Рисунок 3.3.-схема утворення краплі на різних стадіях роботи живильника
Крім того механічні живильники розділяються за способом обігріву скломаси на 4 групи:
з рідинним опалюванням;
з газовим опалюванням;
з електричним опаленням;
з комбінованим опаленням.
До роботи живильника ставляться жорсткі вимоги. Він повинен в заданому режимі видавати в форми склоформуючої машини порції скломаси у вигляді крапель, які мають визначенні параметри: температуру(в’язкість), масу(об’єм) і форму. Швидкість утворення крапель залежить від методу і конструкції склоформуючої машини, від товщини виробів, їх форми, складу скла. Частота відрізу крапель повинна бути рівномірною. Необхідно дотримуватися синхронності роботи живильника та склоформуючої машини. Скломаса повинна мати температуру, яка перевищує верхню межу її кристалізації.
Жорсткі умови роботи та потреба у точному дозуванні скломаси приводять до частої заміни деталей живильника. Наприклад очко працює близько 2 місяців, плунжер 3-6 місяців, бушинг – до року.
В’язкість і межі температур кристалізації скломаси залежать від її хімічного складу. Маса краплі повинна відповідати масі виробу і знаходитися в межах стандарту. На відхилення від цього стандарту, а також на зміну маси і конфігурації краплі, можна впливати шляхом зміни температури. Форма краплі повинна відповідати конфігурації формуючої частини чернової форми видувної склоформуючої машини.
Стабільність об’єму (маси) краплі, що видається живильником, забезпечується постійністю рівню скломаси в печі і в каналі живильника, надійністю настройки механізмів живильника, своєчасним чищенням або заміною очка живильника.
Таблиця 3.2. – технічна характеристика живильника склоформувальної машини ВВ-7
|
тип живлення
|
одно крапельне |
двох крапельне |
продуктивність, крап/хв |
18.7 |
36.14 |
|
маса краплі, г
|
до 1500 |
до 450 |
|
діаметр отвору вічка, мм
|
29-95 |
хід плунжеру, мм |
30-100 |
відстань від рівня скломаси до рівню підлоги цеху, мм |
3290 |
відстань від брусу печі до центра вічка, мм |
5.065 |
товщина слою скломаси в каналі, мм |
155 |
|
:в зоні охолодження
|
660 |
в зоні кондиціювання |
360-420 |
|
тиск, МПа
|
0.02-0.05 |
витрати, м3/с |
0.0091 |
|
тиск, Па
|
0.21-0.35 |
витрати, м3/с |
0.066 |
|
тиск, Па
|
1470 |
витрати, м3/с |
0.4444 |
|
вода для охолодження ножиців та зливного лотку
|
|
тиск, Па
|
0.1 |
витрати, м3/с |
0.007 |
потужність двигуна, кВт |
2.8 |
|
довжина
|
5600 |
ширина |
2300 |
висота |
5605 |
маса, кг |
13050 |
3.3. Формування скловиробів
Формування виробів виконується на роторних склоформуючих машинах ВВ-7 та S-10.
Машина ВВ-7 має два столи – чорновий та чистовий на яких знаходяться 7 чорнових та 7 чистових формових комплекти. Чорновий стіл розташований над чистовим.
Формування виробів на роторних машинах виконується наступним чином. Перед прийомом чергової краплі скломаси форма змащується за допомогою двох форсунок високого тиску, що розбризкують графітову суспензію ML-7 (Німеччина). В момент подавання краплі в чорнову форму в горловій її частині починає діяти вакуум. Дія вакууму припиняється після оформлення шийки виробу. За цей час направляюча вирва відводиться в сторону, і чорнову форму, яка обернулася вверх дном зверху замикає донний затвор. видування пульки виконується знизу вверх, після чого чорнова форма відчиняється, і пулька обертаючись на 1800разом з горловими кільцями передається на чистовий стіл, де після розкривання горлових кілець виконується вакуумне видування виробу. Перед відчиненням чистової форми дія вакууму припиняється, відставлювач захоплює виріб за горлову частину і встановлює його на охолоджуючий стіл.
Охолоджуючий стіл призначений для зовнішнього охолодження виробів. На відміну від машини охолоджуючий стіл виконує переривчасті рухи. На столі можливо встановлення пристроїв для внутрішнього охолодження виробів або для оплавлення вінчику виробів.
Форми машини охолоджують вентиляторним повітрям, яке поступаючи у полу центральну колону, направляється по спеціальним каналам до керованих повітряних патрубків обдування форм чорнового та чистового столів.
Ці машини можуть бути оснащенні як одномісцевими та і двохмісцевими формами. Продуктивність машини ВВ-7 при однокрапельному живленні становить до 50 пляшок місткістю 500 мл за хвилину та до 80 пляшок за хвилину при використанні двохкрапельного живлення.
Машина S-10 є результатом удосконалення машин ВВ-7 та R-7. Принцип дії автомата S-10 аналогічний до дії ВВ-7, але він має 10 комплектів форм. Наявність парного числа секцій дозволяє одночасно виготовляти на автоматі два види виробів однакової ваги, в тому числі і вироби, які мають різну висоту або діаметр горлової частини.
