Соколов К.Н. Оборудование термических цехов

Подождите немного. Документ загружается.

Рис.

6.16.

Центральная маслоохладнтельная установка

конечная

температура после закалки

берется

не

выше

40 °С, так как в про-

тивном случае охлаждающее действие

воды значительно уменьшается.

При

закалке

масле

его

начальная темпе-

ратура должна составлять

30—40

"С,

а конечная

60—80

С. Ниже

30 °С за-

калочные масла имеют высокую

вяз-

кость

низкую охлаждающую

спо-

собность. Нагрев масла выше

80 —

100

°С

вызыв-ает. местные перегревы

опасность вспышки. Средняя теплоем-

кость

интервале температур

20—40

°С

принимается

для

воды

4,2

кДж/(л-К),

для

%-ного раствора каустической

соды

3,5

кДж/(л*К),

а для

закалочных

масел

(при

температурах-20

и 100 °С)

1,9—2,1

кДж/(л-К).

•

Пример

Определить объем бака

для за-

калки

масле партии деталей массой

9 т при

максимальной длине детали

6 м и

температуре

нагрева

850 °С.

Объем закалочной жидкости

~G(Cit

я —

tn.

к) " * V ,

, V;r. — — " =

С;к ('Hi. к '— 'ж. и) , '•

9000(0,71.-850—0,50-150*

—

= 50 000 л.

2,1(85—40)

000-0,9

Отношение

—1-

= = 5 (на

пра.кти-

Оы

9000

ке

оно

равно

5—7).

При

длине детали

6 м

высоту бака

прини-

маем равной

8 м,'

тогда площадь

его

попереч-

ного

сечения дрлжна составлять

50:8 = 6,2 м

что соответствует, диаметру

2,8 м.

Размеры

сливного кармана бака определя-

ются суммированием

См/Уш

9000

7800

= 1,15 м

— объем масла, вытесненного металлом,

;

,. 740 — 7эо

900

1,72 м

— прирост объема масла

результате нагрева.

Объем сливного кармана составляет

1,15+

1,72 = 2,87 м

: ? ,--./ .<

•;:

r? •" 0

C/>'_

Если

принять ширину кармана равной

350

мм

(наружный диаметр Э550'"мм, внутрен-

ний

2800

мм), то при

объеме.2,,§7

его глу-

бина

••-}

2.87-4

; •

Перед закалкой следующей садки

жидкость должна быть охлаждена

до

начальной температуры

Естест-

венное

охлаждение

результате

теп-

лоотдачи через стенки бака

зеркало

ванны

происходит очень медленно.

баках, углубленных

землю, темпе-

ратура снижается

от 60 до 20 °С со'

скоростью

1—2

°/ч,

а в

надземных

ба-

ках

со

скоростью

3—5

°/ч.

При

закал-

ке

воде холодная вода поступает

из

водопровода,

а при

закалке

масле

оно

подается

из

центральной масло-

охладительной установки. Если такая

установка

отсутствует,

масляный

бак

вводят змеевик, охлаждаемый водой.

Скорость движения воды принимается

равной

ее

скорости

водопроводе

0,5—1,0

м/с, а

скорость подачи

мас-

ла и

ас

—1.0—2,0

м/с.

Масло

вода

из

бака сливаются самотеком

со ско-

ростью

0,2—0,3

м/с.

Расчет змеевика закалочного бака

сводится

нахождению необходимой

теплопередающей поверхности

между

маслом

охлаждающей водой

и раз-

меров змеевика. Поверхность змееви-

ка

определяется

из

условий теплопе-

редачи через стенку:

а/^ср,

(6.2)

где

Q —

количество тепла, которое

надо передать

от

масла

воде

за 1 ч,

кВт; сй=80—120 кВт/(м

-К)—сред-

ний

коэффициент теплопередачи

от

масла

воде через стенку змеевика;

—.

теплопередающая поверхность,

змеевика,

;

'п.

н "г" 'в. к

Тер

Тор

—

средняя разность температур

между

маслом

охлаждающей водой;

tm.iu

tm.K

—

начальная

конечная

тем-

пературы нагрева масла,

tn.v.

