144567 (598813), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Мал.6.13. Залежність тривалості пресування від питомого тиску

На мал.6.14 приведені діаграми (циклограми) пресування силікатних формувальних сумішей на вітчизняних і зарубіжних пресах.

Мал.6.14. Діаграма (циклограма) пресування силікатних формувальних сумішей: а - на револьверних пресах; б - на пресах з рухомим і нерухомим столом; 1,2 - СМС-152; 3 - "Ротомат"; 4 - "Дорстенер"; 5 - "Атлас"; 6 - СМ-1085; 7 - S-S500; 8 - "Крупп-Інтертехник".

З мал.6.14 видно, що в сучасних пресах передбачається витримка при пресуванні під найбільшим тиском від 0,5 с до декількох секунд. Час власне стиснення суміші коливається від 0,8 до 6 с. Це дозволяє, як зазначено вище, пресувати більш сухі суміші (вогкістю 4-5%), сприяє ефективному ущільненню, релаксації напруг, залученню меншої кількості повітря і забезпечує високу якість виробів.

Зв'язок основних параметрів пресування формувальної суміші з конструктивними параметрами пресового устаткування можна виразити у вигляді залежності [55, 56]

(6.32)

де N - потужність електродвигуна преса; п - частота обертання електродвигуна; i - загальне передавальне відношення; η - КПД приводу; i_Р, r - розміри ланок пресуючого механізму преса; φ, β - кути ланок механізму преса.

Мал.6.15. Блок-схема контролю зусилля пресування: 1 - прес; 2 - електродвигун механізму пресування; 3 - трансформатор струму; 4 - перетворювач потужності; 5 - підсилювач сигналів; 6-осцилограф; 7 - пульт управління; 8 - тарировочний блок.

В даний час для контролю і управління зусиллям пресування розроблено декілька схем, заснованих на вимірюванні значень зусиль і миттєвої споживаної потужності. Наприклад, для механічних пресів з поворотним стовпом при пресуванні силікатних формувальних сумішей розроблена блок-схема, приведена на мал.6.15.

Сигнал, пропорційний потужності, поступає на вхід підсилювача 5 і осцилограф 6, шкала якого проградуйована в одиницях вимірювання зусилля (тиск) пресування. При перевищенні допустимого значення зусилля пресування, відзначеного на шкалі осцилографа, подається сигнал на зменшення висоти (глибини) засипки прес-форм і навпаки.

2.5. Випресовування

При виробництві стінних і інших матеріалів і виробів (цеглини, каменя, блоків, плит, плиток і ін) способом напівсухого пресування важливу роль в загальному циклі пресування грає процес випресовування (випресовки, виштовхування) з прес-форми напівфабрикату (виробу-сирцю). Випресовування (випресовка) - видалення пресування (напівфабрикату) з прес-форми після пресування формувальної суміші (прес-пороша) і зняття тиску. Пристрої для випресовування називаються механізмами або механізмами випресовки, що випресовують або виштовхуючими (виштовхування).

Для витягання з прес-форм спресованих напівфабрикатів (пресувань) вимагається докласти з боку механізму випресовки (виштовхування) зусилля, яке залежить від великої кількості чинників: фізико-механічних і технологічних властивостей формувальної суміші (прес-пороша); способу і величини тиску пресування; характеристики пресування; напрями і закономірності випресовки; форми, розмірів і порожнистості пресування; конструкції, жорсткості і якості прес-форм; коефіцієнта тертя між пресуванням і стінками прес-форми і ін. (мал.6.16).

Велику роль в теорії і практиці процесу випресовування (виштовхування) зіграли роботи учених: П.П. Боландіна, М.Ю. Бальшина, В.Г. Філімонова, Г.М. Ждановіча, Р.Я. Попільського.А.С. Ільіна.

Рис.6.16. Випресовування з прес-форми виробу-напівфабрикату: а - засипка прес-форми; б - пресування формувальної суміші; в - випресовування пресування

Р.Я. Попильский і Ф.В. Кондрашов рахують одну з причин розшарування пресування при випресовуванні її з прес-форми тиск запресованого в ній повітря (табл.6.2).

