Контрольная работа по "Технологическое оборудование"

Вопрос1.

Опишите назначение, конструкцию, принцип работы двухрукавного пескомета.

Ответ:

Принцип действия пескометов одинаковый: формовочная смесь по цеховому конвейеру поступает к  месту работы пескомета и механизмом сброса смеси направляется в приемную воронку конвейера большого рукава. По конвейерам большого и малого рукавов  формовочная смесь направляется в пескометную головку, закрепленную на малом рукаве. Пескометной головкой смесь, сформированная в пакеты, выбрасывается  в опоку. На конвейере малого рукава перед пескометной головкой смесь  может делиться на два потока, один из которых мимо пескометной головки  направляется под вылетающие из головки  пакеты. Изменением количества смеси  в потоках, идущей в головку и  мимо нее, регулируется плотность набивки.

Пескомет 2Б93М устанавливается на фундаменте или бетонной подушке с размерами 1500Х 1500 мм. Глубина залегания фундамента зависит от грунта и определяется гипроорганизацией. Статическая нагрузка на фундамент 59 900 Н, опрокидывающий момент, возникающий в колонне, 70 кН*м. Фундамент выверяется по уровню, установленному на ползунке (отклонение не должно превышать 0,04 мм на длине 1000 мм в двух взаимно перпендикулярных плоскостях).

Пескомет крепится к фундаменту четырьмя фундаментными болтами  М36, расположенными по квадрату, с размерами 1050Х 1050 мм между осями болтов. В  случае прохода под фундаментом  пескомета каналов необходимо, чтобы  размер фундамента от нижнего торца  болта был не менее 100 мм.

Пескомет 24437 устанавливается на опорный рельс Р50 (ГОСТ 7174-75). К моменту монтажа должны быть выполнены металлоконструкции для верхних опорных роликов. Расположение и крепление рельса и металлоконструкций определяется гипроорганизацией в соответствии со схемой нагрузок, выдаваемой изготовителем пескомета.

 

Вопрос 2.

Объясните назначение, принцип  работы, конструкцию механических молотов.

Ответ:

Механические молоты относят  к молотам простого действия. Это  означает, что баба падает под действием  только силы тяжести. Скорость ее в  момент удара и соответственно эффективная  энергия удара определяются высотой  подъема:

Основное преимущество этих молотов - невысокая стоимость, простота конструкции, удобство эксплуатации, наличие  индивидуального электропривода; недостаток - небольшое число ударов в минуту (30...50). Механические молоты предназначены для горячей объемной штамповки поковок, не требующих подкатки или протяжки, для правки и калибровки.

В зависимости от типа передаточного  механизма механические молоты подразделяют на фрикционные с доской и с гибкими связями. У фрикционных молотов передаточный механизм - доска, а у молотов с гибкими связями - ремень или цепь. В зависимости от типа гибкой связи последние называют молотами с ремнем или цепью.

Фрикционные молоты с доской применяют в кузнечно-штамповочных цехах некоторых машиностроительных предприятиях. Молоты с гибкими связями  в нашей стране широкого распространения  не получили, хотя в мировой практике кузнечно-штамповочного производства их доля достаточно высока. Конструкцию  этих молотов постоянно совершенствуют, улучшая прочностные характеристики гибких связей, управление и др.

Фрикционные молоты с доской. Шабот 7, стойки 2 и баба 3 этого молота почти не отличаются от аналогичных  деталей у паровоздушного молота. Основное их отличие - привод молота, элементами которого являются жестко закрепленная в бабе доска 4, нажимные ролики 5 и  тормозные колодки 6. Когда доска зажата между вращающимися роликами, падающие части поднимаются. При достижении ими заданной высоты подъема ролики расходятся. Если в этот момент доска не будет зажата тормозными колодками, то баба начнет падать и произойдет удар по поковке. Если же доска зажата колодками, то падающие части удерживаются в КВП. Ролики получают вращение от электродвигателя через клиноременную и зубчатую передачи.

Фрикционный молот с доской

В современных конструкциях фрикционных молотов с доской энергию удара регулируют высотой  подъема падающих частей. Схема управления позволяет осуществлять ее без остановки.

Схема управления фрикционного молота

В исходном положении доска  зажата тормозными колодками и падающие части удерживаются в КВП. При нажатии на кнопку 1 электромагнит 3 втягивает сердечник и тем самым перемещает золотник 4 вниз. Воздух из сети поступает под поршень цилиндра. В результате правая тормозная колодка 6 отходит и доска 7 освобождается. Падающие части 5 движутся вниз. В момент удара баба скосом набегает на ползушку 16, которая сталкивает штангу 13 с упора 17. Конечный выключатель 9 замыкается, правый нажимной ролик 8 подводится и зажимает доску. Затем начинается подъем падающих частей. При приближении их к КВП скос бабы набегает на путевой переключатель 10, который замыкает цепь электромагнита 15.