Таблиця 3.3. – технічна характеристика склоформуючої машини ВВ-7
|
тип машини
|
ВВ-7 |
продуктивність, тис. шт./добу. |
37-100 |
|
діаметр шийки
|
до 52 |
діаметр корпусу |
до 125 |
висота |
до 375 |
маса виробів, г |
125-1150 |
витрати стисненого повітря, м3/год |
4 |
тиск стисненого повітря, МПа |
0,2 |
|
витрати повітря, що подається вентилятором, м3/год:
|
|
на охолодження форм
|
8 |
на охолодження виробів |
2,5 |
тиск повітря, що подається вентилятором, МПа |
0,0025-0,015 |
потужність двигуна, кВт |
3 |
витрати вакууму, л/с |
16000 |
|
довжина
|
2800 |
ширина |
1900 |
висота |
2400 |
маса, кг |
7000 |
Таблиця 3.4. – технічна характеристика склоформувальної машини S-10
|
місткість пляшок, мл
|
250 |
500 |
1000 |
продуктивність, шт./хв |
90 |
70 |
50 |
|
тиск стисненого повітря, МПа
|
|
для пресування
|
0.24 |
для руху робочих циліндрів |
0.17-0.21 |
тиск вакууму, МПа |
0.08 |
витрати стисненого повітря, м3/с |
0.146 |
|
довжина
|
5.2 |
ширина |
2.9 |
висота |
3 |
маса, кг |
10000 |
3.4. Відпалювання виробів
Під час формування виробів та їх охолодження між поверхневими та внутрішніми шарами виникає різниця температур, яка пов’язана з низькою теплопровідністю скла. В результаті нерівномірного охолодження внутрішніх за зовнішніх шарів скла в склі виникають напруження стиску та розтягання. швидкість зникнення напруження прямо пропорційна текучості та зворотно пропорційна в’язкості середи.
Після повного охолодження скла, тобто, коли температура по всьому об’єму стане однаковою, напруження, які виникли під час охолодження, або зникають або залишаються. Перше спостерігається, коли процес швидкого охолодження протікає при температурах, що виключають в’язкі деформації. Другий випадок пов’язаний з в’язкими змінами форми скла і дуже розповсюджений при отриманні загартованого або відпаленого скла.
Залишкові внутрішні напруження в склі тим більше, чим більше швидкість охолодження, чим товстіше стінка виробу і чим вище температура, від якої починається охолодження.
Якщо швидко охолоджувати позбавлене напружень скло, починаючи від температур, при яких воно набуває крихкість, тобто, якщо його в’язкість дорівнює1013-1014Па*с , то незалежно від того, яку швидкість охолодження використано, залишкові напруження в склі вже не виникатимуть.
Відпал скловиробів проводиться в чотири стадії:
попередній нагрів або охолодження виробів до вищої температури відпалу;
витримка виробів при цій температурі;
повільне охолодження, в інтервалі відпалу;
швидке охолодження виробів від нижчої температури відпалу до нормальної температури.
Відпал проводять в печах відпалу по попередньо розрахованому режиму. Від склоформувальної машини до печі відпалу вироби подаються у закритих з верху та з боків конвеєрах. Для запобігання виникнення заторів на поворотах до транспортеру та вході в піч відпалу встановлюється диск-ділильник для формування щілин поміж виробами.
Переставник формує паралельні ряди виробів з щілинами проміж ними в ряду 5-30 мм. Такі самі щілини підтримує конвеєр печі відпалу. вхід та вихід печі теплоізольовані ”п –подібною” шторкою.
Печі відпалу скляної тари класифікують по режиму роботи, джерелу тепла, способу передачі тепла, напрямку руху виробів, що відпалюються, та конструкції транспортних засобів.
Печі відпалу бувають періодичної та безперервної дії. В якості теплоносія використовують рідке, газоподібне паливо та електричний струм. За способом передачі тепла їх розділяють на печі прямого відпалу, муфельні та циркуляційні. До печей відпалу висувають жорсткі вимоги щодо рівномірного розподілення температур у внутрішньому просторі печі та точного утримання режиму відпалу скла.
У виробництві склотари використовують печі безперервної дії. Ці печі мають високу продуктивність, низькі витрати теплоносія на відпал виробів та надають можливість більш точно регулювати температурний режим.
Найбільш зручні, прості та ефективні електричні печі відпалу. Вони мають нагрівачі опору, які розміщуються всередині печі та концентруються на тих або інших ділянках печі у відповідності до кривої відпалу.
У виробництві склотари найкращішими себе виявили циркуляційні печі. Вони характерні тим, що для вирівнювання температури в них створюють перемінний рух повітря по висоті тунелю.
Таблиця 3.4. – технічна характеристика печей відпалу
|
тип печі
|
ПГУ 323 |
ПЕО 323 |
продуктивність, кг/год |
2500 |
2500 |
|
розміри робочого простору, м
|
|
висота
|
0,45 |
0.45 |
ширина |
1,2 |
1.2 |
довжина |
16 |
16 |
|
висота
|
2,51 |
|
|
ширина
|
3,26 |
|
|
довжина
|
23,67 |
|
|
ширина транспортуючої сітки, м
|
1800 |
|
|
швидкість сітки, м/хв
|
0,04-0,8 |
|
|
маса металоконструкцій футерівки, кг
|
|
|
|
витрати електроенергії,кВт
|
|
250
|
матеріал та строк служби нагрівачів, год. |
|
|
| | |
| | | |
Рисунок 3.5. - Схема дії конвективного теплообміну
Циркуляційним вентилятором 3 гаряче повітря забирається в верхній частині тунелю і поступає по боковим каналам поступає під конвеєрну стрічку 2, при цьому воно обмиває знизу вверх встановлені на ній вироби. Підігрів циркулюючого повітря здійснюється в бокових каналах за допомогою нагрівачів 1. циркуляційні вентилятори забезпечують вирівнювання температури виробів по довжині та по ширині відповідних секцій печі.
