Устройство для выделения немагнитных металлических включений из отработанной формовочной смеси

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬЩЕЛЕНИЯ НЕМАГНИТНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКШОЧЕНИЙ ИЗ ОТРАБОТАННОЙ ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ, содержащее раму, механизм подачи отработанной формовочной смеси, механизм метания смеси, эксгаустер и емкости для сбора компонентов смеси, прследняя из которых на передней стенке имеет порог, о тли ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества вьщеления немагнитных включений из отработанной формовочной смеси, оно снабжено по крайней мере двумя нагнетательно-эсасывающими узлами, установленными последовательно вдоль продольной оси устройства, между всасывающим патрубком эксгаустера и порогом последней емкости, с расположением друг к другу продольных осей симметрии смежных нагнетательно-всасывающих узлов под углом 60 - 300 и каждой из этих осей под углом 90 - 135 к направлению метания смеси. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что всасывающий и нагнетающий патрубки каждого i нагнетательно-всасывающего узла расположены противоположно друг другу (Л на одной продольной оси поперек нас правления метания смеси. 3. Устройство по п, 1, о т л ичающееся тем, что оси симмет- g рии смежных нагнетательно-всасывающих узлов перпендикулярны друг другу.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1 9) ()1) 04 (5()4 В 22 С 5/()6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . ";. : --:-:::Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ",.::::.-,;,,„, lQ

1ß 1У 1У (21) 3698566/22-02 (22) 28. 11.83 (46) 30.08.85. Бюл. ) - 32 (72) В,В.Губернаторов и В.С.Мысовский (71) Московский автомеханический институт (53) 62 1.742 ° 55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 719782, кл. В 22 С 5/06, 1977. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ

НЕМАГНИТНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛ)ОЧЕНИЙ

ИЗ ОТРАБОТАННОЙ ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ, содержащее раму, механизм подачи отработанной формовочной смеси, механизм метания смеси, эксгаустер и ем кости для сбора компонентов смеси, последняя из которых на передней стенке имеет порог, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения качества выделения немагнитных включений из отработанной формовочной смеси, оно снабжено по крайней мере двумя нагнетательно-всасывающими узлами, установленными последовательно вдоль продольной оси устройства, между всасывающим патрубком эксгаустера и порогом последней емкости, с расположением друг к другу продольных осей симметрии смежных нагнетательно-всасывающих узлов под углом в

60 — 300 и каждой из этих осей под о углом 90 — 135 к направлегию метания смеси.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что всасывающий и нагнетающий патрубки каждого нагнетательно-всасывающего узла расположены противоположно друг другу на одной продольной оси поперек направления метания смеси.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оси симметрии смежных нагнетательно-всасывающих узлов перпендикулярны друг другу.

1175604

Изобретение относится к литейному производству, в частности к оборудованию для обработки формовочной смеси, и может быть использовано для извлечения немагнитных металлических включений из отработанной формовочной смеси, Цель изобретения — повышение качества выделения немагнитных металлических включений из отработанной формовочной смеси.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, разрез вертикальной плоскостью его продольной симметрии; на фиг. 2 — возможная конструкция 15 третьего от ротора нагнетательно-всасывающего узла для создания воздушного потока в горизонтальном направлении; на Фиг. 3 — движение частиц смеси в сепарационном пространстве 20 при предлагаемом взаимном расположении нагнетающих патрубков двух первых от ротора нагнетательно-всасывающих узлов для создания воздушпьгх потоков. 25

Нагнетающие патрубки условно показаны в виде кубов с заштрихованными выходными отверстиями. Продольная ось симметрии нагнетающего патрубка первого от ротора нагнетательно-всасывающего узла лежит в вертикальной плоскости продольной симметрии устройства, а продольная ось симметрии нагнетающего патрубка второго нагнетательно-всасывающего узла горизон- 35 тальна.

Устройство для извлечения немагнитных металлических включений из отработанной формовочной смеси содержит механизм 1 подачи отработан- 40 ной формовочной смеси, раму 2, укрепленные на пей механизм метания смеси в виде ротора 3 с радиальными лопастями 4, привод 5 механизма метания, кожух 6 с отражающим экраном 7, 45 ограничивающим епарационное пространство, емкости 8 и 9 для сбора разделенных компонентов с регулируемым порогом 10 и всасывающим патрубком 11 эксгаустера 12, нагнетательно- 5О всасывающие узлы 13 — 15 для создания воздушных потоков.

Ка;кдый из негнетательно-всасывающих узлов для создания воздушных по-. токов (Фиг. 2) содержит вентилятор 16,55 циклон 17; связанные кольцевым воздуховодом 18> разомкнутым только в зоне движения потока смеси 19. Входной и выходной концы участка размыкания каждого кольцевого воздуховода заканчиваются, соответственно, всасывающим 20 и нагнетающим 21 патрубками.

