Оборудование проволочно – канатного производства

Ответ №1

1. Волочильный стан – это машина для обработки заготовки давлением путём протягивания её через рабочий инструмент (волоку).

2. Волочильный стан с горизонтальным расположением барабана обозначен на рисунке позицией В.

3. Волочильные станы по кратности волочения делятся на станы однократные и многократные. В свою очередь, однократные машины в зависимости от способа волочения делятся на станы обычного типа и станы с противонатяжением. Станы многократного волочения по способу волочения бывают:

• со скольжением

• без скольжения:

• с накоплением проволоки (магазинного типа) без синхрони­зации тяговых устройств;

• петлевые;

• прямо­точные.

4. К волочильным станам предъявляют следующие конструктивные требования:

• применение регулируемого электропривода переменного тока как наиболее простого и дешевого;

• наличие простой системы синхронизации скоростей;

• возможность изменения соотношения скоростей тянущих барабанов, что расширяет технологические возможности машины, позволяет варьировать маршрутами волочения и изменять в нужных пределах величины противонатяжений;

• малая инерционность привода, что обеспечивает сглаживание неравномерности изменения и пульсаций напряжений в проволоке в процессе волочения, уменьшает обрывность проволоки;

• возможность работы привода машины в режиме, близком к режиму постоянной мощности, что позволяет наиболее полно использовать установленную мощность электропривода;

• компактность, малые габариты и металлоемкость машины;

• высокая надежность и долговечность всех элементов и узлов машины.

Ответ №2

1. Цепной волочильный стан – это стан с прямолинейным движением протягиваемых изделий периодического действия с цепным типом привода тележки.

2. Волочильная тележка цепного волочильного стана обозначена на рисунке позицией 8.

3. Для цепных волочильных станов можно выделить следующие достоинства:

• возможность волочения изделий крупных диаметров;

• возможность волочения с оправкой труб;

• простота конструкции.

К недостаткам данного стана относятся:

• наличие холостого хода тележки;

• большие габариты стана (длина);

• высокий уровень шума;

• необходимость применения сбрасывателей.

4. Эти станы самые распространенные. Волочильный стан простой конструкции состоит из станины 2, на одном конце которой установлена стойка 1 (люнет). В стойке укрепляю волоку и неприводную звездочку 3, на другом конце приводную звездочку 4. Между этими звездочками натя­нута бесконечная цепь 5, верхняя часть ее движется по на­правлению от волоки к приводной звездочке. Движение цепи осуществляется электродвигателем 6 через зубчатый редуктор 7.

В верхней части станины по направляющим движется на катках тележка 8, служащая для захвата переднего конца металла и протягивания его через волоку. На те­лежке смонтированы клещи 9 и крюки 10, которые с по­мощью рычага 11 зацепляются за палец одного из звеньев цепи. Клещи обеспечивают зажим переднего конца протя­гиваемого металла.

Когда протягиваемый пруток пройдет целиком через глазок волоки, тележка от упругих сил цепи получит тол­чок, благодаря которому скорость ее становится несколько больше, чем скорость движущейся цепи. В момент уско­рения тележки крюк 10 освобождает палец цепи и под дей­ствием груза 11 поднимается, освобождая тем самым те­лежку от цепи. При помощи механизма возврата тележка возвращается в исходное положение, и процесс повторя­ется.

Ответ №3

1. Р еечный волочильный стан – это стан с прямолинейным движением протягиваемых изделий периодического действия с реечным типом привода тележки.

2. Расположение волок в процессе волочения при одновременном протягивании 4 прутков.

3. Реечные воло­чильные станы различают в основном по типу привода. В одном случае зубчатые рейки прикрепляют к передвигаю­щейся тележке, а привод устанавливают неподвижно. В другом случае рейки прикрепляют к станине воло­чильного стана, а привод устанавливают неподвижно на тянущей тележке. В этой конструкции тележка, электродвигатель и привод представляют собой одно целое и пе­редвигаются вместе.

4. Станы реечного типа со стационарным размещением привода на станине обладают следующими преимуществами:

• станы работают реверсивно - протяжка прутков на них осуществляется в двух противоположных направлени­ях;

• возможность применения для волочения профилей боль­ших сечений и одновременного волочения нескольких прут­ков.

К недостаткам же следует отнести большие размеры в сравнении со станами второго типа.

Кроме того станам с расположением привода на тележке присущ следующий недостаток: НЕВОЗМОЖНОСТЬ УВЕЛИЧЕНИЯ МОЩНОСТИ ПРИВОДА, ИЗ-ЗА НЕОБХОДИМОСТИ монтировать ЕГО на тележках и передвигать вместе с ними.

