
книги из ГПНТБ / Кузьминцев, В. Н. Ремонт кузнечно-прессового оборудования учеб. пособие
.pdfметалл и сплои, .создаваемой давлением пара на поршень и массой падающих частей, давит на металл. Прижим требуется при перехва те поковки, закручивании, гибке и т. д. Управление принудительное от рычага или педали; четвертый — держание на весу, когда баба поднята вверх; производится при небольших перерывах в работе. Управление принудительное от рычага или педали; пятый — стоп,
Рис. 17. Схема ручного управления |
|
|
|||||
паровоздушным молотом двойного дей |
го действия: |
|
|||||
|
|
ствия: |
|
|
|
|
|
I — поршень, 2 — рабочий цилиндр, 3, |
4 — ка |
/ — пружина, 2 — саблевидный |
рычаг, 3 — |
||||
налы, 5 —золотник, |
6 — корпус |
золотника, 7 — |
сектор, 4 — рычаг настройки |
хода бабы, |
|||
выхлопная |
труба, 3 — дроссель, |
9 —трубопро |
5 —тяга золотника, б — ролик |
||||
вод свежего пара, |
10 —дроссельная |
камера, |
|
|
|||
II — шпиндель, 12 — золотниковая тяга, |
13 — |
|
|
||||
рукоятка |
поворота |
дросселя, |
14 — рычаг |
зо |
|
|
|
|
лотниковой тяги |
|
|
|
|
|
когда баба находится в нижнем положении, верхний боек лежит на нижнем, а пар или воздух выключен (требуется при сдаче смены, ремонтах, длительных остановках).
На рис. 17 показана схема ручного управления ковочным моло том. По трубопроводу свежего пара 9 пар поступает в дроссельную камеру 10. Если повернуть рукоятку 13, то сидящий на шпинделе И дроссель 8 повернется в горизонтальной плоскости и откроет окно, соединяющее корпус золотника 6 с дроссельной камерой 10. Пройдя через открытое окно, пар попадает в кольцевое пространство сред ней части золотника 5. Поворачивая рычаг 14, золотниковой ?ягой 12 вертикально перемещают золотник, который попеременно будет
20
открывать нижние и верхние окна золотниковой коробки, соединен ные каналами 3 и 4 с нижней и верхней частями цилиндра 2. Все, что происходит при подъеме или опускании золотника, объяснено на
рис. 14.
При смешанном управлении (рис. 18) для автоматизации паро распределения к схеме, указанной на рис. 17, добавляется саблевид ный рычаг 2, прижимающийся пружиной 1 к ролику 6, установлен ному на бабе молота. Когда баба движется вверх, саблевидный ры чаг поворачивается вокруг своей оси и, отклоняясь вправо, подни мает вверх связанную с ним золотниковую тягу 5. При движении бабы вниз под действием усилия пружины 1 золотник переместится • также вниз. Что происходит при перемещении золотника вверх или вниз, объяснено в тексте к рис. 14. Для настройки хода бабы на определенную величину ось, на которой качается саблевидный рычаг, можно перемещать. Для этого рычаг 4 поворачивают по сектору 3. При переходе на ручное управление механизм автомати ческого парораспределения отключают и молотом управляют при помощи рукояток 14 и 13 (см. рис. 17).
§ 3. Бесшаботные молоты
Бесшаботные молоты являются молотами с двусторонним уда ром. Применяются они для штамповки крупных поковок и имеют энергию удара от 0,1 до 1,0 МДж і(от 10 000 до 100 000 кГ -м). В от личие от обычных паровоздушных молотов бесшаботные молоты не требуют громоздких фундаментов, при их работе отсутствуют со трясения зданий и лучше используется энергия удара. Молоты ра ботают, как правило, единичными ударами.
