Учебник - КШО - Живов (1031225), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Однако штамповка на таких молотах осуществляется за один удар,поэтому часовая производительность составляет 50... 120 поковок.К настоящему времени выпущены высокоскоростные газовые молоты с энергией удара от 10 до 500 кДж.В качестве примера однокамерной машины рассмотрим высокоскоростнойгазовый молот с эффективной энергией удара 160 кДж.В комплекс установки молота входят: исполнительная машина (собственномолот); аккумуляторная газовая станция; гидропривод; системы газо-, воздухои маслопроводов с соответствующей арматурой, регулирующими и распределительными устройствами; пульт управления; электрооборудование и фундамент.Исполнительная машина (рис.
19.2) компонуется из следующих узлов: рамы 3 с подвижными частями 5; станины 6 с ограждениями; цилиндров подъема 2и выталкивателя 7; фиксаторов 4 и амортизаторов 7; клапана управленияи системы смазки. Чтобы обеспечить требуемую прочность и жесткость, рамумолота и подвижные части изготовляют цельноковаными из легированной стали 40ХНМА.Установка рамы в станине допускает вертикальную подвижность. Для этогона боковых стойках рамы имеются направляющие пазы (рис. 19.3), а на станине соответствующие планки.В О-образном проеме рамы 1 размещена массивная траверса (баба) 4 подвижных частей. Точность движения траверсы относительно рамы обеспечивается направляющими - базовыми плоскостями у траверсы и регулируемыми планками 8427Раздел IV. МОЛОТЫ^—\-1-.Л.JteУтfriRI1w/OS^^Рис.
19.2. Схема высокоскоростного газового однокамерного молотау рамы. В верхней поперечине рамы имеется сквозное отверстие для штока подвижных частей с дополнительным направлением по втулке 2. Снизу шток уплотнен верхней манжетой от утечки газа высокого давления, нижняя манжетапредназначена для удержания смазочного слоя масла, поступающего из бачка поднизким давлением. Направляющая втулка 2 крепится крышкой 3 буксы.Головка рамы выполнена в форме пустотелого цилиндра и служит аккумуляционной газовой камерой. Для увеличения объема камеры внутри штокарасточена полость. В шток ввинчивается крышка 77, снабженная сквознымибоковыми отверстиями, соединяющими его внутреннюю полость с основнойкамерой цилиндра.428г л ава 19.
Высокоскоростные молотыРис. 19.3. Рама газового молотаСверху цилиндр закрыт крышкой 9, в пазу которой уложено резиновое кольцо 70. В это кольцо упирается острой выступающей кромкой крышка штока, когда он находится в КВП, отсекая тем самым замкнутую полость 77 оченьнебольшого объема между крышкой цилиндра и торцом штока.Станина молота - закрытого типа, сварная (из листового проката). На внутренней стороне боковых листов расположены планки направляющих и стопорныеограничители хода рамы.
В переднем и заднем листах имеются проемы, открывающие доступ к штамповому пространству. Для безопасности (на случай поломки инструмента) передний проем перекрывается подвижным ограждением,подъем которого осуществляется при помощи двух пневмоцилиндров. На заднийпроем ограждение навешивается вручную перед началом работы.429Раздел567 8IV. МОЛОТЫ9Рис. 19.4.
Схемы фиксатора {а) и амортизатора (б)Фундаментная плита станины сделана прочной с ребрами жесткости и служитдля крепления цилиндров подъема 5 и выталкивателя 6, а также амортизаторов 7.Для удержания подвижных частей вверху при аварийном срабатывании системы предназначены два фиксатора (рис. 19.4, а), установленные по боковымсторонам траверсы.
Ползушка 5 фиксатора направляется втулкой 7 в раме 6молота. Приводной пневмоцилиндр 1 фиксатора крепится в прорези боковойстойки 2 станины. Кулисное соединение ползушки со штоком цилиндра сделанотак, чтобы она могла перемещаться вместе с рамой молота по вертикали: прямаярамка 4 кулисы закреплена на ползушке, а сухарь 3 - на штоке. Зазор междуфиксирующей лыской ползушки и нижней плоскостью траверсы 9 не долженпревышать 1 мм, регулируется он при помощи сменной планки 8 на лыске.Цилиндры подъема и выталкивателя представляют собой обычные гидравлические механизмы двойного действия.Как и в предыдущей конструкции высокоскоростного газового молота, рама впроцессе разгона подвижных частей несколько поднимается, а затем в результатеотскока и под действием земного притяжения движется вниз. Для погашения кинетической энергии и плавной посадки на место предусмотрены два пружинныхамортизатора, симметрично расположенные относительно оси молота.
Каждый изамортизаторов состоит из пружины 1 в свободном состоянии, воспринимающейнагрузку первой, и пружины 2 с предварительной затяжкой, воспринимающейнагрузку второй (рис. 19.4, б). Различие в характеристиках пружин и, следовательно, в частотах колебаний придает амортизаторам некоторые демпфирующиесвойства. Амортизаторы одновременно являются и фиксаторами КПП рамы.В исходном положении (см. рис. 19.3) полости аккумуляционной камерыв цилиндре и штоке заполнены газом высокого давления. Полость сверху штока430г л ава 19.
Высокоскоростные молотыпод крышкой цилиндра соединена с атмосферой, и поскольку на кольцевуючасть штока снизу давит сжатый газ, возникающая при этом сила удерживаетподвижные части в КВП. Ползушки фиксаторов выдвинуты под траверсу, штокиподъемных цилиндров и выталкивателя находятся внизу, доступ к штампам открыт. Рабочий укладывает заготовку в ручей и нажимает кнопку «Удар». Тотчассрабатывает электромагнит воздухораспределителя цилиндров ограждения,впуская сжатый воздух из ресивера пневмосистемы. Двигаясь вверх, ограждениезакрывает проем рамы и одновременно нажимает на конечный выключатель,управляющий воздухораспределителем фиксаторов. Ползушка уходит из-подтраверсы, освобождая ей путь вниз, и тоже нажимает на конечный выключательобщей системы управления молотом со специальным клапаном управления(рис.
