Устройство для непрерывного формования порошков

 

Изобретение относится к устройствам для непрерывного формования порошков. Целью изобретения является снижение энергозатрат путем оптимизации силовых параметров процесса и расширение технологических возможностей за счет увеличения диапазона измеряемых параметров и номенклатуры порошков. Устройство состоит из основания 1, корпуса 2, шнека 3, подшипников 4, зубчатых колес 5 и 6. Устройство снабжено тензометрическими преобразователями, измеряющими усилие прессования и крутящий момент шнека, управляющим реле. За счет возможности измерения усилия прессования и крутящих моментов на шнеке устройство позволяет оптимизировать силовые параметры процесса прессования и отключать двигатель при перегрузках. Благодаря этому расширена номенклатура порошков за счет создания возможности прессования, например, пирофорных порошковых материалов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (29) (И) 521 . А1 (52) 4 В 22 F 3/02 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ, СССР (21) 42421 27/31 -02 (22) 08.05.87 (46) 07 . 05.89. Бюл, Р 1 7 (71) Витебский технологический институт легкой промышленности (.72) С.С. Клименков, Г.P. Райхельсон,,А.Н. Красновский, В.И. Кулагин, Н.М. Вареных, Г.И. Сикавин

; и В.П. Чулков (53) 62) .762.043(088.8) (56) Тензометрия в машиностроении.

Под редакцией P.À. Макарова. М.:

Машиностроение, l 975, с. 126-143.

Клименков С.С., Алексеев И.С.

Экспериментальное исследование силовых параметров процесса непрерывного прессования порошков. Порошковая металлургия. Республиканский межведомственный сборник. Минск, Высшая школа, 1986, вып. 10, с.74-77. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ФОРМОВАНИЯ ПОРОШКОВ (57) Изобретение относится к устрой- ствам.для непрерывного формования порошков . Целью изобретения является снижение энергозатрат путем оптимизации силовых параметров процесса и расширение технологических .возможностей за счет увеличения диапазона измеряемых параметров и номенклатуры порошков. Устройство состоит из основания 1, корпуса 2, шнека 3, подшипников 4, зубчатых колес 5 и 6.

Устройство снабжено тензометрическими преобразователями, измеряющими усилие прессования и крутящий момент шнека, управляющим реле. За счет воэможности измерения усилия прессования и крутящих моментов на шнеке устройство позволяет оптимизировать . силовые параметры процесса прессова.ния и отключать двигатель при пере грузках. Благодаря этому расширена номенклатура порошков sa счет создания возможности прессования, например, пирофорных порошков материалов.

2 ил.

1477521

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для непрерывного формования порошковых материалов с одновре5 менным измерением силовых параметров процесса.

Цель изобретения — снижение энергозатрат путем оптимизации силовых параметров процесса и расширение тех-1р нологических возможностей за счет увеличения диапазона измеряемых параметров и номенклатуры порошков.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий .вид, на фиг .2 — 15 вид А на фиг. 1, Устройство состоит из основания 1, на котором установлен корпус 2, Внутри корпуса расположен шнек 3, опирающийся на подшипник 4 и посредством 20 зубчатых колес 5 и 6 соединенный с приводом (не показан) На валу 7 привода шнека закреплены тензодатчики 8 для измерения крутящего момента (М„Р .

Усилие, действующее на шнек (Р „ ), измеряется тензометрическим преобразователем 9, установленным в отверстии корпуса и опирающимся на крышку 1 О. На другом торце корпуса установлен стакан 11 . В отверстии ста- 30 кана с возможностью вращения на одном уровне с торцевой поверхностью шнека размещена гильза 12. С целью уменьшения потерь на трение гильза опирается на упорный подшипник 13.

Внутри гильзы также с возможностью вращения установлена матрица 14. Момент сил трения порошка на торце шнека (M ) измеряется тензометрическим преобразователем 15 прямоуголь-,40 ного сечения, соединенным с гильзой и зафиксированным в радиальном направлении в пазу упора 16. Усилие прессования (Р „ ), развиваемое шнеком, измеряется кольцевым тензометрическим 45 преобразователем 17. Тензорезисторы тензометрического преобразователя 17 соединены через усилитель с электромагнитным реле (не показано), размыкающим электрическую цепь двигателя50 устройства при достижении шнеком предельного для формуемого материала усилия прессования. На шлицевом участке матрицы 14 установлен тензометрический преобразователь 18, удер-55 жнвающий от радиального перемещения и за счет этого измеряющий момент сил трения порошка по поверхности матрицы (Мм) Консольный конец преобразователя 1 8, имеющий прямоугольное сечение, зафиксирован в пазу упора 1 6. Усилие, действующее на матрицу (Рц), передается на тензометрический преобразователь 1 9, размещенный в отверстии гипьзы. На корпусе установлен заг руз очный бункер 20.

