Для удобства работы прессы, начиная с усилия 5 Мн (500 тс), снабжают выдвижными столами (рис. 134). Передвижные столы позволяют заранее устанавливать на них различный требуемый по ходу процесса ковки рабочий инструмент (бойки) и по мере надобности вводить его в рабочую зону пресса, иногда вместе со слитком, установленным для осадки. Передвижные столы у тяжелых прессов [усилием более 30 Мн (3000 тс)] бывают дву­сторонними, с передвижением за фасад и за тыльную сторону пресса. При наличии манипулятора, а современные установки обязательно должны быть снабжены манипуляторами [манипу­ляторы строят грузоподъемностью до 1,5 Мн (150 тс), достаточ­но стола с односторонним выдвижением, поскольку площадка с фасадной стороны пресса занята манипулятором. Имеются прес­сы, оборудованные не только продольными столами, но и попе­речными* служащими для перемещения инструмента в боковые стороны (см. рис. 134,6).

При наличии манипулятора у прессов, имеющих достаточный просвет для размещения передвижного стола с закрепленным на нем рабочим инструментом, передвижной стол можно устра­ивать поперечным, т. е. передвигающимся в боковые стороны.

Гидравлические цилиндры для передвижения стола часто из­готовляются поршневого типа. В противном случае необходимо устанавливать отдельные цилиндры для передвижения стола в одну и другую стороны (см. рис 134, а). Усилие на плунжере (поршне) выдвижного стола составляет 1,5—3.5% (и даже 5%) от номинального усилия пресса. Ход плунжера (поршня) обыч­но меньше общего хода стола. Ход стола осуществляется за не­сколько ходов плунжера (поршня) с перецепкой его поперечи­ны со столом при помощи пробки (стопора Л, см. рис. 134). Для этого в столе (иди промежуточной детали) имеется ряд проме­жуточных отверстий. Для фиксации правильного положения стола с инструментом в рабочей зоне пресса имеется специаль­ный боковой гидравлический стопор-фиксатор. Направляющие стола должны быть хорошо защищены от попадания на них ока­лины.

Прессы снабжают также нижними гидравлическими вытал­кивателями, располагаемыми в основании пресса по централь­ной его оси иди вне рабочего пространства пресса (см. рис. 134, с) для выталкивания поковки из нижнего инструмента, выдвинутого на столе пресса. Усилие выталкивателя составляет 2,5—6% от номинального усилия пресса. Сальниковое уплотне­ние плунжера выталкивателя должно быть обращено вниз во избежание попадания окалины.

Для этого плунжер устраивают неподвижным, закрепленным колонками в нижней неподвижной поперечине пресса, а цилиндр — подвижным (см. рис. 134, а), осуществляющим выталкивание,

У тяжелых прессов сбоку на верхней неподвижной поперечи­не имеются специальные гидравлические цилиндры для подвес­ки и подъема накладного инструмента.

Цилиндры и плунжеры. В современных гидравлических прес­сах применяют рабочие и ретурные цилиндры главным образом плунжерного типа, так как они имеют более надежные уплотне­ния, чем цилиндры поршневого типа. Цилиндры поршневого ти­па работают достаточно удовлетворительно только на прессах с индивидуальным приводом от масляных (ротационных) насо­сов. В этом случае уплотнение скользит по поверхности ци­линдра, заполненного маслом, вследствие чего износ его значи­тельно уменьшается.

В рабочий цилиндр плунжерного типа жидкость подводится, как правило, через отверстие, расположенное по оси днища. Здесь же устраивают дроссель-тормоз в виде стержня 1 на плунжере

2, перекрывающего отверстие в днище (рис. 135) для вы­хода жидкости в конце хода при подъеме подвижных частей пресса. Применение вставных днищ для цилиндров при давле­нии жидкости 200 Мн/м² (200 ати) и выше нельзя считать целе­сообразным из-за упругой деформации цилиндров и нарушения вследствие этого герметичности места соединения днища с ци­линдром,

У небольших прессов, использующих давление жидкости ме­нее 200 ати_у цилиндры могут отливаться совместно с неподвиж­ной поперечиной [стальное литье 6_B=5 Мн/м² (5О-—60 кГ/см²), б=16%]. Для давления жидкости 20 Мн/м² (200 ати) и выше применяют только кованые цилиндры из стали 35—45 и стали, легированной никелем (Ni 1,5%).