Ответ № 4

1. Машинами однократного волочения называют машины, на которых процесс волочения в каждый момент времени мо­жет идти только через одну волоку; проволока за одну опе­рацию (за одну заправку) изменяет сечение лишь один раз.

2. Однократные (однобарабанные) волочильные машины имеют следующую область применения:

• калибровка - отделочная протяжка заготовки для получения готовой проволоки требуемых геометрических размеров и формы, а также качества поверхности;

• подтяжка на передел заготовки толстых размеров для дальнейшего волочения;

• волочение сложных фасонных профилей, которые в силу технических причин не могут быть протянуты на многократ­ных волочильных машинах;

• волочение трудно деформируемых металлов и сплавов, ко­торые из-за низкой пластичности металла не могут быть подвергнуты многократному волочению со сколько-нибудь значительными суммарными обжатиями и которые после каждой очередной протяжки подлежат термической обработке для возможности дальнейшего волочения.

4. При работе на однократной машине моток проволоки, рас­положенный на размоточном устройстве 3 (чаще всего им яв­ляется свободно вращающаяся фигурка, называемая на некоторых заводах также воробой или конусом), протягива­ется через фильеру , установленную в волокодержателе 2, и наматывается на вертикаль­ный барабан 1. Вращение этого барабана осуществляется от электродвигателя 4 через редуктор 5 и конические зубчатые колёса 6 и 7. Усилие волочения преодо­левается на этих машинах барабаном, поскольку проволока прикреплена к нему. Для захвата переднего конца проволоки на барабане 1 предусматриваются специальные клещи. Если протянутой один раз проволоке нужно придать другой, более тонкий размер, то операция должна полностью повториться.

Ответ № 5

1. Многократные волочильные машины – это стана, на которых проволока проходит последова­тельно через несколько волок, изменяя за одну операцию свое сечение от 2 до 15 и даже более раз. Моток проволоки на этих машинах в каждый момент времени обрабатывается в нескольких волоках.

2. Многократные волочильные машины предназначены для волочения проволоки всех типоразмеров (начиная микронной и заканчивая проволокой толстого волочения), а также волочения проволоки из всех видов металлов и их сплавов.

3. Кинематическая схема многократного волочильного стана с индивидуальным приводом барабана на рисунке изображена под буквой А.

4. Для характеристики типа, конструкции и размера воло­чильных машин фирмой "Скет" приняты условные буквенные (в латинском алфавите) и цифровые обозначения.

Буквенные обозначения волочильных машин:

UDZ — общее обозначение волочильной машины;

UDZWA — однократный волочильный барабан;

UDZSAZ — однобарабанный двухступенчатый волочильный ба­рабан;

UDZSA — многократная волочильная машина магазинного типа с индивидуальными приводами барабанов блочного типа;

UDZSAT₀ — многократная волочильная машина магазинного ти­па с двойными барабанами;

UDZAF — многократная волочильная машина магазинного типа с общим приводом барабанов;

UDZWG — многократная волочильная машина со скольжением проволоки (с раздельным расположением машины и электриче­ского шкафа управления);

UDZWGT — многократная волочильная машина со скольжением проволоки (с совместным расположением машины и электриче­ского шкафа управления);

UDZWGW — многократная волочильная машина со скольжением и подогревом проволоки перед волочением (для труднодеформируемых металлов и сплавов).

Цифровые обозначения волочильных машин фирмы "Скет" (старое обозначение):

• число в числителе — количество волочильных барабанов (кратность волочения);

• два числа в числителе: первое число — количество воло­чильных барабанов; второе число — кратность волочения (два числа в числителе, например 5—6, означает, что ма­шина пятибарабанная, но шестикратная, так как первый ба­рабан двухступенчатый);

• число в знаменателе - диаметр конечного барабана в мм.

Новые обозначения:

• число в числителе — максимальное усилие волочения (кг) на первом волочильном барабане;

• число в знаменателе — число волочильных барабанов (кратность волочения).

Ответ № 6

1. В зависимости от конструкции барабана станы магазинного типа бывают:

• с одинар­ными барабанами обычного типа

• двухступенчатыми барабанами

• ба­рабанами с внутренним полым валом для проводки проволоки

• сдвоенными двухъярусными барабанами

• сдвоенными наружным и внутренним барабанами.

2. Условием бесперебойной работы стана магазинного типа является соблюдение постоянства объема про­тягиваемой проволоки на всех барабанах в единицу вре­мени:

где F₁ ,F₂.....F_n — площади поперечного сечения проволо­ки после 1, 2.....n-ного переходов;

V₁, V₂……V_n — скорости 1, 2..... n-ного переходов.

