§ 67. ПАРОВОЗДУШНЫЕ МОЛОТЫ
Наибольшее распространение в кузнечном производстве получили паровоздушные молоты. Называются они паровоздушными потому, что могут работать как на паре, так и на сжатом воздухе. Такие молоты работают преимущественно паром с давлением от 6 до 8 ат.
Паровоздушный молот состоит из станины, которая опирается на прочный фундамент. Наверху станины прочно укреплен цилиндр. В цилиндре, как в паровой машине, ходит поршень, к штоку которого прикреплена баба с бойком на нижнем конце. Пар впускается в нижнюю часть цилиндра под поршень и поднимает поршень вместе с бабой. Когда клапан открывается, пар выходит из цилиндра, а поршень вместе с бабой падает на поковку. Чем больше будет высота падения бабы, тем более сильным будет удар.
Паровые молоты строят с падающими частями весом 0,5; 0,75; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 7,0 т. Существуют также паровоздушные молоты с весом падающих частей 25; 50; 75; 100 и 150 кг.
Различают паровоздушные молоты простого и двойного действия. В паровых молотах простого действия (фиг. 150) баба 1 прикрепляется к штоку 2 и перемещается по направляющим 8. Поршень 3 двигается в цилиндре 4. Пар по трубопроводу и через отверстие 5 поступает в цилиндр, поднимает поршень и соединенную с ним бабу. Когда баба поднимется на достаточную высоту, пар выключается и через отверстие 5 выходит в атмосферу. Баба под действием собственного веса падает и ударяет по поковке, установленной на бойке 7. В верхней части цилиндра имеется несколько отверстий 6, служащих для торможения поршня, когда он поднимается до своего верхнего положения. В настоящее время паровые молоты простого действия почти не строятся.
Молот двойного действия (фиг. 151) отличается от молота простого действия тем, что в нем пар служит не только для подъема бабы 1, но и для увеличения силы удара по бойку 7. С движением штока 2 и поршня 3 вниз пар впускается в цилиндр 4 через канал 5 и давит на поршень сверху. При движении поршня вверх пар поступает через канал 6 и давит на поршень снизу. В это время пар, который был над поршнем, выходит через канал 5.
Паровоздушные молоты для свободной ковки подразделяются на четыре типа, отличающиеся друг от друга конструкцией станин и наличием направляющих.
Молоты одностоечные без направляющих. Одностоечные молоты (фиг. 152) имеют станину 1 в виде одной цельной стойки, к которой крепится паровой цилиндр 2. В цилиндре движется поршень со штоком 3, имеющим внизу бабу 4, к которой при помощи клиньев прикреплен боек 5. Нижний боек молота 6 закреплен в шаботе 7.
Молот имеет специальный механизм для подвода пара, называемый парораспределительным. Пар подается то с одной стороны поршня, то с другой, в зависимости от того, хотят ли поднять бабу или ее опустить.
Парораспределительный механизм молота изображен на фиг. 153. Пар подводится через канал 5 и отводится по трубе 6. Золотник 2 имеет форму полого цилиндра, причем диаметр средней части цилиндра меньше диаметра торцовой части. На фиг. 153 видно, что золотник установлен в такое положение, при котором пар из канала 4 может выходить через внутреннюю полость золотника в трубу 6, а затем наружу (в атмосферу). Средняя же (более тонкая) часть золотника соединяет канал 3 с каналом 5, поэтому свежий пар будет поступать через канал 5 под поршень цилиндра молота. Таким образом, на поршень, расположенный в цилиндре 1, будет давить снизу вверх свежий пар давлением 6–8 ат. Сверху поршня в цилиндре 1 давления пара не будет, поэтому поршень будет подниматься вверх, а с поршнем поднимаются шток и баба с бойком.
Если золотник передвинуть кверху, то канал 3 будет сообщаться с трубой 6, и пар из-под цилиндра будет выходить наружу, а канал 4 перекроется средней (более тонкой) частью золотника и будет сообщаться с каналом свежего пара 5. При этом пространство над поршнем наполнится паром, который будет давить на поршень вниз; поршень с бабой начнут падать, и произойдет удар.
