книги из ГПНТБ / Симак, Э. Л. Современные методы изготовления трубопроводов гидро- и пневмосистем

кругом конструкции ВПТИстройдормаша. Он предназначен

для труб диаметром 60 мм и имеет балансирную раму с по­

воротным столом, пневмопривод зажима и мерную линеику со скользящим упором.

Подача круга на трубу осуществляется вручную. Эти

станки применяются на Ковровском и Галпчском экскаватор­ ном заводах.

В последние годы на ряде заводов нашли применение ав­

томатизированные станки такого типа. Они имеют автомати­ ческую подачу от гидропривода, величину которой можно ре­ гулировать в зависимости от толщины стенки разрезаемой трубы; гидравлический зажим; охлаждение круга; блокиров­

ку привода, который автоматически отключается при откры­

том кожухе пилы. Такие Станки, несмотря на перечисленные недостатки, рентабельны в производстве благодаря высокой

производительности и низкой стоимости вулканитовых кру­

гов.

Резка труб дисковыми беззубыми пилами. В некоторых

случаях для резки тонкостенных труб, особенно из цветных

металлов, применяют вращающийся стальной диск с заост­ ренной режущей кромкой.

В процессе резания труба, свободно лежащая на роликах,

прижимается к вращающемуся диску и начинает вращаться.

Отрезка трубы производится за счет постепенного врезания диска во вращающуюся трубу. Скорость на периферии диска 1,5—1,7 м/сек, что соответствует 150—200 об/мин шпинделя станка при диаметре диска 200—300 мм.

Практически такой метод для резки стальных труб тол­ щиной стенки выше 2,5—3,0 мм не применяется из-за образо­

вания больших заусенцев и завальцовки краев.

Стойкость диска, изготовленного из легированной стали с

термообработкой режущей кромки практически достаточна, однако диски централизованно не выпускаются, и поэтому

стоимость их при индивидуальном производстве высока.

Широкого распространения на отечественных заводах станки такого типа не получили.

Резка труб многозубыми дисковыми пилами. В настоя­

щее время этот способ резки труб для гидросистем распро­

странен на наших заводах и за рубежом.

Для резки труба закрепляется неподвижно, многозубая

дисковая пила (фреза) вращается и подается на трубу.

На рис. 3 показан станок такого типа фирмы «Эйзеле»

(ФРГ).

К числу преимуществ подобных станков относится высо­

кая производительность, чистая поверхность реза без наплы­

вов и заусенцев, отсутствие дыма и гари, высокая стойкость режущего инструмента, возможность резки под углом, резки

10 -

предварительно изогнутых труб и труб с приваренными шту­

церами.

Многозубые дисковые пилы изготавливаются из высоко­

качественной стали и проходят статическую балансировку.

Толщина их обычно 4, 6 и 8 мм. За рубежом выпускаются пи-

Рис. 3. Полуавтоматический станок фирмы «Эйзеле» (ФРГ) с многозубой дисковой пилой, гидравлическим зажимом и подачей для труб (0 до 70 мм)

лы диаметром от 200 до 400 мм с крупным и мелким зубом,

предназначенные ' для резки материалов различной твердо­

сти. Зубья пил проходят термохимическую обработку и за­

калку (до твердости HRC 90—98). Боковые поверхности

зубьев покрываются специальными составами, повышающи­ ми износостойкость пил.

Станки выпускаются либо с качающейся балансирной ра­

мой (для станков малых типоразмеров с ручной подачей), либо с вертикальными круглыми или плоскими направляющи-

11

ми. Станки просты по конструкции и легко поддаются авто­ матизации.

Обычно станки малых и средних типоразмеров имеют руч­

ную подачу и винтовой зажим. Более мощные и автоматизи­

рованные станки имеют автоматическую подачу от гидропри­

вода или пневмогидравлики и автоматический зажим заго­

товки. Подача диска осуществляется по следующему циклу: быстрый подвод — рабочая подача — быстрый отвод. Величи­

на рабочего хода регулируется. Станки могут оснащаться механизированными или автоматизированными загрузочны­

ми стеллажами для поштучной выдачи заготовок, охлаждаю­

щими системами с установками для фильтрации охлаждаю­ щей жидкости, автоматическими смазочными устройствами,

устройствами для удаления отрезанных заготовок, механи­

риалов. Чаще всего станки имеют две рабочие скорости с от­

ношением 1:2, получаемые за счет двухскоростного приводно­

го двигателя.

