Учебник - КШО - Живов (1031225), страница 83
Текст из файла (страница 83)
МОЛОТЫДавление в камере сбрасывается автоматически, так как шток перед подходом к крайнему левому положению открывает выхлопные окна в цилиндре(см. рис. 19.6, а), В результате отработавшие газы уходят в глушитель и затемотсасываются вентиляцией.В исходное положение подвижные части возвращаются плунжерами боковых гидроцилиндров, установленных на левой поперечине. Для извлечения изделия в машине должен быть гидровыталкиватель. В связи с высоким начальнымдавлением энергоносителя в конструкции машины предусмотрены фиксаторы,удерживающие подвижные части в крайнем правом положении.Если в качестве энергоносителя использовать порох, то при сохранении общей компоновки машины необходимо внести изменения в устройство цилиндратермомеханической системы.
В этом случае цилиндром обычно служит срезанный ствол подходящего по калибру артиллерийского орудия после удалениялейнера и расточки внутреннего отверстия. На казенную часть ствола навинчивается камера сгорания (взрывная камера). В направляющую часть камеры закладывается патрон. Поджигают порох двумя способами: при помощи ударногомеханизма, боек которого ударяет по пистону, и при помощи запальной свечис нагревом проволоки, проходящей через массу пороха в патроне.Компактность пороха как энергоносителя и атмосферное давление в камересгорания перед пуском машины - очень важные преимущества.
Однако порох чувствителен к влаге, требует специальных условий для хранения и учета расходования.Поскольку природный газ имеется почти повсюду в промышленности, в настоящеевремя перспективы внедрения взрывных молотов связаны именно с этим видомэнергоносителя, а также с бензино- и керосиновоздушными горючими смесями.Пороховые машины остаются очень удобным видом оборудования для лабораторных исследований высокоскоростных методов штамповки.Глава 20.
ПРИВОДНЫЕ МОЛОТЫ20.1. Общие сведенияМашины, у которых двигательный и передаточный механизмы представляют единый привод, называют приводными. Индивидуальный электроприводдостаточно широко распространен в конструкциях молотов, предназначенныхдля ковки и штамповки, если МПЧ сравнительно невелика. Он существенноупрощает подвод энергии, управление, позволяет повысить КПД и улучшитьусловия труда по сравнению с паровоздушным приводом, у которого энергоносителем является пар или сжатый воздух, подаваемый из котельной или откомпрессорной станции. Молотам с индивидуальным электроприводом уделяютвсе большее внимание, совершенствуют существующие и разрабатывают новыеконструкции и системы их управления.438Глава20.
Приводные молотыВ зависимости от типа передаточного механизма приводные молоты подразделяют на пневматические, механические (фрикционные с доской и гибкимисвязями) и гидравлические.20.2. Пневматические молотыНазначение и принцип действия. Пневматические молоты, выпускаемыеотечественной промышленностью, предназначены для выполнения операцийковки на плоских или вырезных бойках. Некоторые иностранные фирмы освоили их выпуск для горячей штамповки.Пневматические молоты быстроходны, позволяют регулировать эффективную энергию удара в процессе работы, обеспечивают сравнительно высокийКПД, просты по устройству и не требуют тш,ательного ухода. Их строят с массой падающих частей 30...
1000 кг. Скорость движения в момент удара должнадостигать для малых молотов 5 м/с, а для крупных - 7,5 м/с. Это позволяет накапливать весьма значительную эффективную энергию удара L^ = 800 Дж для молота с МПЧ 50 кг и 28 кДж для молота с МПЧ 1000 кг. При этом для малыхмолотов число ударов в минуту п = 230, а для крупных - ^ == 100. Наибольшеераспространение получили пневматические молоты с МПЧ до 400 кг.
Масса шабота у них равна 12-кратной МПЧ.Основные узлы пневматического молота (рис. 20.1) следующие: станина 3,отлитая заодно с рабочим 77 и компрессорным 2 цилиндрами; пустотелая баба 70,которая одновременно служит поршнем и штоком рабочего цилиндра; шабот 9;воздухораспределительные устройства 72 и привод. Последний состоит из электродвигателя 7, ременной б и зубчатой 5 передач, кривошипного вала 5, шатуна 4и поршня 7 компрессорного цилиндра.Энергоноситель в пневматическом молоте, как и в паровоздушном, - сжатыйвоздух, однако принципы действия этих молотов различны. В пневматическоммолоте падающие части движутся под действием сжатого воздуха, который, подобно упругому элементу, сжимается и расширяется в замкнутых объемах нижних и верхних полостей компрессорного и рабочего цилиндров.