Золотник 14 опускается и воздух поступает под поршень 11 цилиндра. Правый нажимной ролик отходит и освобождает доску. При протекании тока по катушке 12 разрывается цепь электромагнита 3 (контакт 2). Тормозные колодки зажимают доску и удерживают падающие части молота в верхнем положении. Чтобы осуществить следующий удар, необходимо вновь нажать кнопку 7.

Для отключения нажимных роликов  в произвольном положении при  подъеме падающих частей необходимо нажать кнопку 18 - цепь электромагнита 15 замыкается и правый ролик отводится от доски. При этом падающие части по инерции продолжают движение вверх, а затем вниз.

Ход падающих частей молота вверх состоит из трех участков: разгона, установившегося движения (скорость подъема доски равна  скорости вращающихся зажимных роликов  за вычетом проскальзывания) и замедления движения (после отведения ролика).

На третьем участке  нажимной ролик отведен, но падающие части движутся вверх под действием  силы инерции. Третий участок хода необходим  для предотвращения удара бабы в  верхнюю часть станины.

Наибольшее распространение  получили молоты с МПЧ 500... 1500 кг, а  в исключительных случаях - до 2500 кг. Масса шабота равна 20-кратной МПЧ.

Доски фрикционных молотов  изготовляют из ясеня, красного бука или искусственных материалов. Линия  контакта между роликами и доской при неточной установке может  не лежать в горизонтальной плоскости. В этом случае при зажиме доски  роликами она изгибается, что приводит к появлению дополнительных напряжений изгиба, а следовательно, снижению долговечности ее работы.

Молоты с гибкими связями. Молоты с гибкими связями применяют  преимущественно для горячей  штамповки. Подъем падающих частей в  них осуществляется с помощью  ремня или цепи.

Молот с ремнем может быть выполнен по двум схемам. Первая по принципу действия аналогична схеме молота с  доской: падающие части здесь поднимаются  с помощью ремня, зажимаемого  между подвижным и неподвижным роликами, при вращении которых силы трения увлекают ремень.

По второй схеме ремень наматывается на вращающийся шкив. Основными элементами привода в  этом случае являются холостой 5 и тормозной 1 шкивы, расположенные на одном валу, лента 2 тормозного шкива, рычаг подъема 3, распределительный вал 4 с рычагом 7. Холостой шкив 5 может свободно проворачиваться относительно вала, тормозной шкив 1 соединен с валом при помощи шпонки. Лента 2 тормозного шкива, охватывая его, одним концом закреплена на рычаге подъема 3, а другим - на распределительном валу 4. В зависимости от угла поворота распределительного вала лента может быть свободной или прижатой к тормозному шкиву. Если она прижата, то рычаг подъема вращается вместе с тормозным шкивом и наматывает ремень на холостой шкив.

Схема молота с ремнем

Распределительным валом  управляют при помощи рычага 7. В  исходном положении рычаг отжат  пружиной, тормозная лента проскальзывает относительно тормозного шкива. При  натяжении троса 8, связанного с управляющей  тягой, поворачивается рычаг распределительного вала. Управляющая тяга приводится в действие вручную или автоматически.

Если натянуть трос 5, то тормозная  лента натягивается на тормозном  шкиве и вращается вместе с  ним, приводя в движение рычаг  подъема, который наматывает ремень 6 на холостой шкив. Если трос отпустить, то стальная лента ослабляется на тормозном шкиве и баба падает вниз. Рычаг подъема возвращается в исходное положение.

Преимущество второй схемы  подъема по сравнению с первой - отсутствие нагрузок на ремень со стороны  нажимных роликов.

При наматывании на шкив ремень проскальзывает, в результате чего оба они нагреваются. Чтобы  поддерживать необходимую температуру, применяют водяное охлаждение.

В настоящее время в  качестве материала для ремней используют текстиль. Одновременно проводят исследования возможности применения нейлона  и других синтетических материалов. Основным их недостатком считают  низкий модуль упругости (большое пружинение). Молоты с ремнем выпускают с МПЧ до 750 кг.

Молот с цепью по принципу действия аналогичен молоту с ремнем. Цепь 5 наматывается на барабан 2, который шпонкой связан с валом 4. Вращение вал получает через фрикционную однодисковую муфту 3. Для удержания падающих частей в верхнем положении используется дисковый тормоз 1.

