第八講 落砂及清理設(shè)備

1、鑄造設(shè)備及其自動控制鑄造設(shè)備及其自動控制主講人主講人 孫清洲孫清洲第八講第八講 落砂及清理機械落砂及清理機械落砂及清理機械落砂及清理機械第一節(jié)落砂設(shè)備第一節(jié)落砂設(shè)備作用作用：將澆注冷卻后的鑄件和鑄型分開將澆注冷卻后的鑄件和鑄型分開分類：分類：落砂及清理機械落砂及清理機械一一、偏心振動落砂機、偏心振動落砂機組成：組成：落砂機框架、偏心軸、電動落砂機框架、偏心軸、電動機、減振彈簧機、減振彈簧工作原理：工作原理：靠偏心軸的偏心，使落靠偏心軸的偏心，使落砂框架產(chǎn)生振動砂框架產(chǎn)生振動特點：特點：落砂機的振幅等于偏心距落砂機的振幅等于偏心距， 振幅不受落砂載荷的影響振幅不受落砂載荷的影響適應(yīng)于多品種小批量

2、生產(chǎn)的鑄造適應(yīng)于多品種小批量生產(chǎn)的鑄造車間車間撞擊力全部由軸承承受并傳給了撞擊力全部由軸承承受并傳給了基礎(chǔ)，軸承的壽命低，對基礎(chǔ)的要求基礎(chǔ)，軸承的壽命低，對基礎(chǔ)的要求高。高。落砂及清理機械落砂及清理機械二、慣性振動落砂機二、慣性振動落砂機（一）單軸慣性振動落砂機（一）單軸慣性振動落砂機組成：組成：落砂機柵床、偏心質(zhì)量、落砂機柵床、偏心質(zhì)量、彈簧、電機彈簧、電機工作原理：工作原理：利用偏心質(zhì)量在高利用偏心質(zhì)量在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心慣性力，使速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心慣性力，使其振動。其振動。特征：特征：只有一個具有偏心質(zhì)量只有一個具有偏心質(zhì)量的回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)軸落砂及清理機械落砂及清理機械特點：特點：振動軌

3、跡為近似的圓振動軌跡為近似的圓工作時的撞擊力主要有彈簧吸收，對基礎(chǔ)的沖擊力??；工作時的撞擊力主要有彈簧吸收，對基礎(chǔ)的沖擊力??；工作振幅受載荷的影響，載荷大則振幅小，反之，載荷小則振幅大；工作振幅受載荷的影響，載荷大則振幅小，反之，載荷小則振幅大；可通過調(diào)節(jié)激振力調(diào)節(jié)振幅；可通過調(diào)節(jié)激振力調(diào)節(jié)振幅；主要用于產(chǎn)品相對穩(wěn)定的成批生產(chǎn)的鑄造車間主要用于產(chǎn)品相對穩(wěn)定的成批生產(chǎn)的鑄造車間落砂及清理機械落砂及清理機械（二）雙軸慣性振動落砂機（二）雙軸慣性振動落砂機1.雙軸慣性振動落砂機工作原理雙軸慣性振動落砂機工作原理兩偏心質(zhì)量在電機的驅(qū)動下兩偏心質(zhì)量在電機的驅(qū)動下同步反向旋轉(zhuǎn)，其離心慣性力在兩同步反向旋轉(zhuǎn)

4、，其離心慣性力在兩軸所在的平面內(nèi)相互抵消，在垂直軸所在的平面內(nèi)相互抵消，在垂直于兩軸所在的平面方向上相互疊加，于兩軸所在的平面方向上相互疊加，驅(qū)動落砂機進行直線振動。驅(qū)動落砂機進行直線振動。根據(jù)激振力的方向和落砂柵根據(jù)激振力的方向和落砂柵床的夾角（激振角），可將雙軸慣床的夾角（激振角），可將雙軸慣性振動落砂機分為輸送式和非輸送性振動落砂機分為輸送式和非輸送式。式。非輸送式非輸送式：激振角等于：激振角等于90落砂及清理機械落砂及清理機械輸送式：輸送式：激振角小于激振角小于90落砂及清理機械落砂及清理機械n2.雙軸慣性振動落砂機的驅(qū)動方式雙軸慣性振動落砂機的驅(qū)動方式分類：分類：有強迫聯(lián)系：有強迫聯(lián)