19.5).В корпусе 5 клапана управления установлена втулка 3, к седлам которойпритерты клапаны 2 и 4. Тарелки клапанов упираются в диафрагмы 7 и (5. Диафрагмы защемлены крышками на фланцах корпуса. Со стороны, противоположной тарелкам, диафрагмы поджимаются пружинами и благодаря этому приотсутствии избыточного давления в полостях АиД клапаны оказываются посаженными на свои седла.Полости ^ и Д в головках клапана управления соединены с пневмосистемоймолота, полость Г системой трубопроводов через входное отверстие Е соединена с аккумуляторной станцией, а через выходное отверстие 5 - с молотом; полость Б всегда соединена с атмосферой.При срабатывании конечного выключателя от возвратного движения ползушки сжатый воздух из соответствующего воздухораспределителя поступаетв полость Д, смещая клапан 4 вправо.
Тогда сжатый газ из баллонов аккумуляторной станции устремляется через открытую полость Г в отсеченную под крыш-16Рис. 19.5. Клапан управления молотом431РазделIV. МОЛОТЫкой цилиндра полость П (см. рис. 19.3). Давление на шток возрастает настолько,что усилие оказывается достаточным для отрыва его от крышки цилиндра.
Тотчас же начинается расширение сжатого газа, и подвижные части, все большеувеличивая скорость, движутся вниз вплоть до удара.При отходе траверсы от КВП освобождается конечный выключатель, управляюш,ий реверсивным золотником, и масло высокого давления от насоса направляется под поршни цилиндров подъема подвижных частей. Циклограмма молотапостроена так, что штоки подъемных цилиндров упрутся в траверсу и начнут ееподнимать только после того, как произойдет удар. Такое запаздывание обеспечивается малой скоростью на протяжении небольшого холостого хода штоков вверх.От действия того же конечного выключателя обесточивается электромагнит воздухораспределителя пневмосистемы ограждения и штампы открываются.В процессе подъема траверса нажимает на конечный выключатель, от которого запитывается электромагнит второго реверсивного золотника гидросистемы.
Смещение золотника открывает доступ маслу высокого давления под поршень выталкивателя.Поскольку ход штоков всех трех гидроцилиндров ограничен (выталкивательи траверса доходят до упора в КВП), давление в гидросистеме повышается сверхнеобходимого для извлечения поковки из ручья или подъема подвижных частей.Установленное в гидросистеме реле давления срабатывает и включает электромагнит воздухораспределителя пневмосистемы. Сжатый воздух от ресивера начинает поступать в левую полость А клапана управления (см. рис. 19.5).
Клапан 2сдвигается влево, открывая проход из полости В на выхлоп. В результате давление в полости П между крышкой цилиндра и штоком (см. рис. 19.3) сбрасывается и траверса зависает наверху.От реле давления срабатывают также упомянутые ранее воздухораспределители фиксаторов, и ползушки выходят под траверсу. Ходом ползушек фиксаторови толкателя клапана включаются сразу три конечных выключателя, подающиекоманду на движение в исходное КНП штокам цилиндров подъема и выталкивателя. А они, в свою очередь, блокируют систему управления таким образом, чтона пульте загорается сигнальная лампа «Готово к удару». Цикл завершен, и посленового нажатия на пусковую кнопку произойдет следующий удар.Газовая аккумуляторная станция состоит из шести соединенных последовательно баллонов вместимостью 0,04 м каждый, причем давление сжатого азотав баллонах равно 15 МПа.
При помощи регулятора давление азота снижается дорасчетного /? == 11 МПа в аккумуляционной камере молота. Рабочее давлениевоздуха в пневмосистеме 0,4 МПа.Большой уровень аккумулированной в приводе энергии, разрядка которойпри высоких скоростях движения подвижных частей происходит очень быстро,ставит особые требования к соблюдению правил безопасной эксплуатации высокоскоростных газовых молотов. Совершенно недопустимо проводить какиебы то ни было работы по подналадке штампов или затяжке креплений молота432г л ава 19. Высокоскоростные молотыпри расположении исполнительных частей в промежуточном положении и наличии при этом сжатого газа в цилиндре. Все это можно делать, когда траверсалежит либо в КВП на фиксаторах, либо в КНП на штампе.Следовательно, полная работа, совершаемая газом при расширении в цилиндре.^^PIJ(19.1)к-\где F] и ^2 - объемы, которые занимает газ соответственно в начале и в концерасширения.На подвижные части с массой т^ действуют сила Р от давления расширяющегося газа, сила тяжести G^ и сила трения Р^^ в уплотнении штока, а на раму с массой ^2 - соответствующие силы Р, G2, ^тр2 = ^тр1 и, кроме того, сила трения отамортизаторов Р^^^,Уравнения движения масс т^ и ^2 с перемещениями Xj и Х2 имеют видmx\=P + G,-P^,',mx\-P-G,^P^^,-P,^2.(19.2)Функцию Р определяем по адиабатическому соотношениюГ"•*(19.3)1^1+^шт(^1+^2),где F^^ - площадь поперечного сечения штока.Подстановка выражения (19.3) в систему (19.2) приводит к системе двух нелинейных уравнений.Для расчета конечных скоростей постараемся найти более простые уравнения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
