Оборудование проволочно – канатного производства
Ответ №1
Волочильный стан – это машина для обработки заготовки давлением путём протягивания её через рабочий инструмент (волоку).
Волочильный стан с горизонтальным расположением барабана обозначен на рисунке позицией В.
Волочильные станы по кратности волочения делятся на станы однократные и многократные. В свою очередь, однократные машины в зависимости от способа волочения делятся на станы обычного типа и станы с противонатяжением. Станы многократного волочения по способу волочения бывают:
со скольжением
без скольжения:
с накоплением проволоки (магазинного типа) без синхронизации тяговых устройств;
петлевые;
прямоточные.
К волочильным станам предъявляют следующие конструктивные требования:
применение регулируемого электропривода переменного тока как наиболее простого и дешевого;
наличие простой системы синхронизации скоростей;
возможность изменения соотношения скоростей тянущих барабанов, что расширяет технологические возможности машины, позволяет варьировать маршрутами волочения и изменять в нужных пределах величины противонатяжений;
малая инерционность привода, что обеспечивает сглаживание неравномерности изменения и пульсаций напряжений в проволоке в процессе волочения, уменьшает обрывность проволоки;
возможность работы привода машины в режиме, близком к режиму постоянной мощности, что позволяет наиболее полно использовать установленную мощность электропривода;
компактность, малые габариты и металлоемкость машины;
высокая надежность и долговечность всех элементов и узлов машины.
Ответ №2
Цепной волочильный стан – это стан с прямолинейным движением протягиваемых изделий периодического действия с цепным типом привода тележки.
Волочильная тележка цепного волочильного стана обозначена на рисунке позицией 8.
Для цепных волочильных станов можно выделить следующие достоинства:
возможность волочения изделий крупных диаметров;
возможность волочения с оправкой труб;
простота конструкции.
К недостаткам данного стана относятся:
наличие холостого хода тележки;
большие габариты стана (длина);
высокий уровень шума;
необходимость применения сбрасывателей.
Эти станы самые распространенные. Волочильный стан простой конструкции состоит из станины 2, на одном конце которой установлена стойка 1 (люнет). В стойке укрепляю волоку и неприводную звездочку 3, на другом конце приводную звездочку 4. Между этими звездочками натянута бесконечная цепь 5, верхняя часть ее движется по направлению от волоки к приводной звездочке. Движение цепи осуществляется электродвигателем 6 через зубчатый редуктор 7.
В верхней части станины по направляющим движется на катках тележка 8, служащая для захвата переднего конца металла и протягивания его через волоку. На тележке смонтированы клещи 9 и крюки 10, которые с помощью рычага 11 зацепляются за палец одного из звеньев цепи. Клещи обеспечивают зажим переднего конца протягиваемого металла.
Когда протягиваемый пруток пройдет целиком через глазок волоки, тележка от упругих сил цепи получит толчок, благодаря которому скорость ее становится несколько больше, чем скорость движущейся цепи. В момент ускорения тележки крюк 10 освобождает палец цепи и под действием груза 11 поднимается, освобождая тем самым тележку от цепи. При помощи механизма возврата тележка возвращается в исходное положение, и процесс повторяется.
Ответ №3
Р еечный волочильный стан – это стан с прямолинейным движением протягиваемых изделий периодического действия с реечным типом привода тележки.
Расположение волок в процессе волочения при одновременном протягивании 4 прутков.
Реечные волочильные станы различают в основном по типу привода. В одном случае зубчатые рейки прикрепляют к передвигающейся тележке, а привод устанавливают неподвижно. В другом случае рейки прикрепляют к станине волочильного стана, а привод устанавливают неподвижно на тянущей тележке. В этой конструкции тележка, электродвигатель и привод представляют собой одно целое и передвигаются вместе.
Станы реечного типа со стационарным размещением привода на станине обладают следующими преимуществами:
станы работают реверсивно - протяжка прутков на них осуществляется в двух противоположных направлениях;
возможность применения для волочения профилей больших сечений и одновременного волочения нескольких прутков.
К недостаткам же следует отнести большие размеры в сравнении со станами второго типа.
Кроме того станам с расположением привода на тележке присущ следующий недостаток: НЕВОЗМОЖНОСТЬ УВЕЛИЧЕНИЯ МОЩНОСТИ ПРИВОДА, ИЗ-ЗА НЕОБХОДИМОСТИ монтировать ЕГО на тележках и передвигать вместе с ними.