Из всех типов бесшаботных молотов наибольшее распростране ние получили паровоздушные молоты с ленточной связью баб (рнс. 19). В этих молотах управление ручное посредством рукоятки. Цилиндрический золотник осуществляет парораспределение с одно временным впуском и выпуском пара. В этом молоте верхняя 5 и нижняя И бабы связаны между собой стальными лентами 9, пере кинутыми через ролики 6. Ленты набраны из 20—70 стальных (сталь 45) полос толщиной от 0,3 до 1 мм и шириной 100—200 мм. При двух-трехсменной работе ленты служат не более 3 месяцев, за каленные ленты работают до полугода. Ленты соединены с бабами через амортизаторы 8 и 12, собранные из резиновых, стальных и фибровых дисков.
Нижняя баба примерно на 10% тяжелее верхней и поэтому, по ка в рабочем цилиндре нет давления, она находится внизу, удержи вая в крайнем верхнем 'положении верхнюю бабу. При рабочем^ хо де .пар впускается :в верхнюю полость цилиндра и выпускается из нижней. При этом, поршень и шток, выполненные заодно с верхней бабой (рис. 20), движутся вниз и лентами поднимают нижнюю бабу (рис. 21) вверх. Соударение, баб осуществляется в середине их об щего хода. При подъеме поршня отработавший пар выпускают в. трубопровод на выхлоп.
Я<v |
1£ = |
VO с; ЧЬа |
ч § |
” |
|
ѴО |
|
о О |
|
_ га |
g |
|
|
£ |
о |
ä |
|
с; |
к |
|
|
г: ч та |
«=і и 2 |
||
х о к |
|||
о-Й« |
. о = |
||
а* |
|
у |
= 5« |
CQо - |
|||
|
|
|
г э «т |
S і і |
и I ftf |
||
со р> |
|||
|
О - |
|
|
о О |
|
|
|
S |
та |
|
|
Си |
3 |
|
|
Стойки молота устанавливаются на фундаментной плите, за крепленной анкерными болтами на бетонном основании фундамен та. К стойкам крепят направляющие для баб. В центре фундамент ной плиты монтируется буфер (рис. 22), на который опирается ниж
няя баба. |
Головка 1 буфера опирается на комплект, состоящий из |
||||
резиновых 2 и стальных 3 дисков, |
|
|
|||
соединенных |
способом |
горячей |
|
|
|
вулканизации. Благодаря резино |
|
|
|||
вым дискам смягчается удар ба |
|
|
|||
бы в момент ее посадки и при за |
|
|
|||
тухающих |
колебательных |
движе |
|
|
|
ниях в конце холостого хода. |
|
|
|||
Цилиндр |
этого молота |
сталь |
|
|
|
ной, отлитый заодно с золотнико |
|
|
|||
вой коробкой. При установке ци |
|
|
|||
линдра на подцилиндровую плиту |
|
|
|||
поршень бабы входит в цилиндр. |
|
|
|||
Нижняя крышка цилиндра разъ |
|
|
|||
емная и состоит из двух |
частей |
Рис. 22. Буфер бесшаботного мо |
|||
(рис. 23). |
|
|
|
|
лота: |
Энергия |
бесшаботного |
молота |
1 — головка буфера, 2 —диски резино |
||
вые, 3 — диски |
стальные, 4 — корпус, |
||||
без учета сил трения и других по |
5 — основание |
буфера, 6 — фундамент |
|||
терь, которая расходуется на де |
ная плита |
||||
формацию |
поковки, вычисляется |
|
|
||
по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
твѵ\ |
|
|
|
Е = |
т„ѵв |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
где тп и тв — массы нижней и верхней баб; ѵши ѵв — соответст венно скорости баб в момент соударения.
С небольшой погрешностью можно принять, что тв= тв,ѵя=ѵа и тогда Е = твѵ\. Скорость движения баб у бесшаботных молотов
Рлс. 23. Няжняя разъемная крышка цилиндра паро воздушного бесшаботного молота:
1 —крышка, 2 — уплотнение, 3 —вкладыш, 4 —кольцо на жимное
23
составляет около 3 м/с, т. е. примерно вдвое'меньше, чем у обычных паровоздушных молотов. При одинаковых энергиях удара масса каждой бабы бесшаботного молота в 2 раза больше массы бабы обычного молота. Однако ввиду отсутствия ша'бота общая масса бесшаботного молота значительно меньше массы обычных штампо вочных молотов.
