Ковочные манипуляторы

Ковочные манипуляторы — напольные машины, выполняющие захват, подачу, кантование и другие перемещения тяжелых горячих заготовок и слитков при работе на гидравлических прессах. Конструкции этих манипуляторов менее сложны ввиду того, что при ковке под прессами отсутствуют ударные нагрузки.

Первый ковочный манипулятор для работы у молота был изготовлен и удачно применен в кузнечном цехе Уралмашзавода.

Эксплуатация первых манипуляторов, грузоподъемность которых не превышала 2 Т [19,6 кн], преобразила условия работы и резко увеличила производительность труда бригады кузнецов при уменьшении ее численного состава.

В кузнечнопрессовых цехах применяются современные рельсовые и безрельсовые манипуляторы различных типов, обслуживающие ковочные молоты, прессы и тяжелые штамповочные паровоздушные молоты. Напольные кузнечные манипуляторы рельсового и безрельсового типов применяют для механизации основных процессов ковки: держания заготовки, перемещения ее назад и вперед, повертывание заготовки, т. е. для манипулирования в процессе ковки. При отсутствии на участке посадочной шаржирмашины манипулятор выполняет также погрузку холодных заготовок в печь, выдачу нагретых заготовок из печи и доставку их к прессу или молоту.

Для обслуживания крупных штамповочных молотов применяют безрельсовые манипуляторы (на колесах автомобильного типа). Эти машины отличаются большой маневренностью и возможностью использования при любом размещении ковочного оборудования и нагревательных печей.


Рельсовый манипулятор к ковочному молоту

Рельсовый манипулятор к ковочному молоту


Рельсовый манипулятор для ковочного молота имеет сварную раму 1, на двух платформах которой расположены четыре механизма: передвижения, вращения хобота, качания хобота и зажима заготовки (слитка). На нижней платформе установлен механизм передвижения манипулятора, передающий вращение от электромотора к ведущим бегункам 5. На этой же платформе смонтирован масляный насоа 6 и электрооборудование 8. Хобот и механизм 7 вращения хобота смонтированы на качающейся в вертикали литой раме, подвешенной к основной раме 1 в двух точках:

к задней оси 3 и к передней подпружиненной подвеске 10. Хобот качается вместе с подвесной рамой вокруг задней оси 3, это движение осуществляется через систему блоков тросом от привода 2. Удары, действующие на подвесную раму в горизонтальной плоскости, воспринимаются и гасятся пружинными буферами 4.

Хобот, опирающийся на два подшипника в подвесной раме, получает вращение от электродвигателя через планетарный редуктор, благодаря которому механизм вращения стержня хобота предохраняется от перегрузок и поломок. Механизм зажима клещей хобота, смонтированный в теле хобота, имеет гидравлический привод, состоящий из цилиндра 9 и поршня, шток которого соединен с рычажной системой зажима. Привод 2 механизма качания хобота смонтирован на верхней платформе и состоит из электродвигателя, редуктора и двух барабанов для тросов, на которых подвешена рама и хобот манипулятора. Управляют каждым механизмом самостоятельно (автономно) из кабины.

На крупных прессах усилием свыше 2000 Т [19,6 Мн] во время ковки длинных и тяжелых заготовок или слитков работа ковочного манипулятора сводится к кантовочным операциям, а поддерживание второго конца длинной поковки обычно осуществляется мостовым ковочным краном при помощи цепи подвесного электрокантователя.


Манипулятор и мостовой ковочный кран

Манипулятор и мостовой ковочный кран

1 — рельсовый манипулятор;
2 — мостовой кран;
3 — кантователь;
4 — цепь кантователя.


При выполнении машинной свободной ковки применяют устройства, механизирующие операцию раскатки колец на оправке под молотами. Для ковки колец крупных размеров под тяжелыми молотами уральские кузнецы (УЗТМ) разработали и внедрили в производство механизм, схема которого показана на рисунке.


Раскидные стойки — люнеты и кантовочный механизм (для раскатки крупных колец)

Раскидные стойки — люнеты и кантовочный механизм (для раскатки крупных колец)

1 — механизм вращения оправки,
2 — кнопки управления,
3 — накладка фасонного профиля для раскатки наружного контура кольца,
4 — раскатываемое кольцо,
5 — оправка.


Применение этого устройства значительно облегчило работу, повысило производительность труда и позволило уменьшить численный состав бригады кузнецов.

