Марина Суздалева Весна вступает в свои права. возвращаются домой из теплых...
Сегодня производство металлических изделий является наиболее востребованной отраслью производства. К этим типам производства можно отнести и изготовление таких изделий из металла, как проволока, железные пруты, и трубы не слишком большие по диаметру. Стоит отметить, что для изготовления всех этих металлических изделий требуется наличие специального оборудования, к нему непосредственно относится волочильный стан.
Устройство волочильного стана.
Данное оборудование предназначено для того, чтобы протягивать изделие через так называемую волоку, иными словами специальный глазок, при этом размер его сечения является меньшим, нежели размер сечения исходного материала. Волочильные станы, в непосредственной зависимости от их принципа работы могут подразделяться на станы движение металла, в которых является прямолинейным. И станы, в которых обрабатываемый металл наматывается на барабанное устройство.
Волочильные станы первой категории могут быть реечными и цепными. Их используют для волочения и калибровки таких изделий, как прутки, трубы небольшого диаметра и других подобных изделий. Такой материал не нужно сматывать в специальные бухты.
Второй тип волочильных станов, металл в которых наматывается на барабанное устройство, используется наиболее часто для изготовления таких материалов, как металлическая проволока, а так же специальный профильный материал. Стоит отметить, что данный тип стана можно, в свою очередь, подразделять на станы однократного действия. На многократные станы, которые работают со скольжением. На станы многократные, которые работают без скольжения, и наконец, на станы многократного действия, которые работают с противонатяжением.
Данное оборудование включает в себя три основных рабочих элемента, этими рабочими частями являются устройство для размотки металлического материала, сама часть, которое производит волочение, и готового изделия.
Принцип работы волочильного стана.
Принцип работы данного устройства выглядит следующим образом. Материал подлежащий волочению через корзину приемочного отделения а также через специальные роликовые устройства, направляющего характера выдается на ролик, и далее на ролик установленный в каретке компенсирующего типа. Уже с этой каретки материал выдается прямо на само волочильное устройство.
Использование такого органа, как компенсирующая каретка важно для того, чтобы предотвратить обрыв проволоки, в случае резкого торможения волоки или резкой остановки работы всего устройства. Суть этого рабочего механизма чрезвычайно проста: во время внезапной остановки при подаче заготовки, блоки оборудования еще какое-то время продолжают вращение и соответственно требуют выдачи еще какого-то определенного количества заготовочного материала. В это время каретка компенсирующего типа волочильного стана производит движение по направлению вверх и таким образом освобождает необходимое количество материала, который собственно поступает на волочильное устройство и таким образом обрыв не имеет место.
На последней стадии волочения материал проходя подвергнутый волочению поступает на нижний волочильный барабан сдвоенного типа, после чего посредством ролика перекидного типа он выдается на барабан расположенный вверху, который является накопительным. Именно посредством того, что верхний барабан накапливает проволоку, ее можно будет подать в случае резкого торможения устройства.
После процедуры волочения, проволока выдается на специальное рихтовальное устройство, которое служит для того, чтобы придавать изделию изгибы и заданную форму. Работа волочильного стана происходит непосредственно от электрического двигателя.
Цепные волочильные станы с усилием волочения до 150 тонн имеют цепной привод или привод через механизм реечной передачи. Отдельные волочильные станы или комплектные линии с дробеметной очисткой, рубкой и правкой.
Производство калиброванных прутков больших диаметров.
Производство холоднотянутых труб.
Прецизионные цепные волочильные станы используются, когда по экономическим или технологическим причинам не могут применяться комбинированные волочильные линии. Например, при изготовлении специальных профилей, полых профилей или волочение труб с оправкой. Цепные станы можно использовать как отдельные системы или в сочетании с пилами, ножницами, правильными машинами, фаскосъемными машинами и т. д., т.е в качестве производственных линий.
Типы волочильных станов
Цепные волочильные станы;
Станы с гидравлическим приводом;
Станы с зубчатой рейкой.
Решение о выборе привода зависит от требований к производственному процессу.
Однониточный цепной волочильный стан
На фотографии показан пример волочильного стана, где каретка движется прецизионно по линейным направляющим посредством двух цепей.
Позволяет осуществлять волочение прецизионно и без рывков.
Тяговые усилия составляют до 1500 кН.
Трехниточный цепной волочильный стан
Трехниточный стан позволяет одновременно волочить три прутка (круг или профиль) или три трубы.
Одновременное волочение позволяет в три раза повысить скорость производственного процесса, что очень эффективно для крупносерийного производства.
Волочильными станами называют машины, в которых изделия протягивается через глазок (волоку) , размеры сечения которого меньше сечения исходной заготовки.
Эти агрегаты в зависимости от принципа работы тянущего устройства, могут быть двух видов:
- с прямолинейным движением металла;
- с намоткой обрабатываемых металла на барабан.
Станы с прямолинейным движением обрабатываемой заготовки (цепные и реечные) применяют для волочения и калибровки прутков, труб и других изделий , которые не сматываются в бухты. Станы с намоткой металла на барабан применяют для производства проволоки, специальных профилей и труб небольшого диаметра . В зависимости от числа барабанов и характера их работы эти агрегаты делятся на:
Однократными называют агрегаты, в которых процесс осуществляется в один проход, а многократными - станы, в которых подвергается непрерывному волочению в несколько проходов.