5、系：兩激振軸在齒輪的作用兩激振軸在齒輪的作用下同步反向旋轉(zhuǎn)。下同步反向旋轉(zhuǎn)。無強迫聯(lián)系：無強迫聯(lián)系：兩軸靠電機的同步追逐兩軸靠電機的同步追逐原理實現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)原理實現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)。1）有強迫聯(lián)系雙軸慣性振動激振器的工作）有強迫聯(lián)系雙軸慣性振動激振器的工作原理原理（1）整體式雙軸激振器機構(gòu)）整體式雙軸激振器機構(gòu)n組成：組成：機體、偏心質(zhì)量、傳動軸、齒輪機體、偏心質(zhì)量、傳動軸、齒輪n特征：特征：激振軸直接裝在機體上，通過齒激振軸直接裝在機體上，通過齒輪實現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)。輪實現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)。落砂及清理機械落砂及清理機械（2）箱式激振器）箱式激振器組成：組成：箱體、偏心質(zhì)量、齒輪箱體、偏心質(zhì)量、齒輪

6、特征：特征：激振器是一個獨立的箱激振器是一個獨立的箱形結(jié)構(gòu)，靠一對相互嚙合的齒輪形結(jié)構(gòu)，靠一對相互嚙合的齒輪實現(xiàn)同步反向彷旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)同步反向彷旋轉(zhuǎn)特點：特點：拆裝維修方便拆裝維修方便使用：使用：用于輸送式落砂機上，并且用于輸送式落砂機上，并且多裝在落砂機的下方多裝在落砂機的下方落砂及清理機械落砂及清理機械2）無強迫聯(lián)系雙軸慣性激振器的工作原理）無強迫聯(lián)系雙軸慣性激振器的工作原理組成：組成：機體、偏心質(zhì)量、彈性聯(lián)軸器、電機機體、偏心質(zhì)量、彈性聯(lián)軸器、電機特征：特征：兩激振軸間沒有強迫聯(lián)系，靠兩電機間的同步追逐實現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)。兩激振軸間沒有強迫聯(lián)系，靠兩電機間的同步追逐實現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)。特點：特點

7、：結(jié)構(gòu)比較簡單結(jié)構(gòu)比較簡單使用：使用：用于輸送式落砂機或非輸送式落砂機上。用于輸送式落砂機或非輸送式落砂機上。落砂及清理機械落砂及清理機械（三）雙質(zhì)體振動落砂機三）雙質(zhì)體振動落砂機工作原理工作原理當(dāng)下質(zhì)體上的激振軸使機體產(chǎn)當(dāng)下質(zhì)體上的激振軸使機體產(chǎn)生振動時，通過共振彈簧將振動傳生振動時，通過共振彈簧將振動傳給上質(zhì)體，使上質(zhì)體也產(chǎn)生振動，給上質(zhì)體，使上質(zhì)體也產(chǎn)生振動，實現(xiàn)振動落砂。實現(xiàn)振動落砂。特點特點1.上質(zhì)體工作在共振狀態(tài)，節(jié)約能上質(zhì)體工作在共振狀態(tài)，節(jié)約能量量2.對基礎(chǔ)的減振效果好對基礎(chǔ)的減振效果好三、慣性撞擊式落砂機三、慣性撞擊式落砂機組成：組成：落砂機柵床、偏心質(zhì)量、彈簧、電機、落砂機

8、柵床、偏心質(zhì)量、彈簧、電機、固定支架固定支架工作原理：工作原理：鑄型放在固定的支架上，下面按置鑄型放在固定的支架上，下面按置慣性振動落砂機，靠落砂柵床對鑄型的撞擊實慣性振動落砂機，靠落砂柵床對鑄型的撞擊實現(xiàn)落砂現(xiàn)落砂特征：特征：鑄型支撐在支架上和落砂機柵床之間的距離鑄型支撐在支架上和落砂機柵床之間的距離約為約為58mm）。特點：特點：振幅一般均較慣性振動落砂機大振幅一般均較慣性振動落砂機大撞擊式單軸慣性振動落砂機一般均工作在近共振撞擊式單軸慣性振動落砂機一般均工作在近共振狀態(tài)狀態(tài)小的落砂機可落較大的鑄型小的落砂機可落較大的鑄型多將幾臺落砂機并聯(lián)組成落砂機組。多將幾臺落砂機并聯(lián)組成落砂機組。四、