Продольные оси симметрии (прямые СС и ЭВ, фиг. 3) нагнетающих патрубков 21 (фиг. 3) нагнетательновсасывающих узлов для создания воздушных потоков (13 и 14, фиг. 1) при определении углов расположения нагнетающих патрубков для однозначности считаем оси симметрии узлов ориентированными в сторону выходных отверстий патрубков, т.е. в сторону движения воздуха в патрубках.

Направление метания (прямая АА, фиг. 3) лежит в плоскости продольной симметрии устройства.

Устройство работает следующим образом.

Ротор 3, установленный на раме 2, приводится во вращение приводом 5.

С ленты механизма 1 подачи отработанная формовочная смесь попадает на

\ радиальные лопасти 4, комья смеси разбиваются на отдельные частицы, а затем частицы смеси получают необходимый для наДежного разделения запас кинетической энергии. Весь поток частиц смеси 19 при сходе их с лопасти 4 ротора 3 охвачен всасывающим патрубком 11 эксгаустера 12.

Из потока частиц смеси 19 экстраустер 12 отсасывает пыль и мелкие раздробленные зерна песка. Остальные частицы смеси продолжают двигаться по инерции в сепарационном пространстве кожуха. При этом движении за каждой частицей образуется аэродинамический дальний след (фиг, 3) расширяющаяся от вершины осесимметричная относительно траектории движения частицы часть пространства, в которой воздух движется вслед за частицей. Лэродинамическое воздействие дальнего следа 22 частицы-лидера 23 на попадающую в него частицу 24 проявляется в том, что для нее становится меньшей сила аэродинамического лобового сопротивления. B результате такого воздействия частица 24 приближается к частице-лидеру 23.

Так получаются агрегаты 25 аэродинамически связанных между собой частиц фракции с большей парусностью (в данном случае — зерен песка).

Такие агрегаты ведут себя в сепара3 11756 ционном.пространстве так же, как и отдельные частицы фракции. с меньшей парусностью (в данном случае — немагнитные металлические включения и спекшиеся комья смеси). Частицы

5 фракцни с меньшей парусностью аналогично создают в своих аэродинамических дальних следах агрегаты с участием частиц фракции с большей парусностью. Если не применять мер по 10 борьбе с образованием агрегатов частиц, ухудшаются условия протекания процесса разделения, что приводит к снижению качества извлечения немагнитных металлических включений из от- 15 работанной формовочной смеси.

В то же время поток частиц смеси 19 увлекает за собой всю массу воздуха сепарационного пространства, отдавая ему часть своей кинетической 2о энергии. В результате этого явления скорость частиц смеси относительно разделяющей среды и, следовательно, воздействие разделяющей среды на поток частиц смеси 19 становится мень- 25 ше.

Одновременно с распадом агрегатов частиц смеси проиаходит другое полезное явление. Воздух сепарационного пространства, имеющий положительную составляющую скорости своего движения в направлении движения потока частиц смеси 19 (фиг. 2), обновляется воздухом иэ воздушных потоков, создаваемых узлами 13 — 15 (фиг. 1), имеющим в этом направлении нулевую (когда р и у- прямые углы, фиг.3) или встречную потоку частиц (когда р и больше 90, фиг. 3) составляющую скорости своего движения. Это повышает эффективность воздействия разделяющей среды на поток частиц смеДвигаясь в сепарационном пространстве, отдельные частицы и агрегаты частиц смеси попадают в зону воздей-, ствия, соответствующую отрезку МО прямой АА (фиг. 3), воздушного потока, созданного нагнетающим патрубком первого от ротора 3 нагнетательновсасывающего узла 13 (фиг. 1), продольная ось симметрии которого СС Ç5 (так же как и параллельная ей прямая СС) образует угол 8 с направлением метания АЛ (фиг. 3) . При входе в воздушный поток, продувающий в поперечном направлении поток частиц -40 смеси 19, резко изменяется направление аэродинамического дальнего следа каждой частицы 26 разделяемого материала. В результате этого частица 27. оказывается вне аэродинамического дальнего следа своей частицы-лидера..

Агрегат частиц распадается на отдельные частицы 26 и 27. Этот эффект тем значительнее, чем больше изменяется направление движения воздуха относительно частиц смеси при переходе потока частиц смеси 19 из зоны воздействия первого узла 13 для создания воздушного потока в зону воздействия смежного такого же узла 14, причем продольная ось симметрии DD (фиг. 3) нагнетающего патрубка 21 нагнетательно-всасывающего узла 14 образует

04 4 с направлением метания АА прямой угол у . Максимальное.изменение направ-. ления движения воздуха относительно частиц смеси достигается тогда, когда угол (E, фиг. 3) между продольными осями симметрии (СС и DD причем

С С параллельна СС, фиг. 3) нагнетающих патрубков смежных нагнетательновсасывающих узлов для создания воздушных потоков (13 и 14, фиг. 1) составляет 180

Уменьшение этого узла от 180 до

60 ., так же как и увеличение его о о о от 180 до 300 ведет к уменьшению изменения направления движения воздуха относительно частиц смеси, но эффект распада агрегатов частиц на отдельные частицы сохраняется.

При дальнейшем уменьшении этого угла от 60 до 0, так же как и при дальнейшем увеличении его от 300 о до 360, эффект распада агрегатов частиц на отдельные частицы резко снижается и практически исчезает.

Скорость воздушного потока, создаваемого любым из нагнетательно-всасывающих узлов, задается не менее О, 1 от величины окружной скорости внешних передних кромок лопастей 4 ротора 3. При меньших скоростях воздушных потоков они не создают нужного эффекта. Применение высоких скоростей воздушных потоков (более 50 м/с) связано с усложнением установки и значительным.повьнпением уровня шума.

Высокие скорости воздушных потоков практически применимы при условии одновременного сокращения зон действия воздушных потоков (на фиг.3 им соответствуют отрезки МО и PT прямой АА) по сравнению с размерами потока частиц смеси 20 (фиг. 1 и 2).

1175604 си 19 (фиг. 1). Выйдя из роны воздействия первого воздушного потока, создаваемого нагнетательно всасывающим узлом 13 (фиг. 1), поток частиц смеси 19 попадает в зону воздействия второго воздушного потока, создаваемого узлом 14, и т.д., вплоть до разделения частиц смеси 19 на .компоненты по парусности, 1О

Проходя в сепарационном пространстве кожуха через воздушные потоки, создаваемые нагнетательно-всасывающими узлами 13, " 15, частицы смеси даже при большой производительности устройства движутся в сепарационном пространстве практически как независимые друг от друга частицы, т.е. как частицы, не испытывающие влияния других частиц на разделяющую среду и сами не Zp влияющие на эту среду. При этом движении вследствие различной парусности частиц более крупные и более плотные частицы немагнитных металлических включений и спекшиеся комья смеси име 2 ют более протяженные траектории и попадают в дальнюю емкость 9 для сбора разделенных компонентов. Отражающий экран 7 собирает в дальнюю емкость 9 частицы с наиболее протяженными траек-3О ториями.

Движение воздушного потока в направлении, перпендикулярном направлению движения потока частиц смеси 19, непрерывно обновляет. воздушную среду 35 сепарационного пространства в пределах зоны действия воздушного потока.

Масса обновляющего воздуха наиболее эффективно взаимодействует с воздушной средой сепарационного пространст-40 ва, гася ее поступательное движение в направлении движения потока частиц смеси. Принимая это во внимание, целесообразно не ограничиваться значением 90 для угла (р или у, фиг, 3) 45 между продольной осью симметрии (СС или ЭЭ, фиг, 3) нагнетающего патруб <у любого из нагнетательно-всасывающих,. узлов для соз панин воздушных потоков (14 или 15, фиг. 1) и направлением метания (АА, фиг. 3) — этот угол (p или у, фиг. 3) следует выбирать в диапазоне 90 — 135, причем равенство угла (или г, фиг. 3) 135 соответствует ориентации выходного отверстия нагнетающего патрубка 2 1 к ротору 3. Это позволяет создавать воздушные потоки, направленные сбоку встречно к потоку частиц смеси 19, и более эффективно гасить постулательное движение воздушной среды сепарационного пространства. Большие, чем

135, значения угла (р или -, фиг.З) между продольной осью симметрии (СС или ЭЭ, фиг. 3) нагнетающего патрубка любого из нагнетательно-всасывающих узлов для создания воздушных потоков (13 или 14, Фиг.. 1) и направлением метания (АА, фиг. 3) не целесообразны иэ-за снижения возможности изменения направления аэродинамических дальних следов частиц смеси при переходе их из зоны воздействия первого узла в зону воздействия смежного с ним узла для создания воздушных потоков °

Применение нагнетательно-всасывающих узлов, создающих пересекающие поток частиц смеси воздушные потоки, с предложенным размещением продольных осей симметрии нагнетающих патрубков позволяет эффективно бороться с обра- . зованием агрегатов частиц смеси путем значительного изменения направлений их аэродинамических дальних следов, а также повышает эффективность воздействия воздушной среды сепарационного пространства на поток частиц смеси путем воздействия воздушных потоков на воздушную среду сепарационного прострачства.

1175604

Составитель О.Белков

Редактор Н.Горват Техред М.Надь Корректор В.Сирохман

Заказ 5258/12 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная, 4