Відцентрова вертикальна ливарна машина

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления центробежным способом сплошных и полых заготовок. Известна центробежная вертикальная литейная машина, содержащая раму, на которой закреплена опорная плита посредством гибкой упругой подвески, установленные над опорной плитой захват в подшипниковом узле, кокиль вращения и заливочное устройство [1]. Недостатком данной машины является сложность и низкая надежность конструкции, так как выполненная в виде канатов гибкая упругая подвеска требует надежного закрепления всех канатов, особенно при больших нагрузках, а выход из строя хотя бы одного каната приводит к аварийной ситуации. Наиболее близкой к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является центробежная вертикальная литейная машина, содержащая раму с закрепленной на ней посредством гибкой подвески опорной плитой, захват, установленный над опорной плитой в подшипниковом узле, привод вращения и заливочное устройство [2]. Гибкая подвеска в этой машине состоит из двух соосных втулок, размещенных одна над другой и имеющих на наружных поверхности радиально закрепленные четыре цапфы, при этом две противоположные цапфы на верхней втулке шарнирно соединены посредством упруги х элементов с рамой, две противоположные цапфы на нижней втулке шарнирно соединены с опорной плитой, а оставшиеся цапфы нижней и верхней втулок попарно соединены серьгами. Такое конструктивное выполнение гибкой упругой подвески обеспечивает вращающемуся кокилю пять степеней свободы (поворот вокруг двух осей и поступательное перемещение вдоль трех осей в пространстве) и, следовательно, обеспечивает необходимые условия самоцентрирования вращающегося кокиля в пространстве. К недостатку известной машины следует отнести то, что в ней упругие элементы шарнирной подвески машины на раме, которые служат для гашения вибрации, удалены от источников вибрации - вращающегося кокиля и привода вращения. В результате этого вибрация при их работе взаимно накладывается через элементы совместной подвески и повышает динамическую нагруженность машины и фундамента, а также повышает износ узлов в местах подвижного сочленения гибкой подвески. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать центробежную вертикальную литейную машину, чтобы путем изменения взаиморасположения упругих элементов снизить динамическую нагруженность машины. Поставленная задача решается тем, что в известной центробежной литейной машине упругие элементы размещены в местах сочленения цапф верхней и нижней втулок с элементами гибкой подвески опорной плиты и выполнены в виде, например, резино-металлических втулок, а гибкая подвеска жестко закреплена на раме. Такой перенос упругих элементов из зоны контакта гибкой подвески с рамой непосредственно в зоны сочленения элементов пространственной подвески с виброактивными системами (вращающимся кокилем и работающим приводом вращения) позволяет обеспечить более эффективное и постепенное гашение вибрации непосредственно на пути ее передачи от виброактивной вращающейся системы к опорной раме. Для пояснения технической сущности и работы заявляемой центробежной машины прилагается чертеж, на котором изображено: - фиг.1 - общий вид машины; - фиг.2 - выносной элемент 1 на фиг.1 (по месту установки упругого элемента). Центробежная вертикальная литейная машина содержит раму 1, на которой закреплена опорная плита 2 посредством гибкой упругой подвески. Гибкая упругая подвеска выполнена в виде верхней 3 и нижней 4 соосных полых втулок, на наружной поверхности которых закреплено по четыре цапфы. Две противоположные цапфы 5 и 6 на верхней втулке 3 шарнирно связаны через упругие элементы 7 с кронштейнами 8, посредством которых гибкая подвеска жестко закреплена болтами 9 на раме 1. Две противоположные цапфы 10 и 11 на нижней втулке 4 шарнирно прикреплены через упругие элементы 7 к опорной плите 2. Оставшиеся цапфы 12 и 13 втулок 3 и 4 попарно соединены через упругие элементы 7 двумя серьгами 14. В опорной плите 2 установлен захват 15 в подшипниковом узле 16. Кокиль 17 вращается приводом 18. На опорной раме Т закреплено заливочное устройство 19. Каждый упругий элемент 7 в предлагаемом варианте выполнен из внутренней металлической втулки 20, на которую напрессована внешняя резиновая втулка 21. Образованная резино-металлическая втулка запрессовывается в отверстие плиты 2 (соответственно, кронштейнов 8 и серег 14). Цапфы 5, 6,10,11,12,13 взаимодействуют с металлическими втулками 20 по скользящей посадке и фиксируются с торца шплинтами 22. Машина работает следующим образом. Грузоподъемным устройством кокиль 17 устанавливается в захват 15. Затем на раме 1 закрепляется заливочное устройство 19. Приводом вращения 18 кокиль 17 разгоняется до номинальных оборотов. Кокиль 17, установленный на опорной плите 2 за счет гибкости подвески, выполненной в виде двух соосных втулок 3 и 4, соединенных серьгами 14, и обеспечивающей вращаемому кокилю 17 пять степеней свободы (поворот вокруг двух осей и поступательное перемещение вдоль трех осей в пространстве), при достаточно больших частотах вращения самоцентрируется в пространстве. Затем через заливочное устройство 19 подается жидкий металл. По окончании кристаллизации привод вращения 18 отключается, кокиль 17 останавливается, и извлекается отливка. После этого процесс повторяется. Вибрация от вращающегося кокиля 17 передается через захват 15, подшипниковый узел 16 на опорную плиту 2 и далее постепенно гасится в образованных резино-металлических втулках упруги х элементов при переходе от плиты 2 через цапфы 10 и 11 на нижнюю втулк у 4, далее через цапфы 12 и 13 и серьги 14 на верхнюю втулк у 3, и через цапфы 5 и 6 и кронштейны 8 на раму 1. При этом резиновая втулка 21 демпфирует вибрацию, а металлическая втулка 20 обес печивает свободное вращение цапф и их перемещение вдоль оси. Такое конструктивное размещение упругих элементов доль всей цепочки сочленений гибкой подвески от источника виброактивности (вращающегося кокиля) к опорной раме позволяет постепенно, равномерно и более эффективно погасить вибрацию по сравнению с прототипом, где гашение вибрации посредством упругих элементов производится непосредственно в узлах крепления гибкой подвески на раме, т.е. на выходе. Расчеты показали, что предлагаемое усовершенствование литейной машины позволяет существенно снизить коэффициент динамичности с 3,5 до 2,4 (на 30%) и соответственно снизить за счет этого динамическую нагруженность машины. Кроме того, за счет снижения виброударного воздействия в узлах сочленения гибкой подвески повышается их долговечность и снижаются требования к точности изготовления. Изготовлен опытный образец машины, опробывание которого полностью подтвердило достижение нового положительного эффекта.