§ 4. Пневматические молоты
В пневматических молотах для передачи движения от привода к бабе используется упругая воздушная среда.
Наибольшее распространение в отечественной промышленности получили пневматические двухцилиндровые одностоечные молоты двойного действия (рис. 24). Этот молот имеет литую стальную ста-
Рис. 24. Устройство пневматического двухцилиндрового одно стоечного «овочного молота двойного действия:
1 — фундамент, 2 — деревянные брусья, 3 — шабот, 4 — промежуточная
подушка, 5 — нижний |
боек, |
в — верхний |
боек, 7 —баба, 8 — нижняя |
|||||||
крышка |
рабочего |
цилиндра —грундбукса, |
9 — рабочий цилиндр, |
10 — |
||||||
верхняя |
крышка |
рабочего цилиндра, 11 — каналы, 12 —верхняя крыш |
||||||||
ка компрессорного |
цилиндра, |
13 — поршень компрессорного |
цилиндра, |
|||||||
/•/ —компрессорный |
цилиндр, |
15 — распределительные |
краны, |
16— ста |
||||||
нина, 17 — шатун, |
18, |
23 — зубчатые колеса |
(шестерни) |
редуктора, |
19 |
— |
||||
маховик, |
20 — ремень |
плоский, 21 — электродвигатель, |
22— шкив, |
24 |
— |
|||||
|
|
|
|
|
кргтошип |
|
|
|
|
|
24
шшу 16 с двумя вертикальными цилиндрами — компрессорным ./4 и рабочим 9. При включении электродвигателя 21 через ремен ную передачу начинает вращаться редуктор, состоящий из двух зуб чатых колее (шестерен) — малого 18 и большого 23. На валу боль шого зубчатого колеса (шестерни) укреплен кривошип 24, связан ный с шатуном 17. На конце шатуна насажен поршень 13, который
Рис. 25. Детали пневматического молота:
а —баба, 6 —грундбукса
получает возвратно-поступательное движение и попеременно сжи мает воздух в верхней и нижней полостях компрессорного цилиндра
14 до 200—300 кН/м2 (2—3 ат).
В рабочем цилиндре находится баба, являющаяся и штоком, вы полненная заодно с поршнем (рис. 25, а). На поршне грибовидной формы выполнены канавки для поршневых колец и выточки лаби ринтного уплотнения. В нижней части бабы сделан паз типа «ла сточкин хвост» для крепления верхнего бойка. Чтобы баба не вра щалась в цилиндре .вокруг своей продольной оси, на бабе сделаны лыски, а в 'грундбуксе (рис. 25,6) выбраны соответствующие пазы, в которые вставляются направляющие планки.
Оба цилиндра, рабочий и компрессорный, соединены между со бой каналами 11 (рис. 24), которые перекрываются двумя кранами. Эти два крана вместе со средним краном обеспечивают управление молотом, образуя с обратным клапаном воздухораспределительное устройство (рис. 26). Гнездо верхнего крана соединяется с полостью 3, имеющей.выход в атмосферу, вертикальным каналом. Над ниж ним краном расположена промежуточная полость 2, в которой име ется обратный клапан 7. Средним краном эта полость может сооб щаться с полостью 3 и через нее непосредственно с атмосферой.
25
Рассмотрим .работу молота при различных циклах (рис. 27). Се чения, показанные на рис. 27, соответствуют сечениям на рис. 26.
