Основные сведения о конструкции молота

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПАСПОРТИЗАЦИЯ ПРИВОДНОГО

КОВОЧНОГО ПНЕВМАТИЧЕСКОГО МОЛОТА

Цель работы: изучение конструкции и работы приводного ковочного пневматического молота, определение его основных паспортных данных, получение навыков в составлении паспорта пневматического молота.

Основные сведения о конструкции молота

Приводные пневматические молоты предназначены для выполнения различных кузнечных работ, осуществляемых ковкой: протяжки, осадки, прошивки отверстий (сквозных и глухих), рубки, гибки, кузнечной сварки и т.д. На пневматических молотах возможна штамповка в подкладных штампах. Штамповка в закрытых штампах недопустима, так как жесткость ударов может привести к поломке бабы.

Приводные пневматические молоты (рис. 1.1) работают с помощью воздуха, поступающего из окружающей атмосферы в компрессорный цилиндр 6 и подвергающегося сжатию и разряжению при возвратно-поступательном движении поршня компрессора 8. Поршень компрессора 8 приводится в движение от приводного электродвигателя 1 через клиноременную передачу 2, редуктор 3, кривошип 4 и шатун 5. Следует отметить, что в кинематической цепи электродвигателя-поршня компрессора редуктора может и не быть. В этом случае шатун 5 соединен с кривошипным валом, на который жестко посажен маховик. Редуктор необходим для понижения числа оборотов кривошипа.

На рис.1.1 введены следующие обозначения: 1 – приводной электродвигатель; 2 – клиноременная передача; 3 – цилиндрический редуктор; 4 – кривошипный вал; 5 – шатун; 6 – цилиндр компрессора; 7 – рабочий цилиндр; 8 – поршень компрессора; 9 – поршень рабочего цилиндра; 10 – механизм воздухораспределения; 11 – станина молота; 12 – баба; 13, 14 – верхний и нижний боек; 15 – шабот; 16 – виброизоляция шабота.

По принципу действия пневматические молоты отличаются от паровоздушных, в которых падающие части разгоняются под действием пара или сжатого воздуха, поступающих в рабочий цилиндр. У пневматических молотов, как видно из рис. 1.1, воздух осуществляет только нежесткую связь между компрессорным 8 и рабочим 9 поршнями, являясь упругой подушкой, передающей движение от поршня компрессора 8 к рабочему поршню 9. Число ударов молота в минуту равно числу оборотов кривошипа 4.

а – общий вид; б – схема расположения рукояток управления

воздухораспределительного механизма (1-3 – положения рукояток)

Рисунок 1.1 – Устройство приводных пневматических молотов

Верхний подвижный боёк 13 закреплен на бабе 12, а нижний неподвижный боек 14 – на шаботе 15.

Пневматические молота выпускаются с массой падающих частей (мпч) 50...1000 кг и с энергией удара 0,8...28 кДж. Скорость в момент удара может составлять 5...7,5 м/с. Кратность масс равна 12.

Движение поршня компрессора является движением с одной степенью свободы, определяемой углом порота кривошипа (рис. 1.2). Рабочий поршень занимает самое нижнее положение; при этом боек находится на поковке, а компрессорный поршень – в самом верхнем положении (рис. 1.2, а). В этом положении верхняя и нижняя полости компрессорного цилиндра соединены с атмосферой, и начальное давление в них устанавливается равным атмосферному. Такое же давление устанавливается в верхней и нижней полостях рабочего цилиндра, поскольку эти полости сообщаются с помощью кранов с соответствующими полостями компрессорного цилиндра.

а – начальное положение; б – движение рабочего поршня вверх;

в – движение рабочего поршня вниз

Рисунок 1.2 – Схема движения поршней рабочего и компрессорного цилиндра

При движении поршня компрессорного цилиндра вниз от начального положения давление в нижних полостях обоих цилиндров увеличивается, а в верхних уменьшается. При возрастании давления в нижних полостях до величины, достаточной для преодоления силы тяжести подвижных частей, сопротивления трения и давления воздуха в поршневой полости рабочего цилиндра, рабочий поршень начнет движение вверх. При угле поворота кривошипа a₂ = p, когда поршень компрессора займет нижнее положение, происходит соединение верхней полости компрессорного цилиндра с атмосферой (рис. 1.2, б). В этот момент нижняя полость компрессорного цилиндра с атмосферой не соединяется.