Ответ № 4
Машинами однократного волочения называют машины, на которых процесс волочения в каждый момент времени может идти только через одну волоку; проволока за одну операцию (за одну заправку) изменяет сечение лишь один раз.
Однократные (однобарабанные) волочильные машины имеют следующую область применения:
калибровка - отделочная протяжка заготовки для получения готовой проволоки требуемых геометрических размеров и формы, а также качества поверхности;
подтяжка на передел заготовки толстых размеров для дальнейшего волочения;
волочение сложных фасонных профилей, которые в силу технических причин не могут быть протянуты на многократных волочильных машинах;
волочение трудно деформируемых металлов и сплавов, которые из-за низкой пластичности металла не могут быть подвергнуты многократному волочению со сколько-нибудь значительными суммарными обжатиями и которые после каждой очередной протяжки подлежат термической обработке для возможности дальнейшего волочения.
При работе на однократной машине моток проволоки, расположенный на размоточном устройстве 3 (чаще всего им является свободно вращающаяся фигурка, называемая на некоторых заводах также воробой или конусом), протягивается через фильеру , установленную в волокодержателе 2, и наматывается на вертикальный барабан 1. Вращение этого барабана осуществляется от электродвигателя 4 через редуктор 5 и конические зубчатые колёса 6 и 7. Усилие волочения преодолевается на этих машинах барабаном, поскольку проволока прикреплена к нему. Для захвата переднего конца проволоки на барабане 1 предусматриваются специальные клещи. Если протянутой один раз проволоке нужно придать другой, более тонкий размер, то операция должна полностью повториться.
Ответ № 5
Многократные волочильные машины – это стана, на которых проволока проходит последовательно через несколько волок, изменяя за одну операцию свое сечение от 2 до 15 и даже более раз. Моток проволоки на этих машинах в каждый момент времени обрабатывается в нескольких волоках.
Многократные волочильные машины предназначены для волочения проволоки всех типоразмеров (начиная микронной и заканчивая проволокой толстого волочения), а также волочения проволоки из всех видов металлов и их сплавов.
Кинематическая схема многократного волочильного стана с индивидуальным приводом барабана на рисунке изображена под буквой А.
Для характеристики типа, конструкции и размера волочильных машин фирмой "Скет" приняты условные буквенные (в латинском алфавите) и цифровые обозначения.
Буквенные обозначения волочильных машин:
UDZ — общее обозначение волочильной машины;
UDZWA — однократный волочильный барабан;
UDZSAZ — однобарабанный двухступенчатый волочильный барабан;
UDZSA — многократная волочильная машина магазинного типа с индивидуальными приводами барабанов блочного типа;
UDZSAT0 — многократная волочильная машина магазинного типа с двойными барабанами;
UDZAF — многократная волочильная машина магазинного типа с общим приводом барабанов;
UDZWG — многократная волочильная машина со скольжением проволоки (с раздельным расположением машины и электрического шкафа управления);
UDZWGT — многократная волочильная машина со скольжением проволоки (с совместным расположением машины и электрического шкафа управления);
UDZWGW — многократная волочильная машина со скольжением и подогревом проволоки перед волочением (для труднодеформируемых металлов и сплавов).
Цифровые обозначения волочильных машин фирмы "Скет" (старое обозначение):
число в числителе — количество волочильных барабанов (кратность волочения);
два числа в числителе: первое число — количество волочильных барабанов; второе число — кратность волочения (два числа в числителе, например 5—6, означает, что машина пятибарабанная, но шестикратная, так как первый барабан двухступенчатый);
число в знаменателе - диаметр конечного барабана в мм.
Новые обозначения:
число в числителе — максимальное усилие волочения (кг) на первом волочильном барабане;
число в знаменателе — число волочильных барабанов (кратность волочения).
Ответ № 6
В зависимости от конструкции барабана станы магазинного типа бывают:
с одинарными барабанами обычного типа
двухступенчатыми барабанами
барабанами с внутренним полым валом для проводки проволоки
сдвоенными двухъярусными барабанами
сдвоенными наружным и внутренним барабанами.
Условием бесперебойной работы стана магазинного типа является соблюдение постоянства объема протягиваемой проволоки на всех барабанах в единицу времени:
где F1 ,F2.....Fn — площади поперечного сечения проволоки после 1, 2.....n-ного переходов;
V1, V2……Vn — скорости 1, 2..... n-ного переходов.
