Средства управления дозированием
Большинство смесеприготовительных отделений литейных цехов оснащено объемными или весовыми дозаторами дискретного и непрерывного действия.
Из объемных дозаторов формовочных материалов следует отметить ленточные, шнековые и барабанные дозаторы для песка, отработанной смеси, глины, дозаторы конструкции ЦНИИТмаша, «Укроргстанкинпрома» для сыпучих и жидких формовочных материалов, применяемые в смесеприготовительных отделениях многих заводов. Основное преимущество объемных дозаторов простота конструкции и малые габаритные размеры, особенно по высоте, что позволяет легко вписывать их в технологические схемы любого цеха. Однако большие погрешности дозирования, недопустимо возрастающие при изменении характеристик истечения материала и износе рабочих органов, а также отсутствие контрольно-измерительных приборов для регистрации и учета масс дозируемых материалов, ограничивают область применения объемных дозаторов.
Для отмеривания дискретных доз жидких и сыпучих компонентов в процессах смесеприготовления применяется множество различных типов
дозаторов. К ним предъявляются такие требования, как точность, стабильность характеристик, надежность в эксплуатации, герметичность, простота управления, возможность оперативного изменения заданного значения дозы. Последнее требование приобретает особую актуальность в условиях перехода к гибкому автоматизированному производству в литейных цехах [1].
Как объемное, так и весовое дозирование жидких и сыпучих компонентов стержневых смесей может быть осуществлено в следующих вариантах:
а) по непосредственному отмериванию заданного объема вещества с помощью емкости постоянного объема или, наоборот,- заданной массы дозы, взвешиваемой с помощью автоматических весов;
б) по времени работы питателя сыпучего материала или времени истечения жидкости (под собственным гидростатическим напором, а также при подаче насосом, например шестеренного типа);
в) по интегрированию объемного или массового расхода жидкости или сыпучего материала.
Из большого многообразия автоматических дозаторов, встречающихся в заводской практике литейных цехов, остановимся на наиболее распространенных.
В состав коробчатого дозатора объемного типа, представленного на рисунке 6 [10], входит подвижная коробка 1, перемещаемая с помощью штока пневмоцилиндра 4 относительно бункера 3 с дозируемым компонентом стержневой смеси. В правом (по рисунку) положении коробка наполняется материалом, свободно опускающимся из бункера.
Под давлением Р1 сжатого воздуха пневмоцилиндр перемещает коробку в левое (см. штриховую линию) положение, в результате чего материал через
разгрузочное окно 2 ссыпается в смеситель. Коробчатые дозаторы просты по устройству, компактны, надежны в эксплуатации. Общий объем дозы может быть задан числом циклов дозирования согласно требуемой технологической программе.
ъ
Рисунок 1.9 – Схема коробчатого дозатора сыпучих материалов.
В схеме объемного дозатора на рисунке 1.10. [1], используется звездчатый питатель 1, который приводится в действие с помощью электродвигателя 2 и редуктора 10. Через вспомогательный редуктор 9 звездочка питателя жестко связана со счетчиком ее оборотов 8 и датчиком 7 системы дистанционной передачи. Заданное количество оборотов звездочки устанавливается на дистанционном задатчике 5. Элемент сравнения 6 выдает сигнал рассогласования на вход регулятора 4. Последний удерживает контактор 3 электродвигателя во включенном состоянии до тех пор, пока суммарное число оборотов звездочки не достигнет заданного.
Рисунок 3– Схема объемного дозатора сыпучих материалов.
Весовой дозатор, рисунок 1.11 [1], содержит воронку 1, опирающуюся на тензометрические датчики массы 1а. Суммарный сигнал последних, сообщается вторичному прибору 1б и регулятору дозы 1г. Заданная масса дозы устанавливается на задатчике 1в. При значении массы материала в воронке ниже заданной, регулятор, с помощью исполнительного механизма 1д, открывает затвор 2, после чего , воздействием исполнительного механизма 1г, открывает затвор 4 для разгрузки материала в смеситель. Аналогичный принцип положен в основу действия весовых дозаторов и жидких компонентов.
Рисунок 4– Схема весового дозатора сыпучих материалов.
Рассмотрим несколько видов дозаторов жидких материалов. В корпусе 1 объемного дозатора жидких компонентов стержневых смесей, представленном на рисунке 1.12 [1], располагаются две резиновые мембраны 3 и 5. Часть внутреннего пространства 7 дозатора заполняется вспомогательной жидкостью, вводимой из мерного бачка через клапан 6 при установлении заданного объема дозы. Дозируемая жидкость поступает в дозатор через клапан 2 и заполняет объем 8. При подаче сжатого воздуха с помощью трехходового крана 4 в пространство между мембранами, верхняя мембрана поднимается и вытесняет дозу жидкости через клапан 9 в смеситель. Такие дозаторы на ряде заводов успешно применяются при дозировании жидкого стекла.
Рисунок 5– Схема объемного дозатора жидких компонентов.
Дозирование жидкостей по уровню (Рисунок. 1.13 [1]) осуществляется, например, с помощью двух электродных датчиков 1 и 2 типа ИКС-2Н, устанавливаемых в мерной емкости 3 на уровнях, соответственно, Н1 и Н2.
Разновидность этих уровней при известном диаметре емкости определяет объем дозы.
Рисунок 6– Схема дозатора жидких компонентов по уровню.
Подобными дозаторами оснащена, в частности, установка периодического действия 19114М для приготовления жидких самотвердеющих смесей.
При свободном истечении жидкости дозирование ее по времени (рис. 1.14 [1]) наиболее успешно реализуется при стабилизированном уровне Н=const.
Рисунок 7– Схема дозатора жидкости по времени при свободном истечении.