Центробежная литейная машина ударного разгона

 

Изобретение относится к производству при изготовлении малогабаритных отливок из различных металлов, в том числе драгоценных, в машиностроении, приборостроении, ювелирной промышленности и стоматологии, в качестве экспериментальной установки при отработке режимов центробежного литья. Предлагается центробежная литейная машина ударного разгона, представляющая собой электромагнитную порошковую муфту, ведущий элемент которой - вращающийся магнитопровод является одновременно маховичным накопителем энергии, а ведомый элемент - ротор жестко скреплен с рабочим органом машины - планшайбой. Планшайба, на которой закреплены кювета с формой, тигель и противовес, свободно вращается относительно корпуса с неподвижным магнитопроводом и катушкой. 1 ил.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении малогабаритных отливок из различных металлов, в том числе драгоценных, в машиностроении, приборостроении, ювелирной промышленности и стоматологии.

Известны устройства для центробежного литья, в которых малая порция металла расплавляется непосредственно на устройстве. После расплавления металла производится разгон рабочего органа устройства и металл под действием центробежных сил перетекает из тигля в форму.

Известно устройство для индукционной плавки металла и последующего центробежного литья в защитной атмосфере (а.с. N 1419798), в котором заливочное устройство, состоящее из кюветы с формой и плавильного тигля, установленных в держатель, уравновешиваются противовесом на поворотном плече центрифуги. После расплавления металла в тигле включается двигатель и происходит разгон. Длительность разгона определяется динамическими характеристиками применяемого двигателя и может достигать нескольких секунд, что значительно снижает возможности, предоставляемые способом центробежного литья.

Наиболее близкой к предлагаемой является литейная установка [1] в которой заливочное устройство монтируется на маховике, соединяемом с приводом при помощи сцепной муфты. В данном устройстве металл помещается в тигель, вокруг которого расположена катушка индуктивного нагрева. В целях сокращения времени от окончания нагрева до заливки разогрев металла совмещается по времени с разгоном рабочего органа установки. Для этого рабочий орган выполняется в виде маховика, маховой момент (время разгона) которого выбирается таким образом, чтобы процесс плавления завершился до того момента, когда становится возможной заливка.

В этой схеме очень трудно согласовать время плавления с временем разгона; может потребоваться сложное электронное устройство со следящим приводом для осуществления такого согласования. При нарушении же согласования времен разгона и плавления может произойти заливка непрогретым металлом. Кроме того возникает серьезная техническая проблема с подводом энергии на индукционную катушку при вращении рабочего органа установки.

Цель изобретения сокращение времени от окончания плавления до заливки за счет сокращения времени разгона рабочего органа машины.

Для уменьшения времени разгона рабочего органа машины предлагается центробежная литейная машина с маховичным накопителем энергии, в которой взаимодействие маховика с ротором происходит по механизму абсолютно неупругого удара с диссипацией энергии, именуемая в дальнейшем центробежной литейной машиной ударного разгона.

На чертеже показана центробежная литейная машина ударного разгона.

Машина представляет собой электромагнитную порошковую муфту, ведущий элемент которой вращающийся магнитопровод 1 является одновременно маховичным накопителем энергии, а ведомый элемент ротор 2 жестко скреплен с рабочим столом 3. Рабочий стол 3 установлен с возможностью вращения относительно корпуса 4 с неподвижным магнитопроводом 5 и катушкой 6 и относительно вращающегося магнитопровода 1, установленного на подшипниках 7 качения. На рабочем столе установлен литейный комплект, состоящий из кюветы с формой 8 и тигля 9, который уравновешивается противовесом 10. Ротор 2 образует с полостью во вращающемся магнитопроводе 1 зазоры 11, заполненные ферромагнитным порошком 12.

Работает центробежная литейная машина ударного разгона следующим образом.

Перед началом работы включается двигатель привода (не показан), который разгоняет вращающийся магнитопровод 1, являющийся одновременно маховичным накопителем энергии. Во время разгона производятся работы по монтажу кюветы с формой 8 и тигля 9 на рабочем столе 3 машины, регулирование противовеса 10 и расплавление металла в тигле 9. По окончании подготовительных работ включается электромагнитная порошковая муфта, обеспечивающая ударный разгон. При этом в катушке 6 возбуждается магнитное поле, которое пронизывает рабочие зазоры 11, заполненные ферромагнитным порошком 12, в результате чего увеличивается сила трения между частицами, создающая момент, передаваемый муфтой. При этом время разгона складывается из постоянной времени муфты (порядка 30-50 мс) и, собственно, времени разгона, определяемого габаритными размерами муфты. Время разгона рабочего органа с литейным комплектом для заливки детали массой до 1 кг не превышает 150-200 мс. По достижении достаточной скорости вращения происходит заливка расплавленного металла под действием центробежных сил.

Мощность привода обуславливается допустимой длительностью пускового режима, поскольку в период разгона преодолевается лишь момент сопротивления в подшипниках 7 маховика.

Применение электромагнитной порошковой муфты дает возможность в широких пределах регулировать как время разгона рабочего органа, так и его интенсивность, что позволит использовать машину в качестве экспериментальной установки при отработке режимов центробежного литья.

Формула изобретения

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ЛИТЕЙНАЯ МАШИНА УДАРНОГО РАЗГОНА, содержащая рабочий стол, установленный с возможностью вращения, приводной маховик и муфту, отличающаяся тем, что муфта выполнена в виде электромагнитной порошковой муфты, при этом ее ведущая часть является маховиком, а ведомая часть жестко связана с рабочим столом.

РИСУНКИ

Рисунок 1