SU952426A1

SU952426A1 - Vertical centrifugal casting machine

Info

Publication number: SU952426A1
Application number: SU813264356A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Цопик; Николай Петрович Жаботинский; Владимир Пименович Байдак; Леонид Васильевич Шаульский; Николай Васильевич Шестаков
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6930
Priority date: 1981-03-27
Filing date: 1981-03-27
Publication date: 1982-08-23

Description

(54) ЦЕНТРОБЕЖНО-ЛИТЕЙНАЯ ВЕРТИКАЛЬНАЯ (54) CENTRIFUGAL-FOUNDRY VERTICAL

1one

Изобретение относитс к литейному производству, в частности к оборудо .ванию дл центробежного лить цветных сплавов.The invention relates to foundry, in particular, to equipment for the centrifugal casting of non-ferrous alloys.

Известно изготовление р да алюминиевых отливок типа Крыльчатка под действием центробежных сил на расплав при его заливке в форму и кристаллизации . При этом разборка и сборка металлических форм на машине про-. изводитс вручную или при помощи механических устройств перемещающих отдельно каждую вставку, оформл ющую крыло отливки И It is known to manufacture a series of aluminum castings of the Impeller type under the action of centrifugal forces on the melt when it is cast into a mold and crystallized. In this case, the disassembly and assembly of metal molds on the machine is pro-. it is wound manually or with the help of mechanical devices moving separately each insert that forms the casting wing AND

К недостаткам этой машины относитс низка производительность и больша трудоемкость изготовлени отливки Это особенно характерно дл операции извлечени из отливки вставок.The disadvantages of this machine are the low productivity and the high labor intensity of casting production. This is especially characteristic of the operation of removing the inserts from the casting.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс центробежнолитейна вертикальна машина, содержаща неподвижный корпус с приводным валом, устройства дл фиксации вращени и центрировани приводного вала , тормозное устройство, кокиль с подвижными вставками, жестко соединенными с зубчатыми рейками, св занМАШИНАThe closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a centrifugal casting vertical machine comprising a stationary housing with a drive shaft, devices for fixing the rotation and centering of the drive shaft, a braking device, a metal mold with movable inserts rigidly connected to the racks, connected to the MACHINE

ными с шест ерн ми, заливочное устройство и механизм удалени отливки 2J . Недостатком известной машины вл етс достаточно быстрый износ фрикционной накладки, взаимодействующей одновременно с несколькими головками винтов, что снижает надежность работы машины. Кроме того/ изготовление на такой машине отливок требует with gears, a casting device and a 2J casting removal mechanism. A disadvantage of the known machine is the relatively fast wear of the friction lining, which interacts simultaneously with several screw heads, which reduces the reliability of the machine. In addition / casting on such a machine requires

10 применени большого количества вставок и применени приводов большой мощности дл их извлечени . Это уменьшает номенклатуру изделий, которые целесообразно изготавливать на 10 using a large number of inserts and using high power drives to remove them. This reduces the range of products that it is advisable to make on

15 такой машине.15 such a car.

Целью изо&ретени вл етс повышение надежности работы и увеличение номенклатуры изготавливаемых изделий путем поочередного извлечени The goal of out of retirement is to increase the reliability of operation and increase the range of manufactured products by alternately removing

20 вставок. .20 inserts. .

Поставленна цель достигаетс тем, что центробежно-литейна вертикальна машина, содержаща неподвижный корпус с приводным валом,The goal is achieved by the fact that a centrifugal-casting vertical machine comprising a fixed housing with a drive shaft,

25 устройства дл фиксации скорости вращени и центрирование приводного вала, тормозное устройство, кокиль с подвижными вставками, жестко соединенными с зубчатыми рейками, св 30 ванными с шестерн ми, заливочное устройство и механизм удалени отливки, снабжена роликами с фрикционной накладкой , жестко св занными с шестерн ми , и приводом поворотной колодки, св занным с устройством дл фиксации скорости вращени вала, причем тормозное устройство выполнено в виде поворотной колодки переменного профил с фрикционной накладкой, установленной на неподвижном корпусе и шарнирно св занной с приводом,25 devices for fixing the rotational speed and centering of the drive shaft, braking device, metal mold with movable inserts rigidly connected to gear racks coupled to gears, filling device and casting removal mechanism, equipped with friction lining rollers rigidly connected to gear wheel m, and a rotary pad actuator connected with a device for fixing the rotation speed of the shaft, and the braking device is made in the form of a rotary block of an alternating profile with a friction lining, hydrochloric on the stationary housing and pivotally associated with the actuator,

