Привод для формовочной машины Советский патент 1982 года по МПК B22C15/00 

Изобретение огносится к конструкции привода для формовочных машин, применяемых в литейном производсгве, и может, быть использовано в других отраслях промышленности, использующих аналогичные машины. Известен привод, вьтолненный в виде двигателя внутретшего сгорзния со свободно движущимся поршнем, имеющим цилиндр с вогнутой полусферой на даище, поршень с выпуклой полусферой на нижнем торце и устройство для подачи топлива в цилиндр ij . Однако известный привод не может быть использован в формовочных машинах работающих по принципу уплотнения смеси под действием инерционных сил, возникаю щих при резком перемещении оснастки со смесью вверх, так как при соударении поршня с цилиндром создается неустранимый шум и возникают Цоп одни тельные уда рные нагрузки на фундамент машины. Цель изобретения - обеспечение возможности использования привода в формо- вочных маш1-1нах для повышения качества изготовления форм. Поставленная цель достигается тем, что привод, содержащий цилишр, шшше которого с внугрешюй стороны имеет форму вогнутой полусферы, поршень с выпуклой полусферой на нижнем торце и устройство для подачи топлива в цилиндр, снабжен заполненным охлаждающей жидкостью сильфоном, герметично соединяющим выполнеьшые раздельно поршень и выпук/ую полусферу, и пружиной, размещенной в сильфоне. Выполнение вьтуклой полусферы отдельно от поршня позволяет уменьшить массу металлических частей, принимающих участие в соударении, и тем самым значительно снизить шум и нагрузки на фундамент, возникающие при таком ударе, что делает возможным применение привода ти па трубчатого цизельмолота с кольцевой камерой сгорания в формовочных машинах. ; Соединение выпуклой полусферы с поршнем с помощью сильфона и пружины поо- ,

воляег обеспечить повгоряемосгь циклоё работы привода, а размещение пружины внутри сильфона, заполненного охлаждающей жидкостью, позволяет избежать перегрева пружиныи потери ею своих упругих l свойств. Для заполнения сильфона Ьхлаждающей жидкостью внутри поршня стола может быть выполнен канал.

На чертеже прерставлен привод, разрез

Привод для формовочной . машины, выпочтенный в виде двигателя внутреннего сгорания, располагается на станине -А. формовочной машины и состоит из цилиндра 2, днище которого выполнено в виде вогнутой по1 сферы 3, поршня 4, выпуклой полусферы 5, пружины 6, помещенной во внутренней полости сильфона 7, снаружи сильфона установлен ограничитель 8 хода полусферы 5. Внутри сильфон 7 заполнен охлаждакяцей жид состью, а в поршне 4 вьтолнен канал в виде герметичной трубки 9, соединяющей внутреннюю полость сильфона 7. с отверстием 1О рабо- чего стола 11.

В цилиндре 2 выполнены выхлопные отверстия 12, закрытые выхлопным коллектором 13, а также отверстия для прорувКи цилиндра сжатым возрухом через трубопровод 14 и для ввода горючего через трубопровод iS.

Для подачи горючего двигателз снабжен топливным. баком 16, насосом 17 низкого давления и промежуточным бачком 18, соединенными между собой трубопроводами. Запуск топливного насоса низкого давления осуществляется от рабоче.го стола через закрепленный на нем Копир 19 и кулачок 2О. Г{уск и остановка привода осуществляются с помощью механизмов для фиксации рабочего сгола, от носящихся к конструкции машины.

Отверстие Ю в рабочем столе 11 выполнено с резьбовой пробкой 21 и служиа, для заливки и контроля уровня охлаждающей жидкости. Для предотвращения поворота рабочий стол снабжен направляющи ми 22.

Привод формовочной машины работает следукяцим образом.

В исходном положении поршень 4 двигателя находится в верхнем положении При этом рабочий стол 11, соединенный с поршнем 4, удерживается механизмами фиксации. ,

До начала работы на рабочий стол II устанавливают мопельно-опочный комплект (не показан) и заполняют его формовочной смесью.

Перед запуском цилиндр 2 продувается сжатым Воздухом через трубопровод 14, а через трубопрсйод 15 в цилиндр двигателя вводится порция топлива, которая по стенкам цилиндра 2 и наклонному днищу 3 стекает на оно полусферы днища.

При запуске рабочий стол 11 вместе с закрепленным на нем поршнем 4 падает -вниз, при этом поршень перекрывает отверстия трубопроводов 14 и 15 для сжатого Воздуха и топлива, а также вызО лопные отверстия 12. При дальнейшем опускании поршня 4 происходит сжатие воздуха в цилиндре 2 до температуры воспламенения топлива.