—

начальная

конечная температуры

воды.

Пример

2. Определить необходимые разме-

ры

змеевика для услозий предыдущего при-

мера.

'.;,• i

<?-,

Размеры

бака были равны: внутренний ди-

аметр 2,8 м и высота 8 м. Наименьшее время

между операциями закалки б ч. Среднее коли-

чество тепла, которое должно быть передано

от масла к воде в час, составляет:

Q» -К) _

9000(0,71-850—0,50-150)

= 792'8О0 кДж./ч.

'При

охлаждении масла

от 40 °С

макси-

мальная

температура нагрева воды может

быть принята

не

выше

35 °С.

Начальная темпе-

ратура воды принимается равной

20 °С (тем-

пература воды

водопроводе летом).

Следовательно, потребуется пропустить

такое количество воды:

Q» 792 800

СвУ

— t

) 4,2(35 — 20)

12 584 л/ч и 12,6 м

/ч

0,0035

/с

При'-

скорости воды f

= 1 м/с поперечное се-

чение

змеевика должно быть равно

0,003,5

: 1 =

0,0035

, откуда внутренний диаметр трубы

змеевика

dun = 21 мм, а наружный диаметр,

взятый

по сортавдент^у трубы, к

иар

= Ы мм.

Среднюю разность температур между мас-

лом и водой можно определить как среднее

арифметическое:

1>к. пТ'ж.к

£ц, н + Гд. И

80 + 40

35+20

Коэффициент

теплопередачи

а—

100

Вт/(ы

-К). Тогда

по

формуле

(6.2) на-

ходим теплопередающую поверхность змее-

вика:

792 800

= =

= 68,8 м

100-32-3,6

202

При

наружном диаметре 24 мм поигрх-

ность одного погонного метра

трубы

ги^нар —

3,14-0,24-1^0,075

. ;

, ^ ••

Необходимая длина" ' змеевика L =

68,8:0,075=917

м. Змеевик размещается на

внутренней стенке бака, поэтому средний диа-

метр витка змеевика меньше диаметра бака на

0,1 м, т. е. равен 2,7 м, а его длина ГШ = 3,!4х

Х2,7 = 8,5 м, Змеевик должен иметь

917:8,5

108 витков. '

-:-;*.'-

-'.

.,'/„,..

•

При

размещении змеевика в оаке на "высо-

те 7,5 м шаг змеевика равен

7500

: 108 = 70 мм,'

, т. е. просвет

между

его соседними витками со-

ставит

70—24

= 46 мм. Змеевик можно изгото-

вить так: необходимо взять

трубу

диаметром

24 мм, длиной 917 м, загнуть ее по среднему

диаметру 2,7 м и разместить в баке с шагом

70 мм.

Объем закалочного бака

непрерывного действия, оп-

ределенный из условий теплового ба-

ланса, получается небольшим и в нем

нельзя

разместить конвейер, поэтому

размеры бака находятся конструктив-

но.

Ширина бака берется в зависимос-

ти от полезной ширины печи, обслу-

живаемой баком, или ширины ленты

конвейера

печи; длина горизонтально-

го участка конвейера определяется по

необходимому времени пребывания

деталей в охлаждающей среде и ско-

рости движения конвейера бака. Пос-

ледняя

должна быть в два-три раза

больше скорости движения конвейера

печи или средней скорости движения

деталей в печи у

= 2—3

n&i

чтобы в

закалочном баке не нагромождались

детали. Время пребывания деталей в

охлаждающей среде т рассчитывается.

Длина горизонтального участка кон-

вейера

p™f6T.

Длину бака опреде-

ляем с

учетом

размеров конвейера.

Затем вычисляется количество тепла,

вносимого в бак охлаждаемым метал-

лом за 1 ч, и необходимые размеры

охлаждающего змеевика или размеры

трубы

для подачи холодной жидкости

отвода нагретой.

Пример.

Требуется найти размеры конвей-

ерного бака для закалки в масле 400 кг метал-

ла в час. Необходимое время охлаждения

дета-

лей 1 мин, а средняя скорость их движения в

печи

Упеч

= 0,3 м/мин.

