- •Оборудование и автоматизация процессов тепловой обработки материалов и изделий
- •Введение
- •1. Классификация оборудования термических цехов
- •2. Основное оборудование для нагрева материалов и изделий
- •2.1. Индексация печей
- •2.2. Камерные печи
- •2.7. Оборудование для поверхностного нагрева
- •2.8. Механизированные печи, автоматические линии и установки для термической и химико-термической обработки
- •2.9. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы
- •2.10. Материалы для нагревателей электрических печей
- •3. Основное оборудование для охлаждения материалов и изделий
- •3.1. Индексация оборудования для охлаждения
- •3.2. Немеханизированные закалочные баки
- •3.3. Механизированные закалочные баки
- •3.4. Закалочные прессы и машины
- •4. Дополнительное оборудование
- •Оборудование для правки
- •Оборудование для очистки
- •Травильные установки
- •Моечные машины, ультразвуковая очистка
- •Дробеструйные аппараты
- •4.3. Оборудование для правки
- •4.4. Оборудование для очистки
- •5. Вспомогательное оборудование
- •5.1. Классификация вспомогательного оборудования
- •5.2. Оборудование для получения контролируемых атмосфер
- •5.3. Средства механизации (подъемно-транспортное оборудование)
- •6. Средства и системы автоматизации технологических процессов термической обработки деталей
- •6.1. Задачи автоматизации
- •6.2. Развитие средств автоматизации
- •6.3. Устройства для измерения температуры
- •6.4. Автоматические управляющие устройства в термических цехах
- •6.5. Управляющие электронно-вычислительные машины в термических цехах
- •7. Проектирование производства технологических процессов термической обработки
- •7.1. Этапы проектирования, основные положения, принципы и задачи проектирования Классификация термических цехов
- •Задачи проектирования
- •Стадии проектирования
- •7.2. Проектно - нормативная документация
- •7.3. Понятие о единой системе технологической подготовки производства
- •2. Выбор и расчет потребного количества оборудования.
- •7.4. Автоматизация проектных работ
- •8. Рекомендации по выбору режимов термической обработки заготовок из сталей различных групп и назначений
- •8.1. Машиностроительные стали
- •8.1.1. Форма и характерные размеры изделий
- •8.1.2. Вид режима предварительной термообработки (отжига)
- •8.1.3. Выбор режима отжига
- •10. Рекомендации к термообработке инструментальных сталей, в том числе и быстрорежущих
- •11. Технология термической обработки деталей машин и инструментов
- •11.1. Общие положения проведения термической обработки
- •11.1.1. Физические основы нагрева и охлаждения стали
- •11.1.2. Характеристика процессов термической обработки стальных деталей и инструментов
- •11.1.3. Закалочные среды
- •11.1.4. Отпуск стальных изделий
- •Низкотемпературная обработка
- •Старение
- •11.1.5. Процессы химико-термической обработки
- •11.1.5.1. Цементация
- •11.1.5.2. Азотирование
- •11.1.5.3. Цианирование
- •11.2. Принципиальные основы определения длительности термической обработки
- •11.2.1. Влияние технологических факторов на режимы
- •Нагрева деталей
- •Нагрев деталей в печи с постоянной температурой
- •11.2.2. Температурные напряжения и допускаемая скорость нагрева
- •11.2.3. Длительность процесса при химико-термической обработке
- •11.3. Расчетное определение параметров нагрева металла в печах
- •11.3.1. Тонкие и массивные тела
- •11.3.2. Расчет времени нагрева и охлаждения в среде с постоянной температурой
- •11.3.3. Расчет нагрева и охлаждения в среде с постоянной температурой по вспомогательным графикам
- •11.3.4. Расчет времени выдержки для выравнивания температуры
- •11.3.5. Определение расчетных сечений для назначения времени выдержки при нагреве и охлаждении в процессе закалки, нормализации и отпуска. Типовые режимы термической обработки поковок
- •11.3.6. Термическая обработка крупных деталей энергоагрегатов
- •11.3.7. Технология термической обработки режущего инструмента
- •11.3.7.1. Стали, применяемые для режущего инструмента
- •11.3.7.2.Предварительная термическая обработка заготовок режущего инструмента
- •11.3.7.3. Закалка инструмента
- •11.3.7.4. Отпуск инструмента
- •11.4. Практические рекомендации при проведении термической обработки
- •11.4.1 Анализ элементов технологии термической обработки
- •11.4.1.1. Элементы технологии термической обработки
- •11.4.1.2. Скорость нагрева
- •11.4.1.3. Длительность нагрева и охлаждения
- •11.4.1.4.Некоторые практические рекомендации по назначению длительности времени выдержки
- •11.4.2. Технологические среды. Назначение и классификация технологических сред
- •11.4.2.1.Факторы, определяющие эффективность сред
- •11.4.2.2. Характер теплообменных процессов
- •11.4.2.3. Регулирование состава и количества среды
- •Приложение №1
- •2. Рекомендации по проведению основной термической обработки
- •3. Технология термической обработки.
- •Оборудование и автоматизация процессов тепловой обработки материалов и изделий
- •2 Часть
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
5.3. Средства механизации (подъемно-транспортное оборудование)
В термических цехах для выполнения различных работ загрузки и разгрузки шахтных печей, для передачи поддонов и деталей от разгрузочного конца печи к загрузочному, для передачи деталей с одной операции на другую применяют различное подъемно-транспортное оборудование: тали, краны, конвейеры, ручные тележки и т.д.
Простейшим подъемным механизмом являются тали с ручным приводом. По конструкции они делятся на тали с червячными и зубчатыми передачами. Более широкое распространение получили тали с червячными передачами (рис. 5.3.).
Движение тяговой цепи 6 заставляет вращаться беговое колесо 7 и червяк 5. Вращение червяка вызывает вращение червячного колеса 9 и ведущей звездочки 8. Цепь 4, служащая для подъема груза, приходит в движение. Для предотвращения вращения ведущей звездочки в обратном направлении предусмотрено храповое колесо 3 с собачкой 10. Храповое колесо свободно сидит на червячном валу и приводится в движение через упор 2. Обойма 1 служит для крепления подшипников червяка 5 и червячного колеса 9. Грузоподъемность ручных червячных талей от 0,5 до 3 тс.
Рис. 5.3.Ручная червячная таль
В электрических талях подъем грузов производится с помощью электродвигателей. Груз поднимается стальным канатом, который наматывается на барабан. Грузоподъемность электрических талей от 0,25 до 5 тс.
Электроталь, подвешенную к монорельсовой тележке, которая перемещается вручную или электродвигателем, называют электротельфером (рис. 5.4).
Перемещение поддонов у печей непрерывного действия, а также транспортировка цементационных ящиков или корзин с деталями осуществляется с помощью роликовых конвейеров. Роликовый конвейер состоит из сварной рамы и роликов, которые изготовляют из труб диаметром 60-150 мм, со стенками толщиной 4,5-5 мм. Длина роликов выбирается в зависимости от ширины тары. Роликовые конвейеры можно переносить в любое место цеха.
Передача деталей от закалочных баков к отпускным печам, к моечным машинам и на участок контроля производится цепными конвейерами. Движение цепного конвейера происходит по замкнутой трассе.
Цепной конвейер (рис. 5.5.) состоит из подвесного рельса 1, тяговой цепи 2, рабочей каретки 3 и холостой каретки 4. К рабочей каретке крепятся корзины с деталями 5. Для предохранения работающих в цехе от возможного выпадения деталей из движущихся корзин предусмотрено сетчатое ограждение 6.
Характеристика некоторых талей типа ТВ приведена в табл. 5.4.
Рис. 5.4. Электротельфер типа ТВ
Таблица 5.4
Характеристика электрических талей
Тип тали |
Грузоподъемность, т |
Высота подъема, м |
Скорость, м/мин |
Масса, кг |
Электродвигатель для подъема |
Диаметр каната, мм |
Электродвигатель для передвижения | |||
подъема |
передвижения |
Мощность, кВт |
Число оборотов в мин |
Мощность, кВт |
Число оборотов в мин | |||||
ТВ-0,25 |
0,25 |
6 |
8 |
ручное |
70 |
0,45 |
960 |
4,8 |
- |
- |
ТВ-0,5 |
0,5 |
6 |
8 |
ручное |
90 |
0,85 |
940 |
6,2 |
- |
- |
ТВ-1 |
1,0 |
6 |
8 |
30 |
490 |
1,8-2,7 |
960 |
8,8 |
0,65 |
1410 |
ТВ-2 |
2,0 |
6 |
8 |
30 |
510 |
3,0-3,5 |
960 |
11 |
0,65 |
1410 |
Для подъема, загрузки и выгрузки, а также для перемещения тяжелых конструкций и деталей применяют ручные мостовые краны.
На рис. 5.6 показаны конструкции ручных мостовых кранов. Однобалочные ручные мостовые краны имеют грузоподъемность до 5 тс при пролетах до 12 м. Для большей грузоподъемности, а также при пролетах, превышающих 2 м, устанавливают двухбалочные краны.
В электрических мостовых кранах ходовые колеса приводятся в движение электродвигателем.
Рис. 5.5. Схема цепного конвейера
Рис. 5.6. Ручные мостовые краны:
а) - однобалочный, б) - двухбалочный
Некоторое применение, например, для шахтных печей и местного обслуживания другого оборудования, имеют консольные поворотные краны.
Подъемно-транспортное оборудование обычно снабжается различными грузозахватными приспособлениями. Грузозахватные приспособления разнообразны по конструкции и назначению. В целях классификации их можно разделить на группы: для изделий типа штампов и цементационных ящиков, для изделий типа бандажей и ободов; для прутков и профилей, листового материала, для плит и др. изделий.
Транспортировка деталей внутри цеха и между цехами производится с помощью ручных тележек и электрокар. Электродвигатель электрокар питается постоянным током от аккумуляторных батарей. Грузоподъемность электрокар 1,5 и 5 тс. Для электрокар изготовляют специальную тару на ножках. Электрокар захватывает вилочным захватом тару, поднимает ее и перевозит к месту назначения.