Магнітодинамічний пристрій для дозування металевих розплавів

Винахід відноситься до пристроїв для дозування та заливання металевих розплавів у ливарні форми, створених на основі магнітодинамічних насосів, і може бути використаний у ливарному виробництві для заливання форм. Відомо пристрій для заливання металевих розплавів у ливарні форми, який складається з тигля, встановленого в касеті, приводу повороту касети, індуктора для підтримання температури розплаву на заданому рівні, дозатора для безпосереднього заливання розплаву в форму та блока керування [1]. Недоліком цього пристрою є складність конструкції. Відомо також магнітодинамічна машина для заливання розплаву у ливарні форми, і до складу якої входять: тигель зі зливним жолобом, закріплений на поворотній рамі, індуктори, електромагніти, вогнетривкий блок з каналами, силові гідроциліндри та датчик рівня розплаву. Для підвищення продуктивності машина додатково обладнана поворотними касетами [2]. Недоліком цього технічного рішення є складність конструкції та необхідність використання гідроприводу для повороту рами навколо горизонтальної осі для підтримання заданого рівня розплаву в каналі в кожному циклі заливання. Найбільш близьким прототипом до запропонованого винаходу щодо те хнічної суті та досягнутого результату є пристрій для порційного розливання металу, який має у своєму складі основу, раму, встановлений на рамі тигель зі зливним жолобом, вогнетривкий блок з каналом, індуктор, електромагніт та вузол повороту рами у вертикальній площині, виконаний у вигляді електродомкрату [3]. Недоліком конструкції прототипу є наявність електродомкрата, який додатково споживає електроенергію, що негативно впливає на загальні економічні показники пристрою і та ускладнює його експлуатацію. В основу запропонованого винаходу поставлена задача спрощення конструкції вузла повороту рами та зменшення витрат електроенергії. Поставлена задача вирішена тим, що у запропонованому магнітодинамічному пристрої і для дозування металевих розплавів, до складу якого входять: нерухома основа, рама, ' встановлений на рамі тигель зі зливним жолобом, вогнетривкий блок з каналом, індуктор, електромагніт та вузол повороту рами навколо горизонтальної осі, розташованої біля зливного жолоба, згідно з винаходом, вузол повороту виконано у вигляді принаймні двох пружин і розтягнення, один кінець кожної з яких закріплено на нерухомій основі, а другий з'єднано з рамою за допомогою троса, пропущеного через блок, з боку, протилежного осі повороту, причому сумарну жорсткість C å пружин визначають згідно з формулою m T + mp max Cå ³ , кг/мм 2dn де Cå - сумарна жорсткість пружин; m T - власна маса магнітодинамічного пристрою; m p max - максимальна маса розплаву в тиглі; d n - переміщення кінця рами при її повороті в діапазоні дозування. Запропонований пристрій дозволяє простими засобами за допомогою пружин і здійснювати поворот рами у вертикальній площині в залежності від маси розплаву в тиглі, що забезпечує постійний рівень розплаву на зливному жолобі у кожному циклі заливання, ' виключає необхідність застосування для цієї мети електродомкрату, а отже споживає менше . електроенергії в процесі експлуатації. Для пояснення запропонованого винаходу наведено креслення, відображене на Фіг.1, 2, де фіг.1 конструктивна схема пристрою; фіг.2 - поворот осі рами в діапазоні дозування. Тигель 1 зі зливним жолобом, вогнетривкий блок 2, індуктор 3 та електромагніт 4 встановлено на рамі 5, один кінець якої за допомогою осі 6 спирається на опору 7, закріплену на нерухомій основі 8. Другий кінець рами 5 за допомогою троса 9, пропущеного через блок 10, закріплений на кронштейні 11, з'єднано з пружиною 12 розтягнення, закріпленою на основі 8. Кількість пружин 12, а отже і блоків 10 залежать від маси "брутто" пристрою з металевим розплавом 13. Сумарну жорсткість Cå можна визначити по формулі Cå ³ m T + mp max 2dn де m T - власна маса магнітодинамічного пристрою; m p max - максимальна маса розплаву в тиглі; d n - переміщення кінця рами при її повороті в діапазоні дозування. Для уникнення аварійної ситуації застосовано обмежувач 14. Запропонований пристрій працює наступним чином. У початковому стані тигель 1, вогнетривкий блок 2 з каналом не заповнені розплавом, вісь рами 5 знаходиться під кутом a /2 відносно горизонталі (див.фіг.1) у верхньому положенні, індуктор 3 та електромагніт 4 відключені. Після заповнення тигля 1 заданою кількістю розплаву 13 пружина 12 розтягується на величину d n пропорційну масі залитого розплаву, рама 5 повернеться у вертикальній площині вниз відносно горизонтальноїосі 6. При цьому вісь рами 5 займе нижнє положення (див. Фіг.2), а рівень розплаву на зливному жолобі досягне верхньої позначки (трохи нижче зливного отвору). Після включення індуктора 3 і електромагніта 4 створюється електромагнітний тиск в зливному жолобі і розплав починає зливатися у форму (не показано). При досягненні заданої дози електромагніт 4 вимикається, відбувається відсікання струменя розплаву, але за рахунок дії пружин 12 рама, а отже тигель 1 зі зливним жолобом, повертаються вверх на кут Da , пропорційний масі злитого розплаву. В результаті цього розплав на зливному жолобі залишається на тому ж рівні, на якому був перед заливанням першої порції. При заливанні кожної наступної порції розплаву в форму процес відбувається аналогічно. Таким чином, завдяки виконанню вузла повороту рами 5 у вигляді пружин 12 розтягнення, розплав на зливному жолобі перед кожним циклом заливання знаходиться на одному і тому ж заданому рівні, що забезпечує економію електроенергії, яку споживає магнітодинамічний пристрій. Використання запропонованого пристрою дозволяє зменшити порівняно з аналогами і прототипом, вагу і габарити вузла повороту, спростити його конструкцію за рахунок використання пружин розтягнення замість електро- чи гідроприводу, а отже знизити споживання електроенергії, що позитивно впливає на собівартість ливарної продукції. Аналоги та прототип 1. Пат. 71.21114 Франція, МКИ B22d 35/00, 37/00; F27d 3/00, 11/00. Installation pour assurer Ie maintien d'une temperature constantе, І'inoculation et la coulée directe sur des lignes de moulage. - заявл. 10.06.1971.опубл.04.02.1972, "Listes" №5. 2. A.c. 954175 СССР МКИ B22D 37/00. Машина заливочная магнитодинамическая М.И.Смирнов, А.Ф.Прохода, Р.Л. Снежной и др. Бюл. №32, 1982. 3. А.с. 660342 СССР МКИ 2 B22D- 39/00. Устройство для порционной разливки металла/ В.П.Полищук, В.К.Погорський В.Ф.Злобин и др. - опубл. 23.06.86, Бюл. №23.