Учебник - КШО - Живов (1031225), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Почти все исследователи указывают, что штоки ломаются заподлицо с бабой или в ее конусе. Это обусловливаетсяхарактером напряженного состояния металла штока в месте поломок: продольныминапряжениями от действия массовых сил при резком торможении падающих частей, напряжениями изгиба вследствие разворота бабы при эксцентричном удареи постоянно действующими поперечными напряжениями сжатия от посадки штока с натягом. При осмотре места излома обнаруживается усталостный характерразрушения: внешняя кольцевая темная поверхность свидетельствует о появлениипоперечной усталостной трещины, а блестящая шероховатая внутренняя часть об остаточном межкристаллическом изломе. Факторы, определяющие прочностьи стойкость штока, можно разделить на две категории: свойства металла, из которого изготовлен шток, и условия нагружения штока.Чем выше способность металла сопротивляться динамическим нагрузкам,тем дольше служит шток.
Поэтому наиболее желательно изготавливать его изхромоникелемолибденовой стали, например ХНЗМ или 40ХНМА. Однако молибден дефицитен, и приходится использовать стали хромоникелевого класса(ЗОХНЗА, 40ХН, 18ХНВА и т. п.). При облегченных условиях штамповки можноприменять даже сталь 45 и, наоборот, при ковке высоколегированных сталей сжестким ударом шток даже ковочного молота должен быть изготовлен из высококачественного металла.Стойкость штока будет в десятки раз ниже, если заготовка имеет металлургические дефекты, вроде флокенов, расслоений, пор и т.
п. Штоки из такого металла ломаются в любом месте по его длине.Важно обеспечить хорошую термообработку штока. Перед обдиркой заготовка должна пройти нормализацию с отпуском до твердости 260 НЕ. При окончательной термообработке две трети длины штока от конца, загоняемого в бабу,379РазделIV. МОЛОТЫзакаливают по режиму, соответствующему данной марке стали, с охлаждением вмасле до 400...450 °С. Затем шток охлаждают до 150 °С в утепленной яме.
В результате его твердость составляет 40,5 ...45,5 HRCg.Коробление при термообработке не допускается, поэтому нагрев рекомендуют производить в шахтных печах. Применяют индукционный нагрев штоков.Определенное влияние на стойкость штока оказывает качество обработкиего поверхности: чем меньше параметр шероховатости, тем больше устраненоконцентраторов в виде микротрегцин, надрезов и т. д. Поэтому поверхностьштока после чистового точения шлифуют до Rz = 0,63...0,32 мкм. Для повышения стойкости применяют также упрочняющую обкатку роликом, прижатым кштоку силой 30...40 кН.После того как шток изготовлен, его консервируют, густо смазывая, и передают на хранение. При этом царапины, забоины и тем более ржавчина совершенно недопустимы.Современное исследование напряженного состояния в штоке при ударе падающих частей основано на типовой задаче волновой механики об ударе стержня с начальной скоростью VQ О жесткую преграду.
Наличие поршня при этомучитывается как дополнительное ударное воздействие его массы т^ на стержень.Результаты такого решения удовлетворительно подтверждают данные экспериментальных исследований, согласно которым условие прочности штока можнозаписать в виде^ ЕК^ 4(l-coscoi:Jгде X^=1/CQ- время прохождения ударной волны по штоку; / - длина штока;CQ =->JЕ/Р - скорость ударной волны (для стального штока с^ = 5П2 м/с). Коэффициент отскока А:^ введен здесь для того, чтобы учесть жесткость удара, посколькув реальных условиях определенная часть эффективной энергии расходуется на упругопластическую деформацию поковки, инструмента, подштамповой плиты и т.
п.,и тем самым приблизить расчетные значения напряжений к экспериментальным.В качестве допускаемого напряжения необходимо принимать предел выносливости при сжатии-растяжении с симметричным циклом нагружения:Таким образом, долговечная и надежная работа штока определяется предельно допустимой скоростью падающих частей перед ударом. Деформированиепоковки с большей скоростью приведет к быстрой поломке штока.Если удар наносится с эксцентриситетом, то из-за поворота бабы во фронтальной плоскости вследствие зазоров в направляющих происходит импульсныйизгиб штока и в нем возникают поперечные напряжения. Для их снижения нет380Глава16.
Типовые конструкции паровоздушных молотовнеобходимости в каких-либо конструктивных изменениях молота, достаточнолишь строго выдержать зазоры между бабой и направляющими. В пределах требований на нормы точности для штамповочных молотов эти зазоры должныбыть следующими: 0,20...0,35 мм на сторону для мелких и средних молотови 0,40...0,50 мм - для крупных. Для ковочных молотов допускают зазоры0,25...0,375 мм на сторону независимо от размеров молота.Для повышения прочности штоков полезны технологические мероприятия,устраняющие обработку металла в эксцентрично расположенных заготовительных и черновых ручьях в результате применения периодического проката иливальцованных заготовок.16.7.
Механизмы парораспределения и управленияМеханизм, предназначенный для регулирования параметров энергоносителяи, следовательно, циклов движения и скорости падающих частей, называют парораспределительным.Регулирование является количественным, если соотношения между силамиизменяются за счет объема энергоносителя, поступающего в рабочий цилиндр.Если же изменяется качество энергоносителя, т. е. давление, то регулированиеназывают качественным. Количественное регулирование можно осуществить,изменяя время открытия проходных сечений для впуска энергоносителя с начальными параметрами (свежего) в рабочий цилиндр или выпуска отработавшего.
