Құю цехын жобалау

3) жасау үшін технологиялылықты болу қажет;

4) кешеннің массасы ең кіші және пайдалануы қолайлы болуы қажет;

5) жөндеу жұмыстарын  есепке алғанда кешен құны  ең төмен болу керек;

6) пайдаланудың белгілі  мерзімі бойы өлшемдер дәлдігі  мен беріктігін сақтайтын болу  қажет.

Жаппай және ірі сериялы  өндірісте металл үлгі жабдығы қолданылады, өйткені құйманың дәлдігіне және масса бойынша дәлдігіне жоғары талаптар қойылады. Осы талаптарды ескере отырып біз дипломдық жобаға металдан жасалған үлгі жабдығын қолданамыз.

Ағаш жабдығымен салыстырғанда  метал жабдығының бастапқы өлшемдік дәлдігі жоғарырақ және де ол пайдаланудың ұзақ мерзімі бойы сақталады. Құю үлгілері мен өзекше жәшіктері жұмыс беттерінің тазалығы да жоғарырақ. Соңғы жағдай қалып ішінде үлгінің дәлдігін алуға және кескіні айқын өзекшелер алуға мүмкіндік береді.

Құю жабдығының сапасы мен бағасына құйманың сапасы ғана емес, сондай – ақ өңдеудің және құйылған бөлшекті пайдаланудың құны байланысты.

Металл үлгі жабдығын жасау үшін пайдаланылатын жадығаттар үлгінің жеке объектеріне қойылатын  әр алуан талаптарына сай болу қажет. Барлық материалдарға қойылатын негізгі шарттар мынадай: объектерінің ұзақ пайдалануын қамамасыз ету; пайдалану процесінде бастапқы геометриялық пішінін сақтау; үлгі мен өзекше жәшігін істегенде қалып пен өзекше жұмыс беттерінің кескіндерін айқын түсіру қабілеті; сондай – ақ материал салыстырмалы арзан болу керек.

Бұл дипломдық жобада үлгі кешенін  жобалау үшін аллюминий қорытпасының АЛ3В түрін пайдаланамыз. Өйткені  аллюминий қорытпалары жеткілікті беріктігіне, тозуға төзімділігіне, тот  басуға жоғары шыдамдылығына және шамалы тығыздығына ие. Сонымен қатар, олар қолмен және механикалық жолмен жеңіл өңделеді, өңдеуден кейін тегіс бет алады.

 

 

2.7 Құйманы алудың соңғы операциялары

 

Құймаларды қалыптан босатқан соң кеседі және тазалайды. Кесу тәсілі құймаларды үстемеден, құю жүйелерден және жарты қалыптардың  тоғысуы бар жердегі шығанақтарын және өзекшелері бар жерлерді жою үшін қолданады. Кесуді жартылай автоматты станоктарда орындайды. [6]

Шойын құймалардың құю жүйелерін  қолмен бөледі, болттан жасалған құймалардың құю жүйелерін және үстемелерін автогенді кесу арқылы алады. Жобада болат құйма болғандықтан кесумен аламыз. Ленталы және дискілі аралардыжиі алюминийлі, магнийлі, қола қорытпаларынан жасалған құймаларды кесу үшін қолданады. Көбінесе, шойын құймалардан жасалған құю жүйелерді қол арамен кеседі, ол егер құйма әлі жоғары температурасын сақтаған кезде, яғни, босатудан кейін.  Кесу ол дөрекі өңдеу болып табылады. Содан құймалар тазаланады, ол шығанақтарды, үстеме қалдықтарын және құю жүйелерді жою мақсатымен орындалады,

Элетрконтактілі тазалау тәсілі ол құйма бетіболат дискімен жанасқан кезде шығанақтар балқиды, ол диск 40 м/сек жылдамдығымен айналады, құйма  мен дискіге электр тоғын береді. Осы тәсіл санитарлық жұмысты  жақсартады, өнімділігі жоғары болады.

Күйген қоспаны жою үшін және кесілгеннен кейін құймалардың  беті жақсы болу үшін құймаларды галтовпен  тазалау, бытыра атқыш барабанмен өткізеді [9].

