КШО Бочаров (1244845), страница 22
Текст из файла (страница 22)
1973) (11.2) 5 Н ;", где з = —; Ь = — — относительные перемещения соответственно 1' : плунжера рабочего цилиндра и ползуна; Я, Н вЂ” абсолютные пе'! ремещения) В результате дифференцирования выражения (11.2) получено *:;,:: выражение для скорости ползуна ц, в зависимости от скорости :~-,плунжера приводного гидроцилиндра о„во время хода ползуна !7 вниз: 8й,+Ь' оп он (11.3) 4Х вЂ” 2М вЂ” 2Ж Скорость плунжера приводного гидроцилиндра для насосного ~:.и насосно-аккумуляторного привода, с учетом упругих свойств '::: гидросистемы и без учета этих свойств, рассмотрены в гл. 7.
ГЛАВА 12. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И ГАЗОВЫЕ СТАТЫ 12.1. Принцип действия, классификация и технологическое назначение Нрвнцоа дейстоая гидравлических и газовых статов, которые ;.:также называют гидростатами и газостатами, состоит в относи,!=:тельно медленном (квазистатическом) воздействии на деформи,,руемый материал энергоносителем — жидкостной или газовой ;; средой, давления которой достаточно для получения остаточных ..'',деформаций или требуемой плотности материала. Класса4нисааая статов осуществляется по виду среды, воздей',-",ствующей на обрабатываемый материал (рис.
12.1). В гидро- и газо,::статах скорость деформирования составляет 0,001 ... 0,02 м/с, а вре.'::.'Мя деформирования — от нескольких секунд до нескольких часов. "',Главным параметром является удельная сила, создаваемая энер: гоносителем. Техиологачеекое иазначеиие гидро- и газостатов состоит из фор.' мовки заготовок из листа, прессования и вьщавливания. Хидроформовка заготовок из листа производится следующим .;"Жразом. В машинах для гидростатической штамповки листовую 111 С1 атъ1 пдреддюшдд среда Рис. 12.1.
Классификация гилростатов и газостатов заготовку устанавливают на матрицу и уплотняют специальным прижимным кольцом. В полость над заготовкой под давлением от насоса подается рабочая жидкость (вода, эмульсия или минеральное масло). Давлением этой жидкости производят пластическое деформирование заготовки, придавая ей форму полости матрицы. После окончания деформирования штамп раскрывается и жидкость удаляется. Раскрытие и закрытие штампа осуществляет гидравлический цилиндр, конструкция которого аналогична конструкции цилиндра гидравлического пресса. Жидкость под давлением подается от насоса или гидравлического мультипликатора. Газостаты применяют для повышения плотности (компактирования) материалов комбинированным воздействием высокого давления газовой среды и температуры (5Ц.
При гидростатическом нрессовании и выдавливании для повышения пластичности малопластичных и хрупких в обычных условиях материалов используют гидростаты, в которых заготовки находятся в условиях неравномерного всестороннего сжатия. Так, по некоторым данным, относительная деформация вольфрама и молибдена может повыситься соответственно с 0 до 82% и с 33 до 8б% при применении жидкости под давлением 2 700 МПа.
Главным элементом гидростата является рабочая камера, представляющая собой толстостенный многослойный цилиндр, с одной стороны которого имеется матрица с отверстием, а с другой— затвор или крышка для загрузки заготовки. Заготовка уплотняется в месте контакта с матрицей с помощью уплотнительных устройств. В рабочую камеру подается рабочая жидкость под высоким давлением (1000...2800 МПа). Запповка, оказываясь под таким гидро- статическим давлением, выдавливается в отверстие матрицы. Рабочая жидкость в этом случае выполняет функции передающей среды и смазочного материала.
При давлении до 2000 МПа 112 !-,'ттрименяют минеральное масло, а при более высоком давлении «~::;~до 3000 МПа) — глицерин и гликоль. Рабочая камера 3 (рис. "::"-.'г2.2, а) гидростата представляет собой гидроцилиндр, на одном ~::,."'конце которого находится матрица 5, а на друпум — затвор 2 для ~~~:",'загрузки заготовки 4. Над камерой расположен мультипликатор :,т.1, рабочая полость которого соединена с полостью рабочей каме":ры 3. Мультипликатор работает на азоте под давлением 21 МПа, ра,'~оочей жидкостью слумогг касторовое масло.