Основные достоинства:
отсутствие скольжения проволоки на барабанах;
возможность применения фактических кинематических вытяжек в соответствии с требованиями технологии, которые в достаточной степени отличаются от фактической кинематики машины, что создает этим машинам определенную универсальность и позволяет вести волочение с меньшей дробностью деформаций по единичным переходам;
наличие на промежуточных барабанах определенного запаса проволоки, который может быть использован при остановке части волочильных барабанов для выполнения определённых технологических операций, без остановки конечного барабана.
Недостатки волочильных станов магазинного типа:
сложность траектории проволоки при волочении через систему поводковых устройств и направляющих роликов. По этой причине достигнутые в настоящее время на этих машинах максимальные скорости волочения порядка 1000-1200 м/мин являются, по-видимому, предельными, а использование их для волочения тонкой и тончайшей проволоки, особенно из низкопрочных металлов и сплавов, вообще не представляется возможным;
b) закручивание проволоки вокруг оси на угол φ при переходе с барабана Бn-1 на барабан Бn через поводковое устройство. По этой причине волочильные станы магазинного типа не могут быть использованы для волочения особо прочной проволоки и проволоки фасонного сечения.
Заготовка при переработке на этих машинах протягивается через волоку и наматывается на барабан 1, на котором создается определенный запас витков проволоки (до 1/3 барабана). Далее через поводковое устройство 5, верхний 3 и нижний 4 направляющие ролики проволока поступает в волоку следующего барабана; затем то же самое повторяется на следующих барабанах. В конце проволока наматывается на приёмный барабан 2 и при помощи специального механизма снимается с него (либо после чистового её наматывают на катушку).
Ответ № 7
Поводок – механизм стана магазинного типа, служащий для компенсации естественного износа канала волоки и связанное с ним изменение вытяжек (единичных обжатий) путём изменения запаса витков проволоки на промежуточных барабанах.
Стан магазинного типа со сдвоенными двухъярусными барабанами на рисунке обозначен позицией Г.
Выходящая из волоки проволока попадает на приводной барабан 1, а затем через поводковое устройство 2 на верхний барабан 3, который свободно насажен на шпиндель. Натяжение проволоки во время работы барабана устанавливается с помощью регулируемой тормозной ленты 4. В процессе работы машины поводковое устройство распределяет весь запас витков проволоки поровну между верхним и нижним барабанами независимо от того, набирает или теряет проволоку барабан, а также в той случае, когда нижний барабан останавливается. Накопление проволоки на барабане ограничивается автоматически срабатывающим электроограничителем 5, вмонтированным в верхнюю часть барабана, от которого сигнал через контакт 6 подается в схему управлении волочильной машины, осуществляя таким образом соответствующую регулировку скорости барабана, где произошло чрезмерное накопление проволоки, или последующих барабанов.
Ответ № 8
Станы многократного волочения с автоматическим регулированием скорости проволоки бывают двух типов: непрерывно – роликового (петлевого) типа и непрерывно – прямоточного типа.
Устройство натяжного ролика: 1 - натяжной ролик; 2 - управляющий рычаг; 3- пружина; 4 - зубчатый сектор; 5 - шестерня; 6 – реостат.
При изменении натяжения проволоки вследствие несоответствия скоростей двух барабанов происходит отклонение натяжного ролика от нормального положения. Происходит поворот вследствие этого на определенный угол рычага 2, который через зубчатый сектор 4 и шестерню 5 воздействует на электрический механизм регулирования скорости барабана и приводит его скорость в соответствие с фактической вытяжкой между этими барабанами в данный момент времени.
Машины с регулируемой скоростью волочения имеют некоторые преимущества по сравнению с машинами магазинного типа. Они позволяют в большем диапазоне менять единичные обжатия и использовать наиболее благоприятные скорости протяжки благодаря их бесступенчатому регулированию. Эти машины имеют упрощенный переход проволоки от барабана к барабану, без перекрутки, допускают применение более высоких скоростей протяжки и делают возможным волочение фасонной проволоки, так как проволока при этом не скручивается. Пусковой режим таких станов можно регулировать в широком диапазоне. К недостаткам следует отнести дороговизну оборудования и необходимость в обслуживании высококвалифицированными кадрами.
