SU1131650A1 - Прессова головка ленточного пресса дл керамических изделий - Google Patents

Description

изобретение относитс  к производ ству строительных материалов и може быть использовано дл  изготовлени  глин ного кирпича на ленточных шнековых и роторных прессах. Известна формующа  головка ленто ного шнекового пресса в виде цилинд ра с резьбой по внутренней поверхно ти стенок дл  ввинчивани  в полость головки мундштука . Недостатками такой конструкции  вл ютс  повышенный расход энергии на продавливание глиномассы через формующий орган и невысока  произво дительность пресса. При работе прес са в головке у стенок мундштука образуетс  пробка материала, так назы ваема  мертва  зона, в которой 1материал не движетс  и образует естественный канал течени , дл  основ ного принудительного потока формуемой глиномассы, а коэффициент внутреннего трени , глина по глине больше коэффициента внешнего трени  глина по стали на 10-40% в зависи мости от свойств глиномассы. Учитыва , что основна  часть мощности привода пресса расходуетс  на продавливание глиномассы через формующий орган, то потер  мощности электродвигател  составл ет 5-20%. С другой стороны, производительность пресса определ етс  из завис  мосТи Л . где эф- эффективна  в зкость глино массы; ДР « падение давлени  глиномасс в формующем органе; К - коэффициент сопротивлени  форМ5Т9Щ ГО органа. Коэффициент сопротивлени  формую щего органа равен К Кр + К„ , где Кр - коэффициент сопротивлени  головки; К, - коэффициент сопротивлени  мундштука. Коэффициент сопротивлени  головки Кр зависит от геометрических пар метров и вида граничного трени . Чем больше числовое значение коэффи циента сопротивлени  головки, тем меньше производительность пресса. 502 Наиболее близкой к изобретению  вл етс  головка ленточного пресса, содержаща  корпус с переходной вставкой и мундштуком с круглым входным и пр моугольным выходным отверсти ми , расположенными на рассто нии d-. В этой головке трение глиномассы осуществл етс  по стальной встав е 12. Недостатки прототипа св заны с геометрически1 и параметрами внутренней поверхности вставки. Внутренн   поверхность вставки представл ет собой поверхность, переход щую от окружности на входе к пр моугольнику на выходе. Начальна  скорость всех частиц глиномассы, расположенных по окружности входного сечени  вставки, с координатами - /R -Д R/ (где R радиус выпорной лопасти), одинакова, однако, путь сбегани  этих частиц к выходному пр моугольнику отверсти  различньй. Так как в продольном сечении в устройстве по прототипу образующие имеют вид ломаной линии, то частицы материала проход т точки перегиба , замедл ют свое движение, мен ют направление движени , за счет / этого периферийные слои отстают от центральных. Это  вление приводит к относительному скольжению внешних . слоев по внутренним, увеличение слоистости структуры, т.е. к свилеобразованию и снижению качества изделий. Слоистость структуры увеличиваетс  и за счет конструкции устройства, имеющего в поперечных сечени х сложные фигуры с попарно симметричными пр молинейными участками (длина, которых увеличиваетс  к выходному отверстию вставки) и, кроме того, имеющего дуги окружностей с наименьшей кривизной, наход щиес  напротив углов выходного отверсти  вставки, куда интенсивно устремл етс  масса, так как частицы стрем тс  зан ть i положение устойчивого равновеси . Таким образом, в каждом сечении головки (продольном и поперечном) наблюдаетс  относительное смещение частиц глиномассы, снижающее каче ство изделий за счет свилеобразоваНИН и других пороков пластического формовани , развивающихс  от относительного смещени  слоев глиномассы в прессовой головке.

3 .

При работе пресса значительна  часть мощности (до 40%) расходуетс  на прессование глиномассы и продавливание ее в прессовой головке.

Мощность, расходуема  в головке пресса, определ етс  работой сил трни  при движении глиномассы по стенкам переходной вставки и движении слоев глиномассы относительно друг друга. Работа сил трени  глиномассы на стенках переходной вставки тем больше, чем больше длина головки. Поэтому выбор длины головки должен быть обоснован условием наименьшей работы сил трени . Недостатком прессовой головки по прототипу  вл етс  noBbmieHHbrii расход мощности на проталкивание в ней глиномассы из-за увеличенной по сравнению с оптимальной длиной головки.

Цель изобретени  - снижение расхода мощности привода пресса.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в прессовой головке ленточного пресса дл  керамических изделий , включающей корпус, переходную вставку с круглым входным и пр моугольным выходным отверстием, расположенными на рассто нии друг от друга, внутренн   поверхность переходной вставки образована сопр женными друг с другом коническими поверхност ми и поверхностью косого геликоида, причем образзтощие коничеких и геликоидных поверхностей распложены к плоскости входного отверсти  под углом 45°, а длина проекций этих образующих колеблетс  в пределах

где D - диаметр входного отверсти ; В - длина выходного отверсти ; Н - ширина выходного отверсти ; сА, - длина проекции образующих.

При движении частиц материала вдоль пр молинейных образующих обеспечиваетс  равномерное их перемещение без относительного смещени  друг относительно друга. За равные промежутки времени частицы глиномассы, расположенные в пристенных сло х, по диаметру входного отверсти  переходной вставки проход т равные от- резки пути, поэтому взаимное перемещение частиц в продольных сечени х вставки отсутствует.