Станки с многозубой дисковой пилой универсальны и мо­

гут применяться для резки профильного проката, прутков, фасонного проката и т. д.

В настоящее время они внедряются на Ковровском экска­

ваторном заводе.

Резка труб ленточными пилами. Резка труб многозубыми

ленточная пила) подается в процессе реза на трубу или тру­ ба вместе со столом подается на рабочую ветвь пилы.

Процесс резки ленточными пилами имеет целый ряд тех­ нологических и производственных преимуществ по сравнению

с другими способами резки. Длина ленточной пилы в несколь­

ко раз больше дисковой. Поэтому нагрузка на один зуб у ленточных пил значительно меньше, и они допускают при ра­

боте более высокие скорости, увеличивается производитель­

ность станка и стойкость инструмента.

Благодаря малой толщине ленты (0,8—1,2 мм) рез полу­

чается тонкий, что уменьшает потребную мощность приводно­

го двигателя и сокращает количество стружки.

Прямолинейное движение инструмента в рабочей зоне об­

легчает зажим трубы, так как сила резания прижимает де-

12

таль к столу станка. Кроме прямой резки и резки под углом,,

могут выполняться также и фигурные вырезы.

Станки просты по конструкции, поэтому легко механизи­

руются и автоматизируются.

Ленточно-пильные станки в настоящее время выпускаются

за рубежом многими фирмами.

Необходимо отметить, что резка труб не является основ­

ным технологическим назначением этих станков. Они очень широко применяются при резке толстолистовых материалов,

обработке литья, фасонной резке, при производстве и ремон­

Большим преимуществом таких станков является возмож­

ность резки труб пакетами, причем большие размеры рабо­

чей зоны, большой вылет пилы и прямолинейные очертания

рабочей зоны в плоскости реза позволяют резать одновре­ менно до 20 труб средних размеров (0 50—60 мм) с сохра­ нением высокого качества реза. Резка обычно производите»

с охлаждением и не сопровождается выделением гари.

Ленточные пилы изготовляются из высокопрочной сталь­

ной ленты шириной 25—40 мм с крупными или мелкими

зубьями. Зубья проходят термообработку до высокой твер­ дости и покрываются специальным составом для уменьшения

трения.

Ленточно-пильные станки изготавливаются двух основ­

ных типов — с качающейся балансирной горизонтальной или наклонной рамой и неподвижным столом или с вертикаль­

ной неподвижной рамой и горизонтальным приводным сто­

лом.

Станки первого типа (рис. 4) предназначены в основном для резки длинномерных заготовок.

Балансирная качающаяся рама в этих станках распола­

гается над поперечно установленным столом, снабженным за­

жимным устройством и рольгангом для подачи материала под пилу.

На переднем и заднем концах рамы расположены верти­ кальные или наклонные шкивы, на которых натянута ленточ­ ная пила.

Один из шкивов является приводным, другой служит для

натяжки ленты и имеет винтовой натяжной механизм, штур­

вал которого выведен на свободный торец рамы. В рабочей

зоне расположены два направляющих кронштейна, которые

обхватывают и разворачивают полотно нижней рабочей вет­ ви пилы на угол около 90° к оси шкивов (в станках с наклон­

ными шкивами этот угол соответственно меньше) и одновре­

менно фиксируют полотно в рабочей зоне.

Смазка полотна и охлаждение производятся лубрикатора­ ми с помощью кронштейнов, имеющих губчатые подушки,

13

прижимаемые к полотну. Кронштейны закреплены на на­

правляющих и могут перемещаться вдоль качающейся рамы, создавая тем самым требуемую ширину рабочей зоны.

Управление станком осуществляется от гидропривода.

