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抛丸器气力喂丸装置设计

文章出处:原创 编辑:抛丸机发表时间:2015-10-2 16:10:21 浏览人数:845,1,0
摘要:提供了新型粗丸界气力喂丸机装1的结构、设计参数及现场应用。该装置长期应用于六工位半自动抛丸机。现场使用表明,气力喂丸装置适用于高效抛丸器。

1、前言:
    抛丸器是抛丸清理设备中的主要部件。工作时电动机带动主轴使抛丸轮高速旋转,铁丸经分丸轮,定向套在调定位置轴向进入抛丸轮。抛丸轮上装有8~10片叶片,叶片高速抛出铁丸,使之以40~50m/s速度抛向铸件。铁丸一般靠自重并藉助高速旋转的抛丸轮中心产生的负压进入抛丸轮。在喂丸过程中铁丸之间和铁丸与管壁、分丸轮、定向套之间的摩擦力以及铁丸运动过程中的机械阻力,限制了铁丸进入抛丸轮的速,从而限制了单位时间的抛丸量。另一方面,分丸轮与定向套在进行中会产生严重磨损,增加了设备维修量。据调查,由于抛丸器的结构与维修方面的原因,国内不少工厂使用的Q305抛丸器能力远未达到设计指标(抛丸量>80kg/min),有的只达到40~50kg/min ,因此,改进抛丸器喂丸装置结构已成为许多铸工车间极待解决的间题。
    为了探讨和解决这一问题,大家为一台在70年代由工厂自行制造的六工位半自动通廊式抛丸机上研制了气力喂丸装置,经过多年使用,取得明显的经济效果,与原有喂丸装置相比,气力喂丸的抛丸量提高了300%,大大减少了易损件,受到了使用者的好评。

2、气力喂丸装置:
    气力喂丸装置用加速器代替原喂丸装置中的进丸管与分丸轮、定向套机构。加速器由加速器弯管与喷嘴组成,喷嘴出口位置可以通过压盖经定位孔调节。气力喂丸抛丸器的铁丸进入抛丸轮是靠气体流动所产生的动能来实现的,其喂丸过程见图1.工作时铁丸经进丸斗从加速管的上口进入加速器,在鼓风机低压空气加速下,铁丸从喷嘴喷出而进人高速旋转的叶轮,然后被叶轮抛出。调整喷嘴出口的位置,即可改变抛射方向。
    从实测中得知运转条件对机械喂丸抛丸器的抛丸量有影响.当装在设备外的连接管的通过能力不超过100kg/min;在漏斗总是充满的情况下,抛丸量不超过40kg/min。而如果给漏斗留有空隙,促使叶轮的鼓风特性表现出来,抛丸量可达40~160kg/min。由于运转条件缺乏可靠的供丸控制,设备的抛丸量一般在
图1气力喂九粗九器

图1气力喂九粗九器
50kg/min左右波动。可见供丸控制的不可靠性对机械喂丸抛丸器的抛丸量产生了极大的影响。
    在气力喂丸装置中,当叶轮的尺寸、叶片的尺寸和数目、喷嘴的大小一定、铁丸的流动密度不变时,进入叶轮的铁丸数量与铁丸喷嘴出口处的速度成正比。与机械喂丸方式相比,由于铁丸在气力喂丸方式中不完全依靠自身的重力流入和依靠叶轮旋转时中心部分产生的负压吸入,并借助于离心风机产生的高速气流使其受到强迫输送,使铁丸在输送过程中得到预加速,最终从喷嘴处以尽量高的速度喷入叶轮,从而提高了供丸控制的可靠性,并使抛丸器自身的鼓风特性充分发挥.所以该类型抛丸器的抛丸能力大大提高。