9、幾種典型落砂機四、幾種典型落砂機1.L128落砂機落砂機落砂及清理機械落砂及清理機械L128落砂機是一種單軸落砂機是一種單軸慣性振動落砂機，當(dāng)其布置為慣性振動落砂機，當(dāng)其布置為慣性撞擊式時，其落砂載荷為慣性撞擊式時，其落砂載荷為10007500Kg，當(dāng)布置成，當(dāng)布置成慣性振動式時其落砂載荷為慣性振動式時其落砂載荷為10005000Kg。由于其工。由于其工作在近共振狀態(tài)，不允許空載作在近共振狀態(tài)，不允許空載起動。起動。L128落砂機的激振軸落砂機的激振軸落砂及清理機械落砂及清理機械2.L113落砂機落砂機落砂及清理機械落砂及清理機械3.L2510落砂機落砂機4.無強迫聯(lián)系輸送式慣性振動無強迫聯(lián)系

10、輸送式慣性振動落砂機落砂機5.箱式激振器輸送式慣性振箱式激振器輸送式慣性振動落砂機動落砂機落砂及清理機械落砂及清理機械落砂及清理機械落砂及清理機械6.滾筒式落砂機滾筒式落砂機7.落芯機落芯機落砂及清理機械落砂及清理機械五、振動設(shè)備振幅的現(xiàn)場測試五、振動設(shè)備振幅的現(xiàn)場測試可采用電測及振幅牌法可采用電測及振幅牌法1.振幅牌法振幅牌法1)用激振角牌確定設(shè)備的振動方向用激振角牌確定設(shè)備的振動方向2)在坐標(biāo)紙上繪制振幅牌在坐標(biāo)紙上繪制振幅牌3)將振幅牌的橫軸垂直于振動方向貼于振動設(shè)備側(cè)壁上。將振幅牌的橫軸垂直于振動方向貼于振動設(shè)備側(cè)壁上。4）啟動振動設(shè)備，待其工作平衡后觀察振幅牌可得到振動設(shè)備的雙振幅。

11、）啟動振動設(shè)備，待其工作平衡后觀察振幅牌可得到振動設(shè)備的雙振幅。應(yīng)用：應(yīng)用：用于振動設(shè)備振幅的現(xiàn)場測試用于振動設(shè)備振幅的現(xiàn)場測試落砂及清理機械落砂及清理機械2.電測法電測法電測系統(tǒng)的組成電測系統(tǒng)的組成加速度計加速度計-阻抗變化器阻抗變化器-積分放積分放大器大器-測振儀測振儀應(yīng)用應(yīng)用 主要用于科學(xué)研究及設(shè)備振主要用于科學(xué)研究及設(shè)備振動參數(shù)的精確測量動參數(shù)的精確測量落砂及清理機械落砂及清理機械六、振動設(shè)備基本參數(shù)六、振動設(shè)備基本參數(shù)1、振動過程中作用于物體上的力、振動過程中作用于物體上的力m物料的質(zhì)量；物料的質(zhì)量；F柵床對物料的摩擦力；柵床對物料的摩擦力；mA 2sin t作用物料上的拋射力作用物

12、料上的拋射力;激振角頻率，激振角頻率，n/30n落砂機的轉(zhuǎn)速；落砂機的轉(zhuǎn)速；激振角；激振角；A振幅；振幅；柵床的安裝傾角。柵床的安裝傾角。落砂及清理機械落砂及清理機械2、物料能夠被拋起的條件、物料能夠被拋起的條件N=mA 2sin sin t-mgcos =0A 2sin sin tgcos cossinsin12gAt令令KP拋擲指數(shù)，表示最大慣性加速度和重力加速度在垂直于篩網(wǎng)方向拋擲指數(shù)，表示最大慣性加速度和重力加速度在垂直于篩網(wǎng)方向上分量的比值，表征了對物料拋擲能力的大小。上分量的比值，表征了對物料拋擲能力的大小。cossinsin12gAtKp落砂及清理機械落砂及清理機械0ZKJ機械指

