Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей

Приведено описание основных закономерностей технологических процессов при литье и затвердевании свинцовых пломб и цинковых ронделей. Учитывая эти закономерности, разработана конструкторская документация в соответствии с ГОСТ 15.001-88, создана гамма высокопроизводительных роторных автоматов, организ...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2010
Автори:	Каричковский, П.Н., Кириевский, Б.А., Лопаткин, С.С.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2010
Назва видання:	Металл и литье Украины
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/49917
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей / П.Н. Каричковский, Б.А. Кириевский, С.С. Лопаткин // Металл и литье Украины. — 2010. — № 8. — С. 29-33. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-49917
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-499172013-09-30T03:09:15Z Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей Каричковский, П.Н. Кириевский, Б.А. Лопаткин, С.С. Приведено описание основных закономерностей технологических процессов при литье и затвердевании свинцовых пломб и цинковых ронделей. Учитывая эти закономерности, разработана конструкторская документация в соответствии с ГОСТ 15.001-88, создана гамма высокопроизводительных роторных автоматов, организовано массовое производство свинцовых пломб и цинковых ронделей. Наведено опис основних закономірностей технологічних процесів при литті та твердненні свинцевих пломб і цинкових ронделей. З врахуванням цих закономірностей розроблено конструкторську документацію у відповідності до ГОСТ 15.001-88, створена гама високопродуктивних роторних автоматів, організовано масове виробництво свинцевих пломб і цинкових ронделей. The description of the main regularities of the technological processes by casting, solidification of the leaden seals, zinc products is given. The engineering documentation was developed using the regularities according to the GOST 15.001-88, the range of high-performance rotary automatic machines was created, the mass production of the leaden seals and zinc products was organized. 2010 Article Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей / П.Н. Каричковский, Б.А. Кириевский, С.С. Лопаткин // Металл и литье Украины. — 2010. — № 8. — С. 29-33. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/49917 621.744:669.48:673.8 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Приведено описание основных закономерностей технологических процессов при литье и затвердевании свинцовых пломб и цинковых ронделей. Учитывая эти закономерности, разработана конструкторская документация в соответствии с ГОСТ 15.001-88, создана гамма высокопроизводительных роторных автоматов, организовано массовое производство свинцовых пломб и цинковых ронделей.
format	Article
author	Каричковский, П.Н. Кириевский, Б.А. Лопаткин, С.С.
spellingShingle	Каричковский, П.Н. Кириевский, Б.А. Лопаткин, С.С. Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей Металл и литье Украины
author_facet	Каричковский, П.Н. Кириевский, Б.А. Лопаткин, С.С.
author_sort	Каричковский, П.Н.
title	Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей
title_short	Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей
title_full	Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей
title_fullStr	Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей
title_full_unstemmed	Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей
title_sort	технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2010
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/49917
citation_txt	Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей / П.Н. Каричковский, Б.А. Кириевский, С.С. Лопаткин // Металл и литье Украины. — 2010. — № 8. — С. 29-33. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series	Металл и литье Украины
work_keys_str_mv	AT karičkovskijpn tehnologičeskiekonstruktivnyeosobennostivysokoproizvoditelʹnyhlitejnyhavtomatovdlâmassovogoproizvodstvasvincovyhplombicinkovyhrondelej AT kirievskijba tehnologičeskiekonstruktivnyeosobennostivysokoproizvoditelʹnyhlitejnyhavtomatovdlâmassovogoproizvodstvasvincovyhplombicinkovyhrondelej AT lopatkinss tehnologičeskiekonstruktivnyeosobennostivysokoproizvoditelʹnyhlitejnyhavtomatovdlâmassovogoproizvodstvasvincovyhplombicinkovyhrondelej
