Прессовая головка ленточного пресса для керамических изделий — SU 1131650 (original) (raw)

- длина вых- щирина в диого отверстия;одного отверстия;кции образующих. пр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 КРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ(71) Ферганский политехнический институт(56) 1, Авторское свидетельство СССРУ 103834, кл, В 28 В 3/26, 1955.2. Авторское свидетельство СССРВ 107140, кл. В 28 В 3/26, 1955(54)(57) ПРЕССОВАЯ ГОЛОВКА ЛЕНТОЧНОГОПРЕССА ДЛЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ,включающая корпус, переходную вставкус круглым входным и прямоугольным выходным отверстиями, расположенными на расстоянии друг от друга, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюснижения расхода мощности приводапресса, внутренняя поверхность переходной вставки образована сопряженными друг с другом коническими поверхностями и поверхностью косого геликоида, причем образующие коническихи геликоидных поверхностей расположены к плоскости входного отверстия подуглом 459, а длина проекций этих образующих колеблется в пределахИзобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления глиняного кирпича на ленточных шнековых и роторных прессах. 5Известна формующая головка ленточного шнекового пресса в виде цилиндра с резьбой по внутренней поверхности стенок для ввинчивания в полость головки мундштука 11, 10Недостатками такой конструкции являются повышенный расход энергии на продавливание глиномассы через Формующий орган и невысокая производительность пресса. При работе прес са в головке у стенок мундштука образуется пробка материала, так назы- ваемая "мертвая зона", в которой 1 материал не движется и образует естественный канал течения, для основ ного принудительного потока формуе-мой глиномассы, а коэффициент внутреннего трения, "глина по глине" больше коэффициента внешнего трения "глина по стали" на 10-407 в зависи мости от свойств глиномассы, Учитывая, что основная часть мощности привода пресса расходуется на продавливание глиномассы через формующий орган, то потеря мощности элек тродвигателя составляет 5-207.С другой стороны, производительность пресса определяется из зависимости35где /Рэф- эффективная вязкость глиномассы;падение давления глиномассы 40в формующем органе;К - коэффициент сопротивленияФормующего органа.Коэффициент сопротивления формующего органа равен 45К = Кг + Кмгде К - коэффициент сопротивленияголовки; 50Км - коэффициент сопротивлениямундштука.Коэффициент сопротивления головки Кр зависит от геометрических пара- метров и вида граничного трения.- Чем больше числовое значение коэффициента сопротивления головки, тем меньше производительность пресса. Наиболее близкой к изобретениюявляется головка ленточного пресса,содержащая корпус с переходной вставкой и мундштуком с круглым входными прямоугольным выходным отверстиями, расположенными на расстоянии А.В этой головке трение глиномассыосуществляется по стальной вставке 121.Недостатки прототипа связаны сгеометрическими параметрами внутренней поверхности вставки, Внутренняя поверхность вставки представляет собой поверхность, переходящуюот окружности на входе к прямоугольнику на выходе,Начальная скорость всех частицглиномассы, расположенных по окружности входного сечения вставки, скоординатами - /К - Л Н/ (где К радиус выпорной лопасти одинакова,однако, путь сбегания этих частицк выходному прямоугольнику отверстия различный.Так как в продольном сечении вустройстве по прототипу образующиеимеют вид ломаной линии, то части 1 цы материала проходят точки перегиба, замедляют свое движение, меняют направление движения, за счетэтого периферийные слои отстаютот центральных, Это явление приводитк относительному скольжению внешних .слоев по внутренним, увеличение сло-,истости структуры. т,е, к свилеобра-зованию и снижению качества изделий.Слоистость структуры увеличивается и за счет конструкции устройства,имеющего в поперечных сечениях сложные Фигуры с попарно симметричнымипрямолинейными участками (длина,которых увеличивается к выходномуотверстию вставки) и, кроме того,имеющего дуги окружностей с наименьшей кривизйой, находящиеся напротивуглов выходного отверстия вставки,куда интенсивно устремляется масса,так как частицы стремятся занятьположение устойчивого равновесия.Таким образом, в каждом сеченииголовки (продольном и поперечном) наблюдается относительное смещение частиц глиномассы, снижающее качество изделий за счет свилеобразования и других пороков пластического формования, развивающихся от относительного смещения слоев глиномассы в прессовой головке.40 где Р - диаметр входного отверстия; В - длина выходного отверстия; Н - ширина выходного отверстия; А - длина проекции образующих. 45 При движении частиц материала вдоль прямолинейных образующих обеспечивается равномерное их перемещение без относительного смещения друг 50 относительно друга. За равные промежутки времени частицы глиномассы, расположенные в пристенных слоях, по диаметру входного отверстия переходной вставки проходят равные от-55 резки пути, поэтому взаимное перемещение частиц в продольных сечениях вставки отсутствует. При работе пресса значительная часть мощности (до 407) расходуется на прессование глиномассы и продавливание ее в прессовой головке.Мощность, расходуемая в головке пресса, определяется работой сил трения при движении глиномассы по стенкам переходной вставки и движении слоев глиномассы относительно друг друга. Работа сил трения глиномассы 1 О на стенках переходной вставки тем больше, чем больше длина головки, Поэтому выбор длины головки должен быть обоснован условием наименьшей работы сил трения. Недостатком прес совой головки по прототипу является повышенный расход мощности на про - талкивание в ней глиномассы из-за увеличенной по сравнению с оптимальной длиной головки, 20Цель изобретения - снижение расхода мощности привода пресса.