В современных калибровочных цехах устанавливают по 15-20 станов различной мощности и различные агрегаты для выполнения всех технологических операций, связанных с подготовкой металла к волочению, термической обработки, отделки и, наконец, упаковки.
Цепные волочильные станы предназначены для производства прутков, труб и разнообразных фасонных профилей. Они отличаются только степенью механизации отдельных операций.
Приведенный на рис. 5.3, состоит из станины 1, на одном конце которой установлена стойка 2, в которой укрепляют волоку и неприводную звезду 3, а на другом конце устанавливают приводную звездочку 4. Между этими звездочками натянута бесконечная цепь 5, верхняя часть которой движется по направлению от волоки к приводной звездочке. Движение цепи осуществляется вращением звездочки 4, которая приводится от двигателя 6 через редуктор 7.
Кликните на рисунок чтобы увеличить его
По направляющим верхней части станины движется на катках тележка 8 для захвата переднего конца металла, который протягивается через волоку. На тележке смонтированы клещи 9 и крюк 10, который с помощью рычага 11 цепляется за палец одного из звеньев цепи. Рычажную передачу между крюком и клещами обеспечивает зажим клещами переднего конца протягиваемого металла, с силой, пропорциональной усилию волочения. Таким способом достигается захват обрабатываемого металла.
Когда протягиваемый пруток, пройдет через волоку, тележка за счет упругих сил цепи получит импульс, благодаря которому ее скорость станет несколько большей скорости движения цепи. При ускорении тележки крюк 10 под действием груза 11 поднимается, освобождая тележку от цепи. С помощью специального механизма 12 тележка возвращается в исходное положение до стойки волоки и процесс повторяется.
Рельсовый волочильный стан отличается от цепного приводом и его расположением. В одном случае рейка прикреплена к тележке, а привод установлен стационарно, в другом рельсы закреплены неподвижно на станине стана, а привод установлен на тянущей тележке.
Станы с стационарным приводом строят для производства профилей больших сечений и одновременного волочения нескольких прутков. Станы с подвижным приводом применяют только для небольших сечений.
Станы однократного волочения с намоткой обрабатываемого материала на барабан используют главным образом для производства проволоки, прутков, некоторых специальных профилей и труб небольшого диаметра. Изделия укладывают на барабане только в один ряд, что ограничивает емкость барабана, т.е. массу бунта.
Наиболее широко применяют в проволочном производстве машины многократного волочения, работающие со скольжением и без скольжения . На рис. 5.4 а, приведена схема стана со скольжением , в котором для увеличения скорости проволоки установлены передаточные шестерни разного диаметра, при одинаковых тяговых роликах. На рис. 5.4, б приведена схема стана, в котором увеличение скорости проволоки происходит за счет разницы диаметров ступеней у роликов и за счет того, что правый ролик делает больше оборотов, чем левый.
Станы многократного волочения со скольжением, как видно из приведенных схем, устроены очень просто , однако их устойчивость в работе может нарушаться при сносе волок. В результате происходят обрывы провода. Кроме этого, при скольжении провод может перерезать ролики. Поэтому для указанных станов необходим тщательный расчет маршрутов волочения.
Станы многократного волочения без скольжения бывают непрерывно-петлевого, непрерывно-прямоточного и магазинного типа . В станах непрерывно-петлевого типа (рис. 5.5, а) проволоку последовательно проходит через волоку 1, тяговый ролик 2, натяжной ролик 4, направляющий ролик 3, снова через волоку и т.д. На тяговом ролике всегда находится неизменное число (7-10) витков провода, что исключает его скольжение по ролику.
Положение подвижного натяжного ролика зависит от действия пружины 5 и усилия волочения, которое создается тяговым роликом. Скорости тяговых роликов и, следовательно, натяжение проволоки регулируются автоматически с помощью натяжного ролика, уравнительного рычага 6, зубчатого сектора 7 и реостата 8. В зависимости от положения рычага реостата число оборотов предыдущего электродвигателя уменьшается или увеличивается, а следовательно, увеличивается или уменьшается натяжение проволоки. Машины петлевого типа работают с противонатяжением , которое создается натяжными роликами.
В непрерывно-прямоточных станах проволока переходит с одного ролика на другой без натяжных или направляющих роликов, а скорости регулируются действием усилия волочения на тяговые ролики. Такие станы применяют преимущественно для производства толстой проволоки .
В станах без скольжения магазинного типа (рис. 5.4, б) на барабанах 2 привычно существует значительный запас провода, что позволяет временно приостанавливать и снова пускать отдельные барабаны, не прекращая работу всего стана. В случае остановки любого промежуточного барабана запас провода на предыдущем барабане увеличивается, а работа следующего барабана продолжается пока существует провод на остановленном барабане. Окружные скорости барабанов таких станов рассчитывают так, чтобы запас провода на любом барабане несколько превышал количество проволоки, которую может протянуть следующий барабан.
На многократных волочильных станах кратность волочения принимают от 2 до 25 в зависимости от протягиваемого металла, необходимых конечных размеров и механических свойств проволоки .
