4. Объем работы

4.1. В соответствии с индивидуальным заданием построить индикаторную диаграмму.

4.2. Определить размеры поршня, цилиндра, штока.

4.3. Вычислить скорость падающих частей.

4.4. Рассчитать прочность штока по следующей методике:

,

,

,

где Е – модуль упругости (МПа);

v – скорость бабы в момент удара;

a – скорость распространения упругой волны (5200 м/с);

G_n, G_ш – массы поршня и штока, кг;

m₁, m₂ – массы падающих частей и шабота, кг;

k – коэффициент восстановления удара (0,3...0,5);

d – диаметр штока, м;

l_ш, l_б – длины штока и бабы, м, (l_б=0,5...0,7H_m);

H_m – максимальный ход бабы, м;

J – момент инерции сечения штока, м⁴, ();

- зазор между направляющими и бабой (м);

- находят из справочника.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

Паспортизация и определение основных параметров пневматического ковочного молота

Цель работы: ознакомление с устройством, работой молота в различных режимах и методикой расчета основных параметров.

I. Оборудование. Работа выполняется на пневматическом ковочном молоте модели М4129А.

1.1. Основные технические данные.

Энергия удара – 1555 Дж,

Номинальная масса падающих частей – 80 кг,

Число ударов в минуту – 220,

Ход бабы (наибольший) – 365 мм,

Скорость падающих частей в момент удара – 6,15 м/с,

Высота над уровнем пола – 1900 мм,

Рациональное сечение заготовки  80; 60 мм,

Мощность электродвигателя – 7,5 кВт,

Число оборотов в минуту – 960,

1.2. Общий вид молота (лист 1 п.16).

1.3. Планировочный габарит (лист 1 п.36).

II. Работа молота [1, 2, 3]

Молот работает с помощью воздуха, подвергаемого попеременному сжатию и разрежению при возвратно-поступательном движении поршня компрессора. Поршень компрессорного цилиндра приводится в движение кривошипно-шатунным механизмом от электродвигателя через ременную передачу. Для управления молотом имеются верхний и нижний краны, а средний служит для перевода компрессора на холостой режим. Число ударов молота равно числу оборотов кривошипного вала.

Молот может осуществлять следующие режимы работы: автоматические последовательные удары, удерживание бабы на весу, прижим поковки, холостой ход. Схема механизма воздухораспределения и положения кранов при различных режимах работы молота изображены на листе 2 п.1.

1. Холостой ход. Нижняя и верхняя полости компрессора работают на выхлоп в атмосферу, при этом рычаг управления А занимает вертикальное положение, рычаг среднего крана В повернут в сторону О (открыт), отлитой на крышке крана. Цикл применяется при пуске молота и в кратковременные режимы ожидания нагретых заготовок.

2. Удерживание бабы на весу. Цикл является переходным от цикла «холостой ход» и достигается поворотом рычага среднего крана на 180⁰ в сторону буквы З (закрыт). При этом средний кран перекрывает выходное отверстие М нижней полости компрессорного цилиндра, из которой через окна нижнего крана воздух нагнетается в камеру К обратного клапана и отжимает его, затем по вертикальному каналу Л воздух идет в нижнюю полость рабочего цилиндра и поднимает бабу вверх.

Министерство

Паспорт приводного пневматического ковочного молота

Лист 1

1. Инвентарный №________

Утверждено быв. Гостехникой СССР

2. Тип

6. Год выпуска

10. Завод

3. Завод-изготовитель

7. Время пуска в эксплуатацию

11. Цех

4. Модель

8. Заводской номер

12. Место установки

5. Автор проекта

9. Назначение молота

13. Шифр

14. Вес

с шаботом_____кг

15. Габарит: слева – направо____мм, спереди – назад_____мм, высота______мм.

без шабота_____кг

16. Общий вид молота с фундаментом

Основные данные молота

18. Вес падающих частей в кг

без бойка

с бойком

19. Ход бабы (наибольший) в мм

20. Расстояние от зеркала нижнего бойка до нижней кромки направляющей бабы в мм

Разработано Научно-исследовательским бюро технических нормативов. Министерство станкостроительной и инструментальной промышленности СССР

21. Расстояние от оси бабы до станины в мм

22. Высота зеркала нижнего бойка над уровнем пола в мм

23. Размер зеркала бойка в мм

верхнего

нижнего

24. Ход поршня компрессора в мм

25. Диаметр рабочего цилиндра в мм

26. Диаметр цилиндра компрессора в мм

27. Оптимальная высота поковки а мм

Таблица расчетных величин эффективной энергии падающих частей

28. Высота подъема бабы в мм

29. Число ударов в минуту

30. Скорость в момент удара в м/сек

31. Эффективная энергия удара в кгм

32. Эффективная мощность в квт

33. Система смазки

34. Управление молотом

35. Цикл работы молота

36. Планировочный габарит молота

17. Спецификация рукояток управления

При полном подъеме бабы в нижней полости рабочего цилиндра устанавливается постоянное давление. Воздух, нагнетаемый в камеру обратного клапана из нижней полости компрессорного цилиндра, частично расходуется на пополнение утечек в рабочем цилиндре, а оставшийся объем воздуха в камере К всасывается в нижнюю полость компрессорного цилиндра при ходе его поршнем вверх.

3. Автоматические удары достигаются поворотом рычага управления вправо при закрытом среднем кране. Сила удара зависит от угла поворота рычага А. При этом цикле нижние и верхние полости рабочего и компрессорного цилиндров соединяются напрямую. При ходе поршня компрессора вниз из нижней полости компрессорного цилиндра нагнетается воздух в нижнюю полость рабочего цилиндра для подъема бабы вверх. В это время в верхних полостях рабочего и компрессорного цилиндров создается разрежение, которое способствует подъему бабы вверх. При ходе поршня компрессора вверх получается обратное явление.

4. Прижим заготовки. Этот цикл достигается поворотом рычага управления А влево при закрытом среднем кране. При этом воздух из нижней полости компрессорного цилиндра поступает в камеру обратного клапана, отжимает его и проходит в канал Л, откуда поступает в верхнюю полость рабочего цилиндра.

Для предотвращения удара бабы в верхнюю крышку рабочего цилиндра предусмотрено буферное устройство. При подъеме поршня бабы до кромки О канала а оставшийся между поршнем и крышкой воздух в полости в сжимается и образует буфер, препятствующий удару бабы о крышку и способствующий ускорению возврата бабы из крайнего верхнего положения. Обратный шариковый клапан Ш препятствует выходу воздуха в канал а при образовании буфера. Когда давление в полости в станет ниже давления в канале а, соединенном с верхней полостью компрессорного цилиндра, этот клапан открывается, что предупреждает зависание бабы в верхнем крайнем положении (лист 2 п. 2).

Крепление бойков к бабе и подушке, а так же подушки к шаботу показаны на рисунке (лист 2 п.п. 3, 4, 5).

Перечень оборудования и мест технологического обеспечения работы кузнеца у молота:

1. Молот.

2. Нагревательные устройства: электрическая печь сопротивления, печь с жидкостной горелкой.

3. Наковальня.

4. Закалочный бак.

5. Стеллаж для инструмента.

6. Плита инструментальная.