Поставленная цель достигается тем, что в прессовой головке ленточного пресса для керамических изде лий, включающей корпус, переходную вставку с круглым входным и прямоугольным выходным отверстием, расположенными на расстоянии друг от друга, внутренняя поверхность пере ходной вставки образована сопряженными другс другом коническими поверхностями и поверхностью косого геликоида, причем образующие конических и геликоидных поверхностей расположены к плоскости входного отверс 35 тия под углом 45, а длина проекций этих образующих колеблется в преде- лах В поперечном сечении переходной вставки получены замкнутые образующие одного порядка (дуги окружности радиусами от К = К до К = Ко где1К - текущие радиусы дуг окружностей; К - радиус окружности входного отверстия вставки). Так как дуги окружностей выходного отверстия выражаются в прямые линии, (радиус Костремится к бесконечности), то перемещение частиц в поперечном сечении осуществляется лишь к центру сечения,Таким образом в головке происходит прессование частиц глиномассы лишь за счет заполнения пустот между частицами под действием нормальных напряжений без относительного их перемещения, обусловленного касательными напряжениями.Оптимальная длина прессовой головки выбирается из следующих условий,Частицы глиномассы, находящиеся на расстоянии К от центра входного отверстия переходной вставки и расположенные у стенки переходной вставки, перемещаются к выходному отверстию, где они располагаются на расстоянии В/2 или Н/2 (В и Н длина и ширина выходного отверстия вставки); При движении частиц глиномассы вдоль стенок вставки на них действует боковое давление( 5гце Р; переменное давление вдольголовки;Р, максимальное давление вплоскости входного отверстия,уменьшающееся к выходномуотверстию до О,Работа сил трения на стенкахпереходной вставки составляетР;,1 охА =огде Е - коэффициент трения глины постали;х - текущая координата, совпадающая с направлением длиныголовки;А- угол наклона образующей.Если кривая образующей переходнойвставки в поперечном сечении описывается уравнениему = Й(х),где у - текущая координата образующей, расстояние от оси головки до образующей, 113165010- Ру (ху) = О,д решение уравнения приводит к результату у=х, т.е, работа сил трения на стенках переходной вставки минимальна, если образующие линии в продольном сечении прямые линии, располооженные под углом 45На фиг. 1 и 2 изображена прессо- вая головка; на фиг. 3 - сечение А-А 20 на фиг. 1; на фиг. 4 - изометрия , предлагаемой прессовой головки.Прессовая головка ленточного пресса содержит цилиндрический или конический корпус 1 с фланцами 2, переходную вставку 3 и мундштук 4.Переходная вставка выполнена так, что она представляет собой поверхность, образованную прямой, движущуюся параллельно себе без скольжения 30 по окружности входного и прямоугольнику выходного отверстий, так, что во любой момент сохраняется угол 45 между прямой-образующей и плоскостью входного сечения вставки. В резуль тате такого движения образующая поверхность вставки представляет собой чередование плавно переходящих друг в друга ее частей: попарно симметричных частей конической поверхности, 40 соединенных между собой четырьмя частями поверхности косого геликоида с осью вращения, выходящей из вершины угла выходного отверстия длинойП - Н П - ВВ 4перпендикулярно плоскости основания. Образующая косо-, о геликоида, являющаяся образующей вставки, наклонена к оси под углом 45так, что одновременно выполняется условие наклона образующих под углом 45 к плоскости входного сечения вставки.Для описания работы устройства выделим следующие элементы переходной вставки: п - общая длина;2 4 2- половина отверстия на длине головки Ь - Ь 45 Р-Н Р-Впроисходит движениематериала вдоль прямолинейных образующих с одноосным сжатием частицглиномассы, направленным по норма лям от сферических стенок во внутрьпоперечных сечений, На всей длине головки при течении массы отсутствуюткасательные напряжения, ведущие ксрыву и сдвигу слоев глиномассы отно сительно друг другаКак показали аналитические расчетыленточного шнекового пресса с предлагаемой прессовой головкой по сравто из множества кривых существуетединственная, при,которой функционалработы принимает минимальное значение,т,е,Уравнение Эйлера имеет вид длины при В = 2 Н, если В2 Н, то,П . ВЬ =1= 2 ф Я - поперечное сечение вставки, расположенное на расстоя 0- Внии Ь,=2от входного.Прессовая головка ленточного пресса работает следующим образом.Переработанная глиномасса в прессе поступает в выходное (круглое) сечение переходной вставки 3, расположенной внутри корпуса 1 головки, а сформованный в ней брус колеблется в мундштуке.Учитывая, что все образующие ; вставки прямые линии, расположенные под углом 45 к плоскости входного отверстия, то все частицы материала, начавшие движение от входного отверстия, двигаясь по прямолинейным траекториям, одновременно достигнут сечения вставки (Я), находящегося на расстоянии от входного отверстия, равном Э - В2В каждом поперечном сечении вставки, расположенном между входным отверстием и сечением Я, частицы глиномассы получают двухосное сжатие, результатирующая которого направлена понормали к образующей (от нее во внутрь сечения) .Глиномасса поступает в сечение Я, далее ойа движется в клиновом канале между двумя боковыми параллельными стенками и двумя выпуклыми сферическими стенками, радиус которых стремится к бесконечности, вырождая дуги выпуклой поверхности в прямые линии выходного отверстия. В канале от сечения Я до выходного1131650 ки, расход мощности На продавленивание глиномассы через головку снижает"ц ся. 30-407. АСоставитель А. Потаповафенова Техред С.йовжий Редактор Т. Подписиомитета СССРоткрытийкая наб д, 4/5 арственного к зобретений иЖ, Раушс 11 1иал ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектнаяо нению с базовыми машинами СМКиСМА, совпадающими с прототипом,имеющими аналогичные прессовые головказ 9693/9 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москв

Смотреть

Прессовая головка ленточного пресса для керамических изделий