Почти все известные машины для литья под давлением имеют
гидравлический привод, т. е. их механизмы приводятся в движение
жидкостью под давлением. Такой привод имеет ряд преимуществ:
механизмы машин работают спокойно, без толчков, поршни машин
передают большие усилия.
Работа гидравлического привода основана на физическом законе,
согласно которому давление, производимое на жидкость в замкнутом
сосуде, передается по всем направлениям с одинаковой силой.
Следовательно, если жидкость находится под давлением в одном или
нескольких сообщающихся сосудах, то давление, приходящееся на 1 см2
площади стенок, дна и крышек сосудов, иудсг одинаковым.
Передача давления жидкости к механизмам машин осуществляется
плунжерным нагнетательным насосом (рис. 16). Поршень / плотно
прилегает к стенкам цилиндра 2. В нижней части цилиндра и в трубе 3,
отводящей жидкость из насоса, установлены клапаны 4 и 5, которые
могут открываться только вверх. При движении поршня вверх в цилиндре
под поршнем создается разрежение. Под действием атмосферного
давления жидкость поднимается и открывает клапан 5. При опускании
поршня жидкость, находящаяся под поршнем, давит на клапан 5 и
закрывает его. Жидкость перетекает в трубу 3, открывая клапан 4.
Рис. 16. Схема плунжерного нагнетательного
насоса
Особенностью работы механизмов машин для литья под давлением
является не постоянный расход жидкости; в отдельные короткие
промежутки времени прессования расходуются большие объемы. Например,
в процессе прессования расплава за доли секунды расходуется до 10 и
более литров жидкости. Чтобы избежать применения насосов большой
производительности и обеспечить плавность движения механизмов, на
трубопроводе, соединяющем насос 1 с машиной 6, устанавливают
жидкостный аккумулятор (рис. 17), который накапливает жидкость с
высоким давлением и отдает ее, когда механизмы машины приводятся в
действие.
Аккумулятор машины для литья под давлением представляет собой
стальной баллон 3 с вентилем 2, установленным на трубопроводе,
соединяющем насос 1 с машиной 6. При включении насоса находящийся в
верхней части баллона воздух под давлением, передаваемым жидкостью,
начинает сжиматься, объем его уменьшается.
Рис. 17. Схема аккумулятора
В отличие от газов жидкости практически несжимаемы. Поэтому
жидкость передает давление, когда на нее постоянно действует какая
нибудь сила. Например, если отключить насос при давлении до 120 ат,
жидкость останется под давлением, так как в баллоне находится сжатый
воздух. Воздух будет давить на жидкость с такой силой, с какой
жидкость ранее сжала его, т. е. давление в баллоне будет 120 ат.
Если открыть вентиль баллона и слить 10 л жидкости, то объем воздуха
в баллоне увеличится на 10 л, давление в баллоне резко снизится.
Опытным путем можно установить, что в баллоне емкостью 250 л при
отборе 10 л давление снизится со 120 приблизительно до 90 ат.
Чтобы при отборе жидкости давление в баллоне снижалось меньше, перед
заполнением баллона жидкостью в него нагнетают больше воздуха, т. е.
создают в нем давление воздуха выше атмосферного. Если баллон
емкостью 250 л предварительно заполнить воздухом с давлением 65 ат и
накачать жидкостью с давлением 120 ат, то при отборе 10 л жидкости
давление в баллоне упадет не на 30, как раньше, а только на 10 ат.
В рабочем состоянии аккумулятор заполнен газом 4 и жидкостью 5.
Плунжерный насос не может постоянно давить на жидкость и поэтому,
создав нужное давление в аккумуляторе, автоматически отключается. В
это время аккумулятор сохраняет давление жидкости в трубопроводах, а
при включении того или иного механизма сжатый воздух выталкивает из
баллона жидкость и направляет ее в цилиндры машины. Давление в
баллоне падает незначительно. При определенном снижении давления
насос автоматически включается. Рабочей жидкостью является эмульсия
(механическая смесь масла и воды) или масло веретенное (тогда вместо
воздуха применяют азот). В машинах последних конструкций в качестве
рабочей жидкости применяют специальные негорючие жидкости,
улучшающие противопожарное состояние цеха.
Машины для литья под давлением делятся на два типа: компрессорные и
поршневые гидравлические. Компрессорные машины, в которых расплав
подается в пресс-форму под действием на него непосредственно сжатого
воздуха (газа), применяют редко.
Различают поршневые гидравлические машины с горячей и холодной
камерами прессования.
Машины с горячей камерой прессования используют главным образом для
литья сплавов с низкой температурой заливки на основе цинка, олова,
свинца.
Машины с холодной вертикальной (или горизонтальной) камерой
прессования применяют для литья всех сплавов.