Після зняття зовнішнього навантаження пресування під впливом запресованого повітря прагне розширитися, чому перешкоджають стінки прес-форми. В процесі випресовування частина пресування, що вийшла з прес-форми, має нагоду розширитися, а частина, що залишилася, - ні. Тому при затримці виштовхування і великому тиску запресованого повітря виникають оперізувальні пресування горизонтальні сили, що приводять до утворення тріщин (розшарування). Таке явище спостерігається при неоптимальному зерновому складі суміші і підвищеному вмісті в ній тонкодисперсних частинок. Іншою причиною, зухвалого тріщиноутворення, є тертя пресування об стінки прес-форми і бічний тиск. Коефіцієнт зовнішнього тертя при випресовці є постійною величиною для конкретних умов пресування, а бічне зусилля змінюється по напряму пресування. Ближній до пресуючого штампу шар пресування, як самий ущільнений, якнайбільше перешкоджає випресовуванню через більше тертя об стінки прес-форми.

Таблиця 6.2.

Коефіцієнт запресовки повітря при пресуванні вогнетривких (багатошамотних) порошків

Додаток тиску пресування	Питоме тиск, МПа	Вогкість прес-пороша %	Коефіцієнт запресовки повітря	Тиск повітря, МПа	Відносний об'єм повітряних пір
Гідравлічне	40	4,1 5,5 7	0,375 0,348 0,327	0,35 0,87 1,5	0,101 0,052 0,024
Механічне	40	4,1 5,5 7	0,42 0,365 0,354	0,35 0,9 1,7	0,111 0,052 0,024

Тиск, створюваний при випресовуванні, деформує пресування. Наступає такий момент, коли сили, що згинають нижній, прилеглий до штампу шар пресування, перевищують зчеплення з наступним шаром і утворюється тріщина (розшарування).

Для ліквідації розшарування пресування при випресовуванні з прес-форми може служити швидке зняття бічного тиску (розпору). Це може досягатися розширенням прес-форми у напрямі виштовхування пресування на 0,2-0,5%. Зусилля виштовхування значно зменшується при вживанні конічних прес-форм, тобто з ухилом стінок у бік випресовування 0,5%.

Зусилля виштовхування, розраховане по запропонованих формулах, для умов пресування будівельної формувальної суміші, наприклад, силікатної маси, виявилося вельми різним і коливалося від 4-х до 25% від зусилля пресування.

Зусилля виштовхування орієнтовно можна розрахувати по формулі

(6.33)

де К - дослідний коефіцієнт, К = 0,03 - 0,15; Р_ПР - зусилля пресування, або по формулі Н.П. Шанина і М.И. Дубинера

(6.34)

де λ - коефіцієнт зниження бічного тиску (пружний результат), , ξ - коефіцієнт бічного тиску; Р - тиск пресування, f - коефіцієнт тертя пресування об стінки прес-форми; S - площа бічної поверхні пресування; Р_бост - залишковий бічний тиск після зняття зусилля пресування; Р_б - бічний тиск.

Коефіцієнт λ визначається при сумісному розгляді деформацій прес-форми і пресування як при додатку навантаження, так і після її зняття.

Подальший розвиток теорії і практики процесу випресовки і виштовхуючих механізмів одержав в роботах А.С. Ільіна, В.Г. Струкова і В.К. Мартинова [24, 52, 93].

Для вивчення процесу випресовування і визначення оптимальних значень параметрів механізмів виштовхування з прес-форми пресування розроблена і виготовлена лабораторна установка (Рис.6.17). В комплект установки входять переносна знімна прес-форма, виштовхуючий механізм, гідравлічний прес, привід і контрольно-вимірювальна і реєструюча апаратура. Установка дозволяє пресувати і виштовхувати з прес-форми виріб з розмірами, зменшеними в порівнянні з натурними зразками в 2,5 рази. Механізм виштовхування виконаний важелем по аналогії з механізмами пресів напівсухого пресування. Знімні прес-форми дозволяють пресувати вироби різної конфігурації за площею: прямокутні, квадратні, круглі і ін., а також повнотілі і порожнисті.

