Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания)

Продавливание (экструзия) – способ получения кирпичей и блоков продавливанием массы через часть пресса – экструзионную решетку.

Состав смесей, которые можно использовать для получения кирпичей и блоков путем экструзии, такие же как и при методе прямого прессования, но лучше отработать их практически с учетом свойств местных природных материалов. Размеры добавок (щебенчатые или волокнистые) могут влиять только на качество среза при отрезке готового изделия в размер. (Желательно, чтобы они были менее 8 мм). При производстве пустотных кирпичей можно использовать вместо мелкого щебня просев (размером до 5 мм). При продавливании (экструзии) пресс прямого прессования используется как питатель. Своим пуансоном он забирает приготовленную смесь из бункера и продавливает ее через экструзионную решетку, образованную корпусом экструдера сна­ружи и пустотообразователями внутри. При про­хождении пустотообразователя смесь уплотняет­ся по сечению и выдавливается в виде бруса сече­нием 120×250 мм (для кирпича) или 200×200 мм (для блоков) на стол готовой продукции.

Отделение куска бруса необходимых разме­ров (для кирпича —90 мм, а для блоков —400 мм) производится отрезным устройством. Размеры отрезанных частей можно изменять в любых же­лаемых пределах. Чем мельче исходные матери­алы (щебень, органические добавки), тем ровнее край среза.

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) При использовании в качестве замков при кладке пазогребнеобразователей можно полу­чать блоки, которыми можно производить кладку без применения растворов, так называемую «су­хую» кладку (рис. 5), или при помощи «клеев» — растворов с соотношением «цемент: песок» — 1:2, сметанообразного состояния, которые наносят шпателем слоем толщиной 1—2 мм или обмакиванием.

Поскольку основные размеры блоков доста­точно строго выдерживают, то метод кладки из пазогребневых блоков может быстро освоить любой неспециалист-каменщик (правильному располо­жению блоков относительно друг друга способ­ствует замок «паз-гребень»). Пример такой сухой кладки показан на рис. 5.

Еще одно преимущество пресса — это возмож­ность использовать его как мялку-смеситель. По­скольку исходная глина может иметь большие кус­ки, их можно разбить на более мелкие, однако" для получения однородного состава смеси ее необхо­димо промять (как мучное тесто). Такого же эффекта можно достичь, если на выход экстру­дера надеть решетку (см. рис. 20) из Ст. 3, лист 8 мм с отверстиями 0 8 мм по всему сечению (как у мясорубки) и пропустить через нее куски глины (причем можно сразу вводить добавки: песок, глину).

3. Изготовление кирпичей обжиговым способоМ

Определение состава глины. Проверка глины на пригодность для изготовления кирпича произ­водится следующим образом. Сначала глину про­сушивают и затем растирают в порошок. Порошок насыпают в прозрачный стеклянный сосуд (мен­зурку или просто стеклянную банку), заливают во­дой и хорошо перемешивают. Можно глину про­сто залить водой на несколько дней с тем, чтобы она при перемешивании «разошлась» до взвешен­ного состояния (растворилась в воде полностью), для чего раствор изредка перемешивают. Если глина при перемешивании полностью переходит во взвешенное состояние («висит» в воде), дайте ей отстояться несколько часов, пока вода не станет прозрачной; внизу увидите слой песка, выше— слой глины, а над глиной может быть слой ила или других примесей. По количеству выпавшего в оса­док песка определяется довольно точно пригод­ность глины для производства кирпича или чере­пицы.

Пользуясь формулой A=100 х n/n+r, вычисляют процентное содержание песка в глине, где П — высота слоя песка в мм; Г— высота слоя чистой глины в мм.

Глины бывают тощие, средние и жирные. То­щие глины содержат более 20—30% песка. Они сильно шероховаты на ощупь. Шарик из такой глины 0 5 см при падении с высоты в 1 м на пол разваливается. Средние содержат песок в преде­лах 10—30%. Они на ощупь шероховаты, и шарик 0 5 см при отпускании с высоты в 1 м сплющивает­ся, но не рассыпается. Жирные содержат менее 12% песка. Эти глины на ощупь мягкие, пластич­ные. Тесто из них также мягкое. Стержни, изготов­ленные из него, не ломаются, но при высыхании трескаются.

Общее количество песка в глине для изготов­ления кирпича или черепицы должно быть не ме­нее 12—15% и не более 20—30% в зависимости от качества глины.

В глинах, идущих на производство кирпича, не допускаются включения камней, корней, веток и особенно известковых и меловых вкрапин, так как они усложняют переработку глины и резко повышают количество брака при сушке и обжиге.

Имеется другой («народный») способ опреде­ления качества глины. Для этого небольшое коли­чество глины замешивают уровня крутого теста и тщательно перемешивают вручную (мнут) до тех пор, пока она не перестанет прилипать к рукам. Изготовленный из этого теста шарик 0 5 см сдав­ливается двумя дощечками (лучше кусками сте­кла) до появления трещин. Если трещина появля­ется при сжатии на 1/4 диаметра (расстояние между дощечками — 4 см) — глина тощая и для обжига не годится. Если трещина появляется при сжатии на 1/3 диаметра (расстояние между дощеч­ками — 3,5 см) — глина средняя и ее можно при­менять для обжига.

Жирная глина дает трещину при сжатии на 1/2 диаметра (расстояние между дощечками— 2,5 см); в такую глину можно добавлять песок и полу­чать кирпич отличного качества.

Количество носка, добавляемого в глину, можно рассчитать по вышеуказанной формуле или опытным путем В зависимости от степени жир­ности глины. Песок необходимо брать промытым, очищенным от нежелательных включений — ила, камешков, растительных остатков.