Д е р ж а й н е б а б ы на в е с у (рис. 27, I ) . Рукоятка управле ния поставлена вертикально вниз. Краны стоят так (сечение А—Л), что верхние полости компрессорного и рабочего цилиндров соеди нены с атмосферой. Через нижний кран воздух из нижней полости компрессора проходит в промежуточную полость 2, открывает об
|
|
|
ратный клапан 1 (см. рис. 26) и |
||||
|
|
|
далее по вертикальным |
каналам |
|||
|
|
|
(сечение Б — Б) попадает в ниж |
||||
|
|
|
нюю полость рабочего цилиндра. |
||||
|
|
|
Обратно |
из |
нижней полости ци |
||
|
|
|
линдра воздух выйти не может, |
||||
|
|
|
вследствие того что этому препят |
||||
|
|
|
ствует обратный клапан. Поэтому |
||||
|
|
|
под поршнем рабочего |
цилиндра |
|||
|
|
|
постоянно |
поддерживается неко |
|||
|
|
|
торое давление и баба удержива |
||||
|
|
|
ется на весу. |
|
|
||
|
|
|
А в т о м а т и ч е с к и е у д а р ы |
||||
|
|
|
(рис. 27, II). |
Рукоятку |
управле |
||
|
|
|
ния поворачивают против движе |
||||
|
|
|
ния часовой стрелки. При этом |
||||
|
|
|
верхние полости рабочего и комп |
||||
|
|
|
рессорного цилиндров, а также их |
||||
Рис. 26. Схема кранового воз |
нижние полости попарно соедине |
||||||
ны друг с другом (сечение А—А). |
|||||||
духораспределительного |
уст |
||||||
ройства пневматического |
моло |
Совершая возвратно-поступатель |
|||||
та; |
|
|
ное движение, поршень |
компрес |
|||
/ —обратный клапан, |
2, 3 — поло |
сора создает над поршнем и под |
|||||
сти, А, 5, 6' — верхний, |
средний и |
||||||
нижний краны |
|
поршнем в рабочем цилиндре по |
переменно сжатие и разрежение, благодаря чему баба наносит автоматически повторяющиеся уда ры. Сила ударов зависит от угла открытия кранов рукояткой.
П р и ж и м п о к о в к и (рис. 27,111). Для этого необходимо из положения «Держание бабы на весу» повернуть рукоятку по часо вой стрелке. Верхняя полость компрессора соединена с атмосферой (сечение А —А). Из нижней полости компрессора воздух через ниж ний кран поступает в промежуточную полость и через обратный клапан проходит в вертикальный канал (сечение Б—Б). Из этого канала через верхний кран воздух попадает в верхнюю полость ра бочего цилиндра. Из нижней полости рабочего цилиндра через ниж ний кран воздух выходит в атмосферу (сечение В—В) и баба моло та осуществляет прижим.
Е д и н и ч н ы е у д а р ы. Из положения «Держание бабы на ве су», быстро вращая рукоятку по ходу часовой стрелки и обратно, получают серию единичных ударов.
Х о л о с т о й ход. Рукоятка управления установлена на цикл «Держание бабы на весу», тогда верхние полости цилиндров сооб-
26
В-5 |
А-А |
В-В |
5-5 |
А-А |
В-В |
Рис. 27. Положение кранов воздухораспределительного устройства при работе пневматического молота:
/ — держание бабы на весу, / / — автоматические удары, /// — прижим; 1, 2 — полости
щаются с атмосферой. Чтобы перевести компрессор на холостой ход и плаваю опустить бабу, средний кран устанавливают так, что про межуточная и нижняя полости компрессора сообщаются с атмос ферой.
Чтобы баба во время работы молота не ударила о крышку рабо чего цилиндра, в его верхней полости предусмотрено буферное про странство. Когда поршень-баба. перекроет канал, соединяющий верхние полости обоих цилиндров, воздух в буферном пространстве сжимается. В это время поршень компрессорного цилиндра идет вверх и создает давление в его верхней полости. Однако, вследствие того что канал закрыт поршнем рабочего цилиндра, воздух, находя щийся в компрессорном цилиндре, не имеет выхода. Чтобы можно было подать воздух в верхнюю полость рабочего цилиндра, имеется обратный шариковый клапан. Когда в верхней полости компрессор ного цилиндра давление воздуха станет больше, чем в буферном пространстве, клапан открывается и воздух выходит в верхнюю часть рабочего цилиндра.
Молоты такого типа строят по ГОСТ 712—65 с массой падаю щих частей от 75 до 1000 кг. Эти молоты быстроходны (от 95 до 225 ударов в минуту), высокопроизводительны, относительно недо роги и могут быть установлены в любом месте, где имеется электро энергия.