3. Основные достоинства:

1. отсутствие скольжения проволоки на барабанах;

2. возможность применения фактических кинематических вытяжек в соответствии с требованиями технологии, которые в достаточной степени отличаются от фактической кинемати­ки машины, что создает этим машинам определенную универ­сальность и позволяет вести волочение с меньшей дроб­ностью деформаций по единичным переходам;

3. наличие на промежуточных барабанах определенного запаса проволоки, который может быть использован при ос­тановке части волочильных барабанов для выполнения определённых технологических операций, без остановки конечно­го барабана.

Недостатки волочильных станов магазинного типа:

1. сложность траектории проволоки при волочении через систему поводковых устройств и направляющих роликов. По этой причине достигнутые в настоящее время на этих машинах максимальные скорости волочения порядка 1000-1200 м/мин являются, по-видимому, предельными, а использование их для волочения тонкой и тончайшей проволоки, особенно из низкопрочных металлов и сплавов, вообще не представляется возможным;

b) закручивание проволоки вокруг оси на угол φ при переходе с барабана Б_n-1 на барабан Б_n че­рез поводковое устройство. По этой причине волочильные станы магазинного типа не могут быть использованы для во­лочения особо прочной проволоки и проволоки фасонного се­чения.

4. Заготовка при переработке на этих машинах протягивается через волоку и наматывается на барабан 1, на котором создается определенный запас витков проволоки (до 1/3 барабана). Далее через поводковое устройство 5, верхний 3 и нижний 4 на­правляющие ролики проволока поступает в волоку следу­ющего барабана; затем то же самое повторяется на следу­ющих барабанах. В конце проволока наматывается на приёмный барабан 2 и при помощи специального механизма снимается с него (либо после чистового её наматывают на катушку).

Ответ № 7

1. Поводок – механизм стана магазинного типа, служащий для компенсации естественного износа кана­ла волоки и связанное с ним изменение вытяжек (единич­ных обжатий) путём изменения запаса витков проволоки на промежуточных барабанах.

2. Стан магазинного типа со сдвоенными двухъярусными барабанами на рисунке обозначен позицией Г.

4. Выходя­щая из волоки проволока попадает на приводной барабан 1, а затем через поводковое устройство 2 на верхний бара­бан 3, который свободно насажен на шпиндель. Натяже­ние проволоки во время рабо­ты барабана устанавливается с помощью регулируемой тор­мозной ленты 4. В процессе работы машины поводковое устройство распределяет весь запас витков проволоки поров­ну между верхним и нижним барабанами независимо от то­го, набирает или теряет про­волоку барабан, а также в той случае, когда нижний барабан останавливается. Накопление проволоки на барабане огра­ничивается автоматически сра­батывающим электроограничителем 5, вмонтированным в верхнюю часть барабана, от ко­торого сигнал через контакт 6 подается в схему управлении волочильной машины, осуществляя таким образом соответствующую регулировку скорости барабана, где произошло чрезмерное накопление проволоки, или последующих барабанов.

Ответ № 8

1. Станы многократного волочения с автоматическим регулированием скорости проволоки бывают двух типов: непрерывно – роликового (петлевого) типа и непрерывно – прямоточного типа.

2. Устройство натяжного ролика: 1 - натяжной ролик; 2 - управля­ющий рычаг; 3- пружина; 4 - зубчатый сектор; 5 - шестерня; 6 – реостат.

3. При изменении натяжения проволоки вследствие не­соответствия скоростей двух барабанов происходит откло­нение натяжного ролика от нормального положения. Происходит поворот вследствие этого на определенный угол рычага 2, который через зубчатый сектор 4 и шестерню 5 воздействует на электрический механизм регулирования скорости барабана и приводит его скорость в соответствие с фактической вытяжкой между этими барабанами в данный момент времени.

4. Машины с регулируемой скоростью волочения имеют некоторые преимущества по сравнению с машинами мага­зинного типа. Они позволяют в большем диапазоне ме­нять единичные обжатия и использовать наиболее благо­приятные скорости протяжки благодаря их бесступенчато­му регулированию. Эти машины имеют упрощенный переход проволоки от барабана к барабану, без перекрутки, до­пускают применение более высоких скоростей протяжки и делают возможным волочение фасонной проволоки, так как проволока при этом не скручивается. Пусковой режим таких станов можно регулировать в широком диапазоне. К недостаткам следует отнести дороговизну оборудования и необходимость в обслуживании высококвалифицированными кадрами.

