Схема работы молота двустороннего действия

Категория:
Кузнечные работы


Схема работы молота двустороннего действия

В молотах двустороннего действия энергоноситель подается попеременно в нижнюю и верхнюю полости рабочего цилиндра. Поступление его регулируется специальным распределительным органом — золотником, который в определенных положениях впускает энергоноситель в цилиндр и прекращает его подачу.

На рис. 1 паровоздушный молот двустороннего действия схематично показан в состоянии хода бабы 3 вниз для удара. Энергоноситель поступает в верхнюю полость цилиндра, а из нижней полости происходит выхлоп. Ход бабы вверх осуществляется так же, как и у молота одностороннего действия.

Рис. 1. Схема паровоздушного молота двустороннего действия:
1 — поршень, 2 — шток, 3 — баба, 4 — верхний боек (штамп), 5— нижний боек (штамп). 6 — шабот

Наиболее наглядно работу пара или сжатого воздуха в цилиндре молота можно проследить по так называемой индикаторной диаграмме — графику, на котором по горизонтальной оси откладывается перемещение поршня, а по вертикальной — давление в цилиндре.

Индикаторные диаграммы делятся на теоретические и действительные. Для получения действительных индикаторных диаграмм используются специальные приборы индикаторы, которые автоматически записывают изменение давления в полостях цилиндра за время рабочего хода. Очевидно, что действительные индикаторные диаграммы можно получить только на работающей машине. Для вновь проектируемых молотов индикаторные диаграммы строят по теоретическим вычислениям. Поэтому они и называются теоретическими. Действительные индикаторные диаграммы, конечно, точнее отражают работу машины. Однако теоретические диаграммы также необходимы, они помогают анализировать работу молота, вскрывать его неполадки и намечать пути их устранения.

На рис. 2 приведена теоретическая индикаторная диаграмма паровоздушного молота двустороннего действия. В нижней части рисунка показаны положения золотника в характерные моменты работы.

Положение соответствует началу подъема поршня вверх. В этот момент золотник расположен таким образом, что средняя полость золотника сообщается с отверстиями (окнами). Энергоноситель попадает через эти отверстия в нижнюю полость цилиндра и создает там рабочее давление р. Точкой а на индикаторной диаграмме отмечено это давление. В это же время отверстия (окна) соединяют верхнюю полость цилиндра с выпускной трубой. Поэтому давление в этой полости равно давлению в выпускной трубе pi (значительно меньше р). Точка а’ отмечает это давление на индикаторной диаграмме.

Таким образом, снизу на поршень действует давление р, значительно большее, чем давление, которое действует на поршень сверху. В результате поршень вместе со штоком, бабой и верхним бойком начинает двигаться вверх. Одновременно начинает подниматься и золотник, соединенный с бабой. Поднимаясь вверх, он постепенно перекрывает отверстия. Это соответствует положению //. Но поскольку энергоноситель все еще поступает в нижнюю полость, давление в ней по-прежнему остается равным р (точка b на индикаторной диаграмме). Точно так же отверстия 5 все еще связывают верхнюю полость с выпускной трубой, сохраняя в верхней полости давление рь что соответствует на индикаторной диаграмме точке Ъ’.

Рис. 2. Теоретическая индикаторная диаграмма паровоздушного молота двустороннего действия:
1 — отверстия для подачи энергоносителя, 2 — золотник, 3 — средняя полость золотника. 4 — отверстия, соединяющие золотник с нижней полостью цилиндра, 5 — отверстия, соединяющие золотник с верхней полостью цилиндра

Продолжая двигаться вверх, золотник в положении III полностью перекрывает отверстия, «отсекая» доступ свежего энергоносителя в нижнюю полость. Поэтому точка с на индикаторной диаграмме называется отсечкой впуска нижнего энергоносителя. А весь период I—III, когда энергоноситель поступает в нижнюю полость, именуют периодом наполнения.

В положении III верхняя полость цилиндра через окно 5 продолжает сообщаться с выпускной трубой. Давление над поршнем все еще равно pj (точка с’ на диаграмме).

Положение IV соответствует некоторому промежуточному моменту. Пар в нижней полости уже частично расширился, его давление несколько упало (точка d на диаграмме). Давление же в верхней полости (точка d’) по-прежнему равно ри так как окна 5 все еще соединяют ее с выпускной трубой.

В положении V (точка е’ на диаграмме) происходит отсечка выпуска пара или воздуха из верхней полости, так как золотник полностью перекрывает окна 5. С этого момента пар или воздух, находящийся в верхней полости, начинает сжиматься, давление его повышается. Этот процесс изображается кривой e’f‘g’h‘i’.

Положение VI соответствует моменту, когда энергоноситель в верхней полости уже подвергся частичному сжатию. Давление его несколько возросло (точка /’). В нижней полости продолжается расширение, давление падает (точка /).

Вскоре (положение VII) золотник, двигаясь вверх, открывает окна 4, и они соединяют нижнюю полость цилиндра с выпускной трубой. Давление под поршнем падает до рi (от точки g до точки g). Таким оно остается до конца хода вверх (точки h, i, k, I). В положении VII давление в вер’кней полости возрастает до точки g’.

Перемещение золотника в положение VIII не вносит существенных изменений в характер процессов в цилиндре: под поршнем давление остается равным р\ (точка h), над поршнем оно возрастает (до точки h’).

В положении IX давление над поршнем резко изменяется. В этот момент открываются окна 5 и через них в верхнюю полость цилиндра поступает свежий энергоноситель. Поэтому давление там возрастает скачком (от точки i’ до точки i’). Под поршнем давление остается прежним — равным pi (точка t).

В дальнейшем (положение X) до конца хода вверх давления в цилиндре уже не меняются: над поршнем все время остается р, под поршнем р 1 (точки k’, I’ и k, I).

При ходе вниз золотник проходит все рассмотренные положения в обратном порядке.

На участке от верхнего положения до положения IX давление над поршнем равно р, а под поршнем р\. В результате поршень идет вниз, разгоняясь до большой скорости, и баба наносит удар по поковке. В положении IX золотник отсекает энергоноситель, перекрывая окна 5. После этого давление над поршнем падает по кривой i” h’ g’ f e’. В положении V окна 5 соединяют верхнюю полость с выпускной трубой, и давление над поршнем падает до р\ (точка е’), оставаясь таким до конца хода золотника вниз.

Одновременно в обратном порядке протекают и процессы в нижней полости. В положении VII золотник перекрывает окна; давление под поршнем начинает расти (кривая gfedc). В положении III под поршень начинает поступать свежий энергоноситель, и давление в нижней полости возрастает до р (точка с). Таким оно и остается до конца хода золотника вниз (это называется предварением впуска).

Такая последовательность рабочих процессов в цилиндре свойственна молотам с автоматическим управлением.

У большинства современных паровоздушных молотов управление полуавтоматическое. Это означает, что кроме автоматического перемещения золотника имеется и неавтоматическое его перемещение в крайних положениях поршня. На теоретической индикаторной диаграмме, приведенной на рис. 2, это отражается смещением влево точек отсечек г’, е’, g’, с’, соответствующих ходу бабы вниз, относительно точек i’, е’, g, с.

Изменением величины неавтоматического перемещения золотника достигается возможность широкого регулирования энергии каждого удара.

Действительные индикаторные диаграммы несколько отличаются по виду от теоретических, так как происходит дросселирование (мятие) пара или сжатого воздуха, поступающего в цилиндр и вытекающего из цилиндра. Эти отклонения принимаются во внимание при расчете паровоздушных молотов.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум