Лекция №12 Электрооборудование фрикционных прессов и других кузнечно-штамповочных машин

Теоретические вопросы:

12.1 Винтовые прессы

12.2 Приводные пневматические молоты

12.3 Электровысадка

12.1 Винтовые прессы

Винтовой пресс (рис. 34) – это кузнечно-штамповочная машина квазиударного действия, в которой для деформирования материала используется кинетическая энергия поступательного и вращательного движения рабочих масс, передаваемая исполнительному звену посредством винтового рабочего механизма.

а)	б)

Рис. 34. Общий вид фрикционных прессов

Рассмотрим упрощенную кинематическую схему и электросхему винтового пресса (рис. 35).

Рис. 35. Упрощенная кинематическая схема фрикционного пресса

У этого пресса короткозамкнутый двигатель Д непрерывно вращает два диска, которые попеременно прижимаются к маховику, сидящему на вертикальном винте, связанном с ползуном. Перемещение дисков производится сжатым воздухом. Управление пневмосистемой осуществляется электромагнитами.

При нажатии кнопки П включается контактор К и электродвигатель Д начинает вращаться. Если теперь нажать кнопку B, то контактор KB включит электромагнит 1ЭМ. При этом к маховику прижимается диск, обеспечивающий движение ползуна вниз. В конце хода нажимается путевой выключатель ПВ1, который отключает электромагнит 1ЭМ, и диск перестает прижиматься к маховику.

Н.о. контакт ПВ1 включает реле времени РВ. Установку реле РВ подбирают так, чтобы маховик отдал весь запас своей кинетической энергии.

По истечении времени реле РВ замыкает цепь катушки контактора КН. При этом включается электромагнит 2ЭМ, к маховику прижимается другой диск и начинается подъем ползуна. В конце подъема нажимается путевой переключатель ПВ2, электромагнит 2ЭМ отключается, и движение прекращается.

При замыкании контакта ПУ переключателя управления начинается работа непрерывными ходами. Пуск электродвигателя Д осуществляется без нагрузки, при отключенных электромагнитах, так как н.о. контакт К размыкает цепи катушке контакторов КВ и КН при отключении электродвигателя.

12.2 Приводные пневматические молоты. Ковочные вальцы.

Приводные пневматические молоты (рис. 36) работают с помощью воздуха, поступающего из окружающей атмосферы в компрессорный цилиндр и подвергающегося попеременному сжатию и растяжению при возвратно-поступательном движении поршня компрессора.

Компрессор получает движение от электродвигателя через редуктор и кривошипно-шатунный механизм. Воздух, являясь рабочим телом, осуществляет только упругую связь между компрессорным и рабочим поршнями, обеспечивающую движение рабочего поршня в определенной зависимости от движения поршня компрессора.

Приводные пневматические молоты могут осуществлять следующие режимы работы: автоматические последовательные удары, удерживание бабы на весу, прижим поковки и холостой ход.

Электрооборудование пневматических молотов элементарно просто. Для управления электродвигателем используют обычную схему нереверсивного магнитного пускателя. Шкаф управления устанавливают на отдельной стойке или колонке. На станинах молотов шкафы управления не устанавливаются, чтобы не подвергать электроаппаратуру сотрясениям.

Также широко применяется в настоящее время программное управление. Этим достигается обеспечение серии ударов в 6 – 10 ударов любой силы и любой последовательности и с любыми промежутками времени, необходимыми для переноса поковки в следующий ручей.

а)	б)	в)
г)	д)

Рис. 36. Общий вид приводных

пневматических молотов

Вальцовка – один из способов горячей обработки металла под воздействием вращающихся штампов. Рабочим инструментом у ковочных вальцов (рис. 12.4) расположен на валках, вращающихся в противоположных направлениях.

Далее рассмотрим часть схемы управления ковочными вальцами с диаметром валковых матриц 900 мм и предназначенных для производства слесарно-монтажного инструмента. Для привода вальцов применен асинхронный двигатель с контактными кольцами 110 кВт.