Ответ № 9
Машины со скольжением в зависимости от расположения и конструкции рабочих шкивов могут быть с горизонтальными или вертикальными шкивами.
Основными направлениями применения станов со скольжением проволоки является волочение тонкой и наитончайшей проволоки. Реже данные станы применяют для волочения проволоки средних диаметров.
Стан со скольжением: 1— ступенчатый шкив; 2 — отделочный шкив; 3—ванны для эмульсии; 4 — волокодержатель; 5— ванна для слива эмульсии; 6 — клапан эмульсионного насоса; 7 — приемная катушка (под защитной сеткой); 8 — коробка скоростей; 9— шкив текстропной передачи; 10 — указатель скорости волочения.
Ответ № 10
Гусеничный волочильный стан – это стан с прямолинейным движением протягиваемых изделий непрерывного действия, в которых протягивание прутков осуществляется при помощи двух цепей, напоминающих тракторные гусеницы.
Опорная балка обозначена на рисунке позицией 6.
Пруток 1 протягивается между двумя бесконечными цепями 3, которые получают вращение от звездочек 4, затем он попадает в волоку 2 или во вращающийся роликовый калибр. Бесконечная цепь состоит из втулочно-роликовых звеньев, соединенных между собой через каждые два-три шага осями. На осях закреплены подающие элементы, по длине которых сделан полукруглый ручей.
Конец прутка 1 по периметру поперечного сечения зажимается подающими элементами, а необходимое усилие обеспечивается нажимными винтами 5 и 7, которые передают это усилие через опорную балку 6, тарельчатые пружины и опорные стойки. Стойки через опорные ролики 9 передают усилие зажатия подающим элементам. Усилие, необходимое для вталкивания или выталкивания прутка из волочильного очка при заданной величине обжатия, создаётся за счет сил трения. Длина цепи такова, что материал соприкасается с достаточным количеством зажимающих звеньев для того, чтобы обеспечить относительно низкое удельное давление на поверхности протягиваемого прутка. Вышедший из волоки конец прутка захватывается следующим механизмом, при этом создается непрерывность процесса волочения.
Ответ № 11
В зависимости от способа волочения трубоволочильные станы подразделяют на станы безоправочные, на коротко-длинной оправке, станы для раздачи труб.
Стан периодического действия для безоправочного волочения на рисунке обозначен позицией Г.
Трубоволочильный стан состоит из стойки для волок, рабочего стола, 3 -тянущей тележки, главного привода, 5 –карманов, 6 - приемно-разборочного устройства, 8 - стеллажа, 10- толкателя. Оправка вводится в трубу, поэтому труба размещается перед стойкой волок и толкателем. Здесь принята линейно-последовательная схема размещения оправки со стержнем заготовки и готовой трубы. При этом общая длина стана возрастает, исключается возможность ввода оправки в трубу и одновременного осуществления процесса волочения. Но в этом случаи уменьшается ширина стана и требуется всего один комплект оправок.
Волочение раздачей применяют при изготовлении труб большого диаметра, при калибровании внутреннего диаметра трубы, при изготовлении биметаллических труб, а также для исправления брака по внутреннему и наружному диаметру.
Ответ № 12
Трубоволочильные станы специальных конструкций:
станы с роликовыми волоками и ротационного волочения
волочения труб с одновременной правкой труб
волочильные станы с использованием ультразвуковых колебаний
волочение труб в режиме жидкостного трения.
Схема стана для волочения труб с одновременной правкой на рисунке обозначена позицией Б.
Основными элементами данного стана являются: овальная волока 3, рабочая волока 4, волокодержатель 2, захват 5, волочильная тележка 6.
Заготовка протягивается через овальную волоку, удерживающую заготовку от поворота, и рабочую волоку, закрепленные в волокодержателе. Момент прикладывается к изделию после выхода из очага деформации (рабочей волоки) за счет вращения захвата, расположенного на волочильной тележке. Приложение крутящего момента к выходящему из очага деформации изделию приводит к его закручиванию, благодаря чему предотвращается искривление изделия ("саблевидность").
Ответ № 13
Волочильный барабан – это тянущее устройство, которое служит для передачи усилия волочения при помощи сил трения между проволокой и поверхностью барабана.
«Узкозазорный» способ охлаждения барабана обозначен позицией В.
Постоянство скорости намотки достигается у приемных барабанов намоткой поступающей проволоки на один и тот же участок барабана, с которого намотанные витки немедленно оттесняются вверх (на вертикальном барабане) или в сторону (на горизонтальном барабане) вновь поступающими.