На фиг. 1 представлена конструкци машины, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.FIG. 1 shows the structure of the machine, a longitudinal section; in fig. 2 - the same, top view.

Машина состоит из привода 1 с валом 2 и устройствами дл центрировани вала 3 и фиксации скорости его вращени 4, расположенными в неподвижном корпусе 5. На валу установлена план-шайба 6,. иа которой укреплен поддон кокил 7. В поддоне .размещены подвижные вставки 8, оформл ющие углублени в отливке. Подвижные вставки соединены с зубчатыми рейками 9, которые вход т в зацепление с шестерн ми 10. На одном валу с шестерн ми расположены ролики 11 с фрикционной, накладкой 12. Валы с шестерн ми размещены в подвижных корпусах 13. На неподвижный корпус установлена тормозна колодка 14 с переменным рабочим профилем, имеющий выступающую и понижающую части, поворачивающиес вокруг оси 15. На рабочей поверхности колодки, имеющей переменный профиль, укреплена фрикционна накладка 16. Поворот колодки осуществл етс приводом 17. Дл фиксации вставок служит верхн плита 18, котора перемещаетс механизмом 19 сборки кокил удалени от пивки, установленном на неподвижном корпусе . На этом корпусе смонтирована поворотна заливочна чаша 20.The machine consists of a drive 1 with a shaft 2 and devices for centering the shaft 3 and fixing its rotational speed 4 located in a fixed housing 5. A plan-washer 6 is installed on the shaft. and which the pallet is fixed to the chill mold 7. In the pallet are movable inserts 8, which form the recesses in the casting. The movable inserts are connected to the toothed racks 9, which engage with the gears 10. On the same shaft as the gears are located the rollers 11 with the friction lining 12. The shafts and gears are housed in the movable bodies 13. The stationary body has a brake shoe 14 with a variable working profile having protruding and lowering parts rotating around an axis 15. A friction lining 16 is fixed on the working surface of a pad having a variable profile. The pad is rotated by a drive 17. To fix the inserts There is a top plate 18, which is moved by the mechanism 19 for assembling a chill mold away from the beer, mounted on a fixed case. A rotatable casting bowl 20 is mounted on this housing.

Машина работает следующим образом .The machine works as follows.

