Схема работы молота двустороннего действия
В молотах двустороннего действия энергоноситель подается попеременно в нижнюю и верхнюю полости рабочего цилиндра. Поступление его регулируется особым распределительным органом — золотником, что в определенных положениях впускает энергоноситель в цилиндр и прекращает его подачу.
На рис. 1 паровоздушный действия и молот схематично продемонстрирован в состоянии хода бабы 3 вниз для удара.
Энергоноситель поступает в верхнюю полость цилиндра, а из нижней полости происходит выброс. Движение бабы вверх осуществляется равно как и у молота одностороннего действия.
Рис. 1. Схема паровоздушного молота двустороннего действия:
1 — поршень, 2 — шток, 3 — баба, 4 — верхний боек (штамп), 5— нижний боек (штамп). 6 — шабот
Самый наглядно работу пара либо сжатого воздуха в цилиндре молота возможно проследить по так называемой индикаторной диаграмме — графику, на котором по горизонтальной оси откладывается перемещение поршня, а по вертикальной — давление в цилиндре.
Индикаторные диаграммы делятся на теоретические и настоящие. Для получения настоящих индикаторных диаграмм употребляются особые устройства индикаторы, каковые машинально записывают изменение давления в полостях цилиндра за время рабочего хода.
Разумеется, что настоящие индикаторные диаграммы возможно взять лишь на трудящейся машине. Для снова проектируемых молотов индикаторные диаграммы строят по теоретическим вычислениям. Исходя из этого они и именуются теоретическими.
Настоящие индикаторные диаграммы, само собой разумеется, правильнее отражают работу автомобили. Но теоретические диаграммы кроме этого нужны, они оказывают помощь разбирать работу молота, вскрывать его неполадки и намечать пути их устранения.
На рис. 2 приведена теоретическая индикаторная диаграмма паровоздушного молота двустороннего действия.
В нижней части рисунка продемонстрированы положения золотника в характерные моменты работы.
Положение соответствует началу подъема поршня вверх. Сейчас золотник расположен так, что средняя полость золотника сообщается с отверстиями (окнами).
Энергоноситель попадает через эти отверстия в нижнюю полость цилиндра и формирует в том месте рабочее давление р. Точкой а на индикаторной диаграмме отмечено это давление. Одвременно с этим отверстия (окна) соединяют верхнюю полость цилиндра с выпускной трубой.
Исходя из этого давление в данной полости равняется давлению в выпускной трубе pi (намного меньше р). Точка а’ отмечает это давление на индикаторной диаграмме.
Так, снизу на поршень действует давление р, намного большее, чем давление, которое действует на поршень сверху. В следствии поршень совместно со штоком, верхним бойком и бабой начинает двигаться вверх.
В один момент начинает подниматься и золотник, соединенный с бабой. Поднимаясь вверх, он неспешно перекрывает отверстия. Это соответствует положению //.
Но потому, что энергоноситель все еще поступает в нижнюю полость, давление в ней так же, как и прежде остается равным р (точка b на индикаторной диаграмме). Совершенно верно так же отверстия 5 все еще связывают верхнюю полость с выпускной трубой, сохраняя в верхней полости давление рь что соответствует на индикаторной диаграмме точке Ъ’.
Рис. 2. Теоретическая индикаторная диаграмма паровоздушного молота двустороннего действия:
1 — отверстия для подачи энергоносителя, 2 — золотник, 3 — средняя полость золотника. 4 — отверстия, соединяющие золотник с нижней полостью цилиндра, 5 — отверстия, соединяющие золотник с верхней полостью цилиндра
Двигаясь вверх, золотник в положении III всецело перекрывает отверстия, «отсекая» доступ свежего энергоносителя в нижнюю полость. Исходя из этого точка с на индикаторной диаграмме именуется отсечкой впуска нижнего энергоносителя.
А целый период I—III, в то время, когда энергоноситель поступает в нижнюю полость, именуют периодом наполнения.