13、數(shù)，表示最大慣性加速度和重力加速度的比值，表征了對設(shè)備機械指數(shù)，表示最大慣性加速度和重力加速度的比值，表征了對設(shè)備剛度和強度的要求。剛度和強度的要求。3、振動設(shè)備的固有頻率、振動設(shè)備的固有頻率MK00振動設(shè)備的固有頻率振動設(shè)備的固有頻率K彈簧總剛度彈簧總剛度M振振動設(shè)備的參振總質(zhì)量振振動設(shè)備的參振總質(zhì)量4、調(diào)諧值、調(diào)諧值Z1為亞共振，為亞共振，Z1為過共振，為過共振，Z1為共振為共振狀態(tài)狀態(tài)gAKJ2令令落砂及清理機械落砂及清理機械第二節(jié)去除澆冒口機械和打磨機構(gòu)第二節(jié)去除澆冒口機械和打磨機構(gòu)一、去除澆冒口機械一、去除澆冒口機械1.澆冒口去除的方法澆冒口去除的方法落砂及清理機械落砂及清理機械2.

14、去除澆冒口機械去除澆冒口機械1)楔式澆冒口裂斷機楔式澆冒口裂斷機工作原理：工作原理：工作時將顎板插入鑄件和冒口之間并使之緊密接觸，然后開啟工作時將顎板插入鑄件和冒口之間并使之緊密接觸，然后開啟液壓缸使楔板移動，將顎板張開，靠擠壓力將澆冒口斷裂。液壓缸使楔板移動，將顎板張開，靠擠壓力將澆冒口斷裂。應(yīng)用：應(yīng)用：用于脆性材料用于脆性材料2）氣動多向鍾）氣動多向鍾工作原理：工作原理：依靠氣依靠氣動沖頭的沖擊力將動沖頭的沖擊力將澆冒口沖斷，實現(xiàn)澆冒口沖斷，實現(xiàn)從鑄件上分離。和從鑄件上分離。和小車及轉(zhuǎn)臂機構(gòu)配小車及轉(zhuǎn)臂機構(gòu)配合可在較大的作業(yè)合可在較大的作業(yè)面積內(nèi)工作。面積內(nèi)工作。應(yīng)用：應(yīng)用：脆性材料鑄脆性

15、材料鑄件。件。二、打磨機械二、打磨機械采用：磨削、氣割、采用：磨削、氣割、等離切割、或電弧等離切割、或電弧氣刨。氣刨。3）澆冒口自動氣）澆冒口自動氣割機割機工作原理：工作原理：靠氧靠氧炔焰實現(xiàn)金屬切炔焰實現(xiàn)金屬切割。小車和立柱割。小車和立柱結(jié)合可以擴大該結(jié)合可以擴大該設(shè)備的作業(yè)面積設(shè)備的作業(yè)面積應(yīng)用：用于鑄鋼應(yīng)用：用于鑄鋼件及球鐵件澆冒件及球鐵件澆冒口的切割?？诘那懈?。三、操作機和機械手三、操作機和機械手操作機：操作機：屬手動搖控機械，工人操作手柄進行工作。屬手動搖控機械，工人操作手柄進行工作。機器人：機器人：具有鉸接式結(jié)構(gòu)，可以獨立實現(xiàn)人類機械功能的通用自動設(shè)備。具有鉸接式結(jié)構(gòu)，可以獨立實現(xiàn)