Тазалауды қажет ететін құймаларды барабанға салады. Барабан айналғанда құймалар үйкеліседі, аударылады, содан кейі қалыптау қоспасы құйма бетінен кетеді. Тазалауды жақсарту және жылдамдығын жақсарту мақсатымен құймалармен қоса барабанға жұлдызшаларды да салады., олар ақ шойыннан жасалады. Жұлдызшаларжың үшкір қырлары құймалар бетін қажап, оларды одан сайын жақсырырақ тазалайды. Құймалардың өлшеміне, қабырға қалыңдығына, қоытпаға байланысты тазалау уақыты 30-90 минут (болаттан жасалған құймалар үшін уақыт көбірек кетеді.)

Көптеген құймаларды барабан қимасы домалақ барабанда тазалайды. Жұқа қабырғалы және ұзындығы үлкен құймаларды қимасы тік бұрышты барабандарда тазалаған жөн.

Құймаларды тазалау үшін бытыра ату аппараттары қолданады. Бұл  аппараттарда құйма бетіне су немесе ауа қысымы астында құм немесе бытыра беріледі. Бытыра және құм үлкен  жүру жылдамдыққа және үлкен кинетикалық энергияға ие болады. Олар ату қуаты үлкен болған сайын құймаларды жақсы тазалайды. Осындай тазалауды барабандарда, айналу үстелдерде,  арнайы камераларда орындайды. Қай тазалауды алу, құйма наменклатурасына, құйма қиындығына байланысты.

Химиялық және электрохимиялық  өңдеуді күйген қоспа қалдықтарын  алу үшін қолданады [8]

Болат құймаларды химиялық тазалаудан ертерірек, осы құймаларды 150⁰С ға дейін 25минут бойы қыздырады, содан темпиратурасы 500⁰С қа дейін қыздырылған каустикалық содаға (NaOH), арнайы темір жәшіктерде салады, 20-25 минут тұрады,. Содадан алып шыққан соң, 15-20минут су кету үшін ұстайды, содан 10 минут суық суда құймаларды жуады және15 минут ыстық суда. (80⁰С)

Элетрохимиялық жөндеу, сол сияқты каустикалық содада 420-480⁰С, тоқ тығыздығы 5-8 а/дм², кедергісі 2,5-3,5в. Құймалар 7-8 минут катод болып, содан 3-4 минут анод болады, содан 3-4 минутқайта катод болады. Сондай өңдеуден кейін құймаларды (3-4минут) суық, содан (8-10минут) ыстық суда жуады.

 

 

 

 

3 Голтовты барабанның конструкциясын жобалау

 

3.1 Машинаның құрылысы  мен жұмысын жалпы баяндау

 

Құймаларды тазалауға  арналған кәдімгі айналмалы барабандарды басқаша галтов барабандары деп  атайды. Бұл барабандарды құйманың тазалануы құймалардың өзара  үйкелісу нәтижесінде жүзеге асырылады. Барабанның айналу жиілігі жоғары болу керек. Тазалау эффектісін жоғарлату мақсатында барабанға құймалармен бірге ақ шойыннан құйылған өлшемдері 20 – 65 мм жұлдызшалар жүктеледі. Бұл жұлдызшалар өздерінің үшкірлігімен құйманы қосымша тазалайды, нәтижесінде құйманы тазалау жылдамдығы өседі. Жұлдызшалар саны құйма массасынан 30 – 35% - ін жүктеу ұсынылады.

Ұсақ қарапайым құймаларды тазалау  үшін домалақ қимасы бар барабандар қолданылады. Құймаларды домалақ барабанның 70 – 80% - ін толтырады. Барабанның айналуы кезінде құймалар бір – біріне және жұлдызшаларға үйкелісу арқылы тазаланады. Күйіп жабысудың мөлшеріне байланысты бір жүктемені тазарту үшін барабанның айналу ұзақтылығы 0,5 – 1,5 сағат. Бұл операциялардың ұйымдастыруына байланысты құймаларды жүктеу және шығару ұзақтығы үлкен шектерде ауытқиды. Жүктеуді скипті көтергішпен механикаландырғанда және құймаларды барабаннан колосникті торға төгу арқылы бір ауысымда құйма тазалау циклдерін 5 – 12 шамасында алуға болады. Домалақ барабанда тазалағанда құймадан қарапайым өзекшелердің босатылуы қатар жүргізіледі.

Құймаларды тазалау үшін қолданылатын домалақ барабаннан басқа тіктөртбұрыш қимасы бар айналмалы барабандар бар, олардың формасы параллелепипедке жақын. Тіктөртбұрышты барабанға құймаларды рет ретімен ұқыпты барабанның бүкіл көлемі бойынша толтырылады. Тіктөртбұрышты барабанның айналуы кезінде құймалардың орын ауыстыруы шектелген, тазалау негізінде жұлдызшылардың циркуляциясы арқасында жүзеге асырылады. Қазіргі уақытта осындай барабандар қолданылмайды.

