Пристрій установки кришок у виливницю для відцентрового лиття

Реферат: Винахід належить до ливарного виробництва, а саме до пристрою установки кришок для відцентрового лиття. З метою підвищення надійності та безпеки експлуатації кришки для виливниці виконані із двох частин: термоізолюючої і фіксуючої. Фіксуюча частина кришки виконана у вигляді механізму "ламкий важіль". Цей механізм містить диск, у радіальних отворах якого розміщені фіксатори, які входять у внутрішній кільцевий паз втулки, встановленої на торцевій поверхні виливниці. Крім того, фіксатори кінематично зв'язані за допомогою пальців з важелями, установленими з можливістю обертання на торцевій поверхні ланки механізму періодичної дії. UA 103822 C2 (12) UA 103822 C2 UA 103822 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до ливарного виробництва, зокрема до встаткування для установки кришок у виливницю машин відцентрового лиття, і може бути використане при виливку порожніх заготовок і деталей типу тіл обертання. Відома виливниця для відцентрового лиття, що складається із циліндричного корпуса, кришок із клиновими затворами й обмежувальної стінки для виливків різної довжини, виконаної у вигляді розрізного пружинного кільця [1]. Виконання в зазначеному технічному рішенні обмежувальної стінки у вигляді розрізного пружинного кільця сприяє спрощенню її установки. Однак, закриття (точніше фіксація) кришок з торців виливниці «… клиновими затворами…» вимагає витрат ручної праці, тобто перешкоджає механізації (автоматизації) операцій установки кришок, що є істотним недоліком. Крім того, розміщення в робочій зоні (тобто в зоні високих температур) пружних елементів (пружинного кільця) знижує надійність роботи виливниці. Останній недолік, обумовлений тим, що, як відомо, вплив високих температур на пружний елемент (у цьому випадку - пружинне кільце) з наступним повільним його остиганням призводить до так званого відпуску пружного елемента, інакше кажучи, втрати його початкової твердості, а значить надійності його роботи. Відома також установка для відцентрового лиття, що включає виливницю із приводом обертання й знімну кришку із приводом для добування виливка, причому зазначена знімна кришка виконана з можливістю переміщення частин кришки в площині, перпендикулярній осі виливниці [2]. Дане рішення дозволяє скоротити час добування виливка з виливниці, однак, як і у вищенаведеному випадку, обмежувальна кришка скріплюється клинами (див. поз. 4 на фіг. 1 джерела [2]). А виходить, також перешкоджає механізації (автоматизації) операцій установки кришок, що є істотним недоліком. Крім того, наявність розбірних “…частин кришки” і необхідність переміщення цих частин, а не кришки в цілому, знижує надійність експлуатації пристрою в цілому. Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, найближчим аналогом по сукупності ознак є пристрій для установки кришок у виливницю відцентрово-ливарної машини, що містить відцентрові захватні важелі із пружинами, закріпленими на відцентровій виливниці, привод зворотно-поступального переміщення кришки відносно виливниці у вигляді автооператора, а також механізм розкриття зазначених відцентрових захватних важелів і магазин кришок [3]. На відміну від двох попередніх аналогів, дане технічне рішення дозволяє автоматизувати операції установки кришок в виливницю. Однак, також як і вищевказані пристрої, не забезпечує достатньої надійності їх експлуатації. Це пояснюється тим, що в наведеному пристрої затискач кришок виливниці, після їхньої установки, забезпечується відцентровими захватними важелями із пружинами, закріпленими безпосередньо на виливниці, тобто в зоні високих температур. Як уже відзначене вище, вплив високих температур на будь-які пружні елементи, а в цьому випадку на пружини (див. поз. 17 на фіг. 1 джерела [3]), закріплені на виливниці, у сукупності з періодичним їхнім остиганням, призводить до зниження працездатності внаслідок втрати їх пружних властивостей. У підсумку, зазначений недолік знижує надійність експлуатації пристрою. Крім того, зусилля затискача кришок відцентровими захватними важелями визначається не тільки їх масою, а насамперед, величиною надаваної їм відцентрової сили (у свою чергу, обумовленою швидкістю обертання виливниці). Це означає, що у випадку аварійної зупинки машини відцентрового лиття, куди встановлюється виливниця із кришками, тобто коли швидкість машини буде низькою або дорівнювати нулю - важелі під дією зазначених пружин розійдуться, і кришка не буде перебувати під дією зусилля затискача, тому що природно зникне її джерело - відцентрова сила. Остання властивість істотно знижує надійність і безпеку експлуатації пристрою, що і є його недоліком. Задачею винаходу є підвищення надійності й безпеки експлуатації пристрою установки кришок у виливницю для відцентрового лиття. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої установки кришок у виливницю для відцентрового лиття, що містить виливницю, магазин із кришками, автооператор із затискною головкою переміщення кришок відносно виливниці, опори, на торцевій поверхні виливниці встановлена втулка із внутрішнім кільцевим пазом, одна зі сторін якого виконана конічною, а кришки виконані із двох частин: термоізолюючої і фіксуючої, причому остання виконана у вигляді механізму "ламкий важіль", що містить диск, у радіальних отворах якого розміщені фіксатори, що входять у внутрішній кільцевий паз втулки й кінематично зв'язані за допомогою пальців з важелями, установленими з можливістю обертання на торцевій поверхні ведучої ланки механізму періодичної дії. При цьому останній виконаний у вигляді зубчасто-рейкової передачі, зубчаста рейка якої оснащена автономним приводом, розміщеним безпосередньо на позиції установки кришок у виливницю. 1 UA 103822 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Приведені ознаки винаходу є суттєвими, бо в сукупності достатні для рішення поставлених задач - підвищення надійності та безпеки експлуатації устаткування, а кожний окремо необхідний для ідентифікації й відмітності пристрою, що заявляється, від відомих у техніці аналогічних технічних рішень. Таким чином, нова сукупність загальних (відомих) і відмітних (нових) від найближчого аналога суттєвих ознак, якими характеризується новий пристрій, є достатньою у всіх випадках, на які розповсюджується об'єм правового захисту, оскільки вирішує поставлені задачі. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак і результатом, що досягається полягає в наступному. Виконання фіксуючої частини кришки у вигляді механізму "ламкий важіль", фіксатори якого взаємодіють із внутрішнім кільцевим пазом втулки, установленої на виливниці, і кінематично зв'язаних за допомогою пальців з важелями, установленими з можливістю обертання на торцевій поверхні ведучої ланки механізму періодичної дії, дозволяє підвищити надійність і безпеку експлуатації пристрою внаслідок наступного: - по-перше, як такий механізм типу "ламкий важіль" є самогальмуючим, а виходить, повністю виключає можливість розфіксації кришки з виливницею при малих обертах обертання останньої або у випадку аварійної зупинки машини відцентрового лиття, у якій і розміщена виливниця під час технологічного циклу; - по-друге, кінематичний зв'язок зазначених фіксаторів за допомогою пальців з важелями, установленими з можливістю обертання на торцевій поверхні ведучої ланки механізму періодичної дії, привод ведучої ланки якого (у цьому випадку - зубчастої рейки) установлений безпосередньо на позиції установки кришок, обмежує функції автооператора тільки переміщенням кришок у напрямку виливниці. А виходить, спрощує його конструкцію, і тим самим підвищує надійність роботи пристрою установки кришок у цілому. На фіг. 1 зображений пристрій для установки кришок в виливницю для відцентрового лиття (загальний вид), на фіг. 2 - переріз А-А на фіг.1; на фіг. 3 - східчастий переріз Б-Б на фіг. 2. Установка містить виливницю 1 (фіг. 1-2), установлену на опорі 2, магазин 3 із кришками 4, автооператор 5 із приводом зворотно-поступального переміщення 6 і затискною головкою 7 переміщення кришок 4 відносно виливниці 1. Магазин 3 оснащений відсікачем 8 з поворотним приводом 9 для поштучної видачі кришок 4 на позицію установки. На торцевій поверхні виливниці 1 установлена втулка 10 із внутрішнім кільцевим пазом 11, одна зі сторін якого виконана конічною, а кришки виконані із двох частин: термоізолюючої 12 (фіг. 3) і фіксуючої, у вигляді механізму "ламкий важіль", що містить диск 13, у радіальних отворах 14 якого розміщені фіксатори 15, що входять у внутрішній кільцевий паз 11 втулки 10 і кінематично зв'язані за допомогою пальців 16 з важелями 17, установленими на осях 18 з можливістю обертання на торцевій поверхні зубчастого колеса 19. Останнє встановлено на диску 13 з можливістю повороту і є ведучою ланкою механізму періодичної дії, який утворений зубчастим колесом 19 разом із ведучою зубчастою рейкою 20 і приводом 21. Цей привод додатково оснащений приводом вертикального переміщення 22, установленим на стійках 23, у яких виконані напрямні 24 для вертикального переміщення привода 21. На диску 13 установлений обмежувальний упор 25 із зазором S щодо одного з важелів 17, показаних на фіг. 2 у двох положеннях: початковому (штриховою лінією) під кутом α відносно вертикальної осі й кінцевому положенні під кутом β. В описаному технічному рішення кожний окремо з важелів 17 і радіус R їх установки за допомогою осей 18 на торці колеса 19 утворюють, так званий, механізм "ламкий важіль", що має