В положении III верхняя полость цилиндра через окно 5 сообщается с выпускной трубой. Давление над поршнем все еще равняется pj (точка с’ на диаграмме).
Положение IV соответствует некоему промежуточному моменту. Пар в нижней полости уже частично расширился, его давление пара упало (точка d на диаграмме).
Давление же в верхней полости (точка d’) так же, как и прежде равняется ри так как окна 5 все еще соединяют ее с выпускной трубой.
В положении V (точка е’ на диаграмме) происходит отсечка выпуска пара либо воздуха из верхней полости, поскольку золотник всецело перекрывает окна 5. С этого момента пар либо воздушное пространство, находящийся в верхней полости, начинает сжиматься, давление его увеличивается. Данный процесс изображается кривой направляться’f‘g’h‘i’.
Положение VI соответствует моменту, в то время, когда энергоноситель в верхней полости уже подвергся частичному сжатию. Давление его пара возросло (точка /’).
В нижней полости длится расширение, давление падает (точка /).
Скоро (положение VII) золотник, двигаясь вверх, открывает окна 4, и они соединяют нижнюю полость цилиндра с выпускной трубой. Давление под поршнем падает до рi (от точки g до точки g). Таким оно остается до конца хода вверх (точки h, i, k, I).
В положении VII давление в вер’кней полости возрастает до точки g’.
Перемещение золотника в положение VIII не вносит значительных трансформаций в темперамент процессов в цилиндре: под поршнем давление остается равным р\ (точка h), над поршнем оно возрастает (до точки h’).
В положении IX давление над поршнем быстро изменяется. Сейчас раскрываются окна 5 и через них в верхнюю полость цилиндра поступает свежий энергоноситель.
Исходя из этого давление в том месте возрастает скачком (от точки i’ до точки i’). Под поршнем давление остается прошлым — равным pi (точка t).
В будущем (положение X) до конца хода вверх давления в цилиндре уже не изменяются: над поршнем все время остается р, под поршнем р 1 (точки k’, I’ и k, I).
При ходе вниз золотник проходит все рассмотренные положения в обратном порядке.
На участке от верхнего положения до положения IX давление над поршнем равняется р, а под поршнем р\. В следствии поршень идет вниз, разгоняясь до громадной скорости, и баба причиняет удар по поковке.
В положении IX золотник отсекает энергоноситель, перекрывая окна 5. Затем давление над поршнем падает по кривой i” h’ g’ f e’. В положении V окна 5 соединяют верхнюю полость с выпускной трубой, и давление над поршнем падает до р\ (точка е’), оставаясь таким до конца хода золотника вниз.
В один момент в обратном порядке протекают и процессы в нижней полости. В положении VII золотник перекрывает окна; давление под поршнем начинает расти (кривая gfedc).
В положении III под поршень начинает поступать свежий энергоноситель, и давление в нижней полости возрастает до р (точка с). Таким оно и остается до конца хода золотника вниз (это именуется предварением впуска).
Такая последовательность рабочих процессов в цилиндре характерна молотам с автоматическим управлением.
У многих современных паровоздушных молотов управление полуавтоматическое. Это указывает, что не считая автоматического перемещения золотника имеется и неавтоматическое его перемещение в крайних положениях поршня.
На теоретической индикаторной диаграмме, приведенной на рис. 2, это отражается смещением влево точек отсечек г’, е’, g’, с’, соответствующих ходу бабы вниз, относительно точек i’, е’, g, с.
Трансформацией величины неавтоматического перемещения золотника достигается возможность широкого регулирования энергии каждого удара.
Настоящие индикаторные диаграммы пара отличаются по виду от теоретических, поскольку происходит дросселирование (мятие) пара либо сжатого воздуха, поступающего в цилиндр и вытекающего из цилиндра. Эти отклонения принимаются во внимание при расчете паровоздушных молотов.