При определенном угле поворота кривошипа верхний поршень, поднимаясь вверх, закроет верхний канал и разобщит верхние полости цилиндров (рис. 1.2, в). В результате этого ход рабочего поршня начнет замедляться, и в какой-то момент рабочий поршень остановится в своем верхнем положении. При этом воздух в надпоршневой полости рабочего поршня будет сжатым. При опускании рабочего поршня давление в надпоршневой полости будет уменьшаться, и в момент, когда оно станет равным давлению в верхней полости компрессорного цилиндра, произойдет соединение обеих полостей через обратный клапан. Угол a₄, при котором это происходит, называется углом выхода рабочего поршня из буфера.

При дальнейшем вращении кривошипа поршень компрессора приближается к крайнему верхнему положению, а рабочий поршень подходит к крайнему нижнему положению. Удар бойка по поковке обычно происходит при угле поворота кривошипа, который немного меньше 2p.

На рис. 1.3 показан общий вид изучаемого пневматического приводного молота модели МА4127 с мпч 50 кг.

1 – компрессорный цилиндр; 2 – рабочий цилиндр; 3 – рукоятка среднего крана;
4 – рукоятка верхнего и нижнего кранов; 5 – приводной электродвигатель; 6 – кожух клиноременной передачи; 7 – станина молота; 8 – ось кривошипного вала; 9 – рабочие бойки; 10 – педаль управления

Рисунок 1.3 – Общий вид изучаемого приводного пневматического молота

модели МА4127 с мпч 50 кг

Устройство изучаемого молота аналогично конструкции, приведенной на рис. 1.1, с той лишь разницей, что в его конструкции нет редуктора (привод шатуна осуществляется через клиноременную передачу, маховик и кривошипный вал) и шабот установлен непосредственно в станине. Установка шабота в станине молота возможна вследствие малости мпч, а, следовательно, и энергии удара.

Пневматические молоты могут осуществлять следующие режимы работы: холостой ход, удержание бабы на весу, автоматические последовательные удары и прижим поковки. В некоторых конструкциях молотов имеется режим одиночных ударов. Для осуществления вышеуказанных режимов на пневматических молотах применяют механизм воздухораспределения, состоящий из трех горизонтальных кранов (см. рис. 1.1, б): верхнего, среднего и нижнего. Верхний и нижний краны служат для управления работой молота, а средний – для перевода компрессора на холостой ход. Между верхним и нижним кранами в стакане молота имеется камера с обратным клапаном.

На рис. 1.4 изображена развернутая схема механизма воздухораспределения пневматических молотов. Верхний кран имеет два сечения, а нижний – три.

Рисунок 1.4 – Развернутая схема механизма воздухораспределения

пневматических молотов

Холостой ход

Чтобы не перегревать компрессор при длительных паузах, его переводят на холостой режим работы. Это осуществляется поворотом среднего крана в крайнее левое положение (кран открыт) (см. рис. 1.3, поз. 3), при этом рукоятки верхнего и нижнего кранов находятся в среднем положении (педаль также находится в среднем положении).

В результате этого верхняя полость рабочего цилиндра и верхняя полость компрессорного цилиндра сообщаются через верхний кран с атмосферой через открытый канал 3 (см. рис. 1.4). Нижняя полость компрессорного цилиндра также (через средний кран) сообщается с атмосферой через открытый канал 4 (при этом также открыты каналы 10 и 11).

Таким образом, компрессор работает, но давление в полостях рабочего и компрессорного цилиндров равно атмосферному, и баба под собственном весом покоится на нижнем бойке. Молот работает вхолостую.