316504

В поперечном сечении переходной вставки получены замкнутые образующие одного пор дка (дуги окружности радиусами от R R до R RCXJ где 5 R - текущие радиусы дуг окружностей; Ri - радиус окружности входного отверсти  вставки). Так как дуги окружностей выходного отверсти  выражаютс  в пр мые линии, (радиус Roo 10 стремитс  к бесконечности), то перемещение частиц в поперечном сечении осуществл етс  лишь к центру сечени . Таким образом в головке происходит прессование частиц глиномассы лишь за 5 счет заполнени  пустот между частицами под действием нормальных напр жений без относительного их перемещени , обусловленного касательными напр жени ми .

0 Оптимальна  длина прессовой головки выбираетс  из следующих условий.

Частицы глиномассы, наход щиес  на рассто нии R от центра входного отверсти  переходной вставки и рас5 положенные у стенки переходной вставки , перемещаютс  к выходному отверс тшо, где они располагаютс  на рассто нии В/2 или Н/2 (В и Н длина и ширина выходного отверсти  вставки). 0 При движении частиц глиномассы вдоль стенок вставки на них действует боковое давление

Pi. (РО; о ,

где Pi переменное давление вдоль

головки; РО максимальное давление в

плоскости входного отверсти , уменьшающеес  к выходному

отверстию до 0. Работа сил трени  на стенках переходной вставки составл ет

PC f dx

г cos)

где f - коэффициент трени  глины по

стали;

X - текуща  координата, совпа- дающа  с направлением длины головки;

dL- угол наклона образующей. Если крива  образующей переходной вставки в поперечном сечении описываетс  уравнением у f (х),

где у - текуща  координата образующей , рассто ние от оси головки до образующей. то из множества кривых сзпцествует единственна , при,которой функционал работы принимает минимальное значени т.е. ft т f РО (-х) с ) J ;jr- .fVl+y dx. ь (A Уравнение Эйлера имеет вид Fy (хУ) О, решение уравнени  приводит к результату , т.е. работа сил трени  на стенках переходной вставки минимальна , если образующие линии в продольном сечении пр мые линии, расположенные под углом 45°. На фиг. 1 и 2 изображена прессова  головка; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - изометри  предлагаемой прессовой головки. Прессова  головка ленточного пре са содержит цилиндрический или конический корпус 1 с фланцами 2, переходную вставку 3 и мундштук 4. Переходна  вставка выполнена так что она представл ет собой поверхность , образованную пр мой, движущЗЖ )с  параллельно себе без скольжен по окружности входного и пр моуголь нику выходного отверстий, так, что любой момент сохран етс  угол 45° между пр мой-образующей и плоскость входного сечени  вставки. В результате такого движени  образующа  поверхность вставки представл ет собо чередование плавно переход щих друг в друга ее частей: попарно симметри ных частей конической поверхности, соединенных между собой четырьм  ча т ми поверхности косого геликоида с осью вращени , выход щей из верпга ( ны угла выходного отверсти  длиной D - Н D - В у перпендикул рно йлоскости основани . Образующа  KOC о геликоида,  вл юща с  образующей йставки, наклонена к оси под углом 45° так, что одновременно выполн етс  условие наклона образующих под углом 45° к плоскости входного сече ни  вставки. Дл  описани  работы устройства вьщелим следующие элементы переходной вставки: h - обща  длина; D-BD-H h h -2- -j- - половина ДЛИНЫ при в 2Н, если В 2Н, то , . D - В п --ff- ; S - поперечное сечение вставки, расположенное на рассто , D - В НИИ П{ -к- от входного. Прессова  головка ленточного пресса работает следующим образом. Переработанна  глиномасса в прессе поступает в выходное (круглое) сечение переходной вставки 3, расположенной внутри корпуса 1 головки , а сформованный в ней брус колеблетс  в мундштуке. Учитьша , что все образующие (. вставки пр мые линии, расположенные под углом 45° к плоскости входного отверсти , то все частицы материала, начавшие движение от входного .отверсти , двига сь по пр молинейным траектори м, одновременно достигнут сечени  вставки (S), наход щегос  на рассто нии от входного отверсти  равном . I 2 В каждом поперечном сечении вставки, расположенном между входным отверстием и сечением S, частицы глиномассы получают двухосное сжатие, результатирующа  которого направлена по 11брмали к образующей (от нее во внутрь сечени ). Глиномасса поступает в сечение S, далее ойа движетс  в клиновом канале между двум  боковыми параллелЪными стенками и двум  выпукльми сферическими стенками, радиус которых стремитс  к бесконечности, вырожда  дуги выпуклой поверхности в пр мые линии выходного отверсти . В канале от сечени  S до выходного отверсти  на длине головки h - h Р Н D - В происходит движение 2 . 2 материала вдоль пр молинейных образующих с одноосным сжатием частиц глиномассы, направленным по нормал м от сферических стенок во внутрь поперечных сечений. На всей длине головки при течении массы отсутствуют касательные напр жени , ведущие к срыву и сдвигу слоев глиномассы относительно друг друга. Как показали аналитические расчеты ленточного щнекового пресса с предлагаемой прессовой головкой по срав

Claims (1)

1. ПРЕССОВАЯ ГОЛОВКА ЛЕНТОЧНОГО ПРЕССА ДЛЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающая корпус, переходную вставку с круглым входным и прямоугольным выгодным отверстиями, расположенными на расстоянии друг от друга, о т л ичающая с я тем, что, с целью снижения расхода мощности привода пресса, внутренняя поверхность переходной вставки образована сопряжен ными друг с другом коническими поверхностями и поверхностью косого геликоида, причем образующие конических и геликоидных поверхностей расположе ны к плоскости входного отверстия под углом 45^е, а длина проекций этих образующих колеблется в пределах

   Н где D - диаметр входного отверстия; В - длина выходного отверстия;

   Н - ширина выходного отверстия; (к.- длина проекции образующих.

   фиг I , SU 1131650