8.3 Розрахунок поршневого пресу з гідроприводом
-
Вихідні дані
-
Схема преса ( приклад – на рис. 8.23, описання конструкції й роботи – у розділі 7.4.2 “Поршневі преси”).
-
Продуктивність при виготовленні найбільших стінових виробів з усієї номенклатури, запланованої до випуску, П, шт/год. При виробництві одинарної цегли може бути в діапазоні П=0,5÷2,0 тис. шт/год.
-
Розміри цих найбільших виробів: довжина , ширина bв , висота . Для цегли одинарного формату =0,25 м., bв=0,12 м., =0,065 м.
-
Кількість виробів, що формуються за 1 цикл, z, штук. У залежності від прийнятого способу відбирання виробів від преса z = 4÷10.
-
Максимальний розрахунковий робочий тиск у пресовій голівці (далі – тиск) q, МПа. Тиск залежить від властивостей сировинної керамічної шихти (далі – глини) і може бути у діапазоні q=0,8÷2,5 МПа.
-
Розміри робочих органів
Доцільно проектувати прес таким чином, щоб брус після екструзії з мундштука розрізався по довгій стороні, тобто ширина бруса Вб=Кзм×, а його висота Hб=Кзм×bв, де Кзм – коефіцієнт, який враховує зменшення розмірів виробу при сушці та випалі й залежить від властивостей глини Кзм=1,05÷1,08. При формуванні стандартної цегли Вб=(0,265÷0,27) м, Hб=(0,125÷0,13) м.
Розміри поршня знаходять по розмірах бруса й коефіцієнту ущільнення Ку. Раціональне значення останнього залежить від властивостей глини й знаходиться у діапазоні Ку=2,5÷4. Ширина поршня Вп =Вб× Ку, висота – Нп=Hб× Ку. Збільшення Ку приводить до зростання потрібного зусилля циліндра приводу поршня, але зменшує його хід і покращує умови завантаження камери збільшеного розміру. Надмірне заниження Ку може привести до погіршення якості виробів. Після вибору розмірів робочої поверхні поршня слід визначити фактичний коефіцієнту ущільнення Куф, який є співвідношенням площ перерізу поршня Fп=Впф ×Нпф та бруса Fб= Вб×Hб: Куф=Fп/Fб. Площа перерізу бруса визначається з урахуванням порожнин у цеглі та форми бруса, якщо вона відрізняється від паралелепіпеда.
Приклад: Ку=3, Впф ≈0,45 м, Нпф ≈0,22 м, Fп=0,099 м2; Fб= 0,035 м2 (повнотіла цегла); Куф= 2,83.
Камера преса (рис. 8.23) має переріз, що з урахуванням зазорів (2÷3 мм) дорівнює розмірам перерізу поршня, а довжина камери Lк складається з довжини ділянки ущільнення Lу, довжини ділянки екструзії Lе та товщини шару глини між поршнем у його крайньому положенні та пресовою голівкою, яка дорівнює 30÷50 мм:
Lк= Lу + Lе + (0,03÷0,05) м. (8.65)
Довжину ділянки екструзії визначають з урахуванням кількості z цеглин, що формуються за 1 цикл, і фактичного коефіцієнта ущільнення Куф:
Lе = с×z/Куф, (8.66)
де с – висота виробу-сирцю з урахуванням зменшення при сушці та випалі, а також товщини струни для різання: с = ×Кзм.
Довжина ділянки ущільнення Lу залежить від ступеня розпушеності глини, завантаженої у камеру, який оцінюється коефіцієнтом розпушеності Кр - співвідношенням густин глини в ущільненому та розпушеному стані. Як свідчить досвід формувань, з урахуванням зворотного руху глини по зазору між поршнем і верхньою стінкою камери, можна із запасом приймати Кр = (1,8÷2,2).
Lу = Lе×Кр. (8.67)
Довжину ділянки завантаження Lз можна приймати меншою або рівною довжині ділянки ущільнення: Lз≤Lу. Вона повинна бути не меншою 250 мм для запобігання зависання глини при її завантаженні: Lз≥0,25 м.
Приклад: =0,065 м с =0,068÷0,07 м. Приймаємо с =0,07 м. При z=5 Lе=0,07×5/2,83=0,124 м. Приймаємо Lе=0,13 м. При Кр=2,2 Lу = 0,13×2,2=0,286≈0,3 м. Lз=0,25 м.