Большое значение имеет правильно выбранный диаметр барабана, обусловливаемый суммарными напряжениями, возникающими в проволоке в результате пластических деформаций при волочении и изгибе ее при намотке на барабан. Чтобы проволока после намотки сохраняла правильную форму, эти напряжения должны превышать предел упругости, но в то же время не должны превышать предела текучести за волокой во избежание изменения сечения проволоки.
Ответ № 14
Мыльницы — это литые коробки, которые должны вмещать в себя необходимое количество мыла для смазки и обладать достаточной прочностью, чтобы противостоять нагрузкам, возникающим под действием силы волочения.
Регулируемая мыльница обозначена позицией Б.
Мыльница состоит из: 1 — регулировочного винта; 2— корпуса; 3 —зажимного винта; 4 — окна для установки волокодержателя.
В настоящее время начинают широко применять мыльницы с приспособлением для перемешивания смазки, мыльницы с вращением волок, мыльницы с устройствами для принудительной подачи смазки и др.
Ответ № 15
Волокодержатель представляет собой полый корпус, служащий для закрепления волок, внутри которого циркулирует охлаждающая вода.
Устройство волокодержателя: 1—ниппель; 5 —втулка; 3 —корпус; 4, 5—прокладки; 6 — трубка; 7 — волока в оправе.
Волокодержатели должны обеспечивать прочное закрепление волок; правильную установку оси волочения; возможность передвижения, а в некоторых случаях и вращения волок, регулировки температуры и быстрой смены волочильного инструмента, удобной установки аппаратуры для определения силы и температуры волочении. Также они должны быть влагонепроницаемыми, так как вода может попасть в мыльницу и подмочить мыльный порошок.
Ответ № 16
Привод волочильных машин включает две основные части: источник энергии и механизм регулирования скорости.
Источником энергии для волочильных машин являются электродвигатели переменного или постоянного тока. В электродвигателях постоянного тока пониженная заправочная скорость достигается значительно проще. Из применяемых для привода двигателей переменного тока большее распространение получили асинхронные с простой схемой управления, простым и надежным в эксплуатации двигателем. Первоначальные затраты на внедрение их в производство минимальны.
К приводу волочильных станов предъявляют требования, вытекающие из условий их эксплуатации: возможность заправки проволоки на пониженной (до 30 - 50 м/мин) заправочной скорости; плавный разгон ее до рабочей скорости; быстрая и удобная настройка стана на требуемую скорость волочения; высокий КПД.
Для регулирования скорости у двигателей переменного тока, не допускающих бесступенчатого изменения скорости волочения, применяют устройства, позволяющие осуществлять ступенчатое регулирование. К таким устройствам относятся сменные шкивы, коробки скоростей, а в некоторых случаях — электродвигатели переменного тока со ступенчатым изменением скорости. Сменные шкивы состоят из двух или трех шкивов различных диаметров, надетых на вал электродвигателя, и такого же количества сидящих на валу волочильной машины. Однако смена шкивов требует продолжительного времени, связанного с остановкой машины.
Во многих волочильных машинах со ступенчатым изменением скоростей волочения применяют коробки скоростей, позволяющие изменять скорости значительно быстрее и легче, чем с помощью сменных шкивов.
Ответ № 17
Система подвода смазки к деталям коробок скоростей может быть картерной, когда масло из общей ванны увлекается и разбрызгивается зубчатыми передачами, и циркуляционной, когда масло непрерывно под давлением подается к местам смазки.
Схема смазки посредством кольца обозначена позицией Б.
При этом способе смазки в корпус сборочной единицы заливается масло так, чтобы в него были погружены венцы нижних зубчатых колес. Во время вращения колеса его зубья ударяют о масло и разбрызгивают в виде отдельных капель по всему внутреннему пространству коробки скоростей. Образующийся при этом масляный туман смазывает размещенные внутри коробки подшипники и передачи. Кроме того, масло, стекая по стенкам корпуса, также попадает на подшипники качения. Зубчатое колесо, разбрызгивающее масло, не должно быть слишком глубоко погружено в ванну, так как излишне высокий уровень заливки масла приводит к потерям мощности и перегреву всей системы. Зубчатые цилиндрические колеса достаточно было бы погружать в масло на половину высоты зуба.
О
А
твет № 18