Устройство для регенерации отработанных формовочных и стержневых смесей Советский патент 1992 года по МПК B22C5/00 

Изобретение относится к литейному производству и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1576222.

Известно устройство для регенерации отработанных формовочных и стержневых смесей, содержащее загрузочную воронку и цилиндрическую рабочую камеру с расположенными по ее периметру горизонтальными кольцевыми ребрами. Внутри рабочей камеры размещен цилиндрический ротор с лопастями, закрепленный на нижнем конце приводного вала под загрузочной воронкой. При этом вал с ротором установлен с возможностью колебательных перемещений в вертикальной плоскости.

При рабочем режиме смесь в цилиндрическом роторе разделяется на пристеночную неподвижную зону, где находится в состоянии покоя относительно ротора, и движущуюся (основную) часть смеси, выбрасываемую из ротора центробежными силами с заданной линейной скоростью. Граница между указанными зонами определяется равновесным углом ар конуса смеси пристеночной зоны, остающимся неизменным при прекращении подачи смеси в ротор.

Величина равновесного угла ар определяется линейной скоростью верхней (кидающей) кромки ротора и составляет 36-115° для линейных скоростей 55-27 м/с соответственно.

Конструкция известного устройства обеспечивает эффективную регенерацию сухих отработанных смесей, содержащих комья. Однако при наличии в отработанной смеси включений с удельный весом, значительно превышающим удельный вес фсрмо- вочной смеси, например включений металла, имеет место проникновения указанных включений в отсос смеси, образующийся при вращении ротора, и скопление их в его пристеночной зоне. Самопроизвольное удаление включений из пристеночной зоны цилиндрического ротора невозможно. Это приводит к устойчивому дисбалансу вращающейся системы и, следовательно, к повышенному износу подшипниковою узла. Основной причиной этого является наличие откоса смеси, однако вместе с он представляет собой необходимый компонент эффективной очистки зерен и защиты внутренней поверхности ротора от абр эзие- ного износа.

сл

с

XI

XI

СА) СЛ

ь. ю

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регенерации отработанных формовочных и стержневых смесей содержит загрузочную воронку, цилиндрическую рабочую камеру, снабженную расположенными по ее примеру кольцевыми ребрами. В камере с возможностью колебательных перемещений в вертикальной плоскости размещен приводной вал с закрепленным на его нижнем конце ротором с лопатками. Внутренняя поверхность ротора выполнена в виде конуса, сужающегося книзу под углом а к оси вращения ротора, причем 0 а а , где ар - равновесный угол.

В сравнении с основным изобретением заявляемое решение позволяет повысить надежность устройства за счет обеспечения самоочищаемости ротора от металлических включений.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - конструкция ротора.

Устройство для регенерации отработанных формовочных и стержневых смесей содержит цилиндрическую рабочую камеру 1, закрепленную на листе 2, например крыше бункера, подшипниковый узел 3 с опорным фланцем 4 в его верхней части и приводным валом 5. Подшипниковый узел 3 закреплен на упругих опорах 6 с возможностью колебательных перемещений приводного вала 5 в вертикальной плоскости.

Камера 1 снабжена загрузочной воронкой 7. На верхнем конце вала 5 установлен шкив 8 клиноременной передачи, защита которой от попадания регенерируемой смеси 9 обеспечивается кожухом 10, На нижнем конце вала 5 закреплен ротор 11, верхняя кромка которого расположена выше донной части рабочей камеры 1. Внутренняя поверхность 12 ротора 11 выполнена в виде конуса, сужающегося книзу под углом а к оси вращения ротора 11. При этом величина угла зависит от линейной скорости вращения верхней внутренней кидающей кромки ротора 11 и определяется в диапазоне 0 « «р, где Ор - равновесный угол.

На внутренней поверхности рабочей камеры 1 по ее периметру установлены горизонтальные кольцевые ребра 13, а к нижней части торца ротора 11 прикреплены лопатки А. В верхней части рабочей камеры 1 установлен патрубок 15 с шиберной заслонкой 16. К донной части рабочей камеры 1 прикреплена разгрузочная воронка 17,

Устройство работает следующим образом.

Поступающая в загрузочную воронку 7 отработанная формовочная смесь попадает во вращающийся ротор 11 и под действием центробежной силы распределяется по конусообразной внутренней поверхности 12 ротора 11. образуя пристеночный постоянный слой 18, предохраняющий стенку ротора 11 от абразивного износа. Частицы пристеночного слоя смеси 18 находятся в

0 состоянии покоя относительно ротора и образуют равновесный угол ар, величина которого превышает значение угла а.

Вся последующая смесь также под действием центробежной силы, подвергаясь

5 взаимному трению, перемещается по откосу пристеночного слоя смеси 18 к верхней кромке ротора 11. В результате этого на откосе слоя смеси 18 образуется активно перемешивающийся обменный слой, в кото0 ром происходит оттирка примесей от зерен смеси.

С верхней внутренней кромки ротора 11 регенерируемая смесь отбрасывается на боковую поверхность рабочей камеры 1. Про5 странство между ребрами 13 в процессе работы устройства заполнено смесью, вследствие чего происходит эффективное взаимодействие частиц смеси между собой и оттирка примесей с последующим выно0 сом пылевидных фракций в вентиляционную систему через патрубок 15.

Разгрузка смеси происходит через коническую воронку 17.

При попадании в ротор 11 металличе5 ских включений 19 происходит дисбаланс вращающейся системы. Обладая значительно большим удельным весом, металлические включения 19 внедряются в пристеночный слой смеси 18, вызывая вер0 тикальные колебательные перемещения системы.

В пристеночной зоне ротора на металлическую частицу включения 19 действует центробежная сила FI с ее составляющими,

5 силой нормального давления FZ и выталкивающей силой -Рз исила внутреннего сопротивления смеси F4 (см,фиг. 2). Условием удаления металлической частицы 19 из ротора 11 является

0 р- р- , а. г Рз Fi sin w F4.

Следовательно, с увеличением значения угла а возрастает эффективность удаления металлических включений 19 из ротора 5 11. Кроме того, кратковременный дисбапанс и колебания вращающейся системы, обусловленные наличием в роторе 11 металличе- ских включений 19. способствуют их удалению В результате баланс системы самопроизвольно восстанавливается.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность устройства и обеспечить долговечность работы подшипникового узла. Это обусловлено конструкцией ротора, имеющего конусообразную внутреннюю поверхность, и наличием свободно подвешенной системы вал-ротор- подшипниковый узел, благодаря которым происходит эффективное самоудаление металлических включений из ротора и самопроизвольное восстановление баланса системы.

0

Формула изобретения

1.Устройство для регенерации отработанных формовочных и стержневых смесей по авт.св. № 1576222, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, внутренняя рабочая поверхность ротора выполнена конической и суженной книзу.

2.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что угол при вершине конуса равен 36-115°.

Изобретение относится к литейному производству и является усовершенствованием изобретения по авт.св. N 1570222. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Для этого внутренняя рабочая поверхность ротора выполнена в виде конуса, суженного книзу с углом при вершине, равным 36-115°.

вею

Е85-

Рт

12 18

PM.Z