Станки снабжаются загрузочными стеллажами, регулиру­ емыми упорами п другими устройствами и могут работать в

автоматическом цикле. Крупные пилы имеют также систему

подачи деталей, работающую с точностью +0.1 мм.

Рис. 4. Ленточно-пильный станок фирмы «Дуалл» (США) с балансир­ ной рамой и гидроприводом.

Подача охлаждающей жидкости производится специаль­

ным насосом. Охлаждающая жидкость собирается в корытах

станины и фильтруется специальными установками.

Узлы гидравлики расположены внутри станины в свобод­ нодоступных местах и легко обслуживаются. Станки такого

типа используются на Кировском тракторном заводе (Ле­

нинград).

Станки с вертикальным расположением рамы (рис. 5)

применяются в основном для фигурной резки, но могут ис­

пользоваться и для резки труб, хотя они менее удобны для

этого.

В этих станках натяжной шкив расположен в верхней ча­

сти консольной одностоечной рамы, а приводной шкив — в

станине станка. При этом зубья пилы направлены поперек станка, и ленту не нужно дополнительно разворачивать крон­ штейнами, как это делается в станках с балансирной рамой.

14

Рабочая ветвь ленты, движущаяся сверху вниз, проходит

через поперечную прорезь в столе станка. Вылет рабочей

ветви режущей ленты определяется диаметром шкивов и со­ ставляет обычно 400—900 мм в зависимости от типа станка.

В отдельных случаях он может быть увеличен с помощью

оттяжных роликов до 1,5—2,0 мм. Таким образом, макси­

мальная длина отрезаемого участка на этих станках ограни­

чивается величиной вылета.

Рис. 5. Ленточно-пильный ставок фирмы «Ueciia» (ФРГ) с вертикаль­ ной рамой

В остальном станок мало отличается от станков с балан­

сирной рамой.

Ленточно-пильные станки эффективны благодаря высоким качествам ленты, а также применению специальных охлаж­

дающих жидкостей и тщательно выполненной системы фильт­

рации и очистки их.

Резка труб треугольным пуансоном. Этот способ резки является частным случаем резки на штампах.

Способ заключается в том, что зажатая с обоих концов

труба пробивается сверху треугольным заостренным пуан­

соном. При этом металл трубы в зоне реза отгибается нару-

15

жу боковыми поверхностями пуансона и при его дальней­

шем движении срезается боковыми гранями последнего.

Однако при пробивании тонкостенных труб (рис. 6) на их верхней части образовывалась вмятина, что снижало каче­ ство реза и ограничивало применение этого метода, несмотря

на его высокую производительность.

Фирмой «Ф. Юнг» (ФРГ) разработан и выпускается ста­

нок-автомат (рис. 7) для резки труб диаметром 70 мм треу­

гольным пуансоном.

Рис. 6. Резка труб тре­ угольным пуансоном:

/-•-пуансон; 2 — труба; 3 —- нижняя опорная матрица

Отличие станка заключается в том, что в верхней части

трубы предварительно прорезается канавка на ширину пуан­

сона глубиной 0,5—0,8 толщины стенки трубы. Канавка про­

резается специальным резцом, укрепленным на боковом суп­

порте станка. После этого пуансон пробивает ослабленное сечение трубы, что не вызывает образование вмятины и обес­

печивает получение высококачественного реза с максималь­

ной производительностью.

Станок автоматизирован. Все механизмы станка работа­

ют от гидропривода.

К недостаткам этого метода можно отнести необходимость

специального инструмента для каждого диаметра отрезаемой

трубы, однако при серийном производстве, когда номенкла­

тура труб на машину ограничена, этот недостаток с успехом

компенсируется высокой производительностью станка, про­ стотой его работы и эксплуатации, высокой стойкостью ин­ струмента и отсутствием шума при работе.

Î6

Главным из них является сравнительно низкая произво­

дительность, так как качественная очистка одной трубы за­

нимает несколько минут, а обработка труб партией затруд­

нена. При дробеструйном способе выделяется много пыли,

и обслуживающий персонал вынужден работать в респирато­

рах.

Однако, несмотря на перечисленные недостатки, этот спо­

соб является наиболее простым по применяемому оборудо­ ванию.

