Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Роспасиенко В.И. Средства для зачистки проката

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
14.49 Mб
Скачать

тать золотник 2\ сжатый воздух поступает в полость над поршнемударником 6, который, перемещаясь, ударяет по хвостовику зу­ била 9. Далее золотник перекрывает каналы, воздух попадает под

боек и поднимает его. При этом золотник вновь

 

 

 

 

 

открывает каналы золотниковой коробки, и воз­

 

 

 

 

 

дух снова давит на боек сверху и т. д.

 

 

 

 

 

 

Молотки РБ-54, РБ-58 малопроизводительны

 

 

 

 

 

вследстиве небольшой мощности, малой работы

 

 

 

 

 

удара и поэтому применяются редко.

 

 

 

 

 

 

Широко

используются

пневматические кле­

 

 

 

 

 

пальные молотки КЕ-16, КЕ-19, КЕ-22, имею­

 

 

 

 

 

щие большой вес, что создает большую устойчи­

 

 

 

 

 

вость при вырубке, большую

энергию удара и

 

 

 

 

 

более высокую производительность. Они отно­

 

 

 

 

 

сительно небольшой

длины,

благодаря

чему

 

 

 

 

 

более удобны

в работе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусковые устройства пневматических молот­

 

 

 

 

 

ков имеют различное

конструктивное исполне­

 

 

 

 

 

ние. Они могут быть разделены на две группы:

 

 

 

 

 

устройства,

обеспечивающие

автоматический

Рис. 20.

Пневмати­

запуск молотка, и курковые устройства, в кото­

ческий

рубильный

рых впускное окно перекрывается

при помощи

 

молоток:

 

/ — п о дво дящ и й

к а ­

шарика (KE МР) или толкателя (ПМ-Д8). Возду­

нал;

2

— золотн ик;

хораспределительные системы разделены на два

3 — зо л о т н и ко в ая

пробка;

4 —головка;

класса: золотниковые и клапанные

[14].

 

5 —корп ус;

6 — п о р ­

От расположения

выхлопных отверстий за­

ш ень -у дар ни к;

7 —

вт у л к а ;

8 — бу кса;

висят все параметры

пневматических молотков

9 — зубило;

10 — к у ­

рок;

11 — седло

к л а ­

и в первую очередь частота и энергия ударов.

пана;

 

12 — к л а п а н

В практике нашли применение две схемы вых­

 

вп у скно й

 

 

 

 

 

 

лопа: двухрядная или двухъярусная (рис. 21, а)

Первая

из

них

и однорядная

или

одноярусная

(рис.

21, б).

применяется

в молотках

с

клапанным

распределением

В ТО -

рая — с золотниковым.

Рис. 21. Схемы выхлопа пневматических молотков

Каналы, подводящие сжатый воздух в переднюю полость, вскрывают ее либо перед кольцевой расточкой, либо непосред­ ственно в расточке. Первая схема более приемлема, поскольку при отходе корпуса в сторону рукоятки ударник, перекрыв отвер­ стие, затрачивает свою энергию на сжатие воздушного буфера, что предохраняет перемычку от разрушения.

Энергия удара у молотков типа КЕ увеличивается с уменьше­ нием усилия нажатия (рис. 22, а). Влияние усилия нажатия на частоту ударов показано на рис. 22, б.

Производительность пневматического .молотка зависит от давле­ ния сжатого воздуха, параметров зубила и самого молотка (при равных условиях: твердости обрабатываемой стали, размеров вырубаемой канавки и т. п.). Давление воздуха при вырубке пороков, обеспечивающее высокопроизводительную работу, должно быть 5,5—6,0 кгс/см2. Понижение давления до 5 кгс/см2 уменьшает производительность на 20—25%. При обработке твер-

Е,кгс м

п, уд/мин

Рис. 22. Зависимости энергии и частоты ударов от усилия нажатия на молоток:

Е — эн е р ги я у дар а; п — частота ударов; Р — усил и е н а ж а т и я на молоток

дых сталей целесообразно иметь давление воздуха 5,5 кгс/см2, при обработке конструкционных углеродистых и мягких низколе­ гированных 6 кгс/см2.

В процентном отношении прирост частоты ударов с повышением давления на 1 кгс/см2 для всех молотков одинаков и составляет

7— 10%

[2], а энергии удара 11— 14% [7].