§ 5. Высокоскоростные молоты
Для малоотходной штамповки точных поковок из металлов п сплавов с большим сопротивлением деформированию перспективно использование высокоскоростных бесшаботных молотов. Устрой ство одного из таких молотов показано на рис. 28.
Принцип действия молота заключается в следующнем. Цилиндр 7 молота через отверстие 6‘ соединен с баллонами, наполненными сжатым азотом. Для взвода молота ползун 9 поднимают нз нижнего в верхнее положение гидравлическим цилиндром 10, вытесняя при этом штоком-поршнем 8 азот из цилиндра в баллоны. Верхняя плоскость што ка-поршня 8 соприкасается с коль цевым уплотнением 4, закрепленным на дне цилиндра 7. Азот, находя щийся в пространстве между верх ней плоскостью плунжера и дном,
Рис. 28. Схема высокоскоростного штамповочного молота:
/ —воздушные амортизаторы, 2 — вы талкиватели. 3 — рама, 4 —уплотнение, 5, 6 — отверстия. 7, 10 — цилиндры, 8 — шток и поршень. 9 — ползун, // —на правляющие
28
выпускают через отверстие 5, а штоки подъемного цилиндра опус кают вниз. Так как .азот, находящийся в цилиндре, оказывает дав ление на кольцевую площадь штока-поршня, то ползун удержи вается в верхнем положении.
Для совершения рабочего хода через отверстие 5 впускают не большое количество азота. Благодаря этому плунжер отталкивает ся от уплотнения, а азот в рабочем цилиндре начинает расширяться и оказывает давление .на площадь штока. За счет реактивного дей ствия расширяющегося газа на дно цилиндра соединенная с ним ра ма 3, установленная на воздушных амортизаторах 1, перемещается по направляющим 11 вверх навстречу ползуну 9 до соударения. Для удаления поковки из штампа служат выталкиватели 2.
Штамповка на таких молотах производится за один удар. Ско рость подвижных частей при этом достигает 20 м/с. Молоты ие тре буют устройства громоздких фундаментов.
§ |
6. Винтовые машины |
В и и т о в ы е ф р и к ц и о и и ые м о л о т ы. |
Винтовые фрикци |
онные молоты (рис. 29) применяют для горячей объемной и холод ной штамповки, холодной и горячей гибки и правки, а также для че канки и других операций. Пресс имеет замкнутую чугунную или стальную литую станину, которая состоит из двух стоек 4, отлитых заодно со столом 1, и верхней поперечины 5. Последняя соединяется со стойками стальными стяжными колоннами, изготовленными из стали 35 или 45. В верхней поперечине укреплена составная гайка 14 (см. также рис. 30), имеющая стальную рубашку с внутренней втулкой из бронзы БрОЦС 5-5-5, БрОФ 10-1, БрАЖ 9-11. Вну три этой гайки проходит винтовой шпиндель 13 (см. рис. 29), имею щий несамотормозящуюся многозаходную резьбу с углом подъема витков 12—20°. Резьба может иметь прямоугольный симметричный и несимметричный трапециевидные профили. Шпиндели изготовля ют из поковок (сталь 60С2, 40Х, 40ХНМА) и подвергают термиче ской обработке до твердости НВ 240—280. Резьбу после термообра ботки шлифуют.
На верхнем конце шпинделя закреплен горизонтальный маховик 12, изготовленный из чугунного или стального литья, с обкладками из фрикционного материала по ободу (феродо, кожа, специальная пластмасса). Нижний конец шпинделя посредством пяты соединен шарнирно с ползуном 16. Приводной вал 11 с двумя дисками 9 и 10 расположен горизонтально над маховиком 12. Диаметр маховика меньше расстояния между дисками. Приводной вал с дисками мо жет перемещаться горизонтально вдоль оси с помощью пневматиче ского нажимного механизма 15,.который включается от педали.
Привод молота осуществляется от электродвигателя, пуск и ос танов которого выполняются с помощью кнопок. Движение от элек тродвигателя передается приводному валу посредством шкива 6 и вертикального маховика 8 через клиноременную передачу 7. Нажи мая на горизонтальный маховик 12 левым или правым диском, при
29