Ответ № 9

1. Машины со скольжением в зависимости от расположения и конструкции рабочих шкивов могут быть с горизонталь­ными или вертикальными шкивами.

2. Основными направлениями применения станов со скольжением проволоки является волочение тонкой и наитончайшей проволоки. Реже данные станы применяют для волочения проволоки средних диаметров.

3. Стан со скольжением: 1— ступенчатый шкив; 2 — отделочный шкив; 3—ванны для эмульсии; 4 — волокодержатель; 5— ванна для слива эмульсии; 6 — клапан эмульсионного насоса; 7 — приемная катушка (под защитной сеткой); 8 — коробка скоростей; 9— шкив текстропной передачи; 10 — указатель скорости волочения.

Ответ № 10

1. Гусеничный волочильный стан – это стан с прямолинейным движением протягиваемых изделий непрерывного действия, в которых протягивание прутков осуществляется при по­мощи двух цепей, напоминающих тракторные гусеницы.

2. Опорная балка обозначена на рисунке позицией 6.

4. Пруток 1 протягивается между двумя бесконечными цепями 3, ко­торые получают вращение от звездочек 4, затем он попа­дает в волоку 2 или во вращающийся роликовый калибр. Бесконечная цепь состоит из втулочно-роликовых звень­ев, соединенных между собой через каждые два-три шага осями. На осях закреплены подающие элементы, по длине которых сделан полукруглый ручей.

Конец прутка 1 по периметру поперечного сечения за­жимается подающими элементами, а необходимое усилие обеспечивается нажимными винтами 5 и 7, которые пере­дают это усилие через опорную балку 6, тарельчатые пру­жины и опорные стойки. Стойки через опорные ролики 9 передают усилие зажатия подающим элементам. Усилие, необходимое для вталкивания или выталкивания прутка из волочильного очка при заданной величине обжатия, созда­ётся за счет сил трения. Длина цепи такова, что матери­ал соприкасается с достаточным количеством зажимающих звеньев для того, чтобы обеспечить относительно низкое удельное давление на поверхности протягиваемого прутка. Вышедший из волоки конец прутка захватывается сле­дующим механизмом, при этом создается непрерывность процесса волочения.

Ответ № 11

1. В зависимости от способа волочения трубоволочильные станы подразделяют на станы безоправочные, на коротко-длинной оправке, станы для раздачи труб.

2. Стан периодического действия для безоправочного волочения на рисунке обозначен позицией Г.

3. Трубоволочильный стан состоит из стойки для волок, рабочего стола, 3 -тянущей тележки, главного привода, 5 –карманов, 6 - приемно-разборочного устрой­ства, 8 - стеллажа, 10- толкателя. Оправка вводится в трубу, поэтому труба размещается перед стойкой волок и толкателем. Здесь принята линейно-последовательная схема размещения оправки со стержнем заготовки и готовой трубы. При этом общая длина стана возрастает, исключается возможность ввода оправки в трубу и одновременного осуществления процесса волочения. Но в этом случаи уменьшается ширина стана и требуется всего один комплект оправок.

4. Волочение раздачей применяют при изготовлении труб большого диаметра, при калибровании внутреннего диаметра трубы, при изготовлении биметаллических труб, а также для исправления брака по внутреннему и наружному диаметру.

Ответ № 12

1. Трубоволочильные станы специальных конструкций:

• станы с роликовыми волоками и ротационного волочения

• волочения труб с одновременной правкой труб

• волочильные станы с использованием ультразвуковых колебаний

• волочение труб в режиме жидкостного трения.

2. Схема стана для волочения труб с одновременной правкой на рисунке обозначена позицией Б.

3. Основными элементами данного стана являются: овальная волока 3, рабочая волока 4, волокодержатель 2, захват 5, волочильная тележка 6.

4. Заготовка протягивается через овальную волоку, удерживающую заготовку от поворота, и рабочую волоку, закрепленные в волокодержателе. Момент прикладывается к изделию после выхода из очага деформации (рабочей волоки) за счет вращения захвата, расположенного на волочильной тележке. Приложение крутящего момента к выходящему из очага деформации изделию приводит к его закручиванию, благодаря чему предотвращается искривление изделия ("саблевидность").

Ответ № 13

1. Волочильный барабан – это тянущее устройство, которое служит для передачи усилия волочения при помощи сил трения между проволокой и поверхностью барабана.

2. «Узкозазорный» способ охлаждения барабана обозначен позицией В.

3. Постоянство скорости намотки достигается у приемных барабанов намоткой поступающей проволоки на один и тот же участок барабана, с которого намотанные витки немедленно оттесняются вверх (на вертикальном барабане) или в сторону (на горизонтальном барабане) вновь поступающими.