здатність самогальмування, тобто йому притаманна відсутність зворотного руху важелів без стороннього впливу після проходження ними лінії збігу їх осей. Положення самогальмування важелів на фіг. 2 визначене кутом β, який розраховується з урахуванням коефіцієнтів тертя й фізико-механічних властивостей матеріалів контактуючих деталей зазначеного механізму. У цьому випадку такими деталями є фіксатори 15 і контактуюча з ними конічна поверхня кільцевого паза 11 втулки 10. Пристрій установки кришок у виливницю для відцентрового лиття працює в такий спосіб. Вантажопідйомним устаткуванням виливницю 1 установлюють на опори 2. При включенні привода 9 повертається відсікач 8 і, тим самим, пропускає по лотковому магазину 3 одну із кришок 4, яка, дійшовши до упору (на фиг. не показаний), розміщується по осі затискної головки 7 автооператора 5. При включенні привода зворотно-поступального переміщення 6, автооператор 5 за допомогою затискної головки 7 переміщає кришку 4 і встановлює її на внутрішню посадкову поверхню виливниці 1. Далі привод 22 опускає привод 21 і рейку 20 до рівня лінії її зачеплення із зубчастим колесом 19. Після спрацьовування привода 21 рейка 20 (маючи забірну частину) входить у зачеплення із зубчастим колесом 19 і повертає його (на фіг. 2 UA 103822 C2 5 10 15 20 25 30 2 проти годинникової стрілки) навколо осі виливниці 1. При цьому остання втримується від прокручування на опорах 2 затискною головкою 7 автооператора 5. Зубчасте колесо 19, повертаючись під дією рейки 20, через осі 18 передає рух важелям 17, які, у свою чергу, за допомогою пальців 16 надають поступальний рух фіксаторам 15 у радіальних пазах 14 до контакту фіксаторів 15 з конічною поверхнею кільцевого паза 11 втулки 10. По досягненні важелями 17 положення під кутом β, створюється зусилля затискача (фіксації) кришки 4 у виливниці 1. Далі, привод 22, переміщаючи привод 21 нагору, виводить рейку 20 із зачеплення із зубчастим колесом 19, а привод 21 виконуючи зворотний рух, повертає рейку 20 у вихідне положення. Після чого, привод 6 автооператора 5 повертає затискну головку 7 також у вихідне положення. Упор 25 виконує функцію обмеження повороту колеса 19 на кут, більший ніж β, що визначається умовами затискача фіксаторів 15 у кільцевому пазу 11. При цьому зазор S (між важелем 17 і упором 25) при його профілактичному вимірі служить індикатором ступеня зношування фіксаторів 15 і конічної поверхні кільцевого паза 11, що додатково сприяє підвищенню надійності роботи описаного пристрою. Аналогічно здійснюється операція зняття кришок на відповідній технологічній позиції (на кресленні не показано) з виливниці, з тою лише різницею, що зубчаста рейка 20 повертає зубчасте колесо 19 у зворотному напрямку. Далі робочий цикл повторюється. Винахід не обмежується описаними й показаними на графічних зображеннях варіантами реалізації, але може бути змінений, модифікований й доповнений в рамках обсягу, визначеного формулою винаходу. Так, наприклад, зубчасті колесо й рейка можуть бути замінені на інші механізми періодичної дії (мальтійські, цівкові, зубчасті секторні й т.п.), що не змінює суті винаходу, а слід розглядати тільки як варіанти конструктивної реалізації в промисловості. Винахід може бути реалізований в умовах промислового виробництва з використанням стандартного встаткування, сучасних матеріалів і технологій на будь-якому машинобудівному підприємстві. Джерела інформації:, прийняті в увагу при експертизі: 1. Авторское свидетельство СРСР № 273378, МПК B22D132,1970. 3 2. Авторское свидетельство СРСР № 944772, М.Кл . B22D132,1982. 3. Авторское свидетельство СРСР № 1058711, МПК B22D132,1983. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 1. Пристрій установки кришок у виливницю для відцентрового лиття, що містить виливницю, магазин із кришками, автооператор із затискною головкою переміщення кришок відносно виливниці та опори, який відрізняється тим, що на торцевій поверхні виливниці встановлена втулка із внутрішнім кільцевим пазом, одна зі сторін якого виконана конічною, а кришки виконані із двох частин: термоізолюючої і фіксуючої, причому остання виконана у вигляді механізму "ламкий важіль", що містить диск, у радіальних отворах якого розміщені фіксатори, які входять у внутрішній кільцевий паз втулки та кінематично зв'язані за допомогою пальців з важелями, установленими з можливістю обертання на торцевій поверхні ланки механізму періодичної дії. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що механізм періодичної дії виконаний у вигляді зубчасто-рейкової передачі, зубчаста рейка якої оснащена автономним приводом, розміщеним безпосередньо на позиції установки кришок в виливницю. 3 UA 103822 C2 4 UA 103822 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5