Устройство работает следующим образом.

От привода через зубчатые колеса

6 и 5 вращательное движение сообщается шнеку 3. Из загрузочного бункера 20 на витки шнека поступает порошок. Одновременно с заполнением межвиткового пространства шнека порошком нарезкой осуществляется его перемещение в осевом направлении.

Продвигаясь по нарезке шнека, порошок получает предварительное уплотнение и поступает в зону прессования, ограниченную поверхностями шнека 3, гильзы 12 и матрицы 14. Протарированные тензометрические преобразователи 9, 15, 17, 18 и 9 и тензодатчики 8 фиксируют появление и рост соответствующих силовых параметров, характерных для начальной стадии экструзии — предварительного уплотнения.

При этом величина параметров регистрируется самописцами записывающего прибора на бумажной ленте. С достижением силовыми параметрами некоторой определенной величины начинается выдавливание порошка в отверстие матрицы. Спустя некоторое время процесс экструзии стабилизируется и самописцы регистрируют примерно постоянную величину силовых параметров.

В конструкции устройства предусмотрено пять тензометрических преобразователей, измеряющих непосредственно в процессе экструзии следующие силовые параметры: усилие, действующее на шнек (P ), усилие прессования (Р„), усилие, действующее на

Пр матрицу (Р„) момент сил трения порошка на торце шнека (М ), момент сил трения порошка по поверхности матрицы (М„,) и крутящий момент (М„) на валу привода шнека.

С целью уменьшения погрешности при измерении усилия прессования (Р„), развиваемого шнеком, в отверстии стакана заподлицо с торцевой поверхностью шнека установлена гиль— за, передающая усилие прессования

1 через стакан на тензометрический преобразователь 1 7.

1477521

15

25

35

Вид A

Для обеспечения возможности измерения момента сил трения порошка на торце шнека (М, ) гильза, с которой связан тензометрический преобразователь 1 5, предназначенный для измерения этого параметра, установлена в отверстии стакана с возможностью осевого вращения.

Устройство позволяет провести силовой анализ процесса экструзии порошков вращающимся шнеком. Целью силового анализа является оптимизация сйловых параметров процесса в зависимости от различных переменных факторов процесса, таких как химический, гранулометрический состав и форма частиц исходной порошковой шихты, геометрические параметры шнека и матрицы и типоразмер изделия.

Оптимизация силовых параметров экструзии производится в направлении снижения энергоемкости процесса путем совершенствования конструкции рабочих органов устройства. Расширение технологических возможностей устройства достигается эа счет расширения диапазона измеряемых па1 раметров процесса экструзии и за счет расширения номенклатуры порошков, например формования порошков пирофорных материалов. Для этого, с целью повышения безопасности, достигают шнеком определенного значения усилия прессования, после которого дальнейший его рост для данного материала нежелателен. Исполнительным механизмом размыкания цепи служит электромагнитное реле, командный сигнал на которое поступает от транзисторов тензометрического преобразователя 17. формула изобретения

Устройство для непрерывного формования порошков, содержащее корпус, шнек с приводом, стакан, матрицу, тензометрические преобразователи, измеряющие усилия на шнек и матрицу, и тензометрические датчики, закрепленные на валу привода, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат путем оптимизации силовых параметров процесса и расширения технологических возможностей за счет увеличения диапазона измеряемых параметров и номенклатуры порошков, оно снабжено гильзой, электромагнитным реле, соединенным с приводом, дополнительными, закрепленными на гильзе тензометрическими преобразователями, измеряющими момент сил трений на торце шнека и поверхности матрицы, и дополнительными, закрепленными на стакане преобразователями с тензорезисторами, измеряющими усилие прессования, причем гильза установлена в стакане на уровне торцовой поверхности шнека с возможностью вращения, а тензорезисторы соединены с электромагнитным реле .