4. Большое значение имеет правильно выбранный диаметр барабана, обусловливаемый суммарными напряжениями, возникающими в проволоке в результате пластических деформаций при волочении и изгибе ее при намотке на барабан. Чтобы проволока после намотки сохраняла правильную форму, эти напряжения должны превышать предел упругости, но в то же время не должны превышать предела текучести за волокой во избежание изменения се­чения проволоки.

Ответ № 14

1. Мыльницы — это литые коробки, которые должны вмещать в себя необходимое количество мыла для смаз­ки и обладать достаточной прочностью, чтобы противосто­ять нагрузкам, возникающим под действием силы волоче­ния.

2. Регулируемая мыльница обозначена позицией Б.

3. Мыльница состоит из: 1 — регулировочного винта; 2— корпуса; 3 —за­жимного винта; 4 — окна для установки волокодержателя.

4. В настоящее время начинают широко применять мыль­ницы с приспособлением для перемешивания смазки, мыльницы с вращением волок, мыльницы с устройствами для принудительной подачи смазки и др.

Ответ № 15

1. Волокодержатель представляет собой полый корпус, служащий для закрепления волок, внутри которого циркулирует охлаждающая вода.

2. Устройство волокодержателя: 1—ниппель; 5 —втулка; 3 —корпус; 4, 5—прокладки; 6 — трубка; 7 — воло­ка в оправе.

4. Волокодержатели должны обеспечивать прочное закрепление волок; правильную установку оси волочения; возможность передвижения, а в некоторых случаях и вра­щения волок, регулировки температуры и быстрой смены волочильного инструмента, удобной установки аппаратуры для определения силы и температуры волочении. Также они должны быть влагонепроницаемыми, так как вода может попасть в мыльницу и подмочить мыльный порошок.

Ответ № 16

1. Привод волочильных машин включает две основные ча­сти: источник энергии и механизм регулирования скорости.

2. Источником энергии для волочильных машин являются электродвигатели переменного или постоянного тока. В электродвигателях постоянного тока пониженная запра­вочная скорость достигается значительно проще. Из применяемых для привода двигателей переменного тока большее распространение получили асинхронные с простой схемой управления, простым и надежным в экс­плуатации двигателем. Первоначальные затраты на внед­рение их в производство минимальны.

3. К приводу волочильных станов предъявляют требования, вытекающие из условий их эксплуатации: возможность за­правки проволоки на пониженной (до 30 - 50 м/мин) заправочной скорости; плавный разгон ее до рабочей скоро­сти; быстрая и удобная настройка стана на требуемую скорость волочения; высокий КПД.

4. Для регулирования скорости у двигателей переменного тока, не допускающих бесступенчатого изменения скоро­сти волочения, применяют устройства, позволяющие осу­ществлять ступенчатое регулирование. К таким устройст­вам относятся сменные шкивы, коробки скоростей, а в не­которых случаях — электродвигатели переменного тока со ступенчатым изменением скорости. Сменные шкивы состо­ят из двух или трех шкивов различных диаметров, надетых на вал электродвигателя, и такого же количества сидящих на валу волочильной машины. Однако смена шкивов тре­бует продолжительного времени, связанного с остановкой машины.

Во многих волочильных машинах со ступенчатым изме­нением скоростей волочения применяют коробки скоростей, позволяющие изменять скорости значительно быстрее и легче, чем с помощью сменных шкивов.

Ответ № 17

1. Система подвода смазки к деталям коробок скоростей может быть картерной, когда масло из общей ванны увлекается и разбрызгивается зубчатыми передачами, и циркуляционной, когда масло непрерывно под давлением подается к местам смазки.

2. Схема смазки посредством кольца обозначена позицией Б.

4. При этом способе смазки в корпус сборочной единицы заливается масло так, чтобы в него были погружены венцы нижних зубчатых колес. Во время вращения колеса его зубья ударяют о масло и разбрызгивают в виде отдельных капель по всему внутреннему пространству коробки скоростей. Образующийся при этом масляный туман смазывает размещенные внутри коробки подшипники и передачи. Кроме того, масло, стекая по стенкам корпуса, также попадает на подшипники качения. Зубчатое колесо, разбрызгивающее масло, не должно быть слишком глубоко погружено в ванну, так как излишне высокий уровень заливки масла приводит к потерям мощности и перегреву всей системы. Зубчатые цилиндрические колеса достаточно было бы погружать в масло на половину высоты зуба.

О

А

твет № 18