РАЗДАТОЧНЫЙ БУНКЕР Российский патент 1996 года по МПК B22C5/12 

Изобретение относится к литейному производству, точнее к конструкциям раздаточных и иных бункеров для формовочных смесей.

При хранении формовочных смесей в бункерах возникает проблема зависание смеси в бункере, что нарушает ритмичность работы формовочных смесей и требует применения специальных мер.

Известны бункеры, в которых используются следующие меры борьбы с зависанием ( Аксенов П.Н. Оборудование литейных цехов. М. Машиностроение, 1968, с. 209-210): выбор оптимальных углов на лона стенок бункера; применение для стенок бункера нержавеющих сталей во избежание образования коррозии на стенках бункера; подбор оптимальных размеров выпускного отверстия.

Приведенные меры позволяют улучшить сход смеси из бункера. Однако при более длительном хранении смеси происходит прочное сцепление смеси со стенками и устранить зависание смеси обычными мерами не удается.

Известен способ устранения зависания трудносыпучих материалов (а.с. N 1599637, кл. F 27 В), в котором в бункере охладителя материал смешивается с металлическими телами, которые предотвращают слипание частиц материала друг с другом и со стенками бункера.

Способ имеет недостатки, заключающиеся в необходимости использования специальных металлических тел, трудоемок и металлоемок.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является бункер, снабженный вибратором для устранения зависания (Аксенов П.Н. Оборудование литейных цехов. М. Машиностроение, с. 210).

Установка вибраторов на бункерах формовочной смеси является эффективным методом борьбы с зависанием смеси.

Однако при длительном хранении смесей в бункере или при хранении жидкостекольных смесей эффективность вибраторов снижается. Это объясняется следующим.

Для выяснения причины недостаточной эффективности работы вибраторов и зависания смеси в бункере были проведены эксперименты, в которых были смоделированы условия работы бункера с вибратором. Модель бункера диаметром 900 мл заполнялась водой, сухим песком и формовочной смесью. По боковой поверхности модели производились удары массивной болванкой (через резиновую прокладку), имитирующие воздействие вибратора. Удары производились с различной частотой и различной мощностью.

Установлено (особенно это четко наблюдается в опытах с водой), что при ударах на поверхности и в глубине рабочего тела (воды, песка, смеси) в четырех местах возникают стоячие волны, вызывающие интенсивное движение частиц вверх-вниз вдоль оси бункера. Зоны интенсивного образования стоячих волн располагаются: в месте приложения удара; в противоположной стороне бункера; в двух местах на оси, расположенной под углом 90^о к оси приложения удара (фиг. 2). Площадь зон зависит от мощности удара и диаметра бункера.

Между зонами интенсивного образования стоячих волн и в центре бункера располагаются зоны мелких волн, слабо влияющих на перемещение частиц. Практически в этих зонах смесь не перемещается и плотно сцеплена с поверхностью стенок бункера.

В связи с этим в бункере, оборудованном вибратором, наблюдается следующая картина. Вибратор, воздействуя на стенки бункера, разрушает сцепление смеси со стенками только в четырех локальных зонах, оторванных друг от друга. Нарушения смеси со стенками бункера по всему периметру не наблюдается. Это приводит к тому, что нормальный сход смеси из бункера затрудняется, так как значительная часть периметра бункера не подвергается воздействию вибратора.

В связи с изложенным одним вибратором могут быть снабжены только бункеры малого диаметра (400-600 мм), в которых зоны интенсивного образования стоячих волн смыкаются друг с другом и воздействуют на смесь по всему периметру бункера.

Целью изобретения является улучшение входа смеси из бункера путем рационального размещения вибраторов.

Цель достигается тем, что в раздаточном бункере для формовочной смеси, состоящем из корпуса цилиндрической или конической формы, установленного в нижней части затвора, и смонтированных на боковой поверхности корпуса вибраторов, вибраторы рассредоточены по периметру корпуса и установлены с угловым шагом между осями вибраторов, равным 90/n градусов, где n число вибраторов.