Формовка и сушка. При заготовке глины впрок ее раскладывают на земле слоем толщиной до 40 см. При смешивании нескольких видов глины раз­личной пластичности или при подмешивании до­бавок (песок, шлак, опилки) дозировку лучше производить не на глаз, а с помощью емкостей (тачки, носилок или ведер), добиваясь строгого соблюдения пропорциональности компонентов и полной однородности массы.

Для формовки кирпича используют смесь те­стообразного состояния и формуют кирпич обычно методом пластического прессования или путем укладки теста в формы. Состояние этого те­ста должно быть таким, чтобы сохранялась форма опалубки. Это возможно только при влажности те­ста не более 18—20%. Такое тесто равномерно и без особого труда формуется, но долго сохнет при естественной сушке (другой возможности обычно ‘ не бывает). Для достижения конечной влажности кирпича-сырца до 6—8% требуется от недели до месяца сушки в зависимости от погодных условий и места (на сквозняке под кровлей сырец сохнет быстрее и качественнее, чем при других услови­ях.)

Готовность кирпича-сырца к обжигу устанавли­вают по следующим признакам: взятый из сред­них рядов кирпич ломают пополам и при отсут­ствии в середине темного пятна (признака влаж­ности), сырец признается годным для обжига.

С помощью описанного пресса, использу­ющего полусухое прессование (в некоторой лите­ратуре это называют сухим прессованием, но бо­лее правильно название «полусухое прессова­ние»), прессованию подвергается исходная смесь естественной влажности 6—8%, т. е. свежевскопанная глина со снятым сухим слоем. При копке глины ее хорошо размельчают, затем перемеши­вают с добавками и отправляют на формовку в бункер пресса. Воду при такой заготовке добав­лять не нужно, ее в глине достаточно. Готовность такого изделия к обжигу — через сутки сушки при теплой погоде.

При излишней влажности исходного сырья тре­буется досушка кирпича-сырца. Если после пред­варительной сушки влажность все еще достаточно высокая, сырец необходимо досушить в штабелях: кирпич укладывают в два ряда на ребро с зазором от 2—3 до 5—7 см. Ширина штабеля в основании 80 см, наверху —60 см. Чтобы кирпич не деформиро­вался, в нижние ряды ставят более просушенный сырец, выдерживающий нагрузку 10 рядов, в верх­ний — менее просушенный. Для укладки кирпича, в целях уменьшения брака (деформации), подго­тавливают горизонтальную площадку. Эта пло­щадка должна быть выше уровня грунта, чтобы предохранить кирпич от подтекания осадочных вод.

После укладки кирпичей штабели прикрывают сверху кусками толя или пластика для защиты от дождя и солнца. Прямое солнечное воздействие производит неравномерную сушку кирпича— в результате образуются трещины. Чтобы умень­шить возможность образования в кирпиче трещин при сушке, следует выкладывать кирпичи их тор­цовой частью по направлению господствующих ветров.

Печь для обжига кирпича. После выравнивания и очистки площадки (под печь) от растительного слоя производят ее горизонтальную планировку и трамбовку. Площадка должна быть на возвышен­ном месте, защищенном от грунтовых и осадоч­ных вод.

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) Один из видов обжиговой печи представлен на рис. 6. Ее вместимость 700—1500 шт. Это одна из самых маленьких печей. Внутренние размеры ее: ширина— 160 см, длина (в зависимости от предполагаемой загрузки) — от 132 до 208 см, вы­сота укладки сырца колеблется от 165 до 180 см. Высота печи выполняется соответственно выбран­ной высоте укладки.

Стены печи изготавливают из кирпича-сырца и делают толщиной в один кирпич (250 мм). Пере­крытие желательно сделать на металлическом каркасе, при условии, что каждый ряд кирпичей свода будет ложиться на две стальные полосы 8×40 мм, или стержни 0 20—24 мм, которые собираются в металлическую рамку при помощи свар­ки. Свод в середине должен иметь высоту над укладкой сырца не менее 30—35 см.

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) Топку формируют при укладке сырца в печи. Ширина топки 48—50 см, высота 38—40 см. В топке по всей длине нужно выполнить на высоте 25—30 см уступы на обеих стенках, куда потом укладывают колосниковые решетки (при исполь­зовании в качестве топлива угля). При обжиге дро­вами колосниковую решетку можно не устанавли­вать. Топка закрывается дверкой размерами 40X40 см.

В своде делают дымовые каналы сечением 25 X 28 см, а если обжиг ведется малокалорийным топливом (торфом или бурым углем), тогда преду­сматриваются еще и отверстия сечением 25×15 см, в которые по необходимости сверху подсы­пается уголь или торф. Эти отверстия должны иметь крышки.

Дымовая труба делается высотой до 5 м (из кирпича) с внутренним сечением 40×40 см или из любой огнестойкой трубы 0 30—40 см. Труба уста­навливается рядом с печью, с задней стороны печи (можно с одной стороны использовать заднюю стенку печи). Труба соединяется с печью дымовым каналом (сечением 40х30см), который делается в верхней части задней стенки печи.

На середине высоты укладки в стенках печи устраивают смотровые отверстия (25×15 см), ко­торые после просмотра закладывают кирпичами и замазывают глиной.

Кладку печи производят, учитывая необходи­мость частичной ее разборки при укладке и раз­борке садки. Боковые стенки, свод, задняя стенка, труба, а также угловые части передней стенки кла­дут на обычном глинопесчаном растворе. Та часть передней стенки, которая будет разбираться для разделки садка, укладывается без раствора. После заделки проема кирпичом стенка обмазывается глиной.