first_indexed	2025-07-04T11:16:56Z
last_indexed	2025-07-04T11:16:56Z
_version_	1836714890346102784
fulltext	29МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 ’2010 УДК 621.744:669.48:673.8 П. Н. Каричковский, Б. А. Кириевский, С. С. Лопаткин Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей Приведено описание основных закономерностей технологических процессов при литье и затвердевании свинцовых пломб и цинковых ронделей. Учитывая эти закономерности, разработана конструкторская доку- ментация в соответствии с ГОСТ 15.001-88, создана гамма высокопроизводительных роторных автоматов, организовано массовое производство свинцовых пломб и цинковых ронделей. Ключевые слова: высокопроизводительное оборудование, эксплуатационная надежность, роторные автоматы, массовое производство, свинцовые пломбы, цинковые рондели О своение новых технологических процессов, полу- чение отливок, создание высокопроизводитель- ного оборудования, обеспечивающего эксплу- атационную надежность и долговечность, про- стоту обслуживания, имеют важное экономическое и народнохозяйственное значение. В последние го- ды возникла острая потребность в организации мас- сового производства литых цинковых ронделей (рис. 1, табл. 1) и свинцовых пломб (рис. 2, табл. 2). В ФТИМС НАН Украины освоен технологиче- ский процесс и создан промышленный образец высокопроизводительно- го оборудования, обес- печивающий массовое производство свинцовых пломб и цинковых рон- делей. Установлено, что для свинцовых пломб [1] (рис. 2, табл. 2) целесообразно использование свинца марок С0, С1, С2, С3 (ГОСТ 3778-98) [2] и свинцово-сурмянистых сплавов марок ССу, ССуМ (ГОСТ 1292-81) [3], содержание сурьмы в которых составляет до 0,6 %мас. Увеличение содержания сурьмы нежелательно из-за ухудшения качества полученного оттиска пломбиратора. Технологический процесс получения литой заго- товки основан на заполнении движущейся формы (ротора, в котором от 45 до 90 форм) с раздаточной плавильной печью. Результаты исследований поз- волили заключить, что только строгое соблюдение теплофизических условий в зоне контакта расплав- ротор обеспечит заполнение формы и получение качественной отливки. Экспериментально установ- лено, что температура расплава в указанной зо- не контакта должна быть в интервале 340 ± 20 °С. При меньшей температуре не обеспечивается пол- ное заполнение форм при линейной скорости вра- щения ротора Vл = 0,04-0,07 м/с (ω = 0,20-0,35 с-1). +0.9 -1.3D 13,16 18,00 18,80 22,90 24,80 29,80 +0.6 -0.5h 7,0 Таблица 1 Рондели цинковые. Геометрические размеры, мм Исполнение D d + 0,4 b + 0,5 b1 + 0,4 b2 + 0,4 h ± 0,5номинальный предельное отклонение 1 10 ± 0,5 2,5 7,0 3,0 2,5 6,0 2 16,5 ± 0,64 2,0 8,5 2,0 1,9 10,0 Таблица 2 Пломбы свинцовые (ГОСТ 30269-95). Геометрические размеры, мм Рондели цинковые. Основные конструктивные параметры Рис. 1. Пломбы свинцовые (ГОСТ 30269-95). Основные кон- структивные параметры Рис. 2. исполнение 1 исполнение 2 30 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 ’2010 Превышение указанной температуры способствует появлению заливов в зоне контакта. Обязательным условием является также установ- ление оптимального размера фильерного отверстия, обеспечивающего подачу расплава в форму. При условии изготовления фильеры из бронзы (предпо- чтительно оловянистой) размер отверстия состав- ляет 6 ± 1 мм. Перед пуском ротор должен быть рав- номерно прогрет, что достигается либо источником дополнительного нагрева, либо за счет нагрева от плавильного агрегата. Оптимальный режим нагрева достигается при температуре ротора 120-140 °С, которая должна поддерживаться в процессе экс- плуатации. Установлено, что при указанных температурах за- ливки и нагрева кокиля длительность затвердевания литой заготовки, а следовательно, и нахождение ее в форме до извлечения составляет от 9 до 15 с. Реализация полученных результатов исследова- ний и разработанной технологии в промышленных условиях возможна только при наличии высокопро- изводительного оборудования для организации мас- сового производства вышеуказанных литых изделий. Важнейшей частью требований, предъявляемых