Ниже

приведены данные работы пневматического молотка

в зависимости от давления воздуха при обработке стали ШХ-15 (верхним пределом давления воздуха принято 5,5 кгс/см2):

Давление воздуха в кгс/см2

5,5

5,0

4,5

4,0

3,5

3,0

2,5

Полезная работа удара в %

100

81

65

50

38

26

18

Относительное число ударов

 

 

 

 

 

 

 

в % ...........................

100

96

89

84

78

75

70

Относительная производи­

 

 

 

 

 

 

 

тельность рубильного мо­

100

76

58

42

30

19

13

лотка в % ........................

Из приведенного видно, что при снижении давления производи­ тельность уменьшается и при 3,5 кгс/см2 она составляет 30%.

Увеличение скорости рубки в основном зависит от энергии единичного удара бойка (рис. 23).

, Объемная скорость рубки зависит также от толщины вырубае­ мой стружки. При любом давлении воздуха имеется оптимальная толщина стружки, при которой объемная скорость рубки наи­ большая (рис. 24). От толщины стружки зависит и энергоемкость

62

Рис. 23. Влияние давления воздуха на объемную ско­ рость рубки:
V — о бъем ная скорость рубки; р — да вл е н и е в о зд у х а в сети; / — д л я молотка К.Е-32; 2 —д л я молотка К.Е-28; 3 —д л я молотка К.Е-22; 4 — д л я м олотка МР-6; 5 — д л я м олотка М Р -5; 6 —д л я
м олотка К Е -1 6

процесса рубки (рис. 25). Как правило, оптимальной толщине стружки соответствует наименьшая энергоемкость.

Таким образом, энергия удара является определяющим факто­ ром производительности, стойкости инструмента и веса молотка. Необходимую энергию удара можно получить, выбирая различные соотношения диаметра цилиндра и его длины (хода ударника). Поэтому для увеличения ударной мощности молотка и уменьше­

ния необходимого усилия нажатия жела-

ѵ смз/мин

тельно большую энергию удара полу-

/

чать за счет удлинения хода ударника,

 

ане увеличения, диаметра цилиндра. Это неблагоприятно отражается на весе молотка, но целесообразно с энергети­ ческой и санитарно-гигиенической то­ чек зрения.

Существенное значение в работе мо­ лотка имеет сохранение минимально допустимых зазоров в кинематических парах механизма. Наибольший допусти­ мый зазор по диаметру между бойком

истволом (по данным завода «Пневматик»)недолжен превышать 0,08—0,10 мм,

амежду золотником и золотниковой

коробкой 0,05 .мм. При увеличении этих зазоров уменьшается мощность мо­

лотка и снижается производительность.

Зубила для вырубки дефектов. Зуби­ ла изготовляют из высококачественной кованой или катаной стали с соответст­ вующей термообработкой. В зависи­ мости от твердости зачищаемого металла зубила изготовляют из стали марок У7, У8, У9 (для зачистки конструкционных

сталей марок 10—45) и 6ХС, 4ХВС, 5ХВС, 60С2 (для обработки твердых углеродистых и легированных сталей). Наилучшие резуль­ таты дают зубила из стали 5ХВС, кованые при температуре начала ковки 1050° С и конца ковки около 900° С, закаленные в воде при 820—830° С с последующим отпуском при 230—250° С. При таком режиме термообработки твердость рабочей части зубила HRC 50—58, а хвостовой — HRC 40—45.

Сталь 6ХС не уступает по механическим свойствам стали 5ХВС и 4ХВС; зубила, выполненные из этой стали, по сравнению с зубилами из стали У8А дают в 1,5 раза большую производитель­ ность. При изготовлении зубил из стали 6ХС рекомендуется следующая термообработка: закалка в масле при температуре 840—860° С с выдержкой при этой температуре 10— 15 мин; твер­ дость после закалки HRC 60. Отпуск с нагревом до температуры 170° С в течение 2 ч; твердость после отпуска HRC 59.

Для стали 60С2 рекомендуется закалка

при температуре

860° С, отпуск в течение 1 ч в электрической

камерной печи или

масляной ванне с нагревом до температуры 180—220° С, твердость после отпуска HRC 57—58.

Зубила из стали У8 подвергаются закалке в воде при темпера­ туре 810° С с последующим отпуском в течение 2 ч при 100— 150° С. После такой обработки зубила имеют твердость HRC 60—61.