Садка. Укладывать в печь можно только хо­рошо высушенный сырец, иначе при обжиге по­требуется много топлива. Кроме того, недостаточ­но высохший сырец дает до 80% брака (главная причина — вскипающая влага при нагреве кир­пича ищет выход — образует трещины).

Укладку сырца в печь (рис. 7) производят так, чтобы в первых 3—4 рядах уложенного кирпича просветы между ними были (для кирпичей, распо­ложенных непосредственно вблизи топки) 10—15 мм, а по мере удаления (от топки дальше) увели­чивались до 25 мм. Ряды можно укладывать лю­бым способом, например, «решеткой» или «елоч­кой». Способы можно чередовать. Нужно помнить главное: каждый кирпич должен быть доступен обтеканию его дымовым газам. Расстояние между кирпичами садка и стенками печи должно быть в пределах 20—25 мм.

Обжиг. Печь начинают топить соломой, хворо­стом и затем дровами. Первая стадия —сушка. Это самая ответственная стадия. Топить следует неин­тенсивно, используя низкокалорийное топливо (отходы древесины), до тех пор, пока кирпич не из­бавится от внутренней влаги. Наличие влаги в кир­пиче определяется наличием конденсата в верх­них рядах. Просушку можно считать законченной, если на опущенном на 2—3 минуты в печь желез­ном штыре не будет влаги. Наличие влаги можно также определить рукой, поместив ладонь над вы­ходящими газами. Процесс сушки обычно зани­мает до 12 часов.

После того как будет установлено, что остаточ­ная влага удалена, огонь постепенно усиливают, доведя кирпич до темно-красного цвета (наблю­дая по своду). Подогрев длится до 9 часов, затем переходят на большой огонь до выхода огня нару­жу. Увеличение тепла производится только увели­чением подачи топлива. Если по какой-либо при­чине пламя начинает выбиваться из какого-либо места, это место сразу засыпают землей.

Когда в верхней части печи появится огонь (900—950°)— верхние ряды светло-красного цвета, а нижние— желтого, печь «ставят на остыва­ние». Для этого топочное отверстие закладывают кирпичом и обмазывают глиной, а на верх печи на­сыпают сухую землю или кирпичную пыль (можно сухой песок) слоем 10—15 см.

Температурный режим обжига характеризу­ется четырьмя этапами:

А) Сушка: температура 20—90°С, время 10—13 часов.

Б) Подогрев: температура 90—600°С; время 8—10 часов.

В) Обжиг: температура 600—1000°С; время 10—12 часов.

Г) Остывание: температура 1000—50°С; время 7—10 часов.

Контроль температуры обжига в печи произво­дится визуально по цвету свода:

А) Темно-красный, видимый в темноте,— 450— 500°С.

Б) Темно-красный — 600—650°С.

В) Вишнево-красный — 700°С.

Г) Светло-красный—850°С.

Д) Желтый—950—1000°С.

Е) Белый — 1200°С — ПЕРЕЖОГ!

Для качественного получения кирпича печь раньше выдерживали в закрытом состоянии до не­дели и лишь потом приступали к охлаждению. Это давало отличное качество, так как снятие терми­ческих напряжений происходило постепенно. Практически достаточно 7—10 часов. Охлаждение печи начинают пробивкой в топке малого отверстия — величиной с куриное яйцо, через час отвер­стие увеличивают вдвое, еще через час — уже вче­тверо. Таким образом, через 6 часов можно отк­рыть топочную дверку и ждать полного остуживания печи.

После остуживания разбирается передняя стенка печи и производится разделка садки, начи­ная с верхних рядов. После разборки, сортировки и выбраковки качественный кирпич складывают шта­белем плотно друг к другу. Недообожженный можно использовать в неответственных конструк­циях для перегородок или в верхних рядах кладки.

Определение качества кирпича. Причина бра­ка. Правильно обожженный кирпич— однород­ного оранжево-красного цвета. Он имеет правиль­ную форму с прямыми ребрами и ровными по­верхностями. При ударе металлическим молот­ком издает чистый звук. Недообожженный — имеет более светлый цвет, неоднороден на изло­ме. При ударе издает глухой звук (причина — не­достаточная температура или время обжига). Пережженный— имеет темно-серый или сине-черный цвет, часто со следами оплавления по по­верхности. При ударе издает высокий звук. Обра­зуется при чрезмерно высокой температуре обжи­га.

Повреждение углов и ребер изделия — резуль­тат небрежной переноски, транспортировки или не­осторожной укладки изделий в печи. Деформация изделия — недосушенность перед укладкой в печь. Мелкие трещины образуются при слишком быстром нагревании или охлаждении печи.

Крупные трещины и сквозное растрескивание изделия — результат неправильного соотношения глины и песка, плохого качества глины, наруше­ния режима сушки и обжига. Черный кирпич полу­чается из-за недостатка воздуха или из-за плохой его циркуляции в печи. Белые пятна на готовом из­делии — следствие неправильной просушки (пересушка).

4. Пресс конструкции Рудановского для формования блоков

(Модель Вторая)

Конструкция пресса (рис. 1 и 8) приспособлена для самодеятельного изготовления и дает воз­можность делать на нем строительные элементы методом прямого прессования и продавливания (экструзии) полусухой смеси. Такие возможности этого пресса делают его удобным для личного пользования.

Характеристики пресса: усилие — до 3 т, вес — 90 кг, производительность за 8 часов работы — до 2500шт. (6,7 м3) кирпича дырчатого 25x12x9 см, • или до 500 шт. (8,0 мэ) блоков пустотелых 20x20x40 см, или 250 шт. (20 м2) облицовочных блоков 20X40X9 см.