к указанному оборудованию, является обеспечение наибольшей отдачи при наименьших затратах обще- ственного труда и высокого экономического показа- теля производства К: где ∑ R – отдача, выраженная натурально, то есть числом произведенных заготовок, шт; ∑ j – сумма всех затрат, включающая стоимость оборудования, стоимость производственных площадей, стоимость эксплуатации, расходы на инструмент, энергоресур- сы, материалы и др. Эти требования могут быть удовлетворены за счет максимального развития двух основных важ- нейших технических характеристик, технологическо- го оборудования и производства в целом, а именно автоматизма и непрерывности производства. Выпол- нение этих задач может быть осуществлено только при создании принципиально новых машин, обеспе- чивающих высокую степень автоматизма и непре- рывности, так называемых машин и оборудования роторного типа, в которых все технологические опе- рации, связанные с получением отливок, выполняют- ся непрерывно, в движении, без остановок на выпол- нение вспомогательных технологических операций. Литейные машины роторного типа принадлежат к машинам III класса и являются самыми сложными для реализации технологического процесса литья в связи с тем, что взаимодействие между инструмен- том (жидким расплавом) и предметом обработки (ли- тейной формой) происходит не по точке, не по линии, а по всей сложной поверхности отливки [4]. Используя полученные результаты исследований, температурно-временные параметры технологиче- ского процесса литья свинцовых пломб разработа- на технологическая, конструкторская документация опытно-промышленного образца высокопроизводи- тельного роторного автомата для литья свинцовых пломб с верхним колесным выталкивателем. Первый изготовленный образец «автомата» представлен на рис. 3, а, б. После испытаний, доводки технологии и конструк- ции автомата, корректировки документации изготов- лена промышленная партия модернизированных автоматов, с помощью которых организовано произ- водство свинцовых пломб. Схематическое изобра- жение первого опытного образца роторного автома- та с верхним колесным выталкивателем показано на рис. 3, а, б. Указанные геометрические размеры – справочные. а б Роторный автомат с верхним колесным выталкивателем. Главный вид (а), вид А, сверху (б): 1 – корпус; 2 – электродвигатель; 3 – редуктор; 4 – клиноременная передача; 5 – шестерня; 6 – колесо зубчатое; 7 – вал; 8 – ротор- планшайба; 9 – чека фасонная; 10 – отверстие формообразующее; 11 – питатель; 12 – фильера бронзовая; 13 – отливки пломб; 14 – выталкиватель колесный; 15 – стопор; 16 – стержень медный; 17 – емкость наполнительная Рис. 3. R K j = ∑ ∑ ,К 31МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 ’2010 Автомат состоит из следующих взаимосвязанных частей и элементов: корпуса 1, в нижней части ко- торого смонтирован привод в виде электродвигате- ля 2, редуктора 3, соединенных между собой клино- ременной передачей 4. На вертикальном выходном валу редуктора смонтирована шестерня 5, входя- щая в зацепление с зубчатым колесом 6, закреплен- ным на вертикальном валу 7. В верхней части вала через шпоночное соединение посажен формообра- зующий отливки пломб ротор-планшайба 8, в ради- альных пазах которого расположены подвижные фа- сонные чеки 9 для получения полости и отверстий в отливках пломб. Над формообразующими отверсти- ями 10 ротора-планшайбы расположен питатель 11, который через бронзовую фильеру 12 соприкасает- ся с поверхностью ротора и подает жидкий расплав в формообразующие отверстия для получения отливок пломб 13. С целью выдавливания, извлечения отли- вок пломб из формообразующих отверстий ротора на корпусе смонтирован колесный выталкиватель 14. Плавка свинцового шихтового лома и кусковых отходов осуществляется в автономном плавильном устройстве (печи), которое в состав роторного авто- мата не входит. Разработанный и созданный авто- мат соответствует требованиям ГОСТ 15001-88 [6] и обеспечивает выполнение следующих технологиче- ских операций и вспомогательных функций: очистку внутренних поверхностей тигля и продувку филье- ры питателя от пригоревших и прикипевших остатков шлака и скрапа; включение нагревательного элемен- та питателя для его разогрева; хранение и подогрев