Установка для автоматического контроля физико-механических свойств формовочной смеси Советский патент 1993 года по МПК G01N1/00 B22C15/02 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к контролю смесеприготовления, и может быть использовано для контроля свойств сыпучих материалов.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение достоверности контроля.

На фиг.1 представлена конструктивная схема предлагаемой установка; на фиг;2 - разрез по А-А фиг.1; на фиг.З - разрез пб Б-Б фиг.1; на фиг.4 - механизм уплотнения смеси с Датчиком адгезии; на фиг.5 - меха- ниЗм контроля прочности образца на сжатие и срез; на фиг.6 - механизм выталкивания и разрушения образца; на фиг.7 - загрузочное устройство.

Установка содержит основание 1 (фиг.1), состоящее из плит 2, 3, 4 и 5, соединенных между собою с помощью стоек 6. На плите 4 установлен поворотный механизм 7 формирования образца, состоящий из поворотного шестипозиционного стола 8 с гильзами 9, шестерен 10 и 11, электродвигателя

постоянного тока 12 и пневмоцилиндра 13 фиксации тока. .

На верхней плите 5 (фиг.2) закреплены пневмоцилиндры 14, 15,16,17 и 18, являющиеся приводами соответственно механизмов уплотнения образца и контроля адгезии 19 (фиг.З), контроля прочности на сжатие и срез 20 (фиг.4), контроля газопроницаемости и влажности 21 (фиг.5), разрушения образца 22 (фиг.6), и аналогичный ему механизм очистки гильзы.

Механизм 19 уплотнения и контроля адгезии (см.фиг.З) включает полый шток 23, на котором закреплен фланец 24 и траверса 25 с роликом 26. Внутри полого штока 23 во фторопластовой втулке 27 установлен с возможностью перемещения диск 28 со ступицей, который прижат к фланцу 24 с помощью пружин 29. Диск 28 посредством шпильки 30 и рычага 31 связан с индуктивным датчиком 32 линейных перемещений, закрепленном на фланце 24. Траверса 25 с роликом 26 установлена на полом штоке 23 с возможностью взаимодействия посредством рычага

Ј

00

Ј VI го

(X

ы

33 со вторым датчиком 34, установленным на верхней плите 5.

Механизм 20 контроля прочности jia сжатие и срез (см.фиг.4) включает шток 35, на нижнем конце которого закреплен фла- 5 нец 36, а на верхнем - платформа 37. Во фланце 36 выполнены расточки 38 и 39, внутри которых размещены поршни 40 и 41, оканчивающиеся соответственно шаровым 42 и коническим 43 инденторами. Поршни 10 40 и 41 посредством тяг 44 и 45 и рычагов 46 и 47 связаны с индуктивными датчиками 48 и 49 линейных перемещений, закрепленными на платформе 37.

Механизм 21 контроля газопроницае- 15 мости и влажности (см.фиг.5) включает шток 50 с фланцем 51, на котором закреплены инденторы датчика влажности 52 и газопроницаемости 53.

Механизм 22 разрушения образца 20

(см.фиг.6) и аналогичный ему механизм очистки гильзы включает шток 54 с фланцем 55,

в проточке которого установлено разрезное

фторопластоеое кольцо 56. В плите 4 выпол25

нено отверстие, в котором размещены ножи

57. Для удаления разрушенного образца служит лоток 58 (см.фиг. 1).

Загрузочное устройство (фиг.7) состоит из крыльчатки 59, привода 60, транспортера 61 и бункера 62, установленногоо беззазор- но относительно плоскости стола 8. Над транспортером в месте приема смеси установлен датчик температуры 63. Для удаления излишков смеси из бункера 62 и с поверхности стола 8 в последнем выполне- ны сквозные прорези 64 (см.фиг.2).

Установка работает следующим образом.

Механизм 7 формирования образца выделяет объемную дозу формовочной смеси и транспортирует ее между позициями установки. Для этого с помощью крыльчатки 59 смесь отбирается с транспортной ленты или непосредственно из смесителя и подается транспортером 61 в бункер 62, из которого засыпается в одну из гильз поворотного стола 8, находящуюся в данной позиции. После заполнения гильзы 9 стол 8 расфиксируется пневмоцилиндром 13 и с помощью электродвигателя 12, шестерен 10 и 11 поворачива- ется на один шаг, останавливается и вновь фиксируется пневмоцилиндром 13. Начинается загрузка следующей гильзы.

В процессе поворота стола 8 между позициями остатки формовочной смеси из бункера 62 просыпаются в сквозные прорези 64, транспортируются к отводному лотку 58 и удаляются из установки. Это исключает накапливание смеси в бункере и его переполнение, а также обеспечивает наполне0

5

0

5

0 5

0 5 0

5

ние каждой следующей гильзы свежей смесью,

На соответствующих рабочих позициях при помощи пневмоцилиндров 14, 15 и 16 образецуплотняется к нему подводятся датчики и производится регистрация физико- механических характеристик смеси, после чего образец разрушается с помощью пнев- моцилиндра 17 и удаляется в отводной лоток 58.