Құймаларды тазалауға арналған қарапайым домалақ барабанның айналу жиілігін таңдау аса маңызды болып  табылады. Құймалардың бір – бірімен  сырғанау жылдамдығын жоғарлату  үшін барабанның айналу жиілігін жоғарлату  керек. Бірақ айналу жиілігінің өсуімен  құймаларды бір – біріне және барабан қабырғасына қысатын центрден тепкіш күш өседі. Бұл кезде құйма тазалау процесі тоқтатылады.

Жақсы жұмыс істейтін барабанның режимін  талдау арқасында осындай эмпирикалық  анықтама орнатылды: барабанның ішкі бетіндегі  құйманың центрден тепкіш күші құйма массасының жартысынан аспау керек, ол барабанның ішкі диаметрі 700 мм – ден  асатын барабандар үшін. Тек ішкі диаметрі 700 мм – ден кіші барабандар үшін центрден тепкіш күш құйма массасының 0,6 шамасын ғана құру керек.

Осыдан диаметрі барабан үшін [1]:

                                                                              (1.1)

мұндағы: m – құйма  массасы, кг;

          n – барабанның айналу жиілігі, айн/мин;

          g – ауырлық күші, 9,81 м/с².

Осыдан қолайлы айналу жиілігін табамыз:

                          , айн/мин                                                  (1.2)

Диаметрі  барабандар үшін:

                                                 (1.3)

осыдан:

, айн/мин                                                 (1.4)

 

Барабанның түрлері

 

Қарапайым айналмалы  барабандардың үздіксіз жұмыс істейтін және мезгіл мезгілмен жұмыс істейтін түрлері қолданылады. Мезгіл мезгілмен жұмыс барабандарда құймаларды салу және шығару тек қана құймалар тобы өңделгеннен кейін іске асырылады, ал үздіксіз жұмыс істейтін барабандарда құймалар барабанның бір шетінен беріліп, барабанның ішімен өтіп, үздіксіз екінші шетінен шығарылады.

Мезгіл мезгілмен жұмыс  істейтін барабандарда жеке жетек болады, бірақ та ұзын білікке орнатылған бір топ жетектер қатарында да бола алады. Бұл білік үздіксіз айналып  отырады, ал әрбір барабан білікке  шынжырлы фрикционды муфталар арқылы қосылады.

Барабан корпусы көбінесе цапфаларда айналып тұрады. Цапфалардың  ішін қуыс етіп істейді: бір жағынан  барабан ішіндегі шаң сорылады, ал екінші жағынан сыртқы ауа барабанға  беріледі. Барабанның айналуы цилиндрлік тісті беріліс арқылы іске асырылады.

Жетегі бар тісті  беріліс арқылы цапфаларда айналатын  барабаннан басқа, төрт тірек роликте  айналатын домалақ барабандар айналады. Роликтің бір жұбы жетекші болып  табылады және ол барабанның айналуын қамтамасыз етеді. Бұл барабандар цапфаларда айналатын барабандарға қарағанда арзан, бірақ жұмыс істеу кезінде ыңғайсыздау.

Жетекші роликтегі білік жылдам тоқтатылғанда үлкен инерциясы  бар және тоқтап тұрган ролик жұбымен  ілінісуі жеткілікті болуымен барабан  шығып кетіп өзінің айналу бағытымен  ғимараттың ішінде еден бойымен айналып кетуі мүмкін.

Сондықтан қауіпсіздік мақсатында осындай барабандар үшін жетекші  жұптың роликтерінің қажетті, дұрыс  айналу бағытын таңдау керек.

 

1 – обечайка; 2 – шеттері  құйылған; 3 – цапфалар; 4 – тіреуіштер;

5 - эксгаустерге

 

1 сурет. Цапфада айналатын барабанның  сұлбасы:

 

     а) дұрыс                    б) дұрыс емес

 

1 – барабан; 2 – жетекші  роликтер; 3 – тіреуіш роликтер.

 

2 сурет. Барабанның жетекші роликтерінің  айналу бағыттары:

 

3 суретте үздіксіз  жұмыс істейтін барабанның жұмыс істеу сұлбасы көрсетілген. Барабан айналғанда құймалар мен жұлдызшалардың барабан осі бойымен қозғалу, барабанның көлденең кішкентай бұрыш арқылы орнатылуы арқасында жүзеге асырылады. Құйманың барабан ішінде болу уақыты арқылы еңкею бұрышын реттеуге болады.