расплава в питателе; очистку поверхности фильеры, открытие стопора 15; контакт питателя с ротором, прижим фильеры к поверхности ротора и фиксация при помощи упругих прижимов; включение вращения ротора; разогрев поверхности вращающегося ротора маломощной горелкой до температуры 130 ± 10 °С; ввод через стопор во внутреннюю полость фильеры медного стержня (иглы) 16 для разогрева, расплав- ления свинцовой пробки в нижней стыковой части фильеры, открытия отверстия для разливки распла- ва; заполнение расплавом формообразующих отвер- стий ротора; затвердевание отливок; выталкивание, извлечение отливок пломб из ротора и передача их в накопительную емкость 17 для готовых отливок. При работе автомата могут возникать неисправ- ности, отклонения от нормальной работы механиз- мов, устройств, нарушения технологического процес- са плавки, разливки, извлечения отливок. Конструк- ция автомата позволяет регулировать, устранять неисправности в работе и отклонения от технологии изготовления отливок. С целью повышения качества отливок пломб, стабильности работы автомата, экономии энерго- ресурсов и материалов выполнена модернизация конструкции автомата, а именно: замена колесного выталкивателя 14 на выталкиватель барабанного типа. При этом значительно повышается качество наружной поверхности отливок пломб, устраняют- ся заедания, перекосы при выталкивании отливок из формообразующих отверстий ротора. Модернизи- рованный роторный автомат с верхним барабанным а в б Роторный автомат с верхним барабанным выталкивате- лем. Главный вид (а), фронтальный разрез Б-Б по барабанному выталкивателю (б), местный разрез В-В по позиции выталкивания отливок (в): 1 – корпус; 7 – вал; 8 – ротор-планшайба; 11 – пи- татель; 13 – отливки пломб; 17 – емкость наполнительная; 18 – выталкиватель барабанный; 19 – корпус коробчатый; 20 – ось; 21 – колесо зубчатое; 22, 23 – шестерни; 24 – вал; 25 – диск; 26 – толкатель; 27 – головка; 28 – копир; 29 – наконечник профильный; 30 – труба Рис. 4. 32 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 ’2010 выталкивателем схематически показан на рис. 4, а-в, в которых корпус, привод, ротор-планшайба, пита- тель аналогичны и полностью заимствованы из ро- торного автомата с верхним колесным выталкива- телем, показанным на рис. 3, а, б. Указанные гео- метрические размеры справочные. Барабанный выталкиватель 18 (рис. 4, а-в) состоит из коробча- того корпуса 19 (рис. 4, б), на котором закреплена ось 20 с приводным зубчатым колесом 21, находя- щимся в зацеплении с шестернями 22, 23. Шестер- ня 23 приводит во вращение вал 24 с диском 25, в гнездах которого расположены подпружиненные подвижные толкатели 26 (рис. 4, б, в). При вращении диска 25 с толкателями 26 головки 27 взаимодей- ствуют с наклонной поверхностью копира 28. Опус- каясь вертикально вниз, профильные наконечни- ки 29 соосно нажимают на торцевые поверхности отливок пломб 13 и выдавливают их из формообра- зующих отверстий ротора. По трубе 30 отливки пломб перемещаются и падают в накопительную емкость 17 для готовых отливок. Для удовлетворения возрастающих потребностей в литых цинковых ронделях и свинцовых пломбах с целью значительного увеличения производитель- ности, упрощения конструкции на базе существу- ющих роторных автоматов разработана принципи- ально новая конструкция, изготовлены и запущены в производство роторные автоматы с нижним копирно- плунжерным выталкиванием (рис. 5, а, б), в кото- рых основные базовые составные части, в частно- сти, корпус 31, привод 32, вертикальный приводной вал 33 аналогичны вышеуказанным роторным авто- матам. Принципиальное отличие состоит в том, что выталкивание отливок осуществляется в направ- лении снизу вверх при помощи плунжеров, движу- щихся в соответствии с профильной поверхностью кольцевого копира. На вертикальном приводном валу 33 (рис. 5, а, б) закреплен ротор-планшайба 34 с максимально увеличенным числом формообразу- ющих отверстий 35, подвижных фасонных чек 36 и плунжеров 37. Автомат снабжен перемещающимся по технологическим направляющим 38 плавильно- питающим миксером 39. При вращении ротора- планшайбы 34 нижние концы плунжеров 37 взаимо- действуют с профильной поверхностью кольцевого копира 40, перемещаются вверх или вниз в