На второй позиции с помощью механизма 19 уплотнения и контроля адгезии (см.фиг.3) происходит уплотнение образца, при этом перемещение штока 23 контролируется датчиком линейных перемещений 34. Для этого ролик 26, закрепленный посредством траверсы 25 на штоке 23, при опускании последнего воздействует на рычаг 33, который в свою очередь, поворачиваясь относительно оси, воздействует на измерительный щуп датчика 34. Рабочий профиль рычага 33 выполнен в виде дуги окружности для получения линейной характеристики датчика 3-4. Прессующий фланец 24 через диск 28 воздействует на формовочную смесь и уплотняет образец заданным давлением. После окончания прессования щток 23 поднимается вверх, а диск 28 - отстает от него за счет усилия прилипания (адгезии) к образцу. Усилие прилипания определяется величиной взаимного смешения диска 28 относительно фланца 24, определяемой настройкой тарированных пружин 29, фиксируется с помощью датчика 32,

На третьей позиции осуществляется контроль прочности образца на сжатие и срез. Для этого шток 35 (см. фиг,4) опускается вниз, прижимает фланец 36 к испытуемому образцу и внедряет в него шаровой 42 и конический 43 инденторы усилием, определяемым площадью поршней 40 и 41 и настройкой давления в пневмосистеме,

Глубина внедрения инденторов 42 и 43 в образец определяется величиной перемещения их относительно фланца 36 и регистрируется датчиками 48 и 49, кинематически связанными с соответствующими поршнями 40 и 41.

На четвертой позиции известными способами контролируется газопроницаемость и влажность образца. Для этого шток 50 (см.фиг.5) опускается вниз и внедряет в образец инденторы 52 датчика влажности и 53 датчика газопроницаемости, затем через образец продувается воздух стабилизированного давления и по его расходу судят о газопроницаемости. По измерению комплексного электрического сопротивления формовочной смеси, судят о влажности образца,

На пятой позиции образец разрушается с помощью механизма разрушения образца 22. Для этого шток 54 (см.фиг.6) опускается вниз и продавливает образец через ножи

57. закрепленные в отверстии.плиты 4, снизу под которым установлен отводной лоток

58.

На шестой позиции осуществляется очистка гильзы от остатков формовочной смеси с помощью аналогичного механизма. Применение предложенного технического решения позволяет расширить технологические возможности установки путем введения дополнительного механизма контроля адгезии формовочной смеси и обеспе- чения возможности оперативного управления процессом смесеприготовле- ния за счет снижения габаритных размеров установки что позволяет расположить ее в непосредственной близости от смесителя в действующих смесеприготовительных отделениях литейных цехов. Снижение габаритных размеров установки достигается в свою очередь за счет меньших габаритов исследуемого образца и горизбнтального распо- ложения оси поворотного механизма формирования образца, что позволяет разнести датчики контроля физико-механических свойств на несколько рабочих позиций, разместив их, в габаритах исследуемого образца и расположив со смещением друг относительно друга для того, чтобы их инденторы внедрялись в образец каждый раз в новых местах,

- - :

Повышение достоверности контроля достигается за счет непрерывного отбора и загрузки в каждую из гильз механизма формирования образца свежей порции формовочной смеси и удаления излишков смеси после заполнения гильзы из загрузочного

бункера с помощью сквозных прорезей, выполненных на поверхности поворотного стола. Формула изобретения

5 Установка для автоматического контроля физико-механических свойств формовочной смеси, содержащая устройства подачи и перемещения смеси, поворотный механизм формирования образца, уплотнитель

0 смеси, измерительный блок с датчиками контроля физико-механических свойств и механизмом их возвратно-поступательного перемещения для периодического контакте

5 с исследуемым образцом, и приспособления для разрушения образца и возврате смеси в систему смесеприготовления после контроля, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения технологических еоз0 можностей и повышения достоверности контроля, механизм формирования образца выполнен в виде горизонтально расположенного поворотного стола с вмонтированными в него вертикальными гильзами для

5 образца и выполле нными Иа плоскости стола сквозными прорезями для удаления с$ . поверхности стола излишков смеси из устройства подачи , а уплотнитель смеси выполнен в виде фланца, закрепленного на пйпом штоке пневмоцилиндра, установлен с возможностью возвратНо поступатеЛьного перемещения в гильзе и ИМёет механизм контроля адгезии формовочной смеси, представляющим собой контактный диск со ступицей,

0 установленной внутри полого штока с возможностью относительного перемещения, причем диск установлен С возможностью взаимодействия с фланцем уплотнителя сме5 си посредством тарированных пружин и кинематически связан с индуктивным датчиком линейных перемещений, установленным на фланце уплотнителя смеси.

5 ч. ., ,-:;:.V-:;.;: ,.: ..:;..:.

ФигУ

Сущность изобретения: .установка содержит основание, поворотный механизм формирования образца, в который входит поворотный шестипозиционный стол с гильзами, электродвигатель и пневмоцилиндр фиксации стола, загрузочное устройство, состоящее из крыльчатки, транспортера и бункера, механизмы уплотнения и измерения физико-механических свойств смеси, установленные на соответствующих nosVi- циях. а также дополнительный механизм контроля адгезии формовочной смеси. 7 ил.