Таким образом,воздух - энергоноситель. Он обеспечивает гибкую связь между падающими частями молота и поршнем компрессорного цилиндра. В процессе работы соответствующие полости компрессорного и рабочего цилиндров с помощьюраспределительных устройств соединены или разъединены в зависимости отвыполняемого молотом хода (цикла).Принцип действия, взаимное расположение поршней, а также давлениевоздуха в компрессорном и рабочем цилиндрах могут быть установлены из совместного рассмотрения круговой циклограммы (рис. 20.2, а), графиков хода Sи скорости V (рис.
20.2, б, д), а также индикаторных диаграмм (рис. 20.2, в, г).Их строят на основе расчета или в результате испытания пневматических молотов.439РазделIV. МОЛОТЫ12у///////Л//////}>^л\Рис. 20.1. Схема пневматического молотаИндикаторные диаграммы, построенные на основе расчета, называютсяпредполоэюителъными, а по данным испытаний - действительными. В первомслучае их используют при проектировании для оценки правильности выбораразмерных параметров, во втором - для оценки состояния молота.В исходном положении давление воздуха в верхних и нижних полостях компрессорного и рабочего цилиндров, которые соединены между собою и с атмосферой, равно 0,1 МПа (абсолютное давление); поршень компрессорного цилиндранаходится в КВП, а рабочего - в КНП (бойки сомкнуты, как показано на рис.
20.1);кривошип вала расположен в КВП (точка А на циклограмме, рис. 20.2, а).440Глава 20. Приводные молотыВПКЦВаОа1КНПа2=я «4аз-НПКЦ2я t ^ /?,МПаО,2 0,1 Оаз с''вр, МПа 0,2 0,1 ОгРис. 20.2. Круговая циклограмма (а), графики хода и скорости (б, Э) и индикаторныедиаграммы (в, г) работы молотов (КЦ, РЦ - компрессорный и рабочий цилиндры; НП,ВП - нижнее и верхнее положения соответственно)При вращении кривошипного вала по направлению движения часовойстрелки поршень компрессорного цилиндра опускается.
В результате его полости отключаются от атмосферного давления и происходит сжатие воздуха в нижних полостях компрессорного и рабочего цилиндров, а в верхних - расширение(см. рис. 20.2, в). Поршень рабочего цилиндра остается неподвижным до тех пор(точка Б на циклограмме, рис. 20.2, а), пока равнодействующая давления в нижней его полости недостаточна для подъема.При угле поворота кривошипного вала а^ эта равнодействующая становится равной силе тяжести падающих частей и направлена вверх. При дальнейшем вращении кривошипного вала падающие части начинают перемещаться вверх; давление воздуха в нижних полостях цилиндров продолжаетвозрастать, а в верхних - уменьшаться.
При а2 = тг (точка В на циклограмме)поршень компрессорного цилиндра находится в КПП и при дальнейшем вращении кривошипного вала начинает двигаться вверх. Верхние полости цилиндровпри а2 = 71 соединяются с атмосферой и давление воздуха в них резко повышается до атмосферного (см.
рис. 20.2, г). Поршень рабочего цилиндра под действием давления воздуха и накопленной кинетической энергии продолжает441Раздел IV. МОЛОТЫподниматься вверх, хотя давление воздуха при а > аз в нижних полостях цилиндров начинает снижаться, а в верхних - возрастать (см. рис. 20.2, г).При угле поворота аз (точка Г на циклограмме) поршень рабочего цилиндраперекрывает канал, соединяющий верхние полости цилиндров.
С этого моментадавление воздуха в верхней полости рабочего цилиндра начинает резко возрастать, так как объем ее невелик, а в нижней образуется вакуум - происходит торможение (см. рис. 20.2, г). В результате поршень рабочего цилиндра послемгновенной остановки в КВП (точка Д на циклограмме) начинает опускаться.Через некоторое время открывается обратный клапан (точка Е), верхние полостисоединяются между собой, и давление воздуха в них выравнивается. Давлениев нижних полостях цилиндров возрастает, хотя поршень компрессорного цилиндра продолжает двигаться вверх.
При угле поворота кривошипного вала (точка Жна циклограмме) происходит удар бойка по заготовке.Скорость бабы в момент удара определяют по соответствующему графику(см. рис. 20.2, д), который строят графическим дифференцированием диаграммыперемещения бабы в функции времени (при равномерном вращении кривошипного вала для этого можно воспользоваться графиками, приведеннымина рис.
20.2, б), а эффективную энергию удара - по формуле mv /2.Работой пневматических молотов отечественного производства управляютпри помощи трех кранов: верхнего и нижнего, осуществляющих собственноуправление и поворачивающихся от рукоятки или педали, и среднего, включающего и выключающего управления (рис. 20.3). Пневматические молотыпозволяют осуществлять следующие циклы: холостые хода, удерживание па-Рис. 20.3. Положение рукояток и кранов молота442Глава20. Приводные молотыдающих частей на весу, автоматические и единичные удары, прижим поковки.Рассмотрим положения рукояток и кранов молота модели М415А при выполнении этих циклов (табл.