соответ- ствии с циклограммой работы и выполнением необ- ходимых технологических операций автомата. После заливки расплава и затвердевания отли- вок они выдавливаются вверх из формообразующих отверстий, поднимаясь над поверхностью ротора- планшайбы, и, соприкасаясь с криволинейной по- верхностью сбрасывающего кронштейна 41, переме- щаются по касательной и падают в накопительную емкость 17. Эксплуатация роторных автоматов подтвердила их высокую эксплуатационную надежность, долго- вечность, простоту обслуживания и безопасность в работе. Основные технические данные и характеристики роторных автоматов: ба Роторный автомат с нижним копирно-плунжерным выталкиванием. Главный вид (а), вид Г, сверху (б): 13 – отливки пломб;17 – емкость накопительная; 31 – корпус; 32 – привод; 33 – вал приводной; 34 – ротор-планшайба; 35 – отверстие формо- образующее; 36 – чека фасонная; 37 – плунжер; 38 – направляющая; 39 – миксер плавильно-питающий; 40 – копир кольцевой; 41 – кронштейн сбрасывающий Рис. 5. – наружный диаметр отливок, мм 10-30 – высота отливок, мм 7-10 – расчетная цикловая производитель- ность в установившемся режиме, отл./ч от 5000 до 18000 – расход охлаждающей воды, м3/ч, не более 1,8 – давление охлаждающей воды, МПа 0,1-0,2 – Питающая электросеть род тока переменный частота, Гц 50 ± 1 напряжение, В 220 ± 10 – установленная мощность, кВт, не более 6 33МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 ’2010 ГОСТ 30269-95. Пломбы свинцовые. Общие технические условия.1. ГОСТ 3778-98. Свинец марок С0, С1, С2, С3. Общие технические условия.2. ГОСТ 1292-81. Сплавы свинцово-сурмянистые.3. Кошкин Л. Н.4. Роторные и роторно-конвейерные линии. – М.: Машиностроение, 1982. – С. 3-29. ГОСТ 2789-73. Основные параметры шероховатости и ее обозначение.5. ГОСТ 15.001-88. Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-6. технического назначения. ЛИТЕРАТУРА Каричковський П. М., Кірієвський Б. А., Лопаткін С. С. Технологічні, конструктивні особливості високопродуктивних ливарних автоматів для масового виробництва свинцевих пломб та цинкових ронделей Наведено опис основних закономірностей технологічних процесів при литті та твердненні свинцевих пломб і цинко- вих ронделей. З врахуванням цих закономірностей розроблено конструкторську документацію у відповідності до ГОСТ 15.001-88, створена гама високопродуктивних роторних автоматів, організовано масове виробництво свинцевих пломб і цинкових ронделей. Анотація Ключові слова високопродуктивне обладнання, експлуатаційна надійність, роторні автомати, масове виробництво, свинцеві пломби, цинкові ронделі Keywords high-performance equipment, operation reliability, rotary automatic machines, mass produc- tion, leaden seals, zinc products Karichkovsky P., Kirievsky B., Lopatkin S. Technological, constructional peculiarities of the high-performance casting automatic machines for mass production of the leaden seals and zinc products Summary The description of the main regularities of the technological processes by casting, solidification of the leaden seals, zinc products is given. The engineering documentation was developed using the regularities according to the GOST 15.001-88, the range of high-performance rotary automatic machines was created, the mass production of the leaden seals and zinc products was organized. Поступила 09.04.10 – габаритные размеры, мм, не более длина 1300 ширина 900 высота 1400 – масса, кг, не более 400 Таким образом, разработка технологии, создание высокопроизводительных роторных литейных авто- матов, расширение их технологических возможностей позволили решить задачу организации массового производства свинцовых пломб и цинковых ронде- лей на предприятиях Украины и России. Выводы С применением высокопроизводительных ротор- ных литейных автоматов улучшается безопасность, стабильность работы оборудования, уменьшаются расходы на техническое обслуживание, ремонтные работы, значительно возрастает производитель- ность труда, качество выпускаемой продукции, эко- номия энергоресурсов и материалов, улучшаются условия труда.

Технологические, конструктивные особенности высокопроизводительных литейных автоматов для массового производства свинцовых пломб и цинковых ронделей

Репозитарії

Схожі ресурси