Качественное регулирование достигают дросселированием энергоносителяпри протекании его через специальные переменные сечения с изменяющимсясопротивлением.Рабочие органы парораспределительного механизма могут быть выполненыв виде:1) клапанных устройств, в которых подъем клапанов от седла открывает,а посадка на место прекращает подачу энергоносителя;2) золотниковых устройств, в которых полки цилиндрического золотника в ходе возвратно-поступательного движения перекрывают отверстия (окна) втулки,прекращая впуск свежего энергоносителя или начиная выпуск отработавшего;3) крановых устройств, в которых проходные окна открываются или закрываются при повороте внутренней втулки относительно наружной.Цилиндрические золотники - наиболее распространенная конструкция устройства количественного регулирования.
Поворотные устройства, позволяющиетонко изменять проходные сечения, применяют для качественного регулирования и обычно называют дросселями.Перемещение рабочих органов парораспределителей производит механизмуправления, образующий кинематическую цепь из качающихся рычагов и поступательно движущихся тяг. Механизм управления приводит в движение непосредственно кузнец или машинист молота, воздействуя на конечное звено381РазделIV. МОЛОТЫкинематической цепи (рукоять, педаль), либо ход бабы, воздействующий на особое звено, связанное с остальной цепью управления.Первый тип управления называется ручным, второй - автоматическим.Есливозможно и ручное, и автоматическое управление, то оно называется смешанным.Золотниковый механизм штамповочного молота для регулирования количества пара (воздуха), поступающего в главный цилиндр, включает в себя втулку(см.
рис. 16.6), вертикально установленную в ту часть корпуса цилиндра, которуюназывают золотниковой коробкой, и двухполочный золотник с его скалкой 5 длясвязи с механизмом управления. Втулка имеет три ряда окон. Верхний и нижнийряды соединены каналами с соответствующими полостями рабочего цилиндра,средний - через дроссель с подводящей трубой 8 свежего пара. Сквозная полостьвнутри золотника соединена с выхлопной трубой 6 отработавшего пара. Изменяяположение полости, отсеченной полками золотника и стенкой втулки, обеспечивают попеременное соединение верхнего и нижнего рядовокон со средним на впуск свежего пара. Черезряд окон, находящихся в это время за внешнейкромкой золотника, происходит выпуск отработавшего пара (из верхних окон через внутренн ю ю полость золотника).Золотниковый механизм успешно работает, если выполнено важнейшее условие: золотник быстро и плавно опускается во втулке повсей длине под действием силы тяжести.
Дляэтого зазор между втулкой и золотником назначают из расчета 0,1 мм на 100 мм диаметрас обязательной притиркой. В последних моделях штамповочных молотов втулка и золотникизготовлены из чугуна СЧ 2 1 .Дроссель кранового типа состоит из наружной втулки, неподвижно установленной в золотА !н^\ j / ^никовой коробке, и внутренней, скалка которой!I^L^^^соединена с механизмом управления (рис. 16.9).1-7 1^Обе втулки имеют окна, совпадение которых!—Г^JJIобеспечивает максимальный проход для свеже!-!Г^Аго пара. Поворотом внутренней втулки площадьокон уменьшается вплоть до полного перекрытия с прекращением доступа свежего пара.В состав механизма управления (см.
рис. 16.9)входят следующие детали: педаль 14, ось котоРис. 16.9. Схема механизма управ рой закреплена в приливах шабота; тяга 13\ пружина 72, удерживающая рычаг 7, а следовательно,ления молотом"382u^-VГлава 16. Типовые конструкции паровоздушных молотови педаль 14 в верхнем положении; контроллер 77, состоящий из наружного обода с тягами 2 и 70 к рычагу 7 и балансиру 4 соответственно, а также внутреннегоповоротного диска с ручкой, сцепленного тягой 9 с рычагом 8 скалки дросселя;балансир 4 (двуплечий рычаг), ось качания которого укреплена в стойке молота;сабля 3 (кривой двуплечий рычаг), качающаяся на оси левого плеча балансира,причем сабля контактирует с плоским скосом бабы, а ее правое плечо шарнирносоединено с тягой 5, идущей к внешнему плечу рычага 6, среднее плечо которого через серьгу 7 связано со скалкой золотника.
Такое устройство механизмауправления позволяет, во-первых, изменять установочное положение дросселя,поворачивая его внутреннюю втулку, и золотника, поднимая или опуская егопри помощи скалки, и, во-вторых, обеспечивать движение золотника, при котором падающие части автоматически совершают цикл холостых качаний илиуправляемых единичных ходов с нанесением полных или неполных ударов.Для управления дросселем предназначен контроллер.
При длительных перерывах в работе ручку контроллера устанавливают горизонтально, в результатечего рычаг скалки поворачивается вверх на 15° и перекрывает окна (рис. 16.10, а).Для осуществления пуска ручку контроллера поворачивают вниз и рычаг скалкипереводится тягой в горизонтальное положение. Окна дросселя приоткрываютсяпримерно на половину своего полного проходного сечения (рис. 16.10, б).Пока педаль молота не нажата, золотник занимает исходное положение(рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