Для вырубки стали всех марок с твердостью не выше НВ 321 рекомендуется изго­ товлять зубила из стали 60С2.

На рис. 26 представлены зубила с различной формой

V, см3/мин

Рис. 24. Влияние толщины стружки

Рис. 25.

Зависимость'

энергоемкости

на объемную скорость рубки:

процесса

от толщины

стружки для

V — объемная

скорость

рубки;

молотков МР-4, МР-5 и МР-6:

ô — толщина стружки

 

Е х — энергоемкость; Ô — толщина стружки

лезвия. Зубило с лезвием закругленной формы (рис. 26, а) приме­ няется для вырубки дефектов; с прямым лезвием (рис. 26, б)—для снятия сплошного слоя металла, при вырубке мелких волосовин и обрубке заусенцев, образовавшихся при резке горячего металла на пилах; с вогнутой режущей кромкой (рис. 26, в) для удаления заусенцев. Зубила по рис. 26, г—е (с несимметричной формой режущей части) предназначены для вырубки глубоких дефектов небольшой длины.

При работе тяжелыми пневматическими рубильными молотками типа КЕ-28, КЕ-32 применяются зубила более крупных размеров и несколько иной формы.

Для зачистки дефектов на крупных блюмсах применяются зу­ била, показанные на рис. 26, ав. Зубила различаются по очер­ танию лезвия, по диаметру стержня, по длине и весу. Лезвия зубил затачиваются под углом 40—85°, ширина их колеблется от 12 до 60 мм. Скорость вырубки зависит от закругления кромки лезвия: при малых радиусах кривизны скорость увеличивается, а при

больших радиусах — уменьшается из-за увеличения сопротив­ ления.

На основании исследований, выполненных на Кузнецком ме­ таллургическом комбинате [1], установлено, что при прочих равных условиях с уменьшением угла у заточки лезвия зубила

Рис. 26. Форма лезвий зубила

производительность Q зачистки возрастает (рис. 27, б), но вместе с тем снижается и стойкость зубил. Поэтому для мягких сталей рекомендуется применять зубила с углом заточки 40—50°, для средних по твердости сталей 50—60° и для твердых 60—75° (табл. 8).

Т а б л и ц а 8

Углы заточки зубила и углы наклона зубила в зависимости от твердости обрабатываемой стали

М арки о б р абаты ваем о й стали

У го л

заточки

з у б и л а

 

в

град .

У го л н аклон а оси з у б и л а

в гр ад .

Ст. 5, Ст.6, 15Х—40Х и другие, близкие по хими-

 

 

ческому составу.......................................................

45—55

25

45Г2, 30ХГСА, 20ХН, 40ХН, ЗОХМА, 18ХГТ и

 

 

другие, близкие по химическому составу

55—65

30

У8—У12, 38ХМЮА, 40ХС, 1Х18Н9Т и другие,

 

 

близкие по химическому составу ....................

65—75

30—40

На рис. 27, б приведена зависимость [11 производительности зачистки Q от ширины лезвия зубила Ô. Производительность воз­ растает с увеличением ширины лезвия в пределах 15—23 мм. С дальнейшим увеличением ширины лезвия производительность падает. Оптимальной шириной лезвия следует считать ширину 20—23 мм.

Для зачистки одиночных трещин и твердых сталей нижний предел оптимальной ширины может быть уменьшен до 15 мм; для зачистки мягких сталей с наличием больших площадей, поражен-

ft г/се к

Q,°/°

 

 

 

 

106

 

 

 

 

104

 

 

 

 

102

 

 

 

 

100

 

 

 

 

15

20

25

<5, мм

г)

Рис. 27. Влияние на производительность вырубки следующих парамет­ ров зубила:

а — мощности м олотка; б — у г л а

зато чки

зу б и л а ; в — ш и р ин ы л е з в и я зу би л а;

г

— веса

з у б и л а

ных мелкими пороками, приемлемы лезвия шириной 18—30 мм. Аналогичные данные были получены при исследованиях, выпол­ ненных на Магнитогорском металлургическом комбинате и Злато­ устовском металлургическом заводе.

На рис. 27, г показана зависимость производительности Q от массы т зубила. Как видно из графика, производительность падает с увеличением веса зубила. Уменьшать вес зубила за счет уменьшения его диаметра не рационально, так как в этом случае возрастают потери мощности молотка на продольный изгиб стержня зубила. Можно снижать вес зубила, уменьшая его длину. Но работать коротким зубилом неудобно, так как его трудно держать рукой. Общая длина нового неизношенного зубила должна быть не более 300 мм. Допускается уменьшение длины зубила из-за износа и переточек до 180 мм.

Вес зубила зависит в значительной мере от формы хвостовика. Существует несколько форм хвостовиков (рис. 28). Хвостовики,

выполненные в виде усеченной шестигранной пирамиды, шести­ гранной призмы и цилиндра с лысками, дают возможность пово­ рачивать зубило вокруг его продольной оси вместе с молотком.

При выборе формы хвостовика следует учитывать необходи­ мость плотного прилегания хвостовика к буксе молотка в течение всего времени работы. На рис. 29 показана зависимость мощности

 

Рие. 28.

Формы хвостовиков зубила:

 

а — цили ндри ческий ;

б — конический;

б—ш е с ти гр а н н а я у сеч ен н ая п и р а ­

мида;

г — ш е с т и г р а н н а я

п р и зм а ; д — ц и л и н д р и ч е с к и й с

л ы с к а м и ;

 

 

 

е — ко м б ин ир о ван н ы й

 

молотка

от зазора

между буксой

и хвостовиком.

При зазоре

1 мм мощность молотка уменьшается до 40%. Применение кони­ ческого хвостовика не обеспечивает минимальности зазора. После каждого удара бойка молотка по хвостовику зубила последний пере­ мещается относительно буксы, образуя зазор (рис. 30), через кото­ рый прорывается воздух в мо­ мент обратного хода бойка.

Рациональной формой хвосто-

0:2

0,6

1,0 Л, п н

 

Рис. 29. Зависимость мощности N

Рис. 30. Положение хвостовика

молотка от зазора А между бук­

зубила после рабочего хода (пока­

сой и хвостовиком

 

зано пунктиром)

вика является комбинация цилиндр — квадрат или цилиндр — шестигранник (рис. 28, е). Оптимальный вес зубила составляет 60С—900 г.

Эксплуатация пневматических молотков. Как указывалось ранее, давление воздуха существенно влияет на производитель­ ность пневматического молотка. Снижается давление в магистрали зачастую вследствие утечек воздуха в местах подвода к питаемым точкам. Для ликвидации этих утечек применяют клапаны, кото-

5*

67

рые при отключении шланга от магистрали автоматически закры­ ваются.

Производительность труда при вырубке зависит от устройства и расположения стеллажей для вырубки, механизации трудовых процессов, подготовки фронта работы вырубщика, освещения рабо­ чего места и т. п.

В зависимости от сечения проката высота стеллажей для блю­ мов равна 400—500 мм, для заготовок 450—650 мм.

Для кантовки зачищаемого проката применяются рычажные кантователи. При обслуживании секции стеллажей длиной 30— 50 м используется кантовальная машина (рис. 31) [24]. Передви­ гается тележка вдоль секции при помощи бесконечного троса от шкивов, вращающихся через редуктор от двигателя. При кантовке тяжелых слябов используются мостовые краны.

Большое значение для хорошей работы пневматических молот­ ков имеет промывка последних. Обычно эту операцию производят в керосине в двух ваннах; после этого молотки смазываются. Лучшие результаты дает промывка и смазка молотков без разборки, под давлением. Для этой цели применяется промывочный аппа­ рат [24].

С применением пневматических молотков связано тяжелое заболевание — вибрационная болезнь, являющаяся следствием отдачи инструмента на организм рабочего. Поэтому главным

68

вопросом в технике безопасности при вырубке является вибро­ изоляция (гашение вибраций, передающихся от инструмента рабо­ чему). По мере увеличения давления сжатого воздуха отдача растет, а с понижением давления — уменьшается, но только до известного предела [3].

При малых давлениях воздуха молоток начинает работать не­ правильно. При сильном нажиме на молоток (более 25 кгс) отдача возрастает, но амплитуда колебаний молотка уменьшается, и ра­ бочий в этом случае меньше чувствует отдачу. В действитель­ ности же на него действует увеличенная отдача, облегчение же объясняется меньшей интенсивностью колебаний молотка. Отдача зависит от произведения массы молотка на квадрат числа ударов: с увеличением этого произведения уменьшается отдача. Равно­ мерность же и постоянство изменения отдачи зависят от массы молотка.

Для уменьшения отдачи необходимо:

1)устранить (или сгладить) колебания высокой частоты, т. е. колебания силы отдачи с частотой значительно большей, чем частота ударов молотка;

2)плавно изменять отдачу на протяжении рабочего цикла;

3)уменьшить отдачу и длительность ее действия;

4)уменьшить амплитуду колебаний.

Для выполнения этих требований и смягчения вредного дей­ ствия отдачи на человека используют следующее: упругие руко­ ятки; устройства, позволяющие искусственно увеличивать силу прижима молотка к зубилу; устройства, тормозящие и смягчающие толчки при ударах ствола молотка о буртик рабочего наконеч­ ника.

Эффективным способом уменьшения отдачи и амплитуды ее колебаний является улучшение и правильный выбор формы сило­ вой и индикаторной' диаграммы, достижение плавного ее хода, улучшение воздухораспределительного устройства. Например, нужно стремиться, к тому, чтобы давление воздуха над ударником было бы не больше давления в воздухопроводе; необходимо умень­ шать давление воздушной подушки над ударником, которое возникает при переходе последнего с обратного хода на прямой, устранять внезапные колебания давления и т. д.

Хотя необходимые изменения конструкции воздухораспреде­ лительного устройства приводят к некоторому уменьшению к. п. д. и увеличению расхода воздуха, применение описанного метода уменьшения отдачи более эффективно чем остальных.

Одним из способов виброизоляции является нанесение виб­ роизолирующего покрытия на рукоятку молотка. Это двухслой­ ное покрытие состоит из герметика и пеногерметика холодного отверждения. Пеногерметик и монолитный герметик приготов­ ляются непосредственно перед употреблением.

Организация труда при вырубке существенно влияет на про­ изводительность.

Труд вырубщиков нормируется или по объему вырубки, или в зависимости от коэффициента трудности и объема трудовых затрат, отнесенных к единице поверхности с последующим пере­ счетом на единицу длины заготовки.

Коэффициент трудности определяют в зависимости от чистоты поверхности заготовки. При площади вырубки равной 15% общей поверхности, коэффициент трудности Кі = 1,0. Заготовки с пло­ щадью вырубки от 15 до 20% относятся к группе с коэффициентом трудности Кф^І.5; заготовка с площадью вырубки от 25до 50%

имеет коэффициент трудности

Кі = 3,0;

от 50%

и выше —

Кі = 4,5. Коэффициент трудности К 2 зачищаемой

стали уста­

навливается

в зависимости от твердости стали; для углеродистой

и хромистой

конструкционной стали /(2 = 1,0; для мало- и средне­

легированной

конструкционной

типа 65С2,

ЗОХГСА, 18ХНВА,

37ХНВА Кг = 2,0; для легированной конструкционной типа ШХ, 38ХМЮА, а также нержавеющей хромистой стали типа 1X13—4X13 и др. К 2 = 1,75. Вырубка заготовки, предварительно прошедшей травление (требующей более тщательного удаления дефектов), оценивается дополнительно коэффициентом К 3 — 1,25. Полный коэффициент трудности определяется перемножением коэффициентов Кі, /С2 и К3-

В табл. 9 приведены переводные коэффициенты трудности и нормы выработки при пневматической вырубке. Четкая организа-

Т а б л и ц а 9

Переводные коэффициенты трудности при зачистке заготовок пневматическими молотками

Типы за го т о в о к

С ечение

К оэф ф и ци ен т

Н о р м а

в ы р а ­

в мм

тр удности

ботки

в м

 

Кузнечная

160Х 160

0,79

63,0

 

180Х 180

1,00

50,0

 

200X200

1,23

40,5

 

225X 225

1,56

32,0

 

250X 250

1,93

26,0

 

300X 300

2,79

18,0

Осевая

180Х 180

1,25

41,5

 

200X200

1,51

33,0

 

225X225

1,92

26,0

 

250X 250

1,38

21,0

Трубная

140Х 140

0,7

72,0

Конструкционная

105Х 105

0,238

210,0

 

115Х 115

0,292

171,0

 

127Х 127 .

0,350

143,0

Рессорная и др.

100Х 100

0,5

l o o s

та

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