Падение бабы происходит при  отключенной муфте и тормозе. Чтобы уменьшить ударные нагрузки на цепь молота, ее соединяют с бабой  через демпфирующие устройства.

Схема молота с цепью

 

Вопрос 3.

Опишите назначение, принцип  работы толкательных муфельных печей  для газовой цементации.

Ответ:

Развитие массового производства в автомобильной, тракторной и других отраслях промышленности привело к  созданию печей непрерывного действия. Значительную группу таких печей  составляют толкательные печи различных  конструкций. Они работают на мазуте, газе, электроэнергии и часто соединяются в агрегаты. На агрегате можно производить улучшение, нормализацию и нормализацию с отпуском. Эти агрегаты устанавливают в кузнечно-термических цехах и в основных термических цехах для обработки коленчатых валов, передних осей, полуосей и зубчатых колес.

Коленчатые валы, полуоси  и передние оси загружаются на башмаках (подставках для осевых деталей), зубчатые колеса — на поддонах. Размер применяемых поддонов 370x360 и 1250 X Х36О. Малые поддоны загружаются по два в один ряд, а большие поддоны — по одному в ряд. Поддоны и башмаки с деталями передвигаются по жароупорным направляющим, изготовленным из сплава Х18Н25С2. Передвижение поддонов или башмаков производится с помощью толкателя, действующего от электродвигателя, гидравлического или пневматического механизма. Толкатели печей приводятся в действие обычно с помощью пульта управления, находящегося около загрузочного конца печи, через определенный интервал времени, который рассчитывается из общего времени пребывания деталей в печи. Через свод печей устанавливают по две-три термопары, фиксирующие температуру печи. В большинстве случаев печи имеют автоматическое регулирование температуры.

В муфель вводятся газы, которые  науглероживают детали. Длина муфеля 8 м, материал — сталь марки Х18Н25С2. Муфель состоит из отдельных литых секций с фланцами, которые скрепляют болтами и проваривают газонепроницаемым швом. Собранный муфель устанавливают на ролики, причем один его конец закрепляют у разгрузочной части, а другой оставляют свободным, что позволяет муфелю удлиняться при нагреве на 150—200 мм. Печь отапливается газом. Вдоль печи с двух сторон устанавливают 28 горелок с расходом газа 74 м31ч. Печь может работать и на мазуте, но в этом случае стойкость муфеля значительно снижается, так как очаг горения мазута создает высокую температуру. У загрузочного и разгрузочного концов печи (на расстоянии 1,5 м от торцов печи) имеются герметические заслонки-затворы. Перед затвором с загрузочной стороны находится камера загрузки, а с разгрузочной — камера подстуживания. Температура определяется с помощью термопар, помещенных в отверстиях 1 печи. В этих печах в качестве науглероживающего газа применяли пиролизный газ, получаемый из керосина (ПГН) в смеси с крекинг-газом (КГН). Эти газы получали в специальной пиролизной установке, затем стали применять в муфельных печах другие газы, содержащие углеводороды. Богатый углеводородный газ  для газовой цементации подвергали крекированию с воздухом в соотношении: 2,5 объема воздуха и 1 объем газа при температуре 980° С, затем крекированный газ смешивали с «сырым» («сырого» газа брали 10% от крекированного) и только тогда подавали в печь. Введение в печь одного «сырого» природного газа без его предварительного крекирования вызывало образование сажи на деталях. Однако иногда (в шахтных печах) для науглероживания применяется «сырой» природный газ.

Для получения качественного  цементационного слоя в переднюю и среднюю части печи подается эндогаз с добавлением природного газа, а в остальную часть печи (на 1/3 длины) перед разгрузкой подается только эндогаз. Таким образом, в начале процесса науглероживание идет очень активно и содержание углерода в поверхностном слое может быть больше необходимого, но в следующей зоне печи перед выгрузкой происходит понижение содержания углерода до нормы за счет диффузии его внутрь детали и в атмосферу печи. Газ вводится в муфель в пяти местах по длине печи в первую секцию снизу, а в остальные — сверху. Отходящие газы из муфеля направляют в гидравлический затвор для того, чтобы в муфель не мог попасть наружный воздух. Из гидравлического затвора отходящий газ выводится через трубу в атмосферу и у выхода из трубы поджигается. Детали загружают на поддоны, которые передвигают в муфеле с помощью толкателя по направляющим приливам муфеля. Для лучшего использования объема муфеля детали укладывают в приспособлениях в два-три ряда по высоте. Размер поддона 340X310 мм. В печи находятся одновременно 24 поддона. Поддоны и приспособления для печей газовой цементации изготовляют из жароупорных сплавов типа Х18Н25С2 или Х25Н20С2.