Кованые цилиндры вставляют в соответствующие направ­ляющие гнезда в поперечине и закрепляют в ней при помощи фланца и болтов, иногда через накладки (см. рис. 135, а). Уси­лие от давления на дно цилиндра воспринимается его фланцем, рассчитываемым на смятие и на срез.

Внутренний диаметр D_в цилиндра выполняется на 10—15 мм больше диаметра плунжера. Последний направляется в цилинд­ре при помощи вставной бронзовой (или биметаллической) втул­ки (см. рис. 135, а), к торцу которой прижимается уплотнение.

У ретурных цилиндров гидравлических прессов желательно, а в некоторых случаях обязательно (см. рис. 124), устанавливать предохранительный клапан на случай, если при жидкости, за­пертой в ретурных цилиндрах, в рабочие цилиндры будет посту­пать жидкость высокого давления вследствие неисправности или неправильной наладки распределительных клапанов. Жидкость высокого давления, воздействуя на рабочие плунжеры, вызовет повышение давления в ретурных цилиндрах до опасных преде­лов, способных разорвать эти цилиндры. Пружина предохрани­тельного клапана регулируется таким образом, чтобы при повы­шении давления в ретурном цилиндре на 25—30% выше давле­ния в аккумуляторе, предохранительный клапан открывался для выпуска жидкости из ретурных цилиндров на слив.

Плунжеры выполняют в основном пустотелыми (см. рис. 135, б) и только для малых прессов—сплошными (см. рис. 135, а). Рабочую поверхность плунжеров тщательно шлифуют и полируют для лучшей работы уплотнения.

Чтобы при нецентральном нагруженни пресса возникающий опрокидывающий момент не вызывал воздействия плунжеров на направляющую втулку цилиндра и на уплотнение, плунжеры у современных прессов устраивают с промежуточным стержнем 3 {см. рис 135, б), имеющим на концах шаровые опорные поверх­ности. Жесткое крепление рабочих плунжеров в подвижной траверсе

допустимо только у одноцилиндровых прессов небольшого номинального усилия (см. рис. 135 а).

Для разгрузки колонн при эксцентричных нагружениях прес­са у современных тяжелых прессов устраивают холостые на­правляющие цилиндры поршневого типа, расположенные цент­рально (см. рис 135, б). Поршни не имеют уплотнений к связаны шарнирно со специальным хвосто­виком подвижной траверсы. В не­которых выполненных ранее кон­струкциях эти цилиндры одновре­менно используют как рабочие, но это не рационально и приводит к быстрому расстройству уплотне­ния на поршне.

У весьма мощных штамповоч­ных гидравлических прессов, на­пример, у прессов усилием 500— 750 Мн (50000 и 75000 тс) для разгрузки колонн установлены автоматически управляемые ци­линдры, компенсирующие экс­центричное нагружение пресса.

Колонны пресса. Колонны свя­зывают верхнюю и нижнюю попе­речины. Одновременно они слу­жат для направления подвижной траверсы пресса и восприятия не только растягивающего усилия, но и опрокидывающего момента, воз­никающего при эксцентричной на­грузке пресса. Даже при цент­ральной нагрузке они как эле­мент упругой рамы работают на сложное сопротивление—растя­жение и изгиб.

Колонны изготовляют кованы­ми. Сплошными их выполняют при диаметре до 800 мм. В более крупных колоннах иногда вы­сверливают осевое отверстие диаметром 150—300 мм, а отвер­стия диаметром более 350 мм получаются ковкой с оправкой. Пустотелые колонны иногда стягивают болтами (рас. 136). Если площадь поперечного сечения этих колонн равновелика площади поперечного сечения сплошных колонн, то пустотелые колонны имеют больший момент сопротивления, что является их преимуществом. Конструкция колонн бывает с буртами 2 (рис 137, а), имеющими конусные посадочные сходы 1, и без буртов (рис. 137, б). В последнем случае колонны затягивают у каждой не­подвижной поперечины (нижней и верхней) двумя гайками —

внутренней 2 и наружной 1. Для средних и крупных прессов при­меняют стальные литые гайки, разъемные по диаметральной плоскости и стянутые болтами. Посадочные гнезда в верхней и нижней поперечинах имеют диаметр на 1—2 мм больший, чем центрирующие части колонн.

Для затяжки колонн, не имеющих буртов, крайние гайки У всех колонн устанавливают на одинаковом расстоянии. Затем пресс нагружают усилием на 20—30% больше номинального и внутренние гайки затягивают до отказа.

Затяжка гаек на колоннах, имеющих бурты, требует предва­рительного разогрева затягиваемого участка колонн. Для этого применяют перегретый пар, пламя горелок или раскаленные прутья металла. Нагревают колонны через осевые сверления на длине затягиваемой части; на концах сплошных колонн для это­го делают осевые сверления диаметром 40—60 мм на соответ­ствующую глубину. Расстояние между опорами буртов на всех колоннах пресса должно быть выдержано с допуском ±0.1 мм. ' Применение колонн без буртов может привести к перекосам неподвижных поперечин в результате неточностей, допущенных при затяжке колонн, а следовательно, и к возникновению допол­нительного изгибающего их момента. Поэтому опорные гайки таких колонн следует устанавливать особенно тщательно. На контакте гайки с поперечиной удельная нагрузка допускается до 80 Мн/м² (800 кГ/см-)'.

При работе пресс всегда имеет некоторую качку, сопровож­дающуюся иногда срывом резьбы у нижних внутренних гаек.

В ряде конструкций прессов колонны имеют опоры через баш­маки на фундаменте (рис 137, в). При этом нижние внутренние гайки оказываются излишними; вместо них закладывают раз­резные конические втулки, центрирующие колонну и предохра­няющие гнездо поперечины для колонн от попадании окалины и других частиц. В последнее время стали применять верхнюю не­подвижную поперечину подвесного типа (см. рис 137, в) с опо­рами на торцы колонн. Гайки колонн в этом случае затягивать не требуется. Необходимо лишь обеспечить, чтобы опорные по­верхности соответствующих гаек находились в одной плоскости с допуском не более ±0,1 мм и одновременно расстояние между гайками каждой колонны было выдержано с допуском не более 0,2 мм.

Допускаемое напряжение в колоннах, изготовленных из ста­ли, содержащей 0,3—0,35 углерода и 1,5—2,0% никеля, исходя из их жесткости, [6]=120—160 Мн/м² (1200—1600 кГ/см²),

У весьма мощных прессов колонны получаются такого веса, что невозмож­но перевозить их по железным доро­гам. Например, если бы колонны у штамповочного пресса усилием 500 Мн (50 000 тс) имели круглое сече­ние (количество колонн 6), то каждая весила бы 3,3 Мн (330 тс). Для изго­товления колонны потребовался бы слиток более 4,0 Мн (400 тс), поэтому у такого пресса колонны изготовлены из трех пластин толщиной 355 мм каж­дая, шириной 1270 мм и в головке ан­керного типа шириной 2540 мм. Длина колонны — 38,53 ж.

Данные для расчета трубопроводов у гидравлических прессов. Для гидрав­лических прессов сечение в свету тру­бопроводов сети высокого давления рассчитывают, исходя из ско­рости движения воды на участке трубопровода от аккумулятора до распределительной коробки, равной 4-10 м/сек, и от распре­делительной коробки до цилиндра пресса — 64-15 м/сек, а в сети низкого давления — 2,5-5 м/сек.

Трубопроводы высокого давления изготовляют стальные цельнокатаные из углеродистой стали с пределом прочности 550 Мн/м^2.

Глава XI. Кривошипные машины

Трубы соединяют при помощи фланцев, навинченных на трубы. Фланцы стягивают болтами из стали 35, причем для уплотнения между трубами устанавливают кольцо из кг зоной меди (рис. 139).