После сборки вставок 8 механизм 19 сборки кокил опускает плиту 18, котора фиксирует вставки. После закреплени плиты 18 механизм 19 отсоедин етс от плиты 18 и откидываетс . На его место устанавливаетс заливочна чаша 20 Затем привод 1 вращает вал 2, план-щайбу б с поддоном 7, вставками В, рейками 9, шестерн ми 10 , роликами 11 и корпусами 13, разгон их до технологически необходимой скорости вращени , фиксируемой устройством 4. Центрирование вала обеспечиваетс устройством 3. Далее в заливочную чашу.20 выливают требуемую дозу расплава, -который поступает через литниковое отверстие в плите 18 и под действием центробежных сил заполн ет периферийные области между вставками 8, а затем центральную область отливки.Под действием этих же центробежных сил происходит кристаллизаци отливки и затем ее охлаждение в течение технологически необходимого промежутка времени . За это врем заливочна чаша 20 возвращаетс в исходное, положение Послезатвердевани отливки привод 1 отключаетс и вращение формы с отливкой за счет сил трени замедл етс . При достижении определенной скорости вращени механизм 19 сборки кокил и удалени отливок удал ет верхнюю плиту 18. Устройство 4 подает команду на включение привода 17, который поворачивает тормозную колодку вокруг оси 15. Одновременно включаетс привод, который вращает форму с отливкой со скоростью 0,5-5 об/с, а ролики 11, наезжа на выступающую часть переменного профил колодки 14 за счет сил трени в фрикционны.х накладках 12 и 16, вращают в корпусах 13 валы с шестерн ми 10, которые в свою очередь перемещают рейки 9 и св занные с ними вставки 8, извлека их из отливки.. Далее ролики 11 обкатываютс по понижающейс части переменного профил колодки 14, прекраща вращение вала с шестерн ми 10.After assembly of the inserts 8, the chill mold assembly mechanism 19 lowers the plate 18, which fixes the inserts. After fixing the plate 18, the mechanism 19 is detached from the plate 18 and folded back. A filling bowl 20 is then installed in its place. Then, the drive 1 rotates the shaft 2, the plan-b bypass with the pallet 7, inserts B, rails 9, gears 10, rollers 11 and housings 13, accelerating them to the technologically necessary rotation speed fixed by the device 4. The centering of the shaft is provided by the device 3. Next, the required dose of the melt is poured into the pouring bowl.20, which flows through the sprue opening in the plate 18 and, under the action of centrifugal forces, fills the peripheral areas between the inserts 8 and then the central casting area. The same centrifugal forces crystallize the casting and then cool it for a technologically necessary period of time. During this time, the casting bowl 20 returns to its original position, after the solidification of the casting, the actuator 1 is turned off, and the rotation of the mold with the casting due to friction forces is slowed down. When a certain rotational speed is reached, the chill mold assembly mechanism 19 and the castings are removed remove the top plate 18. The device 4 issues a command to turn on the drive 17, which rotates the brake pad around the axis 15. At the same time, the drive turns on, which rotates the mold with a casting speed of 0.5- 5 revolutions per second, and the rollers 11, hitting the protruding part of the variable profile of the pad 14 due to the friction forces in the friction linings 12 and 16, rotate the shafts with gears 10 in the housings 13, which in turn move the slats 9 and the associated insert 8 with them They are cast from their casting. Then the rollers 11 roll around the lower part of the variable profile of the block 14, stopping the rotation of the shaft with the gears 10.

После полного извлечени всех вставок 8 из отливки привод 1 прекращает вращение вала 2 и форма с отливкой останавливаетс , после чего механизм 19 захватывает и удал ет отливку . Затем включаетс привод 1, который вращает вал 2 с формой в противоположную сторону с такой же небольшой скоростью, как и при извлечении вставок 8 из отливки. При этом ролики 11, обкатыва сь по переменному профилю колодки 14 в противоположном направлении при помощи шестерен 10 и реек 9, перемещают вставки 8, устанавлива их в исходное положение После установки вставок 8 в исходное положение при контакте ролика 11 с колодкой 14 перемещение вставок не происходит. Во фрикционном соединении накладок 16 и 12 возникают зна- чительные силы трени , которые вызывают снижение скорости вращени вала, что фиксируетс устройством 4, которое включает привод 17 и колодка 14 возвращаетс в исходное положение , при этом ролики 11 не контактируют с фрикционной накладкой 16. В последующем привод 1 выключают, вращение вала 2 прекращаетс , механизм 19 устанавливает плиту 18 дл фиксации вставок 8 и откидываетс . Литникова чаша 20 устанавливаетс в рабочее положение и цикл изготовлени отливки повтор етс вновь.After all the inserts 8 have been completely removed from the casting, the drive 1 stops the rotation of the shaft 2 and the mold with the casting stops, after which the mechanism 19 captures and removes the casting. Then, the drive 1 is turned on, which rotates the shaft 2 with the mold in the opposite direction at the same slow speed as when removing the inserts 8 from the casting. In this case, the rollers 11, rolling around the variable profile of the pad 14 in the opposite direction with the help of gears 10 and rails 9, move the inserts 8, set them to their original position. . In the frictional connection of the pads 16 and 12, considerable friction forces arise that cause a decrease in the rotational speed of the shaft, which is fixed by the device 4, which turns on the drive 17 and the pad 14 returns to its original position, while the rollers 11 do not contact the friction lining 16. Subsequently, the drive 1 is turned off, the rotation of the shaft 2 is stopped, the mechanism 19 sets the plate 18 for fixing the inserts 8 and folds back. The sprue bowl 20 is set to the operating position and the cast manufacturing cycle is repeated.

