С - поверхность мелкихфракций в середине загрузки. Черезопределенный промежуток времени после открытия затвора 3 включают вибратор (не показан), связанный с подмодельной плитой 24, В результатепроисходит виброуплотнение песка иустранение незаполненных пустот, образующихся под выступами 16.По окончании заполнения опокиграница между фракциями песка расположена приблизительно по линии Д, Затем бункер 1 снимают с опоки и затвор 3 закрывается. Устройство готовок повторному использованию, а опокас песком передается на выполнениепоследующих операций,Настройка и регулировка устройства осуществляются путем перемещения вдоль оси бункера рассекателя 8,резервуара 6 с соплом 11, регулировкой поступления воздуха в сопло 11вентилем 13 и поворотом створок 17,а также изменением соотношений размеров внутреннего диаметра загрузочногопатрубка 2, рассекателя 8 и горловины 7, При оптимальной настройкеслой мелких фракций, покрывающийпленку, в район модели распространяется вплоть до фильтров 22, обеспечивающих удаление воздуха через повреждения пленки во время заливки формыметаллом, и вдоль боковых стенок опоки по всей их высоте,Кроме того, предлагаемое устройство может быть использовано для заполнения спок при применении мелкозернистых противопригарных, легирующих и других облицовочных покрытий,которые обычно засыпают на пленкув районе модели. Применение предлагаемого устройства позволяет вновьвыделить материал покрытия, смешанный с основной массой песка привыбавке, и разместить его в видеслоя над моделью, что снижает расход покрытия.Параметры настройщики устройстваустанавливают в зависимости от гра 1130430 бнулометрыческого состава исходного Формовочного песка и потребности в мелких фракциях для формирования необходимого слоя над моделью и вдоль стенок опоки, причем во всех 5 случаях необходимо стремиться,что" бы верхняя граница мелких фракций (размер небольших зерен по Фракции) была как можно ниже, так как с уменьшением размера зерен слоя повышает ся качество литья и снижаются энергозатраты на вакуумирование,Толщина вертикального слоя мелких Фракций, располагаемого вдоль стенок опоки, для получения значимого 5 эффекта составляет 20-40 мм. С дальнейшим увеличением толщины вертикального слоя при неизменной мощности "отсасывающих средств разрежение в объеме песка растет незначительно, 20 так как связано с логарифмом толщины .слоя прямо пропорциональной зависимостью.Верхняя поверхность слоя мелких фракций над модель 1 о в оптималь" ном случае должна находиться на уровне трубчатых отсасывающих элеменов опоки, распалагаемых обычно наасстоянии 50-60 мм от модели, Это обеспечивает максимальный эффект в снижении энергозатрат на вакууми- ЗО рование и брака по газовым раковинам, однако эффект повышения чистоты поверхности отливки полностью достигается и при толщине слоя 5- 10 мм (над выступающими элементами модели).35Предлагаемое устройство для заполнения песком опоки позволяет повысить качество поверхности отливок снизить брак по .газовым раковинам и на 30-50% энергозатраты на вакуумирование формы за счет разделения Формовочного песка на фракции и рационального размещения фракций в объеме опоки. В частности, размещение 45 мелких Фракций вокруг модели (отливки) препятствует проникновению жидкого металла в поры наполнителя, находящегося под разрежением в про., цессе заливки, чем повышается качество поверхности отливки, Кроме этого, мелкие фракции, располагаясь между пленкой, облицовывающей рабочуюполость Формы, и фильтрами, создаютповышенное сопротивление потоку газов, натекающих в форму через поврежденную (расплавившуюся) при заливке часть.,пленки, чем обеспечиваетсяуменьшение энергозатрат на вакуумирование при заливке. При этом уменьшается поток воздуха, натекающий вформу через поврежденную пленку,что снижает брак по газовым раковинам. Размещение мелких фракций вдольвертикальных стенок опоки повышаетсопротивление :потоку воздуха, натекающему в Форму через щель между пленками и торцами стенок опоки и отсасываемому фильтрами, расположенными в.:стенках, чем также обеспечивается снижение энергозатрат на под"держание разрежения в течение всегоцикла вакуумирования формыПрименяемые в литейном производстве формовочные пески (природные иобогащенные) содержат в своем составе в различных пропорциях зернаразмерами 50- 400 мкм, а высокое качест-,во поверхности, предотвращение бра-ка и низкие энергозатраты на вакуумирование достигаются в вакуумнойФормовке при использовании фракцийс размерами до 50-100 мкм,Применение предлагаемого изобретения позволяет рационально ис-пользовать обычные пески, содержащие лишь часть фракций с размерами .зерен не более,100 мкм, и отказатьсяот дорогостоящей подготовки песков(например, измельчения),Кроме этого, устройство позволяет эффективно использовать композиционные пески, например речные или срассредоточенной структурой с добавками мелкозернистых фракций, длясоздания необходимой толщины и зернистости.Зкономический эффект при исполь"зовании предлагаемого"устройства образуется в основном за счет снижения энергозатрат на вакуумирование исоставляет 3-5 руб, на тонну литья,