Сравнение предлагаемого бункера с бункером-прототипом позволило установить его отличительные признаки: вибраторы рассредоточены по периметру корпуса; установлены с угловым шагом между осями вибраторов, равным 90/n градусов, где n число вибраторов.

Эти признаки совокупности позволяют образовать зоны интенсивного образования стоячих волн по всему периметру поперечного сечения бункера. Это обеспечивает интенсивное перемещение частиц смеси относительно стенок бункера, способствует отрыву частиц от стенок и создает условия для беспрепятственного схода смеси из бункера.

Параметр угловой шаг, равный 90/n градусов, выводится из рассмотрения геометрии зон интенсивного образования стоячих волн при различных диаметрах бункера и различного числа вибраторов (фиг. 4-7).

Параметр 90/n является оптимальным, так как при соблюдении его весь периметр бункера подвергается воздействию вибратора, частицы смеси около стенок интенсивно перемещаются, смесь беспрепятственно сходит из бункера. При угловом шаге меньше или больше оптимального наблюдается наложение интенсивных зон друг на друга, образование неподвижных зон и, как следствие, нарушение нормального схода смеси из бункера.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого бункера; на фиг. 2-7 схемы расположения вибраторов при различном их количестве и различном диаметре бункеров.

Бункер состоит из корпуса 1, конической части 2, цилиндрической течки 3, затвора 4 и вибраторов 5. Смесь в бункер подается транспортером 6.

Вибраторы 5 пневматического или электромагнитного типа установлены на боковой поверхности бункера. Количество вибраторов рассчитывается исходя из диаметра бункера и мощности вибратора.

Для бункеров диаметром 400-600 мм достаточно 1 вибратора. Для бункеров 700-1000 мм 2 вибратора, 1000-1500 3 вибратора, 1600-2000 4 вибратора, 2000-2500 мм 5 вибраторов и т.д.

Вибраторы установлены по периметру бункера с угловым шагом 90/n градусов. При двух вибраторах угол между осями вибраторов равен 45^о, при трех 30^о, при четырех 22^о30', при пяти 18^о и т.д.

Бункер работает следующим образом.

При выдаче смеси из бункера включают вибраторы. Вибраторы воздействуют на смесь и по всему периметру сечения бункера отрывают частицы смеси от стенок бункера, интенсивно перемешивают смесь около стенок и способствуют беспрепятственному сходу смеси из бункера. Застревания смеси в бункере не наблюдается, бункер работает безотказно и эффективно.

Улучшение схода смеси из бункера обеспечивается за счет рационального расположения вибраторов по периметру сечения бункера, обеспечивающего воздействие вибраторов на смесь по всей площади контакта смеси со стенками бункера. Благодаря этому смесь не сцепляется со стенками и беспрепятственно сходит из бункера.

По сравнению с прототипом предлагаемый бункер имеет следующие технико-экономические преимущества: значительно улучшается сход смеси из бункера, зависаний смеси не наблюдается; сокращается число аварий по причине застревания смеси в бункере (на 20-30%); достигается высокая ритмичность работы формовочных машин, снабжаемых смесью из бункера.

Таким образом предлагаемое изобретение обладает новизной и положительным эффектом. Оно найдет применение в литейном производстве и других отраслях народного хозяйства.

Использование: в литейном производстве, в конструкциях бункеров для формовочных смесей для улучшения схода смеси из бункера. Сущность изобретения заключается в том, что вибраторы бункера рассредоточены по периметру корпуса бункера и установлены с угловым шагом, равным градусов, где n - число вибраторов. Изобретение обеспечивает устранение зависания смеси и ритмичную работу формовочных машин. 7 ил.

РАЗДАТОЧНЫЙ БУНКЕР для формовочной смеси, содержащий корпус цилиндрической и/или конической формы, затвор, установленный в его нижней части, и смонтированные на боковой поверхности корпуса вибраторы, отличающийся тем, что, с целью улучшения схода формовочной смеси из бункера, вибраторы по периметру боковой поверхности корпуса смонтированы равномерно с угловым шагом между осями вибраторов, равным (90 - n)^o, где n - число.