Свежий пар подводится по трубе и, прежде чем попасть в золотниковую коробку, проходит через шибер 7, назначение которого — разъединить цилиндр молота от подводящего паропровода. Шибер состоит из цилиндрической задвижки, прижимаемой пружиной к внутренней цилиндрической поверхности его камеры. Когда задвижка надвинута так, что закрывает канал 5, к давлению пружины присоединяется еще и давление пара, поэтому задвижка будет плотнее прижиматься к поверхности камеры, а следовательно, будет лучше отключать пар. Часто вместо шибера для отключения пара ставится вентиль.
Вернемся к рассмотрению фиг. 152. У парового молота золотник может перестанавливаться от руки и автоматически. Для управления золотником служит рукоятка 8, связанная рычагами с штангой 9, идущей вверх к золотнику. Чтобы золотник автоматически передвигался, к балансиру 12 прикрепляется саблеобразный рычаг 11, который при выключении рукоятки 8 упирается в рог 10, укрепленный на бабе молота. Благодаря этому при движении бабы вверх и вниз рог 10 будет поворачивать саблеобразный рычаг 11, вследствие чего балансир 12 будет качаться вверх и вниз и передвигать вверх и вниз штангу 9, а последняя — золотник. Такой механизм дает возможность сообщать золотнику различные передвижения и тем самым получать удары молота от самых сильных до самых слабых.
В описанном молоте направляющих для бабы нет, поэтому он и называется одностоечным молотом без направляющих. Отсутствие направляющих дает возможность свободно производить ковку; к бойкам можно подойти с трех сторон. Такой тип молота удобен для ремонтных работ. Недостаток молота без направляющих состоит в том, что при косых (эксцентричных) ударах могут поломаться сальник, шток и цилиндр.
Одностоечные молоты с направляющими. На фиг. 154 приведена схема одностоечного молота с направляющими. В этих молотах цилиндры почти не ломаются, так как горизонтальные силы, получающиеся при косых (эксцентричных) ударах, воспринимаются направляющими и в очень малой степени передаются на сальник, шток и цилиндр. Но эти молоты не имеют тех удобств, которые имеются у молотов без направляющих: работа стеснена направляющими, которые, кроме того, ограничивают размеры поковок. Одностоечные молоты с направляющими применяются главным образом для протяжки и для ковки в подкладных штампах.
Основанием молота служит бетонный фундамент, причем шабот 2 и станина 1 устанавливаются не на бетон, а на деревянные брусья 3. Дерево выполняет роль прокладки, предохраняющей бетонный фундамент от быстрого разрушения под ударами.
Одностоечные молоты строят с падающими частями весом от 250 до 1000 кг и редко до 2000 кг.
Двухстоечные паровоздушные молоты бывают двух типов: арочные и мостовые.
Двухстоечные молоты арочного типа. Общий вид двухстоечного молота арочного типа изображен на фиг. 155, а на фиг. 156 дан его разрез. Станины этих молотов изготовляются (отливаются) в виде арки, на которой установлен цилиндр.
Двухстоечные молоты арочного типа распространены широко. Цилиндр и золотниковая коробка этих молотов при сильных ударах не смещаются, не возникает также и перекосов.
Молоты арочного типа позволяют подходить к бойкам только с двух сторон (спереди и сзади), что не совсем удобно при изготовлении сложных, тяжелых поковок. Арочные молоты изготовляются с падающими частями весом от 1 до 5 т.
Двухстоечные молоты мостового типа. На фиг. 157 изображена схема двухстоечного ковочного мостового молота. Станина такого молота обычно состоит из двух клепаных или сварных стоек 1 с укрепленной на них клепаной или сварной балкой 2. По сравнению с молотами арочного типа габариты (размеры) и вес молотов мостового типа больше.
Основное преимущество мостовых молотов перед молотами арочного типа в том, что они допускают свободное перемещение вокруг бойков (бойки обслуживаются со всех сторон), поэтому на этих молотах можно ковать самые разнообразные фасонные поковки, преимущественно тяжелые и громоздкие. Молоты мостового типа изготовляются с падающими частями весом от 1 до 5 и 7 т, а чаще от 3 до 5 т.