Тазаланатын құймалар еңкею  лотокпен пластиналы конвейер арқылы барабанға үздіксіз салынады, ал тазаланған құймалар барабанның екінші шетінен  үздіксіз шығып отырады. Тазаланған құйманың қоспасы жұлдызшалармен бірге  барабаннан шығар жерінде тесік арқылы ішкі қабырғасына құлап, барабанның ішкі және сыртқы қабырғасы арасындағы кеңістікте қалады. Мұнда жұлдызшаларды айналып тұрған барабанның басына тасымалдайтын винтті лопасть бар. Қоспа барабанның сыртқы қабырғасындағы тесіктер арқылы өтіп шанақта жиналады. Жұлдызшалар барабанның басына жеткенде қалақшалар көтеріліп лотокқа беріледі, сосын барабанның жұмыс қуысына салынатын құймалармен бірге салынады.

 

1 – ішкі обечайка; 2 – сыртқы  обечайка; 3 – жұлдызшаларды қайтару  үшін винтті лопасть; 4 – жұлдызшаларды құймалар үшін жүктеу лотокқа беретін қалақшалар; 5 – жүктеу лоток; 6 – құм жинағыш; 7 – шаңды сору; 8 – құймалардың шығуы

 

3 сурет. Үздіксіз жұмыс  істейтін барабанның жұмыс принципі:

 

Біздің жоба тақырыбына сәйкес НИИЛИТМАШ конструкциясы негізінде құйма тазалауға арналған галтовты барабанды жобалаймыз. Құрылғы тіреуіште орнатылған екі цапфада айналатын цилиндрлік қимасы бар барабаннан, скипті көтергіштен және электротельферден тұрады. Құймалар скипті көтергіштің шөмішіне салынады.

Шөміште орнатылған блок арқылы екі  арқан лақтырылған, оның бір ұшы  үстінгі бөліктегі тігінен бағыттауышта, ал екіншісі барабан жетегінің скипті көтергіште бекітілген.

Галтовты барабанға құймаларды салу үшін арқан барабанның жетегіне ораланып, шөміш бастапқы кезде тігінен жоғары көтеріледі. Одан кейін катоктар тігінен бағыттауышта орнатылған тіреуішке жеткенде шөміш роликтердің осі бойымен айнала бастайды, шөміштің астыңғы бөлігі көтеріледі де құймалар галтовты барабандағы ашық люкке төгіледі.

Барабанның құрамына кіретін электрлік таль арқылы  толтырылған барабанды қақпақпен жабады. Қақпақты барабанға құлып арқылы бекітеді. Содан соң барабан айнала бастайды, ішіндегі құймалар бір – біріне үйкелісіп, нәтижесінде күйіп жабысқан қабаттардан тазаланады. Тазалауды тездету мақсатында барабанның ішіне жұлдызшаларды салады.

Құймаларды тазалап біткен соң  қақпақ ашылады, барабан люкпен төмен  қаратылып, құймалар төгіледі.

Құймаларды тазалау кезінде  барабаннан цапфадағы тесіктер арқылы желдеткішке қосылған патрубок арқылы ауа үздіксіз сорылады. Ауа үздіксіз сорылған кезде ол шаң және қоспаның үлкен емес бөлшектерін қоса алып кетеді.

Барабан электроқозғалтқыш және редуктор арқылы қозғалысқа келтіріледі, ал электроқозғалтқыш  редуктормен жарты муфта арқылы бекітілген. Люкпен төмен немесе жоғары күйде барабанның тоқтатылуы айнымалы тоқтың тежегіші арқылы іске асырылады.

Барабан құйылған қақпақпен қосылған обечайкадан тұрады. Қақпақтарға  тіреуіш подшипниктерге кіретін  тесігі бар цапфалар орнатылған. Барабанның шеттері екі қабырғадан тұрады: қақпақтарға ауа мен шаң өтетін тесіктері бар дисктер бекітіледі. Жоғарыда айтылып кеткендей, цапфалардың біреуі сорғыш желдеткішпен қосылған, ал екіншісі арқылы ауа барабанның ішіне беріледі. Обечайканың үстінгі бөлігінде құймаларды салуға және шығаруға арналған люк бар.