Рис. 37. Ковочные вальцы

Двигатель пускают посредством реостата в цепи ротора, причем для смягчения его механической характеристики последняя ступень реостата остается включенной во время работы электродвигателя.

Рассматриваемая схема управления (рис. 12.5) позволяет осуществить работу одиночными ходами с педальным управлением, непрерывную работу с кнопочным управлением, работу толчками с управлением от кнопки и ручной проворот вала с включенной муфтой и выключенным двигателем.

Рис. 38. Электросхема ковочных вальцов

Для включения ковочных вальцов на одиночный ход замыкают контакт ПУ2 переключателя режима. Если после этого нажать педаль, то н.о. контакт П через н.з. контакт РП включит реле РЭ. Это реле замыкает цепь электромагнита, и муфта сцепляется. После этого педаль может быть отпущена без отключения муфты, т.к. н.о. контакт РЭ осуществляет самоблокировку.

При повороте нижнего валка на 3300 специальный кулачок нажимает путевой переключатель ВК. Н.о. контакт ВК замыкается и включает промежуточное реле РП; н.з. контакт РП размыкается, реле РЭ отключает электромагнит, и валки останавливаются. При этом н.о. контакт РП обеспечивает самопитание реле (если педаль не отпущена).

Для следующего включения валков следует отпустить, а затем вновь нажать педаль П. При отпускании педали реле РП отключится и его н.з. контакт вновь замкнется, а при последующем нажатии педали вновь повторится описанный выше цикл работы.

Для работы непрерывными ходами (автоматическая работа) переключатель режима устанавливают так, чтобы контакт ПУ1 был замкнут, а контакт ПУ2 – разомкнут. Если теперь нажать кнопку 4КУ, то включится реле РЭ и валки начнут вращаться. Н.о. контакты РЭ осуществляют самоблокировку реле и вращение валков будет продолжаться до нажатия на кнопку 3КУ.

При переходе на наладочный режим работы переключатель режима устанавливают так, чтобы замкнуть только контакт ПУ3. При этом включается реле РП и его н.з. контакт размыкается. Управление педалью после этого делается невозможным и реле РЭ будет включаться лишь при нажатии кнопки 4КУ, причем валки будут вращаться лишь до тех пор, пока нажата кнопка.

Для поворота валков вручную замыкают контакт КК1 специального переключателя. Другим контактом этот переключатель разрывает цепь контактора электродвигателя. При этом исключается возможность пуска электродвигателя, а муфта будет непрерывно включена.

12.3 Электровысадка

Значительное распространение в промышленности получили разнообразные процессы электровысадки. В самом простейшем случае свободной высадки деформируемого металла этот процесс можно представить следующим образом (рис. 39)

Металлический пруток 2 прижимают торцом к контакту 1. На некотором расстоянии от торца (равном длине обрабатываемой детали) пруток обжимают радиальные контакты 3 и 4. Ток вторичной обмотки трансформатора 5, протекая по части прутка, заключенный между контактами, нагревает эту часть. Наиболее сильное нагревание возникает под контактами вследствие наличия значительного перехода сопротивления.

Рис. 39. Схема процесса электровысадки

Давление контактов 3 выбирается небольшим. Поэтому под действием силы F пруток смещается влево и деталь принимает заданную форму.

Кроме такой свободной высадки деформируемого металла применяют электровысадку с принудительным формообразованием и точную безоблойную штамповку с электронагревом заготовки в матрице штампа. Контакты в этом случае обычно снабжают водяным охлаждением.

Применение местного электронагрева методом сопротивления дает возможность совместить нагрев и штамповку заготовки и полностью автоматизировать процесс штамповки.

Наиболее широкое распространение в кузнечно-штамповочном производстве нашли как специальные машины электровысадки, так и электрические нагревательные устройства, встраиваемые в кузнечно-штамповочные машины. Кроме того, широко применяют и отдельные установки для нагрева заготовок токами высокой частоты и по методу сопротивления.

Вопросы для самоподготовки

• Винтовые прессы

• Приводные пневматические молоты

• Электровысадка