Общие сведения о молотах

Принцип действия и классификация

Общим для всех молотов является характер действия их в период рабочего хода, основанного на преобразовании кинетической энергии подвижных частей привода, исполнительного механизма и даже станины посредством удара в энергию пластического деформирования обрабатываемого металла.

Молоты классифицируют по следующим признакам, раскрывающим принцип действия, устройство и применение их как машин-орудий: по виду привода, технологическому назначению, конструктивному исполнению.

Вид привода. Это характеристика двигательного и передаточного механизмов молота. Она определена особенностями системы, служащей для преобразования подводимой внешней энергии в энергию

У паровоздушных молотов максимальная скорость падающих частей при ходе вниз не превышает обычно 7...8 м/с, что объясняется относительно небольшой удельной концентрацией энергии в приводе.

Высокоскоростные молоты. В качестве интенсивного ускорителя в них используют энергию расширения инертных газов, сжатых под большим давлением, взрыва горючих газовых смесей и взрывчатых веществ (ВВ). Примерная схема высокоскоростного газового молота показана на рис. 15.1,6. Верхний цилиндр служит газовым аккумулятором. При открытии проходного отверстия происходит интенсивное перетекание газа в нижний цилиндр и его давление на поршень. Подвижные части ускоренно двигаются вниз. Их подъем осуществляет давление газа, находящегося в нижней полости цилиндра.

Взрывной молот по принципу действия подобен двигателю внутреннего сгорания с использованием в качестве рабочего тела горючих смесей. Взрывной молот, работающий на ВВ, аналогичен огнестрельной системе (пушке) и содержит казенную часть, в которую закладывают дозированный заряд (например, в виде патрона), и затвор с детонатором электрического или ударного действия. При взрыве газовые продукты с большим давлением действуют на боек, ускоряя его до десятков метров в секунду.

Пневматический молот (рис. 15.1, в) имеет встроенный компрессорный цилиндр для перекачки воздуха в нижнюю или верхнюю полости левого рабочего цилиндра.Сжатый воздух, выполняя функции рабочего тела, упруго связывающего компрессорный и рабочий поршни, принуждает падающие части к циклическому возвратно-поступательному перемещению. У пневматических молотов привод индивидуальный от электродвигателя, вращательное движение которого преобразуется в прямолинейное возвратно-поступательное компрессорного поршня с использованием кривошипно-ползунного механизма.

Приводные молоты. Механические молоты также имеют индивидуальный привод от электродвигателя, причем передача движения от конечного звена привода к падающим частям (бабе со штампом или бойком) осуществляется при помощи механических связей жесткого, упругого или гибкого типа. Первый тип связей применяют во фрикционных молотах с доской (рис. 15.1, г), в которых подъем бабы обеспечивают силы сцепления, возникающие между вращающимися в разные стороны роликами и доской. Движение вниз осуществляется под действием силы тяжести при разведенных роликах.

В рессорно-пружинных молотах (рис. 15.1, д) рессора служит не только для преобразования вращательного движения от электродвигателя в возвратно-поступательное движение бабы, но и является накопителем потенциальной энергии, ускоряющим движение падающих частей вниз.

В качестве гибкой связи, преобразующей вращательное движение приводного вала в поступательное движение бабы вверх, используется канат, цепь или ремень (рис. 15.1, е). При отсоединении звездочки или наматывающего барабана от ведущего вала падающие части молота совершают ход вниз под действием силы тяжести.

В гидравлическом молоте рабочим телом служит жидкость высокого давления (от индивидуального насосного привода), впускаемая в полость рабочего цилиндра под поршнем при ходе вверх или над поршнем при ходе вниз. Таким образом, молот работает по схеме, подобной указанной на рис. 15.1, а.

В электрическом молоте используют энергию поля, образуемого обмотками электромагнита, втягивающего металлический сердечник-шток и поднимающего падающие части вверх.

Молоты применяют для выполнения многих технологических процессов куз-нечно-штамповочного производства и металлообработки: ковки, объемной и листовой штамповки, а так называемые импульсные ножницы, т. е. взрывные молоты, - для разрезки сортового проката.

Технологическое назначение. В соответствии с технологическим назначением различают ковочные, штамповочные и листоштамповочные молоты.

Отраслевое назначение молотов очень широко. Их можно использовать на заводах, в деревенских кузницах и даже на кораблях (корабельные пневматические молоты).

Конструктивное исполнение. Многообразие привода молотов не дает возможности подробно классифицировать их по конструктивному исполнению, как, например, кривошипные прессы. Однако имеются признаки, позволяющие обособить большинство молотов по общим конструктивным группам: способу удара подвижных частей; кратности действия энергоносителя; конструкции станины; устройству фундамента.

Способ удара подвижных частей характеризует перемещение их по отношению к обрабатываемому металлу: с одной или с двух сторон.

В первом случае заготовку устанавливают на нижней половинке рабочего инструмента (штампе, бойке и т. п.), закрепленного переходными деталями

непосредственно на массивном неподвижном основании 1 молота (шаботе). Подвижные части 2 с другой половиной инструмента движутся в направлении заготовки. Это так называемые шаботные молоты (рис. 15.2, а). У молотов с нижним ударом заготовка лежит на инструменте, движущемся снизу вверх, но верхняя поперечина, соединенная тягами с шаботом, неподвижна и, следовательно, принципиальных отличий у такого молота от обычного шаботного с верхним ударом нет.

Во втором случае по направлению к обрабатываемой заготовке с двух противоположных сторон движутся с соизмеримой скоростью близкие по массе подвижные части 2 и 7 с инструментом. Это так называемые бесшаботные молоты (рис. 15.2, б).

Кратность действия энергоносителя характеризует условия использования внешней энергии: предназначена ли она только для подъема падающих частей, а движение вниз совершается под действием земного притяжения, или же и при ходе вниз внешняя энергия используется для создания дополнительного ускоряющего силового воздействия на падающие части. Первую группу называют молотами простого действия, или падающими, вторую - молотами двойного действия.

Конструкция станины, служащая для компоновки всех узлов, является объединяющим признаком. По конструктивному оформлению она может быть одно- или двухстоечной, рамного, арочного или мостового типа.

Устройство фундамента - важный дополнительный признак для шаботных молотов (самой многочисленной группы молотов). Если его подошва покоится на грунте, то молот имеет обычное основание; если же на амортизаторах, то -виброизолированное.

По общим особенностям принципа действия и устройства современные молоты можно подразделить на три класса: паровоздушные, высокоскоростные и приводные с последующим углублением по наиболее характерным признакам.