Усилие, развиваемое прессом (до 3 т), позво­ляет изготавливать на нем методом прямого прессования блоки размерами до 40x20x9 см, а также облицовочную и тротуарную плитку. Так как облицовочная плитка предназначена для об­кладки наружных стен зданий, предусмотрено на­несение любого рисунка на лицевую сторону пли­ток простыми резиновыми печатями или мозаики из эмалированной облицовочной плитки, стекла, металла, пластмассы, благодаря чему создается оригинальная внешность кладки. (Возможно по­добное облицовывание стройблоков.)

Если пресс работает как экструдер, можно вы­давливать брусья под кирпичи сечением 25 X 12 см любой толщины и любого профиля (сплошные, пу­стотные), брусья под размер блоков сечением до 20×20 см любой длины и любого профиля (сплошные, пустотные и пазогребневые). Пресс может быть использован также как мялка-смеси­тель.

При Наличии Оснастки И Технологии Пресс можно Использовать Для Штамповки И Вырубки Из­делий Из Металла, Пластмасс И Древесины, Получе­ния Соков Из Ягод, Фруктов И Овощей, Масла Из масличных Культур, Приготовления Брикетов И стаканчиков Для Рассады.

Пресс при высокой производительности прост и дешев в изготовлении и неприхотлив в эксплуа­тации. Он разработан с учетом дефицита и высо­кой стоимости металла и металлообработки. При его изготовлении требуется всего несколько дета­лей с токарной обработкой (невысокой точности, достаточно 3-го класса), что позволяет изготовить такой пресс самодельщику-одиночке в течение не­дели.

В прессе использована классическая схема гидравлического пресса, но вместо дорогосто­ящих и высокоточных гидроцилиндров, поршней, гильз, сальниковых и манжетных уплотнений используется самодельный силовой сильфон, именуемый в дальнейшем просто сильфоном, 0 580 мм, который совсем не имеет никаких уплот­нений в трущихся парах, так как последние просто отсутствуют. (В качестве резинового сильфона ис­пользуется обычная покрышка от шины легкового автомобиля — «Запорожца», «Жигулей» или «Мо­сквича».) Поэтому имеется возможность исполь­зовать детали низкой точности изготовления и об­работки.

Другое преимущество этого пресса перед тра­диционными гидравлическими в том, что в нем в роли рабочей жидкости используется не каче­ственное масло типа веретенного, а обычная вода, которая перекачивается самыми простыми и де­шевыми бытовыми насосами типа «Кама», «Агидель», НЭБ-1/20 или любыми другими их типами. Может использоваться вода из сети водопровода, если давление в нем не меньше 2,5 атм. На случай, если нет возможности достать такой насос, ниже приводятся чертежи самодельного погружного насоса, который разработан специально для дан­ного пресса и может иметь преимущества перед готовым бытовым насосом (см. рис. 23,24).

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) Принцип действия пресса позволяет, при необ­ходимости, достигать больших усилий за счет ис­пользования сильфона с большим диаметром. Для этого переходят на покрышки от грузовых ав­томобилей и даже тракторов. Расчетное усилие будет зависеть также от рабочего давления воды (оно не должно превышать рабочего давления по­крышки более чем на 25% от принятого в эксплуа­тации шин), а также от площади рабочих дисков. Ход сильфона зависит от ширины покрышки.

В расходную емкость объемом не менее 50 л (см. рис.1) заливают воду. Емкость может быть лю­бой формы (цилиндрической или прямоуголь­ной), изготовленной из любого материала (ме­талл, древесина, бетон или пластмасса). Вода за­бирается из емкости насосом Н (см. рис. 1) любого типа, любой конструкции и любого привода. Тип насоса выбирается в зависимости от возможно­стей, но с напором не менее 30 м. вод. ст. (давле­ние до 3 атм) при закрытой нагнетательной линии. Для ВС (см. рис. 1) — вентиля сливного Ду50, лучший вариант— пробковый кран. Для вентиля ВН нагнетательного — Ду15. Вместо обоих венти­лей лучше использовать пробковые краны из-за возможности их быстрого оперативного открытия и закрытия.

Емкость Е устанавливается ниже самого прес­са так, чтобы уровень жидкости в емкости был на 1,5 м ниже сильфона С. Или, по-другому, пресс устанавливается так, чтобы сильфон был выше уровня жидкости в емкости на 1,5 м. Увеличение разницы уровней снижает время разжатия пресса и повышает отрывное усилие пуансона от изделия.

Работа пресса от бытового насоса. Проще осу­ществляется работа пресса при прямом прессовании. Вентили ВН и ВС (см. рис. 1) закрыты. После за­полнения насоса водой и его пуска открывается вентиль ВН. Вода под давлением заполняет сильфон— происходит процесс сжатия. Изменением величины при открытии вентиля ВС можно уменьшить усилие на пуансоне, уменьшить скорость перемеще­ния пуансона, остановить переме­щение пуансона или произвести Его возврат вниз.

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) При полностью открытом вен тиле ВС расход сливной линии (диаметр сливного шланга Ш но менее 50 мм) намного выше производительности насоса этому опорожнение сильфона происходит довольно быстро — за 10—15 сек (при работающем насосе и открытом вентиле ВНl) Если при опорожнении сильфона дополнительно закрыть и вентиль ВН, опорожнение сильфона произойдет еще быст­рее.

Сжатие: вентиль ВС закрыт, вентиль ВН открыт.

Разжатие: вентиль ВС открыт, вентиль ВН за­крыт или открыт.

Для удобства управления маховик вентиля ВС лучше вынести «под руку», так как им приходится часто манипулировать. Сливной патрубок (шланг Ш) от вентиля ВС может быть металлическим, пластмассовым, резиновым. Необходимо иметь в виду, что соединение их с вентилем ВС должно быть герметичным (подсос воздуха не допускает­ся), иначе может затрудниться опорожнение силь­фона, и разжатия не произойдет.

Эта схема при работе с бытовыми насосами по­казала хорошие результаты по производительно­сти. Цикл «сжатие-разжатие» укладывается в 50 сек. Можно уложиться и в 8 сек, чего можно до­стичь, используя специальный самодельный на­сос, чертежи которого приводятся на рис. 23 и 24.

Чтобы насос работал правильно, при первом запуске воды в сильфон из него нужно выпустить воздух. Воздух можно выпустить проколом верх­ней части покрышки шприцевой футбольной иг­лой. Как только воздух выйдет, иглу из покрышки вынимают. Отверстие от прокола иглы само затя­гивается резиной.

Силовая (основная) часть пресса состоит из от­дельных узлов, которые легко разъединяются или соединяются так, что для перехода из транспорт­ного состояния в рабочее, от одного метода ра­боты к другому или от одного вида изделия на дру­гой требуется не более 10 минут.

Конструкция пресса приспособлена для изго­товления в самых простых условиях производства и даже в домашних условиях. Для сборки всего пресса достаточно только одной недели (для од­ного человека). Пресс не требует особой наладки, если изготовлен по приведенным ниже чертежам и рекомендациям. Он сразу способен работать без особой приработки узлов. Ниже приводится опи­сание его основных узлов; рамы, сифона, пуансо­на, матрицы, крышки.

Рама (рис. 9, 10). Сборку нижней части (детали Р1 и Р5) и ее прихватку производят на прямо­линейной ровной плоскости. Узел должен впи­сываться в прямоугольник со сторонами 682X 244 мм. После подгонки и правки стыки деталей Р1, Р5 проваривают.

К полученному сварочному узлу с помощью болтов и гаек М10 присоединяют упоры Р6. Выступающие концы должны быть в одной плоскости (при постановке на ровную плоскость узел не должен ка­чаться). Упорами Р6 узел приваривают к лицевой ча­сти нижнего диска сильфона СЗ. При правильной сборке, если отсоединим узел от упоров, приварен­ных к диску, мы свободно должны их соединить, даже поменяв местами упоры, т. е. во всех четырех положениях. Это условие нам пригодится, когда мы будем делать переход от изготовления кирпича к изготовлению облицовочной плитки или наоборот (там потребуется поворот рамы на 90°).

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) Присоединяем к полученному узлу стойки связи РЗ, а к ним верхние ребра Р2. Стойки связи привариваются между собой полосами Р4.

Сильфон (рис. 11 и 12). Деформирующимся элементом сильфона является самая распростра­ненная автопокрышка 6,45-13 или 6,15-13, причем пригодна и изношенная по протектору, но не по­врежденная по корду и без дырок. В принципе можно использовать любые типы покрышек от легкового автомобиля, но тогда меняются соот­ветственные размеры. Для указанных размеров покрышек С1 имеет внутренний диаметр бортов 330 мм.

Сначала готовится пуансоновая тумба С9 (рис. 13). Из заготовленных деталей Т1, Т2, ТЗ, выправ­ленных и зачищенных, сваривают короб прямо­угольной формы (с отклонениями по диагонали не более 0,5 мм). Все наружные части зачищаются. После этого производится разметка отверстий. Разметку и сверловку отверстий лучше произво­дить по готовым пуансонам, поставив соедини­тельные болты. Потом, соединив пуансон с тумбой с помощью болта и гайки MW (поз. Т4), гайки привариваются к тумбе, а соединительные болты выкручиваются. Пуансоновая тумба (см. рис. 11) приваривается на размеченный верхний диск с лицевой стороны в углах длиной сварного шва 25—30 мм.

Ограничители С16 привариваются при сборке пресса. Уложив покрышку на два стула или ска­мейки одинаковой высоты с зазорами между ни­ми, укладывают на верхний борт готовый верхний диск в сборе с тумбой. Снизу вставляют анкеры С4, которые цепляются за кольцо С8 (из проволоки 0 8 мм), с внутренним 0 330 мм. На резьбовую часть анкера, которая пропускается через диск, надевают коническую резиновую втулку С7, которая зажи­мается через металлическую шайбу С6 гайкой М8 (С5) в пространство между стенками отверстия и стержнем анкера. Часть анкера, которая будет охва­тываться резиновой втулкой, обязательно должна быть гладкой (без резьбы), иначе в этом месте будет течь. Отверстия в диске и анкер в месте посадки втулки при сборке смазывают густой масляной краской. Гайки затягивают равномерно по всей ли­нии окружности до упора. Если все детали силь­фона сделаны достаточно точно, гайки упираются в конец резьбы анкеров, что важно для уплотнения. Перетяжка гаек может привести к разрушению бор­та, а недожатие — к возможной течи.

Дополнительные Рекомендации По Сборке. Диск и борт покрышки в местах их контакта смазы­вают густой масляной краской. Если нет резины необходимой толщины для изготовления резино­вых втулок, можно взять два листа более тонкой резины и склеить их клеем «Момент», резиновым или им подобным. Для втулки заготавливают прутки 0 11 мм. В них делают отверстия диаме­тром 7,5 мм. Полученная шайба надевается на оправку — кусок прутка 0 8,5 мм, наружный диа­метр обтачивается (доводится) до необходимых размеров вручную. Делается это легко и быстро на наждаке. (Если возможно использование токар­ного станка — задача упрощается.)