В последние годы находят применение химические спо­

собы очистки. Технологический процесс химической очистки включает в себя обезжиривание — промывку, травление — промывку и сушку. При этом способе обычно одновременно

обрабатывают партию труб, поэтому производительность его

выше.

К недостаткам его следует отнести большие занимаемые

площади, необходимость в защите оборудования и механиз­

мов от агрессивного действия травильных растворов и их па­

ров, необходимость в сложном и дорогом оборудовании, вы­ полненном из специальных кислотостойких материалов, как для самого травления и последующих промывок, так и для

станции нейтрализации сточных вод. Для поддержания не­

обходимой температуры растворов требуется большое коли­ чество электроэнергии.

Для интенсификации процесса травления в последние го­

ды широко применяется ультразвук, сокращающий время

травления и улучшающий его качество.

Специальное оборудование (генераторы, магнитострикто­

ры и др.) серийно выпускается отечественной промышленно­

стью, что способствует широкому применению этого способа. Ультразвуковые установки успешно эксплуатируются в

настоящее время на киевском заводе «Красный экскаватор», Ленинградском экскаваторном .и др.

Из других способов следует указать промывку труб горя­ чими пассивирующими растворами, очистку труб металличе­ скими ершами, специальными вращающимися головками и

т. п.

Во всех случаях применяемый способ должен обеспечи­ вать очистку внутренней поверхности труб до металлическо­

го блеска при удовлетворительном качестве очистки наруж­ ной поверхности.

Гибка труб

Гибка труб является наиболее ответственной операцией в

технологическом процессе изготовления трубопроводов.

В последние годы в СССР и за рубежом вопросам гибки

уделялось большое внимание. В настоящее время решены

18

многие теоретические вопросы по определению усилий гибки, учету деформаций труб, а также разработаны и успешно эк­ сплуатируются различные виды оборудования для гибки

труб (с конструкцией трубогибочных станков можно ознако­ миться в экспрессе №).

Существует довольно много способов гибки труб, отлича­

ющихся методом приложения сил и типом применяемого ин­

струмента. В большинстве случаев для гибки труб исполь­

зуются холодные способы, исключающие нагрев заготовки и

ее заполнение песком.

Наиболее простым способом является гибка на двух раз­ дельных опорах. При этом способе труба свободно лежит на

двух опорных роликах, а гибка производится с помощью по­ лукруглого пуансона, который давит на среднюю часть тру­

бы, находящуюся между роликами. Пуансон и ролики имеют ручьи, выполненные по размерам наружного диаметра тру­ бы. Радиус гибки при этом определяется радиусом пуансо­ на, а угол гиба зависит от величины его хода и расстояния

между опорными роликами.

Станки такого типа применяются при единичном или мел­

косерийном производстве.

Пуансон закрепляется на штоке гидроцилиндра, который приводится либо от ручного одноплунжерного насоса (при

гибке мелких труб), либо от насоса с электродвигателем (для труб средних диаметров).

Станки такого типа компактны и легки. Они находят при­ менение в экспериментальных и ремонтных цехах, использу­

ются при изготовлении несложных труб малыми партиями и

т. п. Они широко распространены в строительстве.

К недостаткам их следует отнести малую производитель­ ность, невозможность получения точности по углам гиба и

большое вспомогательное время на закладку новой трубы

и съем уже согнутой.

Гибка труб с малым радиусом на этих станках невозмож­ на, так как труба в зоне гиба открыта, что приводит к боль­

шой овальности и значительному утонению наружной стенки.

Станок для гибки труб на раздельных опорах японской фирмы «Мингори» показан на рис. 8. Отличительной особен­

ностью станков этой фирмы является наличие запатентован­

ных скользящих линеек, верхняя из которых может откиды­ ваться, что облегчает съем и установку трубы и дает возмож­ ность производить сложные пространственные изгибы за счет

смещения верхней линейки в одну из сторон.

Фирма выпускает несколько типоразмеров станков с руч­

ным приводом насоса и с приводом от электродвигателя.

Широко применяется также способ гибки обкаткой. Этот