За счет разности пло- "~: щадей поршня и плунжера мультипликатора (козффициент муль'.;.',виндикации около 35) давление рабочей жидкости повышается -';,'до 735 МПа. Скорость движения поршня мультипликатора, дости'-:;-тающую 0,5 мус, можно регулировать дросселированием слива из ';:::кольцевой полости мультипликатора. Под давлением масла про:,:,:,изводится вылавливание заготовки в отверстие матрицы. Как показали исследования, толстостенные рабочие камеры ,можно применять только при давлении жидкости„не превышаю":; щем 1 800 МПа. В то же время для значительного повышения пла- :стичности обрабатываемого материала необходимо давление бо!я:::дее 3500 МПа. Чтобы использовать такое давление, применяют 3 5 4 3 Рис. 12.2. Гидростазы: а — принципиальная схема: 1 — мультипликатор; 2 — затвор; 3 — рабочая каме- .~ '.
ра; 4 — заготовка; 5 — матрица; 6 — конструкция для «сухогоь метода комцактиг,",,'. рования: г — байонетный затвор; 2 — отсскатель; 3 — контейнер; 4 — поргялковая заготовка; 5 — эластичная оболочка; 6 — ограничитель 113 специальные контейнеры, в которых устанавливают рабочие ка меры. Для компенсации радиальных деформаций рабочей камеры используют высокое наружное давление жидкости, создаваемое в контейнере. Важным элементом установок для гидростатического выдавливания является уплотнение, в качестве которою использукп теф лоновые манжеты с кольцами из медно-бериллиевого сплава. 12.2. Структурные схемы и конструкции Гидростаты. В производственной практике наиболее широко используют два метода гидростатического компактирования порошковых материалов: «сухого» и «мокрого» прессования.
Метод «сухого» прессования применяют для серийного производства однотипных изделий из огнеупорных и керамических материалов в огнеупорной, оптической и электротехнической промышленности. Эластичную оболочку закрепляют в контейнере таким образом (рис. 12.2, б), что в ее внутреннюю полость можно засыпать порошок, а снаружи полавать жидкость под необходимым давлением. После герметизации засыпанной заютовки она обжимается снаружи давлением жилкости.
Для извлечения отпрессованного изделия рабочая камера гидростата раскрывается, и специальным механизмом заготовка удаляется из контейнера. Для гидростатов, работающих по методу «сухого» прессования, широко используется безрамная схема конструкции. В этом случае гидростат представляет собой толстостенный цилиндр с цельным или отьемным днищем 15Ц. Гидростаты изготавливают с гидравлическим насосно-мультипликаторным приводом, работающим на воде или минеральном масле в зависимости от назначения гилростата. Максимальное давление в контейнере создается плунжером мультипликатора, размещенного в гидростате.
В зависимости от величины рабочее давление в гидростатах создают двумя или тремя ступенями. Первая ступень создается насосами, подающими жидкость под давлением 32 МПа, игорая (до 200 МПа) — вынесенными мультипликаторами под давлением, а третья (более 200 МПа) — встроенным мультипликатором (размещенным в раме), питаемым от насоса с давлением 32 МПа или мультипликатора с давлением 200 МПа. Технологический цикл работы гидростатов зависит от объема контейнеров и составляет 3 ...16 мин. Все технологические операции (засьшка порошка, закрывание затвора„открывание затвора, извлечение спрессованного изделия) механизированы и автоматизированы. Производительность подобных гидростатов составляет до 20 изделий в час при обслуживании одним человеком. 114 Хазостаты.
Применение в газостатах инертной (аргонной) или йтральной (азотной) газовой рабочей среды позволяет обеспеить комбинированное воздействие высокого давления (до 00 МПа) и температуры (до 2 200 С). Это дает возможность по- М::',««учения монолитных изделий с плотностью, близкой к теорети; ческой, из порошков труднодеформируемых металлических и не;...- металлических материалов. Кроме того, в газостатах проводят дифт).'::;.',фузионную сварку заготовок сложной конфигурации из однород:,',«гых и разнородных материалов, устранение дефектов в отливках, ;",.'йосстановление работоспособности деталей„выработавших свой -".ресурс, изготовление изделий из композиционных материалов (в ,.;;"т(зм числе класса углерод — углерод), а также капсулирование та;;:!,:вов.
Полученные изделия могуг иметь особые сочетания служеб". 'Ных свойств (высокие прочность, жаропрочность и пластические -:;: характеристики, пониженную скорость ползучести, изотропность ':..,.';или заданное распределение свойств и т.д.), которые нельзя обес:;:;::,'-"печить с помощью традиционных технологий (5! ). Основным узлом конструкции газостата является контейнер с ;; пробками, которые образуют его камеру. Внутри камеры газостата = расположено нагревательное устройство (цилиндрический нагре; ватель и термоизоляционный колпак). Заготовка размещается в ", рабочем пространстве внутри нагревателя Газ обладает высокой сжимаемостью, и энергия, аккумулиро- ~; ванная в нем„может быть достаточно велика, Например, в каж'„-'.дом кубическом дециметре аргонной рабочей среды с давлением .,:".200 МПа аккумулирована энергия взрыва 0,062 кг тринитротолу!:,:::ола.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