16、人類機械功能的通用自動設(shè)備。機械手：機械手：介于操作機和機器人之間。介于操作機和機器人之間。1.操作機、機械手的分類操作機、機械手的分類2.操作機及機操作機及機械手的應(yīng)用械手的應(yīng)用1)鑄件搬運操鑄件搬運操作機作機2)裝有高效磨削裝裝有高效磨削裝置的機械手置的機械手落砂及清理機械落砂及清理機械第三節(jié)表面清理設(shè)備第三節(jié)表面清理設(shè)備 作用：作用：去除鑄件表面的去除鑄件表面的粘砂及氧化皮粘砂及氧化皮采用方式：采用方式：碰撞、摩擦碰撞、摩擦一、拋丸清理一、拋丸清理（一）拋丸器（一）拋丸器拋丸器的結(jié)構(gòu)：拋丸器的結(jié)構(gòu)：進丸管、進丸管、殼體、傳動軸、拋丸輪、葉殼體、傳動軸、拋丸輪、葉片、分丸輪、導(dǎo)向套片、分丸

17、輪、導(dǎo)向套拋丸器各部件的裝配關(guān)系拋丸器各部件的裝配關(guān)系工作原理：工作原理：由進丸管進入的彈丸被分丸輪承接并初加速，然后從導(dǎo)向套窗口由進丸管進入的彈丸被分丸輪承接并初加速，然后從導(dǎo)向套窗口拋出，被葉片承接并繼續(xù)加速，最后以高速拋出。拋出，被葉片承接并繼續(xù)加速，最后以高速拋出。落砂及落砂及清理機械清理機械分丸輪的作分丸輪的作用：用：對彈丸進對彈丸進行預(yù)加速。行預(yù)加速。定向套的作定向套的作用：用：控制彈丸控制彈丸的拋射方向中。的拋射方向中。風(fēng)力進丸拋風(fēng)力進丸拋丸器結(jié)構(gòu)圖丸器結(jié)構(gòu)圖落砂及清理機械落砂及清理機械（二）彈丸（二）彈丸n1、彈丸的材質(zhì)：白口鐵丸、可鍛鑄鐵丸、鑄鋼丸、鋼絲切丸、彈丸的材質(zhì)：白口

18、鐵丸、可鍛鑄鐵丸、鑄鋼丸、鋼絲切丸n2、彈丸的粒度及選擇、彈丸的粒度及選擇彈丸直徑彈丸直徑（mm)一般用途一般用途23大型鑄鋼件大型鑄鋼件1.52.5大型鑄鐵件、中型鑄鋼件大型鑄鐵件、中型鑄鋼件0.81.5中型鑄鐵件、小型鑄鋼件中型鑄鐵件、小型鑄鋼件0.51.0小型鑄鐵件小型鑄鐵件0.30.5有色金屬有色金屬落砂及落砂及清理機械清理機械（三）拋丸清理設(shè)備（三）拋丸清理設(shè)備拋丸器和不同的承載拋丸器和不同的承載裝置及彈丸回收設(shè)備裝置及彈丸回收設(shè)備組成不同的拋丸清理設(shè)組成不同的拋丸清理設(shè)備備1、臺車式拋丸清理室、臺車式拋丸清理室組成：組成：臺車、清理室、臺車、清理室、拋丸器、丸砂分離系統(tǒng)拋丸器、丸砂

19、分離系統(tǒng)承載構(gòu)件：承載構(gòu)件：臺車臺車適用于大件的清理適用于大件的清理落砂及清理機械落砂及清理機械丸砂分離的目的：丸砂分離的目的：將彈丸和清理下將彈丸和清理下來的氧化皮、砂子等分開來的氧化皮、砂子等分開丸砂分離的工藝過程：丸砂分離的工藝過程：收集篩分收集篩分風(fēng)選風(fēng)選1.風(fēng)調(diào)節(jié)板風(fēng)調(diào)節(jié)板 2.中間槽中間槽 3.再生砂斗再生砂斗 4.貯存斗貯存斗5.二級撇濾板二級撇濾板6.一級撇濾板一級撇濾板 7.舌板舌板 8.定量門定量門 9.進風(fēng)口進風(fēng)口 10.混合物入口混合物入口 11.螺旋輸送機螺旋輸送機 12.吸塵口吸塵口 13.滾筒篩滾筒篩 14.外螺旋外螺旋 15.廢料斗廢料斗 16.溢流管溢流管落砂及清理機械落砂及清理機械2、拋丸清理滾筒（、拋丸清理滾筒（Q3110Q3113）承載