Берем ширину конвейера бака на 100 мм

больше ширины лотка печи, выдающего нагре-

тые детали в бак. Минимальная длина горизон-

тального участка конвейера бака (от места па-

дения

деталей на конвейер)

(0,3x3)

1,0=

0,9 м.

Угол

наклонной части конвейера принима-

ем равным 30°. Находим размеры бака, учиты-

вая длину горизонтальной и наклонной частей

конвейера и высоту жидкости над закаливае-

мыми деталями

(200—400

мм). В данном слу-

чае высота бака равна 1,5 м, а длина 4,0 м.

Определяем количество тепла, выделяемого &

ч закаливаемым _ металлом,

имеющим'перво-

начальную температуру

850°С:

M н ^2^м .к) —'

400(0,71

• 850 -^

0,50-150)

=211400 кДж/ч.

. !

^' При охлаждении змеевиком его теплопере-

даюшая поверхность вычисляется по" формуле

<Э*1

211 400

18 м

100.32-3,6

Потребное количество охлаждающей йоды

- ®

211400

('н.к-'

'W(35-.20)

3360

кг/ч = 3,36 м

/ч =

0,0009

м*/с.

При

скорости воды

змеевике о„=1

'м/с

внут-

ренний

его

диаметр d

,,=34

мм, а

наружный

^нар

—40 мм.

Поверхность длины

1 м

змеевика

/=1

ш*

на

3,14.0,04

0,125

, его"

длина

18:0,125=144

м. - *

Размещаем змеевик

на

двух

боковых стен-

ках бака, имеющих высоту

1,5,

длину

4 м каж-

.дая. Длина одного витка змеевика составляет

1,5X2

= 3 м.

Количество шагов равно

144:3 =

48.

При

общей длине стенок

8 м

размер

ша-

га

составляет

8000

48-=167

мм, • т. е.

зазор-

между соседними трубками равен около

.42 мм,

что вполне приемлемо. Если зазор

будет,

меньше диаметра трубы, змеевики размещают"

еще

и на дне

бака-

или

используют централи-

зованную маслоохладительную установку.

Для случая охлаждения за,калоч.нрй жидко-

сти

центральной маслоохладительной

уста-

новке

определяются сечения подводящих"

и от-

водящих труб. Количество масла, которое

на-

до сменить

при ею

нагреве

от 30 до

60-°С,

Учаг

—

3360

и/ч = 3,36

211 400.

2,1(60—30)

0,001 м

/с.

Масло в змеевик подается под давлением,

его скорость v в подводящей

трубе

можно-

принять

равной 1 м/с. Масло из бака отводит-

ся

самотеком, поэтому в отводящей

трубе

v =

0,25 м/с. При указанных скоростях- необхо-

димые диаметры подводящей и отводящей

труб

будут

соответственно равны 36 и 72 мм.

При

среднем диаметре цепной шестерни

Алее

= 550 мм и скорости движения ленты

конвейера t)

= 0,3-3 = 0,9 м/мин частота враще-

ния

приводного вала

0,9

nD,

3,14-0,55-60

0,009

с-

Еслп двигатель имеет

частоту;

вращения

20 С"

, то передаточное число должно быть

равно 20 :

0,009

—

2220.

Это может быть достиг-

нуто с помощью

двух

шкивов (t'j = l,5), чер-

вячного редуктора (/

= 25) и храповика (i'

= 60). * ;•'•.._•. •-..• •:••

Тепловой

расчет маслоохлади-

тельной

установки

сводится

203

определению необходимой поверхнос-

ти охлаждения для теплопередачи от

масла к охлаждающей воде. При рас-

чете

принимается, что все тепло, вы-

деляемое охлаждающимся металлом,

воспринимается маслом и от него пе-

редается воде.

Количество масла (если оно не за-

дано) и воды находится из уравнения

теплового баланса маслоохладителя:

м — кщСж^ьж.н—*зк. к) =

где Q

— количество тепла, выделяе-

мого металлом за 1 ч при закалке во

всех

баках, обслуживаемых маслоох-

ладителькой колонкой, кДж; V

—

расход

масла, л/ч; с

— теплоемкость

масла, кДж;/(л

•

К); t

— начальная

температура масла, поступающего в

маслоохладительную колонку; t

—

конечная

температура охлаждаемого

масла (.берется не ниже 30 °С, так как

при

более

низкой

температуре повы-

шается вязкость и снижается закали-

вающая способность); V

—

расход

во-

ды, л/ч; с

— теплоемкость воды,

кДж/(л

•

К); *в.к — конечная темпера-

тура

воды по

выходу

из

колонки,

°С;

/в.н

— начальная температура воды,

поступающей в маслоохладительную

колонку

(принимается равной темпе-

ратуре

воды в водопроводе летом 15—

20 °С).

Пользуясь приведенными данными,

можно определить количество масла,

пропускаемого через колонку в 1 ч.

Необходимое ^количество воды зави-

сит от значения /

.к. Существенное уве-

личение количества пропускаемой во-

ды не

дает

должного эффекта. В

труб-

чатом маслоохладителе при отношении

количества воды к количеству масла,

равному 0,5; 1; 2; 4; и 6, температура

последнего падала соответственно на

10; 13; 16; 18 и 19 "С. Максимальный

объем пропускаемой воды целесооб-

разно

принимать равным одному—двум

объемам масла. При этом температу-

ра воды в маслоохладителе повысит-

ся

на 10—15 °С.

Определив количество масла и во-

ды, пропускаемых за 1 ч, и задавшись

скоростью их движения, можно найти

поперечные сечения для поступления

масла и воды:

ЗбООож

3600и„

ти от ее напора в водопроводе v

0,5—1,0

м/с, а нормальная скорость

движения масла f

=l—2 м/с. Тепло-

передающая поверхность маслоохла-

дителя F определяется по формуле

(6.2): .... , ,. .... ..

где и — коэффициент теплопередачи

маслоохладителя, Вт/{м

-К); т

р —

средняя

разность температур в масло-

охладителе, °С.

Наиболее точно т

р можно опреде-

лить как среднюю логарифмическую

Тнач

—

Тков

ср

= •. (6.4)

2,3 Ig-

Здесь Тнач и Ткои — средние разности

температур соответственно при

входе

маслоохладитель и

выходе

из не-

го,

°С.

Средняя

разность температур за-

висит от принятого характера движе-

ния

масла и воды:

Тнач

'ж. и *в. к

Ткон —

t-m.K

— ^в.н — при противотоке;

при

параллель-

Ткоы = tm.K —

,ii

ном

потоке.

Для случая охлаждения масла от

60 до 30 °С и нагрева воды от 15 до

25 °С по формуле (6.4) получим сле-

дующие значения средней логарифми-

ческой разности температур: при про-

тивотоке

в.

:=:

OU — J.D ^

uO L,;

Ев.

o\J — 15

:==

15 C;

Тнач

-~~

Ткон

Ткоы —

£JK.

Тер =

2,3 Ig,

35—15

24°C;

2,3 Ig 2,3

при

паралельном потоке " '

тнач = U.

— t

. н = 60 — 15 = 45 °С;

Ткон

^^ £)к. к fa. к

:=I

oU — ^5

О С;

Тнач *~ Ткон

Тер

Скорость движения воды в зависимос-

2,3 1|

45 — 5

2,3 Ig 9'

Тнач

18 °С.

204

результате

повышения средней

разности температур в маслоохлади-

теле

потребная поверхность охлажде-

ния

при противотоке уменьшается.

Приближенно

среднюю разность тем-

ператур можно вычислить как среднюю

арифметическую: -

*Щ.Н

'В.

Н "4* 'В. К

Тер

2 2

60+30 25+15

25 °С.

Суммарный коэффициент теплопе-

редачи маслоохладителя определяется

коэффициентами

теплопередачи через

стенку_ трубок:

а =

(6.5)

где б — толщина трубки, м; к —

коэф-

фициент

теплопроводности материала

трубки [для стали

= 40 Вт/(м-К),

для латуни Х^ЮО Вт/(м-К)]; «ж и

— коэффициенты теплопередачи со-

ответственно от масла к стенке и от

стенки

трубки к воде, Вт/(м

-К).

Суммарный коэффициент теплопе-

редачи as определяется в основном

коэффициентом

Ж)

имеющим наимень-

шую величину. Значения суммарного

коэффициента

теплопередачи с учетом,

загрязнения

холодильника при

эксп-

луатации

могут

быть найдены па но-

мограмме (рис. 6. 17) в зависимости

от скорости движения масла, воды и

вязкости

масла по Энглеру (Э°). В слу-

чае ориентировочных расчетов суммар-

ный

коэффициент теплопередачи мож-

но

принять равным для масла 150—

200 Вт/(м

-К), для раствора NaOH

200—250Вт/(м

-К).

По

найденной поверхности охлади-

теля определяем его размеры. Для

трубчатого

маслоохладителя диаметр

трубки принимается равным

15—20

мм

0.2

0,4 0,S O,Sv

,u/c 100 150 200

Рис.

6.17. Номограмма для определения сум-

марного коэффициента

теплопередачи

в масло-

охладителях

(поперечное сечение

177-10~

и 314Х

Х10~

). Необходимое число трубок

при

пропускании по ним масла можно

найти

по формуле • .

Оно

должно соответствовать конструк-

ции

маслоохладителя. Чаще всего

труб-

ки

располагаются в шахматном поряд-

ке,

образуя правильные треугольники.

Число

трубок в круглом маслоохлади-

теле, состоящем из одной секции, оп-

ределится из уравнения

п = 1 + Зх + Зх

где х — целое число; я—7; 19; 37

т. д.

В круглой маслоохладительной ко-

лонне,

разбитой радиусами на шесть

секций,

число трубок в секции

Здесь х — целое число; « —6; 10*; 15;

21 и т. д. ;

. Количество трубок п, определен-

ное

из теплового расчета, принимают

наиболее близким к значению, кото-

рое получается по формулам.

Зная

число трубок п и теплопередающую -

поверхность маслоохладителя F, на-

ходим длину трубок:

s=.

F/rmd.

При

большой длине трубок маслоох- "'•

ладитель можно выполнить в виде ря-

де последовательно соединенных ко-

лонок

iV (с длиной трубок в каждой

из

них V — UN) или использовать сек-

ционный

маслоохладитель, состоящий

(

из

нескольких секций (2; 4; бит. д.).

При

выборе стандартного маслоохла-

дителя с известной поверхностью ох-

лаждения определяют количество мас-

лоохладителей и порядок их соедине- '.'

ния

(последовательное, параллельное

или

смешанное).

6.3.

ЗАКАЛОЧНЫЕ

ПРЕССЫ

МАШИНЫ

Закалочные прессы и машины при-

меняют с целью уменьшения коробле- :

ния

и поводки деталей при закалке.

Они

широко используются на заводах

массового производства при охлажде- ••-

нии

дисков, конических шестерен ко-

лец,

плит, коленчатых и кулачковых

205

Рис.

6.18. Пресс для закалки конических шее-

герен

валиков и др. Некоторые детали, на-

пример листы рессор, передние оси ав-

томобилей, диски сцепления, охлаж-

даются в гибочно-закалочных маши-

нах.

Закалочные прессы

могут

быть разнообразными как по конст-

рукции,

так и по размерам. Значитель-

ное

распространение получили прес-

сы для закалки конических шестерен

(рис.

6. 18). Они состоят из верхнего'

и нижнего 3 плунжеров, движущих-

ся

под действием сжатого

воздуха

своих .цилиндрах. На нижнем конце

плунжера 15 укреплен штамп 14 с цент-

рирующим коническим шпинделем 12.

На

плунжере 3 смонтирован нижний

штамп 9, имеющий в центре сегмент-

ную

втулку

11, а по окружности ци-

линдр 5.

В состоянии, готовом для работы,

оба штампа находятся в верхнем поло-

жении

{как изображено на рисунке).

Нагретая шестерня 10 укладывается на

нижний

штамп. Поворачивается ручка

16 четырехходового крана. Сжатый

воздух

поступает в верхний цилиндр,

заставляя плунжер 15 вместе с

верх-

ним

штампом 14 идти вниз и зажимать

шестерню 10. При этом конический

шпиндель 12 верхнего штампа

входит

отверстие нижней втулки 11,. которая

раздвигается, центрируя шестерню.

Давление нажима втулки регулируется

сжатым воздухом, выпускаемым по

трубопроводу 17. Плотная посадка

шестерни на оправку предотвращает,

ее коробление при закалке в горизон-

тальной плоскости. Одновременно

верхний штамп 14 с помощью

двух

опорных колец прижимает шестерню

нижнему штампу 9, препятствуя ее

короблению.

Далее верхний плунжер, двигаясь

вниз,

заставляет опускаться шестер-

ню,

зажатую

между

двумя штампами^

бак 7. Масло поступает в пресс по

.трубе

/ под цилиндр 5, а из него через

отверстия 4 в бак 7. Нагретое масло

отводится в маслоохладитель через

трубы

6. При опускании цилиндра 5

отверстия 4 закрываются приливами

2, которые находятся внутри бака 7

а масло под давлением проходит через

отверстия 8 нижнего штампа, с высо-

кой

скоростью омывает зубья шестерен

сливается обратно в бак 7 через от-

верстия 13 верхнего штампа. Равно-

мерное интенсивное охлаждение

зубьев

шестерен в зажатом состоянии обес-

печивает хорошую закалку и умень-

шает деформацию. После необходимой

выдержки шестерни в масле четырех-

ходовый кран 16 поворачивается в об-

ратную сторону и сжатый

воздух

нап-

равляется под плунжеры. Штампы

поднимаются в прежнее положение и

закалочная

шестерня снимается.

Давление верхнего штампа на шес-

терню регулируется специальным ре-

206

Рис.

6.19. Машина для закалки кулачковых валиков с вращением в зажатом состоянии

дукционным клапаном; второй такой же

клапан

регулирует

давление шпинделя

12 на внутреннее отверстие закаливае-

мой шестерни. Прессы снабжены мас-

ляными

фильтрами, манометрами и

предохранительным клапаном. Они

работают при давлении

воздуха

в се-

ти

0,5—0,6

МПа. Прессы изготовляют

для шестерен с наибольшими наруж-

ными

диаметрами 380 и 630 мм. Они

имеют соответственно площадь 0,9Х

Х0,9 и

1,3X1,3

; высоту 2,54 и 2,86 м;

массу 2,2 и 3,8 т; количество масла,

заполняющего пресс, 320 и 570 л; рас-

ход сжатого

воздуха

0,40—0,55

0,60—

0,70 м

/мин; объем сменяемого зака-

лочного масла 25 и 40 л/мин и сред-

нюю производительность 40 и 20 шт/ч.

При

закалке дисков, колец, плит

применяют штампы в виде решетча-

тых плит. В ряде конструкций зака-

лочных прессов вместо сжатого

возду-

ха используют

воду

или масло, пода-

ваемое под давлением.

При

закалке больших плит и лис-

тов (до

1,5X7,0

м) их зажимают меж-

ду двумя плитами с опорными шипами

или ребрами. В этом

случае

применя-

ют струйное охлаждение. Закалочная

жидкость подается через отверстия в

опорных шипах и ребрах (см. рис.

3.27,6).

Закалочные машины при-

меняют для охлаждения длинных ци-

линдрических деталей (коленчатых

валов, задних полуосей, кулачковых и

карданных валов и др.), причем их не

только зажимают, но и вращают в за-

калочной жидкости, что значительно

уменьшает коробление.

На

рис. 6. 19 изображена машина

для закалки кулачковых валиков. Она

имеет неподвижную станину 5,

вверху

которой размещены двигатель 6, два

пневматических цилиндра 4, а сбоку —

два пневматических цилиндра 2 и 8.