Дальнейшее развитие механизации в кузнечноштамповочных цехах крупносерийного и массового производства идет по пути создания механизированных линий с автоматизацией отдельных операций. На этих линиях большинство технологических операций осуществляется по автоматическому циклу, а передачи заготовок от операции к операции механизированы.

В комплексных автоматических линиях кузнечноштамповочных цехов используют универсальное ковочное оборудование, оснащая его механизмами автоматической подачи, программным управлением, специальными автоматическими устройствами и приборами. Примером такой комплексной автоматической линии является созданная на Челябинском тракторном заводе поточная механизированная линия для изготовления штампованных звеньев гусеницы.

Технологический процесс изготовления звена осуществляется в такой последовательности. Прутки (прокат) поступают на сортовые ножницы, где отрезается мерная штучная заготовка и подается пластинчатым транспортером в индукционный нагреватель. Нагретая заготовка специальным механизмом перемещается в штамп кривошипного ковочноштамповочного пресса, в котором штампуется поковка звена. Затем она передается транспортером в штамп обрезного пресса для обрезки облоя и прошивки отверстия.

Подвесным конвейером обрезанная поковка подается в дробеструйную камеру для очистки поверхности, после чего поковки поштучно ориентируются в специальном бункере и направляются на чеканочные прессы, в штампах которых при помощи установленного между прессами кантователя звенья чеканятся.

Полученные таким образом поковки подаются прямоточно (механизировано) на автомат для сверления и расточки отверстий.

После проверки линейных размеров контрольным автоматом, встроенным в линию, поковки звена гусеницы продвигаются дальше и поступают на закалку в специальную электрическую печь с закалочным баком для охлаждения. Пройдя отпуск в электропечи, каждое готовое звено автоматически транспортируется и подвергается контролю на твердость на автоматическом приборе.

Внедрение описанной линии позволило увеличить выпуск продукции на одного рабочего в год в 15 раз.


«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий

Механизация загрузки и разгрузки печей

Подача заготовок в печь, перемещение или проталкивание их по поду печи в процессе нагрева, выдача нагретых заготовок из печи являются трудоемкой работой, выполнение которой вручную в условиях большого тепловыделения требует значительных физических напряжений. Уровень механизации этих работ в значительной степени зависит от конструкции и типа нагревательных печей. Подавляющее большинство кузнечнопрессовых цехов оборудовано непроходными печами камерного…

Механизация передачи заготовок и поковок от печи к ковочным машинам

Для механизации подачи нагретых заготовок к ковочному оборудованию и передачи предварительно обработанных заготовок (полуфабрикатов) от одного ковочного механизма к другому, а также для транспортировки поковок к месту первичной термической обработки (и на склад) применяют различные транспортные механизмы — однорельсовые пути (монорельсы), пластинчатые и скребковые транспортеры и некоторые другие транспортные средства, приспособленные для работы с тарой….

Основные элементы и приборы автоматических систем

При создании механизированных линий с автоматизацией отдельных операций применяют следующие системы автоматики: механическую, гидравлическую, пневматическую, электрическую и смешанную. Последняя представляет собой комбинацию нескольких систем. Система автоматики широко применяется для управления, контроля и регулирования производственных процессов. Простейшая система автоматического управления и регулирования состоит из объекта управления, чувствительного элементадатчика, определяющего состояние (температуру, давление, скорость, силу тока и…

Механизация и автоматизация нагрева исходного материала, контроль и регулирование температуры и расхода топлива

Механизация и автоматизация нагрева исходного материала, контроль и регулирование температуры и расхода топлива Трудоемкими операциями при нагреве металла перед ковкой являются кантование (переворачивание) заготовок для равномерного нагрева и перемещение заготовок в печи на пути от порога загрузочного окна до окна выдачи нагретой заготовки. Механизация этих работ осуществляется применением ряда средств — от простейших приспособлений, облегчающих…

Автоматизация

Автоматизацией называется механизация процессов управления машиной по заданной программе. Специальные и специализированные машины выполняют заданные производственные и вспомогательные операции: нагрев, подачу заготовок на штамп, штамповку, обрезку облоя, соответствующие перемещения поковки и отходов и т. д., а оператор (кузнецналадчик) ведет лишь контроль за работой автоматизированных машин, механизмов и при необходимости регулирует их. Частичная автоматизация предполагает автоматизацию…