Обладнання для пластичного формування мас

 

 

Для формування виробів із грубої кераміки головною машиною є прес, призначення якого складається в наданні виробам необхідної форми, розміру і щільності. Найбільш поширеним способом виготовлення виробів з грубої кераміки є пластичне формування.

Преси, що застосовуються для пластичного формування відповідно до конструкції устрою, який пресує, підрозділяються на шнекові, поршневі і преси штампувальної дії.

Серед машин, що використовуються при пластичному формуванні, велике поширення одержали шнекові преси, які застосовуються в промисловості протягом більш ста років.

Стрічкові шнекові преси призначені для формування виробів грубої кераміки з мас вологістю 14... 25%, при цьому вони підрозділяються по технологічних ознаках на преси з вакуумуванням і преси без вакуумування глиняної маси. По конструктивному оформленню – на преси з переривними гвинтовими лопастями і на преси з циліндричними, конічними або ступінчастими корпусами.

По напрямку виходу формування бруса і по конструкції преси підрозділяються на горизонтальні і вертикальні.

Найбільше поширення одержали горизонтальні вакуумні преси у виробництві будівельної цегли, порожньотілих керамічних блоків, стрічкової черепиці, дренажних і безрозтрубних каналізаційних труб, тонкої технічної кераміки, а також заготівок (“валюшок”) у виробництві деяких вогнетривких виробів.

Вертикальні вакуум-преси застосовуються у виробництві розтрубних керамічних труб і тому подібних фасонних виробів.

 

 

У загальному випадку шнековий прес складається з двох розташованих один за одним вузлів – шнек (гвинт), встановлений всередині порожнього циліндра, і голівка, що формує, з мундштуком, яка прикріплена до фланця порожнього циліндра.

Шнек являє собою різновид класичної деталі різноманітних машин – гвинта, що перетворює обертовий рух в поступальне переміщення гайки (глиняної маси). Голівка формує прямокутний перетин глиняного бруса з круглого, який потім за допомогою різального автомата розрізається на цеглу-сирець.

І шнек (гвинт), і голівки, що формують, (насадки) вже тривалий час використовуються в різноманітних галузях промисловості. Дослідженню їхніх конструктивних параметрів присвячено багато наукових і практичних робіт.

Проте, переробка глиномаси за допомогою шнека і голівки з мундштуком має ряд істотних особливостей, які змушують вчених, дослідників і виробників періодично вертатися до проблем удосконалювання конструкції шнекових пресів, а також до конструкцій шнека і голівки окремо.

 

 

Конструктивно-кінематична схема шнекового преса (на прикладі СМ-443) приведена на рис. 2. 1.

Шнековий прес сучасної конструкції в агрегатному виконанні складається з змішувача 1, вакуумної камери 2, власне преса 3, приводу преса 4, 5, 6, приводу змішувача 7, 8, 9, муфти 10 і рами, на яку монтуються всі вузли.

В корпусі змішувача 1 встановлений вал (у деяких конструкцій пресів встановлено два паралельних вали і змішувач є тоді двовальним), в якого по довжині L1 закріплені лопаті для перемішування глиномаси, а на довжині L2 шнек для продавлювання глиномаси через конус 11 до обертового з валом ножа 12.

Вакуумна камера 2 з’єднує конструктивно і технологічно змішувач 1 і прес 3; в бічній стінці камери є вікно 13 для відкачування повітря і створення в ній розрідження.

Під вакуумною камерою в циліндрі 14 преса розташований шнек 15, який складається з 3…4 витків. На довжині L3 витки складають забірну в транспортуючу частину. На довжині L5 розташована випірна двозахідна лопать, що видавлює глиномасу в голівку, мундштук і далі з преса.

Між транспортуючою частиною шнека і його віпорною лопаттю часто передбачаються розриви гвинтової поверхні на довжині L4 = 100…80 мм для руйнації структури глиномаси, отриманій в шнеці, і для усунення деяких недоліків шнекового пресування.

Головні техніко-економічні параметри преса визначаються або диктуються розмірами зовнішнього діаметра випірної лопаті. В вітчизняній і закордонній практиці експлуатуються шнекові преси з діаметрами випірних лопатей, близьких або рівних таким значенням 355±5, 450, 500, 550, 600 мм.

В забірній частині, діаметр шнека часто виготовляється трохи більших розмірів, чим випірна лопать. Наприклад, 550/450 означає, що діаметр шнека в забірній частині складає 550 мм, а випірної лопаті – 450 мм.

До фланця циліндра преса за допомогою шарніра або болтових з’єднань кріпиться корпус формуючої (пресової) голівки. Всередині корпуса пресової голівки жорстко, на зварюванні, кріпиться (встановлюється) перехідна вставка 16. Перехідна вставка 16 утворена поверхнею, близької до конічної з круглим вхідним і прямокутним вихідним отвором. Прямокутний вихідний отвір має округлені кути і декілька опуклі сторони, що наближає його форму до овального. Довжина першої вставки, рівна довжині корпуса пресової голівки, складає 200... 250 мм.

До фланця пресової голівки з боку вихідного отвору кріпляться на болтах підмундштучна плита 17, товщиною L7 = 40... 50 мм з отвором, який копіює вихідний отвір перехідної вставки і вхідний отвір мундштука 18.

Довжина L8 мундштука в залежності від властивостей глиномаси коливається в межах 150... 300 мм. Стінки мундштука мають ухил 7…14 мм. Розміри прямокутного вихідного отвору перевищують розміри стандартної цегли 250х120 мм на величину повітряної і вогневої усадки глиномаси і можуть досягати 260х126 мм. Внутрішня поверхня мундштука, як правило, набирається пластинами з легованої сталі у виді “риб’ячої луски”, а в простір між ними під тиском подається вода