3、气力抛丸器喂丸装置的设计:
3. 1、基本设计参数:
    每个抛丸器的设计抛丸量G.为100kg/min。采用的铁丸直径2~3mm,密实重度砚=7 800kg/m3温度t.为20 °C,计算粒径d.为3mm。重量浓度:低压压送与低真空吸送浓度,一般不超过10,考虑本装置的喷嘴出口面积小以及输送铁丸的特点,为保证输送量,预选m,=15。
技术公式
3.2、设计计算:
3.2.1、计算铁丸悬浮速度:
(1)确定应用计算悬浮速度的公式
计算公式
3.2.2、临界速度Vk,气流工作速度V.及铁丸实际抛射量G.的确定:
    (1)喷嘴形状见图2,图中双点划线表示输送铁丸时的假想当量流道。喷嘴计算形状根据“等速度当量直径的定义进行简化”。其当量直径da的平均值D假设为水平输送管道直径。
    喷嘴出口截面:a=50mm,b=56mm,等量直径d3Z
计算公式
图2加速器喷嘴
图2加速器喷嘴
图3加速器弯管
图3加速器弯管
    喷嘴进口截面:根据喷嘴假想流道的设想,把其面积看成与加速器弯管出风口截面面积相等。在图3中即为月牙形DEFD的面积,由图3的尺寸可求得加速器弯管出风口面积F=0. 0017㎡。
计算公式图
计算公式
3.2.3、输送管道(喷嘴中)的静压损失:
    需要指出:铁丸在加速器装置中的输送是在低压风机与抛丸机叶轮共同作用下进行的。气力喂丸装置,由于取消了分丸轮、定向套,抛丸器自身的吸风作用对铁丸输送的影响就更大.从另一方面按气力输送原理,可以把加速器类比成喉管,铁丸在该装置中的输送过程可看成其在喉管中受气力的犯压压送过程.喉管的局部压头损失在气力输送计算中一般用实验式确定。而铁丸在输料管道输送的静压损失计算,因考虑其能量消耗不完全由风机低压压送方式来承担,故采用下列公式计算。
计算公式图
3. 2. 5、送风管道压头损失:
    根据送风管道布置尺寸与结构可计算得送风管道的总压头损失△P= 57. 44 (mmHzO)
    其中加速器弯管损失为13. 91mmHz0,风速进、出口压头损失各计1mmHz0,因送风管道总压头损失在全部输送系统总压头损失中比例不大,为简化计算篇幅,此处不再赘述.

3. 2. 6、全部输送系统总压头损失:
  △几=326. 97+188.1+57. 44=572. 51(mmHx)

3.2.7、风机的风量与风压:
    风量Q=1.2Q.=1.2X1814.4=2177.28(m'/h)
    风压H=1. 20Pr=1. 2 X 572. 51= 687 (mmHz)
    选择风机,选用No. 5 9-19型离心风机,转速2900 r/min,全风压594mmHx0,风量2 361m'/h,电机型号Y132S2一2,功率7. SkW.
    该风机全压虽小于687mmHZ0 ,但根据本设计按d. = 3mm,悬浮速度按球形计算,实测铁丸直径在22. 5mm间,同时在风机试用中,未发现进丸管道堵塞现象,说明设计是可行的.

4、应用情况及经济效益:
    气力喂丸装置使用已有多年。与原来的喂丸方式相比,它有如下优点:
4. 1、抛丸量大而稳定,铸件清理效率显著提高。现场多次实测,其必500mm抛丸器的实际抛丸量平均为152kg/min,较原装置抛丸量提高300,工件抛丸清理所需时间一般可减少3000~40%。
4. 2、能耗降低。在原装置中.铁丸在定向套内随分丸轮移动时与定向套发生摩擦,经常研碎铁丸,能耗大.实测原每台抛丸器实际输入功率为8. 5kw,改为气力喂丸后,实测输入功率为7. 2kw。同时每一清理循环的机动时间由原来的36min下降至24min。
4. 3、降低了维修工作量。由于取消了分丸轮、定向套,使喂丸装置零件寿命大大提高,喷嘴实际使用时间在一年以上。另外,气力喂丸输送量均匀,叶片寿命显著延长。
    通过生产实践使大家感到气力喂丸确是提高抛丸器工作效率的有效措施.这种装置结构简单、容易制造.投资少、上马快、易于实现,对于多工位抛丸器的奔驰线上娱乐手机版实效更为显著。
本文来源青岛华盛泰抛丸机:/jishu/845.html
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