Покрышку переворачивают и ставят ее на пуансоновую тумбу. Подготавливается нижний диск СЗ. К диску с лицевой стороны присоединяется фланец СП. Болты С14 пропускают в отверстия со стороны диска, фланец притягивается гайками С15. Головки болтов приваривают к диску, делают контрольно-сборочные отметки на фланце и диске (к примеру, наносят метки керном) для об­легчения последующей сборки. Гайки раскручива­ются, фланец снимается. Собирается и провари­вается патрубок, состоящий из фланца С11, куска трубы СЮ и заглушки С13.

Крепление нижнего диска к борту покрышки аналогично креплению верхнего диска. После за­крепления нижнего диска к покрышке на выступа­ющие резьбовые части приваренных болтов наде­вается прокладка С12, смазанная с обеих сторон густой краской. По контрольным меткам соединя­ется патрубок, который притягивается гайками до упора.

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания)Испытание сильфона на прочность и плотность производят после полной сборки пресса. К за­глушке С13 приваривают трубу или патрубок соот­ветствующего диаметра и длины для подсоедине­ния шланга.

Сильфон соединяется с рамой после предвари­тельного снятия одного ребра Р2.

Пуансон. В конструкции данного пресса ис­пользуют три вида пуансонов (рис. 14): для ка­ждого вида изделий — свой пуансон. Пуансон предназначен для передачи усилия сильфона на смесь в матрице (или экструдере).

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) Пуансон жестко крепят к пуансоновой тумбе болтами МЮ, и он должен свободно перемещаться в матрице или экструдере с зазором до 1 мм на сторону. Конструкция пуансонов принципиально одинакова, меняются только размеры. По обозна­чению пуансоны делятся: ПП — пуансон прямого прессования, ПБ— пуансон экструдера блоков, ПК — пуансон экструдера кирпичей. Каждый пуан­сон имеет плату с размерами производимого из­делия: ПП1 (ПБ1 или ПК1). К плате привариваются ребра жесткости ПП2 (ПБ2 или ПК2), в которых имеются отверстия 0 10,5 мм. Через эти отверстия пуансоны крепятся к пуансоновой тумбе болтами МЮ.

Ребра ППЗ (ПБЗ или ПКЗ) предотвращают пере­кос пуансона в матрице (экструдере).

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) Матрица (рис. 15) — это самый сложный в изго­товлении и ответственный узел. Для ее сборки же­лательно изготовить сборочный кондуктор — де­ревянный короб с точными размерами 200X400x200 мм и строго перпендикулярными ребрами, что проверяют по диагоналям. Все де­тали перед сборкой обязательно рихтуют так, чтобы их плоскости были прямолинейными. Из­гибы, перекосы, а также поверхностные дефекты не допускаются.

Короб-кондуктор укладывается на ровную плоскость и к нему прижимаются струбцинами стенки М1 и М2. При отсутствии струбцин можно просверлить по два отверстия 0 3 мм в противопо­ложных краях стенок и через эти отверстия при­бить гвоздями стенки к брусу-кондуктору. Стенки прихватывают сваркой только снаружи. Сразу по­сле этого гвозди вынимают, а короб-кондуктор вы­бивают. Проверяют размеры полученного короба по внутренним размерам (пуансон должен пере­мещаться достаточно свободно). При удовлетво­рении требований полученный узел проваривают по стыковым швам (только снаружи). После при­хватки и сварки, если необходимо, производят рихтовку.

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) К готовому узлу приваривают кронштейн МЗ с ограничителями М4, которые предварительно собираются помощью болтов МЮ на верхних ребрах Р2 рамы. Затем приваривают упоры-бобышки М5, представляющие собой отрезки прутка диаме­тром 25 мм.

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания)Крышка (рис. 16) предназначена для закрытия матрицы сверху. Она представляет собой пла­стину К1 (лист 6 мм), входящую в матрицу с не­большим зазором. Чтобы крышка не провалива­лась в матрице, привариваемые ребра жесткости К2 имеют размеры, перекрывающие размеры ма­трицы и служат ограничителями. На центральное ребро приваривается седло К5 (обрезок трубы 3/4 длиной 25 мм). Седло предназначено для фик­сации крышки петлей Мб матрицы (см. рис. 15). После приваривания торцовая часть седла вместе с ребрами обтачивается на наждаке так, чтобы петля свободно фиксировалась при закрытии ма­трицы крышкой.

Надев крышку на матрицу, подгибают петли Мб из проволоки 0 10 мм так, чтобы проволока хо­рошо обтягивала упоры и седло крышки. Концы петли приваривают к коробу матрицы.

Для качественного получения облицовочной плитки (блока) желательно иметь гладкую рабо­чую поверхность формы, но простой прокат, ис­пользуемый при изготовлении матрицы, этим тре­бованиям не всегда соответствует. Поверхность для выглаживания можно зашпаклевать. Матрица кладется стенкой на горизонтальную поверх­ность; Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания)Внутренняя поверхность нижней стенки за­чищается и проклеивается (промазывается) эпо­ксидным клеем или шпаклевкой, после схватыва­ния которой матрица кладется на другую сторону и с ней проводится та же операция. Поело полной обработки всех плоскостей они выравниваются и зачищаются наждачной бумагой. При отсутствии эпоксидного клея или шпаклевки для выравнива­ния поверхности можно использовать многослой­ное покрытие нитроэмалью с последующей за­чисткой. Для ускорения этого процесса металл ма­трицы нужно нагреть хотя бы до 40°С.

Пресс-экструдер (рис. 17) состоит из пресса прямого прессования, используемого в качестве питателя, бункера рабочей смеси, экструзионной решетки, отрезного устройства (см. рис. 21) и не­скольких соединительных элементов. Нужно иметь два типа экструзионных решеток, предна­значенных для продавливания кирпичей и бло­ков.

