Устройство для непрерывного формования изделий из порошка

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для непрерывного формования изделий из порошка. Целью изобретения является снижение энергозатрат и упрощение конструкции . В процессе формования при вращении выдавливающего шнека 2 на него подается порошок из бункера 6 загрузки. Корпус 5 имеет возможность продольного перемещения по направляющим 4 основания 1 вдоль оси шнека. Для этого от привода вращательное движение сообщается шестерне 3. Благодаря кинематическому зацеплению последней с зубчатой рейкой 7 вращательное движение шестерни преобразуется в поступательное перемещение рейки и соответственно приводит к поступательному перемещению корпуса. В результате перемещения корпуса происходит изменение длины рабочей зоны шнека и шнек выдавливает порошок только частью витков. По виткам ипек перемещается в осевом направлении, и на выходе из корФ (Л 7 г 4 . i / /ufOffC ГчЭ оо со Ь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) y1) 4 В 22 F 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3912810/22 — 02 (22) 17,06,85 (46) 15.02, 87, Бюл. Р б (71) Витебский технологический институт легкой промышленности (72) С,С.Клименков, Н.А.Силин, Д,И,Настовский, В,П,Чулков, А.В,Азовкин и А .В,Карпушко (53) 621.762,4„045 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 908522, кл, В 22 F 3/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1039647, кл, В 22 F 3/02, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО

ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКА (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для непрерывного формования изделий из порошка.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и упрощение конструк— ции. В процессе формования при вра— щении выдавливающего шнека 2 на него подается порошок из бункера 6 загрузки, Корпус 5 имеет возможность продольного перемещения по направляющим 4 основания 1 вдоль оси шнека ° Для этого от привода вращательное движение сообщается шес— терне 3. Благодаря кинематическому зацеплению послсдней с зубчатой рейкой 7 вращательное движение шестерни преобразуется в поступатель— ное перемещение рейки и соответственно приводит к поступательному перемещению корпуса. В результате лев ремещения корпуса происходит измене— ние длины рабочей зоны шнека и шнек выдавливает порошок только частью витков.

По виткам шнек перемещается в осевом направлении, и на выходе из кор1289604 пуса экструдируется изделие, При увеличении длины рабочей зоны шнека плотность получаемого иэделия регистрируется датчиком 8, полученная ин— формация поступает в усилитель сиг— напав 9, с выхода которого сигнал поступает в анализатор 10, где анализируется ио величине амплитуды.

При совпадении сигнала с заданной величиной с выхода анализатора лов

Изобретение относится к норошко— вой металлургии,. в частности к уст— рой ст вам для непрерывного формования изделий из порошка.

Целью изобретения явля ет ся снижение энергозатрат и упрощение конструкции.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство; на фиг.2 — разрез А — А на фиг,1.

Устройство состоит из основания ! с расположенными в нем шнеком 2 и цилиндрической шестерней 3, кото— рая соединена с приводом (не показан), На направляющих 4 основания подвижно крепится корпус 5 с расположенным на нем бункером 6 загрузки порошка. На корпусе нарезана зубчат ая рейка 7.

Предусмотрена система управления работой устройства, включающая дат— чик 8, усилитель 9, анализатор 10 и блок 11 управления, причем выход датчика связан с входом усилителя, выход усилит еля — с входом ан али з а— тора, выход анализатора — с входом блока управления, а выход последнего связан с приводом цилиндрической шестерни.

Устройство работает следующим образом.

При вращении выдавливающего шнека 2 на него подается порошок из бункера 6 загрузки, Далее по виткам шнека порошок перемещается в осевом направлении, в результате чего на выходе из корпуса экструдируется из— делие.

На практике требуется формовать изделия из различных материалов с дается команда на отк лючение привода перемещения корпуса 5.. По окончании экструдирования изделий ко—

»ус з автоматически возвращается в исходное положение. !<онструкция устройства позволяет снизить энергозатраты, отличается простотой в исполнении и не требует больших про— изводственных площадей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл. ! з аданной плотностью, Причем плотность изделия определяется усилием прессования, которое зависит от различных факторов, но в первую очередь — от механических свойств, Поэтому оборудование для формования изделий из порошков, в том числе и экструдеры, проектируются, как правило, на максимальное усилие с таким расчетом, чтобы возможно было формовать порошки широкого диапазона механических характеристик. Усилие, развиваемое экструдером, определяется длиной шнека, с увеличением которой возрастает усилие формования.

Поэтому у существующих конструкций, в том числе и устройства-прототипа, длина шнека определена из расчета экструдирования материалов с самыми высокими механическими характеристиками, При экструдировании порошков с более низкими механическими характеристиками требуется и соответственно меньшее усилие экструдирования.

Однако длина рабочей зоны шнека (подающей порошок) в том и другом случае остается постоянной. Поэтому энергия, затрачиваемая на преодоле— ние сил трения порошка о стенки шнека и корпуса, примерно одинакова как в случае, когда формуется изделие с высокими механическими характеристиками (например, порошбк титана), так и с низкими (порошок. меди) .

С учетом этого в предлагаемом устройстве для снижения энергозатрат корпус 5 имеет возможность продольного перемещения по направляющим 4 основания 1 вдоль шнека 2 °

1289б0ч

Для этого от привода вращательное движение сообщается шестерне 3.