поршням пневматических цилинд-

ров 4 с помощью штоков крепится

верхняя подвижная станина 3, несу-

щая

один ряд роликов 9. К штокам

боковых цилиндров 8 подвешивается

нижняя

подвижная станина 10, несу-

щая

на себе два ряда роликов 1, на-

саженных на две оси. Последние при-

водятся во вращение через ряд цилинд-

рических и конических передач и под-

вижный вертикальный шток 7 со

шпонкой

от двигателя 6. В состоянии,

готовом для работы, обе станины на-

ходятся в верхнем положении. Нагре-

тый валик укладывается ]fta нижние

ролики.

Сжатый

воздух

под давлени-

ем

0,5—0,7

МПа подается в верхнюю

часть цилиндра 4. Верхняя станина 3

опускается, зажимая роликами шейки

закаливаемого вала, давит на нижнюю

207

Рис.-6.20. Боковой вид закалочно-правильной машины для закалки на

воздухе

коленчатых валов

станину, погружая ее в масло. Одно-

временно включается двигатель 6, при-

водящий во вращение ролики 1 ниж-

ней

станины. Зажатый и вращающий-

ся

между

роликами валик погружает-

ся

в закалочную жидкость. По

окон-

чании

закалки сжатый

воздух

направ-

ляется в нижнюю часть пневмати-

ческих цилиндров, станины 10 и 3 под-

нимаются вверх, вынимая из масла

закаленный валик.

В последних моделях машин пнев-

матические цилиндры заменены мас-

ляными,

что позволяет более плавно

зажимать вал и обеспечивает надеж-

ную работу. Машина снабжается мас-

ляным насосом с двигателем мощнос-

тью 2 кВт.

Производительность машины в час

50—80

валов длиной от 500 до 1000 мм

диаметром шеек до 50 мм. Бак имеет

такие размеры:

2,5X0,8X0,9

м. Вы-

сота машины составляет 2,2 м, масса

4 т. Верхний штамп имеет ход 350 мм,

нижний

150 мм. На одну деталь рас-

ходуется

0,01 м

сжатого

воздуха.

За-

калка чаще производится в растворе

каустической соды.

Для закалки на

воздухе

коленча-

тых валов из высоколегированных ста-

лей типа

18Х2Н4ВА

применяется зака-

лочно-правильная машина, боковая

проекция

которой показана на рис.

6. 20. Нагретый коленчатый вал ко-

ренными шейками 5 укладывается на

ряд параллельных роликов 6 и 7, сидя-

щих на осях, укрепленных в подшип-

никах рамы 8. Шейки вала зажима-

ются параллельными роликами 4 с по-

мощью пневматических цилиндров 9

;через рычаги 2. Ролики 6 и 7 приво-

дятся во вращение от двигателя 3 через

червячный и шестеренный редукторы.

Вал охлаждается в зажатом состоя-

нии

при вращении. Одновременно про-

исходит и правка вала. После закалки

прекращения подачи сжатого

возду-

ха в цилиндры 9 подвижные ролики 4

под действием

груза

1 отводятся в сто-

рону, освобождая вал. Частота вра-

щения

приводных роликов 1/6 с-

Мощность двигателя составляет 6 кВт.

Закалочные машины барабанного

типа широко используются для закал-

ки

в зажатом состоянии самых разно-

образных деталей: передних осей ав-

208

••• 1

Конвейер

отпускной.

печи

, 5 4 9

Рис.

6.21. Машина барабанного типа для закалки передних осей автомобиля

томобиля, задних полуосей, поворот-

ных рычагов, рессорных листов, сель-

скохозяйственных кос и т. п. Машина

для закалки передних осей автомобиля

(рис.

6. 21, а) представляет собой шес-

тигранный

барабан 9, вращающийся

вокруг горизонтальной оси 10 в зака-

лочном баке 8. Барабан снабжен шес-

тью парами штампов, укрепленных в

штамподержателях 6. Машина рабо-

тает

синхронно с закалочной и отпуск-

ной

печами. Ось, нагретая в закалоч-

ной

печи, по направляющим 1 скаты-

вается до упора 2. Специальные ры-

чаги 3, приводимые во вращение дви-

гателем, снимают ось с направляющих

сбрасывают ее на нижний закалоч-

ный

штамп 5 (положение /).