Экструзионные решетки образуются снаружи корпусом экструдера и внутри — пустотообразователями. При продавливзнии полусухой смеси через экструзионную решетку она уплотняется по сечению и выдавливается в виде бруса заданного сечения, который далее нарезают на отрезки не­обходимой величины отрезным устройством

Экструдер собирается анало­гично матрице, но с некоторыми особенностями из-за большей длины. Также при сборке ис­пользуются короба-кондукто­ры: по два короба длиной 150 мм с сечением изделия. Сборка обоих экструдеров аналогична.

5. Пресс-экструдер

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) Пресс экструдер (рис. 17) состоит из пресса прямого прессования, используемого в качестве питателя, бункера рабочей смеси, экструзионной решетки, отрезного устройства (см. рис. 21) и нескольких соединительных элементов. Нужно иметь два типа экструзионных решеток, предназначенных для продавливания кирпичей и блоков.

Экструзионные решетки образуются снаружи корпусом экструдера и внутри – пустообразователями. При продавливании полусухой смеси через экструзионную решетку она уплотняется по сечению и выдавливается в виде бруса заданного сечения, который далее нарезают на отрезки необходимой величины отрезным устройством.

Экутрудер мобирается аналогично матрице, но с некоторыми особенностями из-за большей длины. Также при сборке используется коробка-кондукторы: по два короба длинной 150 мм с сечением изделия. Сборка обоих экструждеров аналогична, и поэтому ниже

Рис. 17. Пресс-экструдер: 1 — стол для готовой продукции, 6 — бун­кер, П — питатель, О — отрезное устрой­ство, х — ход, Э1 шЭ2 — соединительные элементы, ЭБ — усаливающая корпус пла­стина, ПБ — пуансон экструдера блоков. Сечение по А — А (для экструдера блоков, и —для экструдера кирпичей) см. на рис. 18 и 19.

Описывается последовательность сборки корпуса экструдера блоков (рис. 18), ана­логично производится сборка корпуса экструдера кирпичей (рис. 19).

Уложив на ровную поверхность нижнюю стенку ЭБ2, а на нее (в торцах) короба-кондукторы, сверху на них укладывают стенки ЭБЗ и ЭБ4, а сбоку прислоняют стенки ЭБ1. Детали предварительно прихватывают между собой сваркой: сна­чала торцы корпуса, а затем с перемещением кон­дуктора делают прихватку по всей длине корпуса. После выбивки кондукторов проверяют корпус: свободно ли проходят пуансоны внутри корпуса по всей длине. При необходимости корпус рихтуют. Окончательное проваривание швов производят прерывистым швом по 20— 30 мм с шагом 50—60 мм.

Далее собирают пустотообразователи ЭБ10. Они должны быть одинако­выми по размерам и форме. Ставят и корпус вертикально, выходом вверх. Подвязывают крайние пустотообразователи за утолщения (как бы на растяж­ках) и выставляют их по торцу корпуса, так, чтобы все торцы пустототообразователей были бы ниже торца корпуса на 0,5—1,0 мм. В таком состоянии надева­ются гребенки ЭБ8 и ЭБ9 и приварива­ются к стенкам корпуса. Если какой-то пустообразователь будет выступать за границы торца корпуса, надо сделать подгонку его опорных частей (подва­рить или сточить).

В правильно приваренные гребенки пустотообразователи вставляются (и из них вынимаются) свободно.

Выходной торец корпуса усиливают пластинами ЭБ6 и ЭБ7 (отступив на 5 мм от торца).

Со стороны пуансона приваривают кронш­тейны ЭБ5 с ограничителями ЭБ11, предвари­тельно закрепленными на верхних ребрах Р2. Чтобы не делать лишней подгонки, проваренный корпус вставляют в собранный пресс прямого Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания)

Прессования между верхними ребрами, надевая на пуансон. Пуансон должен свободно переме­щаться в корпусе. В этом же положении закре­пляют соединительные элементы Э1 и 32 (рис. 17) и отрезное устройство 0 (рис. 21).

6. Специальный погружной насос с изменяемой характеристикой

Для повышения производительности прессов предлагаемой конструкции желателен более производительный насос. Хорошо бы достать про­мышленный насос типа 2К6 или 2К9 и работать по схеме для бытовых насосов, но раздобыть такой непросто.

Можно самим изготовить погружной насос, бо­лее подходящий именно для описанного пресса. Его производительность позволит уложить цикл «сжатие— разжатие» в 8 сек, т. е. за 8 сек можно получить кирпич стандартных размеров.

Работает пресс так. Сильфон пресса соединен с нагнетательным патрубком резино­вым шлангом 0 50 мм. Насос нахо­дится в воде, уровень которой на 1,5— 2,0 м ниже уровня сильфона. Крыль­чатка насоса вращается от двигателя. В днище насоса введена гильза диф­фузора, в которой перемещается диффузор Д (рис. 22).

Если диффузор находится в ниж­нем положении, крыльчатка «моло­тит» воду как активатор в стиральной машине, не создавая существенного давления в нагнетательном патрубке, а разница уровней жидкости создает в сильфоне разряжение с усилием до 150—200 кг, что вполне достаточно для отрыва от изделия и опускания пуансона.

Если диффузор приблизить к крыльчатке с минимальным зазором, крыльчатка создает давление, завися­щее только от ее диаметра и числа оборотов вращения. Наш насос разви­вает напор до 25 м вод. ст. (2,5 атм) при 3000 об/мин., и этого вполне достаточ­но, чтобы создать на пуансоне усилие до 3000 кГ.