Благодаря кинематическому зацеплению шестерни 3 с зубчатой рейкой 7 вращательное движение шестерни пре— образуется в поступательное перемещение рейки и, следовательно, в поступательное перемещение корпуса 5 по направляющим 4 основания 1„ В результате перемещения корпуса происходит изменение длины рабочей зоны шнека, т, е. шнек выдавливает материал не всеми витками, а только частью их. В связи с этим в случае крайнего положения корпуса, когда длина рабочей зоны равна од»»ому витку шнека, сила трения порошка а стен— ки корпуса и шнека минимальна, соот— ветственно энергетические затраты также минимальны.

При увеличении длины рабочей зоны шнека сила трения порошка о стен— ки корпуса и шнека, а также энерго— затраты возрастают и достигают максимального значения при длине рабочей зоны 1.м«с. шнека 2, т.е. в слу— чае выдавливания материала всеми витками шнека.

При увеличении длинь» рабочей зов ны шнека плотность получаемого из— делия регистрируется датчиком 8.

Полученная информация с датчика поступает в усилитель 9 сигналов, с выхода которого усиленные сигналы поступают в анализатор 10 где анализируются по величине амплитуды.

При совпадении сигнала с заданной величиной с выхода анализатора пав дается сигнал на блок 11 управления, откуда в свою очередь подается ко— манда на отключение привода переме— щепия корпуса 5.

По окончании экструдирования из— делий корпус 5 автоматически возвращается в исходное положение, т.е, в то же положение, при котором длина L,« „ рабочей зоны шнека равна одному витку.

В табл.1 представлены значения потребляемой мощности (энергозатра—

IbI) на установке-аналоге и предла— гаемой установке при получении из— делий с одинаковой относительной плотностью (1 = 807), но из различных видав материала, причем указанные установки имеют шнеки, равные по основным характеристикам, При этом при получении изделий из различных материалов на предлагаемой установке для достижения заданной плотности (p = 80K) отношение рабочей зоны шнека ", к ега диаметру

" реп изменяется B зависимости от видя материала, а на установке-прототипе -А1а. отношение — — — — — = const, где D

D диаметр шнека.

Из табл, 1 видно, чта мощность, потребляемая установками, одичакова только в случае экструдирования порошка титана, т. е, когда длина рабочей длины зоны шнека L,„„,,требуемой для Pc.Б достижения заданной плотности полу— чаемого изделия «равна максимальной рабочей зоне п»пека ма«.с.

В а стал»«»п«»х сл" ч яях « . 10»п»»а ст ь « потребляема» 1»р«сд Isl sE .:Iьп1 устрайст вом«значительна ниже мап»насти «пав

20 требляемай устройствам-аналогам«приче ;, чем ниже механические характеристики материала, ;,е. чем ме» ьше дли« на рабочей зоны 1.- требуемой для пеь « полу-»ения изделий с з аданной плат—

25 на стью «1 eм ь»е»»ьпге э нер Газ я Гряты.

В табл. 2 пр»»ведень» пример»»ь»е энергозатраты, потре «ляе»»ые известным и предлагаемь»ь устройстьями при,»олучении изделий из параш,а.

ЗО Из табл. 2 видно, чта ь»а»пнос» ь, потребляемая известным устройствам, в 4 «5 раз вьш,е, чем ма»»»»-:ость, потреб-ляемая предлагаемым устройством. К значительному повышеHI»lo энергозатрат

35 у известнога устройства;»рива ит ня— ли«п»е даваль» о больших спл трения порошка о сте»»»1»1 промежуточной камеры и торцы обоих шнеков. Данные силы трения возникают в промежуточной

40 камере в результате создания г ней подпора.

Недостатками известного устройст— ва являются также сложность конструкции и большие габариты. Увеличеы»е

45 габаритов приводит к увеличи»»ию производственных площадей, потребных для размещения оборудован iÿ.

Предлагаемая конструкция vcTpcH ства для непрерывнага фармоья»п.я

50 изделий из пора»пка предусмятригает установку карпуся в такое по.-ожение, при котором обеспечивает"я неабхадимое усилие экструдирава»ги, а сле— довательно «гарантирует ся —.р ебуемяя

55 плотность, причем длина рабочей части шнека в этом случае ьп»н»»малина и минимальными становятся потери энергии на преодоление трения порош— ка о шнек и корпус..

1289604

Порошок

Устройство для формования

Предлагаемое

Известное!

-т ед ПотребляеD мая мощность, кВт

Потребляемая мощL Ahgp+

D ность кВт

Титан 4

Алюминий

2,8

3,2

2,8

1,9

Железо 4

0,8 1

2,5

Медь

Таблиц а2

Устройство

Mo Gc7 üqкБт

Известное Предлагаемое

Потребляемая приВодом основного шнека

2,5

Потребляемая приводом шнека, выполненного в виде насадки

Суммарная

Формул а изобретения! . Устройст во для непр ерывного формования иэделий из порошка, содержащее основание, корпус, шнек и загрузочный бункер, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат иупрощения конструкции, оно снабжено механизмом управления, кинематически связанным с корпусом, основание выполнено с на.правляющими вдоль оси шнека и корпус установлен с возможностью про— дольного перемещения по на равляющим.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что механизм управления состоит из измеряющего плотность датчика, анализатора, блока управления и исполнительного органа, причем датчик соединен с !

0 входом анализатора, выход анализатора — с входом блока управления, а выход блока управления соединен с исполнительным органом.

Та блица !

12 89604

Со ст авитель Л, Гамаюнова

Редактор Н, Слободяник Техред Н. Глущенко Корректор Т. Колб

Заказ 7847/11 тираж 763

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб °, д. 4/5

Подписное

Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4