Мал.6.17. Установка для вивчення процесу випресовки (виштовхування): а - схема установки; б - кінематична схема приводу; 1 - рама; 2 - приводний вал; 3 - кулачок; 4 - ролик; 5 - виштовхуючий важіль; 6 - опора; 7 - пружина; 8 - фіксатор; 9 - поршень; 10 - циліндр; 11 - ходовий гвинт; 12 - контргайка; 13 - штамп; 14 - прес-форма; 15 - скоба; 16 - гвинт; 17 - пресування (нап

Випробування показали, що зусилля випресовування росте із збільшенням питомого тиску пресування. Залежність має лінійний характер. Кут нахилу досвідченої прямої до осі абсцис складає 35°. Відношення зусилля випресовки до зусилля пресування, навпаки, із зростанням питомого тиску пресування зменшується. Зменшення або збільшення швидкості виштовхування (випресовки) в порівнянні із значеннями, прийнятими для сучасних пресів напівсухого пресування, не приводить до зміни виштовхуючого зусилля.

Зусилля випресовки збільшується із зростанням густини засипки прес-форм формувальною сумішшю. При зміні відносної густини засипки з 0,96 до 1,05 зусилля випресовки зростає майже на 55%. Зміна порожнистості, тобто кількості пусток у виробі з 3-х до 21 майже не позначається на зміні зусилля випресовування. Встановлено, що при односторонньому пресуванні і додатку зусилля пресування від низу до верху зусилля випресовки має меншу величину, ніж при двосторонньому пресуванні. Частота обертання кулачка механізму випресовки майже не впливає на зусилля виштовхування в діапазоні прийнятих на практиці швидкостей. Перетин пресування істотно впливає на зусилля випресовування. Зміна закону переміщення виштовхуючого штампу не робить впливу на зусилля випресовки. Вогкість і модуль крупної формувальної суміші помітно впливають на зусилля випресовування. Наприклад, зміна вогкості силікатної формувальної суміші на 1% від прийнятого значення приводить до зміни зусилля випресовки в середньому на 25%.

2.6. Екструзійне формування

Екструзійне (пластичне) формування здійснюється шнековими пресами відомих конструкцій. Шнекові преси є основними машинами технологічних ліній по виробництву глиняної цеглини. Вогкість формованої маси більш 17...18%. Вітчизняна промисловість випускає шнекові преси з однією-двома частотами обертання шнекового валу.

Фактична частота обертання шнекового валу преса для конкретних глиномасс, забезпечуюча продуктивність при допустимій величині тиску в головці преса, часто значно відрізняється від встановленої заводом-виготівником. Для глиномасс з жорсткими властивостями реологій існує оптимальна частота обертання шнекового вала, в порівнянні з якою збільшення або зменшення частоти обертання шнека приводить до зменшення продуктивності. При формуванні матеріалу в шнековому пресі мають місце наступні основні потоки матеріалу.

Прямий потік, викликаний штовхаючою здатністю фронтальної поверхні лопаті шнека.

2. Зворотний потік, викликаний тиском в головці преса за випорною лопаттю шнека і рухом поверхні лопатей шнека у зворотному напрямі. Зворотного потоку у прямому розумінні слова не існує. Він виявляється в стримуючому впливі на прямий потік.

3. Потік витоку, викликаний перепадом тиску по обидві сторони від лопаті шнека в кільцевому каналі по периметру лопаті.

Прямий потік може бути визначений в загальному випадку з урахуванням того, що за один оборот шнека в головку преса поступить об'єм матеріалу, що знаходиться між випорною лопаттю і лопаттю, наступною за нею на відстані, рівному кроку t:

(6.35)

Зворотний потік можна визначити, якщо взнати пропускну спроможність крізного каналу шнека. Якщо допустити, що в канал, що знаходиться за випорною лопаттю, з головки під дією тиску поступає глиномасса і зворотному руху глиномасси сприяє також рух стінок каналу - лопатей шнека в тому ж напрямі, що і дія тиску, то задачу визначення зворотного потоку можна звести до рішення простої задачі перебігу маси, захоплюваної паралельними стінками, що рухаються, під дією тиску на вході в канал. Рішення цієї задачі дозволяє знайти витрату матеріалу через канал по формулі:

Характеристики

Список файлов книги