Вслед

за этим верхний штамп 4, вращаясь

вокруг оси 7, зажимает закаливаемую

ось.

Барабан поворачивается на 1/6

часть окружности и

погружает

зажа-

тую в штампах ось в бак с закалочной

жидкостью (положение //).

При

вращении барабана и перехо-

де штампов из положения III и IV в

209

Рис. 6.22.

Конструкция

гибочко-закалочной

машины

радиальным

размещением

штампов:

— боковой вид машины; б — продольный разрез барабана; в —

схема

движения штампов;

г — конструкция подвижного штампа

положение V штампы раскрываются,

ось выпадает на направляющую 12 и

задерживается ведущими рычагами 11,

закрепленными

на штампе. При даль-

нейшем

движении барабана закален-

ная

ось скатыва.ется по направляю-

щим

13 на конвейер отпускной печи,

а штампы, перейдя в положение 1,

вновь

готовы к приемке нагретой оси.

Остальные пять штампов

работают

аналогично.

Полный цикл работы ма-

шины

продолжается

70—80

с, средняя

производительность машины равна

160—180

осей в час.

Иногда

при закалке, кроме

охлаж-

дения

в зажатом состоянии, осуществ-

ляют еще правку растяжением. На

рис.

6. 21, б изображена барабанная

машина

для закалки передних осей

автомобиля с небольшим растяжением.

По

краям каждой боковой поверхности

пятигранного барабана 7 укреплены

гидравлические цилиндры 2, которые

растягивают оси штоками 3. Предва-

рительно концы оси зажимаются ку-

. лачками 4 с помощью штоков гидрав-

лических цилиндров 9. Подошва оси

дополнительно зажимается еще в

двух

точках раздвижными кулачками 5,

приводимыми в движение гидравли-

ческими

цилиндрами 6. Нагретая пе-

редняя

ось автомобиля помещается в

зажимы, растягивается и погружается

зажатом состоянии в закалочный

бак

при вращении барабана с помо-

щью шестерни 8, укрепленной на

валу

барабана.

Вода

к гидравлическим ци-

линдрам подводится через ряд отверс-

тий,

расположенных в приводном

валу,

от насоса через специальный распре-

••^210

. ' .*.'•",

' - ""

;

, ' .'

делитель /. Производительность ма-

шины

составляет

40—50

осей в час.

Гибочно-закалочные • машины juw-

роко

применяются в рессорном произ-

водстве

для гибки и закалки листов

рессор.

Барабанная

гибочно-закалочная ма-

шина

(рис. 6. 22) представляет собой

шестиугольный барабан, торцевые

стенки

1 которого имеют по

углам

радиальные прорези. В

углах

наруж-

ной

поверхности барабана закрепле-

ны

неподвижные штампы 2, а подвиж-

ные

штампы 3 двигаются в радиаль-

ных прорезях торцевых стенок. На

концах

подвижных штампов насаже-

ны

ролики 4, которые соприкасаются

с неподвижным копиром 5. Вращаю-

щийся

барабан находится в закалоч-

ном

баке 6, ниже барабана размеща-

ется пластинчатый конвейер 7. При

вращении

барабана вокруг оси ролики

подвижных штампов катятся по не-

подвижному копиру {рис. 6. 22, в). По-

падая на участок с большим радиусом

копира

R, они зажимают штампы, из-

гибая лист. На

участке

копира с ма-

лым радиусом г (положение V, VI, I)

штампы разжимаются, выдавая лист

рессоры. Нагретый лист рессоры зак-

ладывается в открытые штампы (по-

ложение /), которые при движении

барабана по часовой стрелке закры-

ваются, изгибая лист и затем погружая

его в зажатом состоянии в масло. При

достижении положения V штампы рас-

крываются, лист падает на конвейер

его вынимают из закалочного бака.

Для закалки более широкого ассор-

тимента листов рессор подвижные и

-у