Управление изменением направ­ления воды происходит только за счет перемещения диффузора. Конструкция специального насоса (рис. 23 и 24). Самой сложно деталью

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания)

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания)

Насоса является крыльчатка Н19. Она состоит из отдельных деталей: обтекателя, диска и равно­мерно расположенных 6—12 лопаток. К диску приваривается обтекатель, на котором заранее сделана разметка расположения лопаток. Заго­товленные лопатки располагают по разметке и приваривают с внутренней стороны загиба. Если части лопаток, обращенные к диффузору, после сварки будут выступать на разную величину, их можно выровнять на токарном станке так, чтобы резец одинаково касался всех лопаток.

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) На вал Н5 надевают втулку упорную HI6. Через отверстия во втулке просверливают отверстие в валу. Втулку закрепляют заклепкой 0 6 мм. Наде­вают шайбу скольжения Н17, подшипник скольже­ния Н18, вторую шайбу скольжения Н17 и крыль­чатку Н19. Засверловку вала в месте крепления крыльчатки производят так, чтобы зазоры в на­боре позволяли валу свободно вращаться в под­шипниках. Крыльчатка закрепляется заклепкой С другой стороны вала надевается муфта соедини­тельная Н4, которая закрепляется тоже заклепкой 0 6 мм.

Собранный вал вставляют в чулок НЗ, вварен­ный в крышку Н7 муфтой вперед со стороны ле­пестков до тех пор, пока лепестки не остановятся в проточке подшипника. Вал должен свободно вращаться без биения. Этого можно добиться пу­тем равномерного подгиба лепестков с проверкой контрольным проворачиванием вала.

В крышку Н7 насоса вваривают патрубок Н6 и, вставив чулок свободной стороной и выдерживая перпендикулярность, прихватывают чулок. Шов сразу после проверки немедленно остуживают во­дой во избежание выгорания подшипника.

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) На двигатель закрепляют фланец Н2. Приме­ряют соответствие длины чулка и вала двигателя. При необходимости более длинную деталь можно укоротить. Нужно иметь в виду, что фланец в этой конструкции изображен в расчете на присоедине­ние обычного 3-фззного двигателя на 4 кВт и 3000 об/мин. При использовании других двигате­лей размеры фланца будут другими.

Для передачи момента вращения от вала элек­тродвигателя через муфту насоса в валу засверливается сквозное отверстие 0 8 мм, в которое встав­ляется фиксатор (кусок прутка диаметром 8 мм из Ст. 3, длиной 40 мм). Чтобы он не выскакивал при вращении вала, с обеих сторон его нужно немного расклепать или накернить.

К крышке Н7 насоса прикручивают фланец НЮ,

В который вставляется до упора корпус Н11 (отре­зок трубы) и сначала прихватывают сваркой к фланцу, фланец с корпусом проваривают и сни­мают. После остывания они снова присоединя­ются к крышке с помощью болтов и гаек, но уже с резиновой прокладкой Н20 толщиной 3 мм.

На ровную плоскость кладут донышко Н13, в отверстие которого, до упора с плоскостью, встав­ляется гильза диффузора Н14, которая прихваты­вается, а затем и приваривается к донышку. Если их сборка проводилась на ровной поверхности, например, на металлическом листе, то перпенди­кулярность деталей будет достаточной. После остывания деталей в проточку гильзы вставляется сальник Н29, а затем и диффузор HI5. К диффу­зору собирают коромысла Н25 с фиксаторами Н28, соединенными с тягой короткой Н24 и тягой длинной Н26 с помощью заклепок 0 6 мм (Н27) или болтов Мб с гайками и контргайками.

Производство кирпичей и блоков методом экструзии (продавливания) С помощью коромысел Н25 выводят раструб диффузора так, чтобы фиксаторы дошли до упора в гильзе диффузора. В таком состоянии узел до­нышка вставляется в корпус осторожно до упора раструба диффузора в крыльчатку. С помощью осторожных перемещений донышка находят по­ложение, когда раструб ляжет на крыльчатку рав­номерно по всей окружности. В таком положении донышко прихватывается к корпусу. Диффузор и сальник вынимаются. Корпус и донышко провари­ваются. Внутрь равномерно по окружности встав­ляют ребра Н12, которые привариваются к кор­пусу и донышку. Эти ребра предназначены для уменьшения энергии закручивания жидкости — эффекта воронки.

Снова вставляют сальник и диффузор. Навеши­вают коромысла с тягами. Укладывают прокладку Н20. Корпус насоса соединяют с крышкой. После затяжки болтов устанавливают и приваривают кронштейны Н23. При перемещении длинной тяги диффузор должен перемещаться с небольшим усилием. Насос можно испытывать совместно с прессом.

НЕКОТОРЫЕ КОММЕНТАРИИ

1. Большинство деталей лучше заготавливать на гильотинных ножницах или резаком. Затем сле­дует отрихтовать и зачистить все края от заусен­цев, наплывов и окалины.

2. Сварка производится катетом шва 4.5 мм.

3. На некоторые детали здесь не приводятся чертежи, поскольку размеры их определяются сборочным чертежом, их основные размеры да­ются также в подписях под рисунками.

Кроме того, надо запомнить, что запись «болт М10х30» — означает, что болт М10 имеет длину

Без головки 30 мм; запись «труба 0 50×3» озна­чает, что 0 нар. = 50 мм, толщина стенки =3 мм; числа в записи позиций «С14, СЗ, С12, С11, С15» оз­начают очередность деталей в сборке.

4. Точность изготовления и чистота обработки деталей — не выше 3 класса.

5. Сильфон, насос и емкость для воды соединя­ются резиновым шлангом или трубой вн. = 50 мм, но не рукавом.

6. Все размеры на рисунках даны в мм.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *