
- •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
3. Основное оборудование для охлаждения материалов и изделий
3.1. Индексация оборудования для охлаждения
Охлаждающие жидкости (вода, водные растворы солей и масло) находятся в закалочных баках. Существует три вида закалочных баков: немеханизированные, механизированные бесконвейерные и конвейерные. Кроме того, для закалки изделий применяют прессы и машины.
Индексация немеханизированных баков
Первая буква индекса Б - немеханизированный бак для закалки.
Вторая буква индекса О указывает, что бак охладительный.
Третья буква индекса указывает основной конструктивный признак: Г - горизонтальный, прямоугольного сечения; В - вертикальный, круглого сечения.
Цифры, стоящие после букв через дефис, указывают внутренние размеры бака (в дециметрах): ширину, длину и высоту - для баков прямоугольного сечения; диаметр и высоту - для круглых баков. Цифры разделены между собой точками.
Если бак предназначен для охлаждения в расплавах металлов, солей, щелочи (изотермическая и ступенчатая закалка), то после цифр, соответствующих размерам бака, через косую черту ставится цифра, указывающая предельную температуру расплава в сотнях градусах Цельсия, а через дефис ставится буква Г, например, индекс БОВ-10.30/6.5-Г расшифровывается следующим образом: бак охладительный, вертикальный, диаметр 10 дм, высота 30 дм, для охлаждения (закалки) в расплавах, предельная температура расплава 650 0С.
Индексация механизированных баков
В механизированных баках унифицированы полезные размеры транспортных механизмов.
Первая буква индекса Б указывает тип оборудования.
Вторая буква индекса О (охладительный) - назначение бака.
Третья буква индекса означает признак механизации: К - конвейерный; Б - барабанный; П - с подъемным столом; Е - с опускной секцией конвейера.
Цифры, стоящие после букв через дефис, указывают основные размеры (в дециметрах) рабочего пространства транспортного механизма, например, индекс бака БОП-6.7 означает, что бак охладительный с подъемным столом, ширина стола 6 дм, длина стола 7 дм.
Индексация пресс-машин для закалки
Машины и прессы для закалки изделий унифицированы по размерам обрабатываемых изделий.
Первая буква индекса указывает тип охладительного оборудования: П - пресс, М - машина.
Вторая буква индекса указывает способ охлаждения: Ш - охлаждение в штампах; Р - охлаждение в роликах.
Третья буква индекса указывает назначение пресс-машин: З - закалочный; Г - гибочно-закалочный.
Четвертая буква индекса обозначает способ механизации: К - карусельного типа; Б - барабанного типа; А - агрегатный.
Цифры, стоящие после букв через дефис, указывают предельный диаметр или толщину охлаждаемого изделия (в миллиметрах), например, индекс пресса ПШЗ-100 читается так: закалочный пресс, охлаждение изделий в штампах, максимальный диаметр изделия 100 мм.
3.2. Немеханизированные закалочные баки
Немеханизированные закалочные баки не имеют специальных устройств для выгрузки охлажденных деталей на воздух. Размеры немеханизированных закалочных баков определяются размерами закаливаемых деталей. При малых количествах охлаждающей жидкости возможен значительный ее перегрев в момент закалки. Это приводит к заметному изменению скорости охлаждения и сказывается на результатах закалки.
При выборе объема (размера) закалочных баков рекомендуется руководствоваться следующими данными:
Температура нагрева для закалки, °С |
800 |
850 |
900 |
950 |
1000 |
Количество масла на 1 кг охлаждаемой детали, л |
10,0 |
12,5 |
15,0 |
17,5 |
20,0. |
Баки могут быть стационарными, которые устанавливаются на полу или углубляются в землю, и передвижными, которые устанавливаются на тележках.
Часто применяют сдвоенные баки для воды и масла.
Немеханизированные баки делятся на две группы: баки без охлаждения и баки с охлаждением закалочной жидкости.
Баки без охлаждения закалочной жидкости применяют для закалки мелких заготовок, то есть тогда, когда охлаждаемая жидкость нагревается незначительно.
Для охлаждения закалочных жидкостей в баках применяют змеевики с циркулирующей холодной водой или осуществляют циркуляцию самой закалочной жидкости с охлаждением ее в масло-охладителе.
Конструкция немеханизированного бака приведена на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Немеханизированный закалочный бак:
1 - слив масла; 2 - устройство для отсоса паров
Бак имеет устройство для слива масла 1 и отсоса паров 2.
Для лучшего охлаждения широко применяют баки с принудительной циркуляцией закалочной среды. Для перемешивания масла применяют подачу масла в бак под давлением по замкнутой системе трубопроводов, перемешивающие насосы и т.д. Наиболее эффективны масляные мешалки. Постоянная работа мешалок способствует выравниванию температуры масла по всему объему закалочного бака.