Применение тормозной колодки с переменным рабочим профилем, имеющим выступающую и понижающую части, позвол ет равномерно увеличивать и понижать усилие дл перемещени вставок , что уменьшает веро тность возникновени биени во вращающихс част х машины.The use of a brake pad with a variable working profile having protruding and lowering parts, allows to increase and decrease the force for moving the inserts evenly, which reduces the likelihood of a beat in rotating parts of the machine.

Использование устройства дл фиксации скорости вращени вала позвол ет своевременно включать и выклюЧатъ привод 17 колодки, осуществл перемещение вставок при безопасной скорости врапени вала. Конструкци машины позвол ет осуществл ть поочередное извлечение вставок, что значительно снижает усили механизмов, примен емых дл этой цели. При этом рассто ние .перемеп{ени вставок также может быть достаточно большим, в зависимости от оборотов вала, определ ющих число обкатывани каждого ролика при контакте с тормозной ко-лодкой , во врем которых вставки перемещаютс на определенное рассто ние . Рассто ние, на которое переме-щаетс вставка при одном обкатывании ролика, определ етс диаметром ролика и передаточным отношением пары шестерн -рейка. После подрыва вставки в отливке, усилие дл ее дальнейшего перемещени требуетс значидельно меньше. В этом случае привод 17 может осуществить еще больший поворот колодки 14 вокруг оси 15 в направлении центра вращени , что обеспечивает более длительный контакт ролика с колодкой 14, увеличит рассто ние перемещени вставки при однократном обкатывании ролика.The use of a device for fixing the speed of rotation of the shaft allows switching on and off the drive 17 of the pad by moving the inserts at a safe speed of the shaft. The design of the machine allows alternate extraction of the inserts, which significantly reduces the forces of the mechanisms used for this purpose. At the same time, the distance between the inserts can also be quite large, depending on the revolutions of the shaft, which determine the number of rolling of each roller in contact with the brake shoe, during which the inserts move a certain distance. The distance that the insert moves during one rolling of the roller is determined by the diameter of the roller and the gear ratio of the gear-pair pair. After blasting the insert in the casting, the force required to move it further is much less. In this case, the actuator 17 can make even greater rotation of the block 14 around the axis 15 in the direction of the center of rotation, which ensures longer contact of the roller with the block 14, will increase the distance of movement of the insert when the roller is rolled once.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемое устройство позвол ет повысить надежность работы машины, так как не требует одновременной работы нескольких фрикционных пар и обеспечивает работу каждой фрикционной пары в наиболее оптимальных режимах вращени вала. При этом также увеличиваетс номенклатур а изделий, которые можно изготовл ть на этой машине, за счет возможности приложени действи Thus, in comparison with the known, the proposed device allows to increase the reliability of the machine operation, since it does not require simultaneous operation of several friction pairs and ensures the operation of each friction pair in the most optimal modes of shaft rotation. It also increases the range of products that can be manufactured on this machine, due to the possibility of

всего усили механизмов машины дл извлечени каждой вставки поочередно и увеличени рассто ни перемещени вставки при многократном обкатывании ролика.the total effort of the machine mechanisms to extract each insert alternately and to increase the distance of movement of the insert when the roller rolls repeatedly.

Исход их этих преимуществ,- применение такой машины особенно эффективно дл изготовлени заготовок, где требуютс значительные усили и длительные рассто ни дл извлечени вставок.The outcome of these advantages is that the use of such a machine is particularly effective for the manufacture of blanks, where considerable effort and long distances are required to remove the inserts.

Claims

1. Yudin S.B. and others. Centrifugal casting. Mechanical Engineering, M., 1972, p. 249-269.

2. USSR author's certificate 45 No. 356040, cl. On 22 D 13/04, 1970.

2

13