Целью отработки конструкции дробеметного аппарата 2Д400М, предназначенного для использования в качестве рабочего органа программной установки УДФ-3, является:
- определение конструктивных параметров устройства транспортирования дроби, обеспечивающих ее стабильную подачу на лопатки дробеметного колеса при максимально возможном значении расхода дроби q;
- испытание работоспособности системы поддержания уровня дроби в бункере-накопителе.
Условием обеспечения стабильной подачи дроби в устройство для ее разгона является превышение производительности процесса подъема дроби загрузочным колесом 9 из нижней части корпуса 7 устройства транспортирования над производительностью подачи дроби шнеком 11 в подающую втулку 6 устройства разгона дроби (рис. 9).
В конструкции изготовленного ИрГТУ первого образца дробеметного аппарата 2Д400М это условие не выполнялось, т.к. производительность шнека была выше производительности загрузочного колеса. По этой же причине система поддержания уровня дроби в бункере-накопителе была неработоспособной.
Для увеличения производительности загрузочного колеса 9 в модернизированном дробеметном аппарате был увеличен объем его ковшей 10 (рис. 10). При этом шнек был изготовлен аналогичным ранее использованному (наружный диаметр D = 80 мм; внутренний диаметр dвн = 25 мм; шаг Sв = 48 мм), т.к. такие его параметры обеспечивают максимально возможный расход дроби. Предварительные испытания дробеметного аппарата показали, что одного увеличение емкости ковшей недостаточно, и необходимый запас дроби в бункере-накопителе 8 по-прежнему не создается. В связи с этим был изготовлен новый шнек со следующими параметрами: наружный диаметр D = 80 мм; внутренний диаметр dвн = 25 мм; шаг Sв = 24 мм (рис. 11). Его использование позволило добиться постоянного запаса дроби в бункере-накопителе 8 при засыпке в дробеметный аппарат 32 кг дроби.
Расход дроби q в модернизированном дробеметном аппарате был определен по формуле
, (25)
где r – плотность дроби; n – частота вращения шнека.
При вышеуказанных параметрах шнека расход дроби в дробеметном аппарате 2Д400М составил q = 32 кг/мин.
Рис. 10. Загрузочное колесо модернизированного дробеметного аппарата 2Д400М
а) б)
Рис. 11. Шнеки, использованные при отработке конструкции устройства транспортирования дроби с шагом: а) – 24 мм; б) – 48 мм
На рис. 12 приведен чертеж устройства транспортирования дроби и системы поддержания уровня дроби в бункере-накопителе.
Рис. 12. Устройство транспортирования дроби дробеметного аппарата 2Д400М с системой поддержания уровня дроби в бункере-накопителе: 1 – редуктор привода вращения загрузочного колеса; 2 – диск загрузочного колеса; 3 – ковши; 4 – бункер механизма досыпки дроби; 5 – корпус шнека; 6 – корпус датчиков уровня дроби; 7 – корпус устройства транспортирования дроби; 8 – бункер-накопитель; 9 – электромагнит; 10 – датчики уровня дроби; 11 – шнек
Принцип действия данной системы заключается в автоматическом пополнении уровня дроби в бункере-накопителе 8 в случае высыпания дроби из дробеметного аппарата в процессе работы. Система включает бункер 4 механизма досыпки, сообщающийся с корпусом 7 устройства транспортирования дроби через отверстие в верхней его части. Для перекрытия отверстия в корпусе 7 предусмотрена заслонка, приводимая в движение электромагнитами 9. Сигналы на открытие-закрытие заслонки подаются индуктивными датчиками 10 уровня дроби, установленными в бункере-накопителе 4.
Испытания системы поддержания уровня дроби проводили с использованием индуктивных датчиков ДКП-03. (рис. 13).
Рис. 13. Индуктивный датчик ДКП-03
При испытаниях было выявлено, что сигналы, генерируемые датчиками при контакте их с находящейся в бункере-накопителе дробью, имеют прерывистый характер, что не позволяет их использовать при управлении открытием-закрытием заслонки. Этот недостаток может быть устранен программно с использованием опций контроллера системы ЧПУ Sinumerik 840 di. В остальном система поддержания уровня дроби в бункере-накопителе работает стабильно.