В конце хода поршня вниз копир 19 стола 11 входит в контакт с кулачком 2О привода насоса 17, кулачок 20, поворачиваясь, нажимает на концевой шток топливного насоса 17 низкого давления, который выдает дозу топлива в промежуточную емкость 18. Далее, опускаясь вниз, выпуклая полусфера 5 поршня ударяет по поверхности топлива, скопившегося в Вогнуто полусфере 5 днища цилиндра, топливо разбрызгивается в стороны от полусфер в образовавшийся кольцевой зазор и воспламеняется. При соударении принимают участие только массы неподвижных частей и масса подвижной полусферы 5, а масса поршня 4 и рабочего стола 11с установленной на нем модельно-опочной оснасткой в процессе соударения практически не участвует, вследствие чего шум от соударения незначительный.

При разбрызгивании топлива .в кольцевой зазор его воспламенение и сгорание происходит практически мгновенно и одновременно во всем обьеме этого зазора, В результате такого характера сгорания топлива поршень 4 привода получа-г ет более мощный импульс, чем при испо льзовании привода, в котором впрьюк топлива осуществляется через форсунку. Под действием этого импульса поршень резко изменяет направление даижения и начинает перемещаться вверх с ускорением, большим, чем при использовании привода с впр(1ском топлива через форсунку, и достигающимЭОО 6 . При таком резком изменении скорости формовочная смесь в опоке, установленной на рабочем столе 11 интенсивно уплотняется под действием инерционных сил.

Оцновременно с этим под действием давления газов полусфера 5 прижимается к ограничителю 8, предотвращая тем самым дальнейшее сжатие пружин 6 и сильфона 7. Звук от соприкосновения полусфе5 9 ры 5 с ограиичигелем 8 распространяется лишь в замкнутом объеме внутри цилиндра и практически не выводится наружу, а дпя полного исключения распространения звука через поршень на соприкасающиеся поверхности полусферы 5 и ограничитель 8 может быть нанесено звукопоглощающее покрытие. При дальнейшем движении вверх поршен 4 открывает выхлопные отверстия 12, через которые отработанные по коллектору 13 выходят в систему вентиляции цеха, а ТЕ1Кже отверстия топливопривоца 15, по Которому в цилиндр начинает посту пать топливо, и трубопровода 14, через который осуществляется продувка цилиндра 2 от продукта сгорания. Поршень 4 с рабочим столом 11 и модельно-опочной оснасткой со смесью продолжает движение вверх До тех пор, пока на достигнет верхней точки, или пока смесь в оснастке не войдет в соприкоснсйение с прессовой колодкой (если таковая имеется), после чего поршень начинает гйижение вниз и цикл может быть повторен или же прерван, на-пример, путем (}иксации рабочего стола. В момент воспламенения топлива температура в камере сгорания достигает 200О С, Поэтому, чтобы избежать нагрева упругих элементов и потери ими вследствие этого упругих свойств, в сильфш 7 заливают охлаждающую жидкость в количестве, не препятствующем сжатию сильфдаа. Для заливки жидкости в сильфон 7 и контроля его уровня с помощью щупа в столе 11 выполнено отверстие с резьбовой пробкой 21., а внутри поршня 4 выполнен канал 9 (на чертеже канал выполнен в виде трубки). 446 Таким образом, за счет использования предлагаемого привода формовочной машины возможно повысить качество уплотнения литейных форм и, следовательно, добиться сокращения их брака и улучшения качества изготовления форм, а следовательно, и изготовляемых огливок. Экономический эффект от использо&а ния изобретения за счет обеспечения возможности применения простого и эконо мичного беайального двигателя внутреннего сгорания и повышения качества уплотнения форм составит около 1,8 тыс руб. в год на одну формшочную машину. Формула .изобретения Привод для формовочной машины, со«держащий цилиндр, днище которого с внутренней сторсны имеет форму вогнутой полусферы, поршень с выпуклой полусферой на нижнем торце и -устройство для подачи топлива ;в цилиндр, о т л и-чающийся тем, что, с целью, обеспечения Возможности использования его в формовочных машинах для псеышения качества форм, он снабжен заполненным охлаждающей жидкостью сильфоном, герметично соединяющим вьтолненные раздельно nopuieHb и выпукт ю по;усферу, и пружиной, размещенной в сильфоне. Источники информации, пришггые во внимание при экспертизе 1. . С. Двигатели внутренего сгорания, М., .Машиностроение, 1970 с. 3f2.