В настоящее время техника сварки достигла такого совер­шенства, что можно рекомендовать применение магистрального сварного трубопровода. После сварки трубопровод необходимо тщательно прочистить от застывших на внутренних стенках и швах капелек металла. В противном случае эти капельки потоком жидкости могут быть занесены в зазор между клапаном и седлом. Вследствие этого клапан нельзя будет закрыть, что приведет к порче поковки или даже к аварии пресса. Сварной тру­бопровод доставляет значительно меньше хлопот при эксплу­атации.

§ 61. Общие сведения

Основными деталями механизма у всех кривошипных машин являются кривошипный вал, шатун и ползун. Тип кривошипного вала (чисто кривошипный, коленчатый или эксцентриковый. рис. 140) для кинематики машины (путь ползуна, его скорость и ускорение) никакого значения не имеет» и поэтому в первую очередь рассмотрим кинема­тику кривошипного механиз­ма, общую для всех криво-шинных машин.

Общим для большинства кузнечных кривошипных ма­шин является также метод определения крутящего мо­мента, потребляемого на кривошипном (коренном) валу. Лишь некоторые виды кривошипных прессов (с чисто кривошипным валом — рис. 140, а) имеют специфи­ку в определении потребляе­мого крутящего момента, ко­торую рассмотрим отдельно.

Для эксплуатации куз­нечных машин большое зна­чение имеет выяснение ус­ловий, обеспечивающих получение наиболее высокого коэффи­циента полезного действия машины. Наряду с этим необходимо обеспечивать условия, приводящие к наибольшей производитель­ности труда при работе на машине. Метод определения коэффи­циента полезного действия для большинства кривошипных ма­шин общий. Поэтому прежде чем приступить к изучению отдель­ных типов кривошипных машин» рассмотрим общие вопросы» относящиеся к подавляющему большинству машин. В основном остановимся на одношатунных машинах, однако в ряде случаев приводимые далее положения можно использовать и при изуче­нии многошатунных машин.

В случае выполнения технологической операций на проход (вырубка, сквозная прошивка, глубокая вытяжка без образова­ния фланца к т. я.) энергия упругой деформации машины час­тично расходуется полезно на совершение рабочей операции в процессе спада нагрузки. Остаток этой энергии, не использован-ный на выполнение рабочей операции, теряется на ускорение движения (бросок вперед) ползуна, шатуна и т. п. в пределах зазоров кривошипно-шатунной системы. Для каждого конкрет­ного случая величина А_у зависит от того, какова нагрузка, как быстро и на каком участке хода произойдет ее спад. Общего ре-шения дать невозможно. Предположительно можно считать, что потеря работы А_У в рассматриваемом случае составляет полови­ну всей работы, израсходованной на упругую деформацию маши­ны в процессе рабочего хода.

Глава XII. Гибочные машины (бульдозеры)

§ 67. Общие сведения

Бульдозеры — это наиболее простые, главным образом гори­зонтальные кривошипные машины, предназначенные для гибоч­ных работ. Однако на этих машинах иногда выполняют резку, просечку, высадку и прошивку. Кроме того, нередко бульдозеры используют для правильных работ. Для этой цели особенно удоб­ны реверсивные машины.

Размер гибочной машины определяют предельно допустимым усилием в Мн (тс) в конце хода без опасности вызвать поломку. Это усилие называется номинальным. Таким образом, различа­ют гибочные машины с номинальным усилием от 0,05 до 7,5 Мн (5—750 тс). Гибочные машины сравнительно тихоходны, но зато обладают большой длиной хода ползуна. Число ходов у крупных машин 2,5—7,5 Мн (250—750 тс) составляет от 9 до б в минуту и соответственно длина хода ползуна равна 500—760 мм. У «ма­лых машин 0,15—0.3 Мн (15—30 тс) число ходов в минуту до­стигает 20 при величине хода около 350 мм (табл. 20).

Кроме Нормальных (тихоходных) гибочных машин, имеются быстроходные машины с номинальным усилием от 0,05 до 0,3 Мн (5—30 тс) и соответственно числом ходов в минуту от 65 до 30. Величина хода у них находится в пределах 125—380 мм. На та­ких машинах можно обработать быстроостывающие мелкие и тонкие заготовки.