Основные технологические характеристики. Основные технологические характеристики, которые определяют функциональные особенности SATA. Металлы — технологические свойства

До настоящего времени топливная политика в теплоэнергетике строилась исходя из минимизации издержек при использовании топлива и повышении его качества и удобства использования. При дороговизне газа и мазута на рынке должно появиться топливо с высокими экологическими показателями, которое, с одной стороны, позволит уменьшить издержки при его приобретении, а с другой – при минимальных капитальных затратах у потребителя .

Как показывает опыт России и многих других стран мира, таким топливом может быть водонаполненное угольное топливо, в отечественной литературе чаще носящее название водоугольное топливо (ВУТ) или водоугольные суспензии (ВУС).

Водоугольная суспензия – это равномерная смесь мелких частиц угля с водой, обладающая свойством текучести, достаточным для распыливания её в форсунках для жидкого топлива при организации топочного процесса. В этом случае ВУС называют водоугольным топливом (ВУТ). Водоугольная суспензия никогда не окисляется, её топливная характеристика постоянная. Минимальная теплота сгорания ВУТ, при которой оно эффективно сгорает, составляет примерно 1500 ккал/кг. Многочисленные исследования показали, что при использовании ВУТ температура воспламенения капель слабо зависит от выхода летучих исходного угля и в зависимости от марки угя она колеблется в пределах 400 – 500 ˚С, вместо 550 – 1050 ˚С для сухого угля.

При традиционном сжигании рядового угля поверхность топливных частиц изолирована от кислорода подаваемого на сжигание воздуха слоем сорбированных продуктов реакции угля (углекислотой и др.), для десорбции которых и последующего воспламенения требуется высокий температурный уровень.

При сжигании капли водоугольной суспензии она не распадается, а сохраняет свою структуру до полного выгорания углеродистых соединений, при этом зона испарения воды с поверхности распространяется на внутренние слои, где образуется повышенное давление, что приводит к увеличению пористости углеродной матрицы. В результате чистая угольная поверхность после испарения влаги легко вступает в реакцию с кислородом воздуха при более низких значениях температур.

Основное оборудование для производства белой жести электролитического лужения:

• - Пятиклетевой стан 1200 холодной прокатки
• - Агрегат непрерывного отжига
• - Дрессировочные станы 1200
• - Агрегат подготовки производства
• - Агрегат электролитического лужения

Непрерывный 5-клетевой стан предназначен для холодной прокатки горячекатаных полос, прошедших очистку поверхности на агрегатах непрерывного травления от воздушной окалины и подрезку кромок. Устройство стана приведено на рисунке 1.

Рис. 1 Непрерывный пятиклетевой стан 1200 холодной прокатки (500/1350-1200)

Устройство для задачи рулонов состоит из следующих узлов:

• - подающего конвейера емкостью 5 рулонов. Скорость горизонтального перемещения балки конвейера 0,2 м/с, скорость подъема балки конвейера 0,15 м/с, давление жидкости в гидросистеме 3 МПа (30 кг/см2). Максимальное давление жидкости в гидроцилиндрах 100 кг/см2;
• - тележки загрузочного устройства, обеспечивающей задачу рулонов массой до 15 т. Ход тележки 2500 мм, скорость перемещения тележки 0,2 м/с, высота подъема приводных роликов 0,1 м/с, скорость вращения приводных роликов 0,78 м/с, высота подъема холостых роликов 700 мм, общее передаточное число редукторов - 21, 4;
• - отгибателя конца полосы. Диаметр обводного ролика 400 мм, диаметр прижимного ролика 250 мм, ход поршня гидроцилиндра подъема прижимного ролика 320 мм, обеспечивает отгибание полосы толщиной 1,8-2,7 мм. Давление масла в гидросбиве 3 МПа (30 кг/см2), давление воздуха в пневмосистеме 3 МПа (30 кг/см2);
• - разматывателя, обеспечивающего задачу рулонов с наружным диаметром 1200-1900 мм, внутренним диаметром 500 мм. Передаточное число редукторов вращения головок 6,12, заправочная скорость 0,75 м/с.
• - правильно-тянущих роликов. Заправочная скорость 0,75 м/с, диаметр приводного ролика 290 мм, статический момент на приводном ролике 190 кг, давление жидкости в гидросистеме 3 МПа (30 кг/см2).

Рабочие клети :

• - коэффициент жесткости клети - 450 т/мм,
• - максимальное давление металла на валки - 1600 т,
• - наибольший крутящий момент - 12 тм.

Прокатные валки . Характеристики прокатных валков представлены в таблице 2.

Таблица 2. Характеристики прокатных валков

Подшипники рабочих валков - четырехрядные конические роликовые № 777752, опорных - жидкостного трения ПЖТ-900.

Уравновешивание верхних опорных валков - гидравлическое. Диаметр цилиндра - 330 мм, ход - 350 мм, давление масла в цилиндре - 100-200 кг/см2.

Нажимное устройство состоит из следующих узлов на каждый нажимной винт:

• - двигатели МП-62, мощность 46 кВт, число оборотов 575 об/мин;
• - муфты предельного момента;
• - редуктор с глобоидальной передачей (передаточное число i = 24,5);
• - зубчатая муфта;
• - электромагнитная муфта (одна на оба винта);
• - глобоидальная передача вращения винта (i = 32,5);
• - командоаппарат;
• - редуктор с зубчатой передачей (i = 0,325);
• - редуктор с червячной передачей (i = 49);
• - сельсин-датчик;

Общее передаточное отношение от двигателя к винту 796:1.

Диаметр нижнего винта - 440 мм, наибольший ход винта - 350 мм. Скорость перемещения нажимных винтов при обжатии - 7,29 мм/мин, при обратном ходе - 14, 58 мм/мин. Шаг нажимного винта - 10 мм.

Плоский проводковый стол состоит из корпусов, верхнего прижимного стола с двумя гидроцилиндрами диаметром 250 мм и механизма передвижения. Величина перемещения проводкового стола - 340 мм, высота подъема прижимного стола - до 180 мм. Давление масла - 3 МПа (30 кг/см2). Проводковый стол установлен на клетях № 1 и № 2.

Характеристики главного привода рабочих клетей представлены в таблице 3.

Таблица 3. Характеристики главного привода рабочих клетей

Номинальный момент, передаваемый одним шпинделем, 10-15 тм. Наибольший рабочий угол шпинделей - 2°40".

Шестеренные клети 1 и 2 клетей одноступенчатые А-500, 3, 4, 5 клетей - двухступенчатые, клеть 3: А-518, клеть 4: А-550, клеть 5: А-450.

Устройство для выдачи рулонов со стана :

• - моталка с приводом, диаметр барабана 500 мм. Складывание барабана на диаметр 13/26 мм. Натяжение полосы - 3500 кг. Скорость намотки полосы - до 31 м/с. Заправочная скорость - до 2 м/с. Давление масла в гидросистеме стал-кивателя рулонов - 3 МПа (30 кг/см2). Давление масла в системе складывания барабана моталки - 10 МПа (100 кг/см2);
• - автоматический захлестыватель: толщина полосы, заправляемая захлестывателем 0,2-1 мм. Заправочная скорость - 2 м/с. Скорость движения тележки - 0,3-0,4 м/с. Ход поршня гидроцилиндра передвижения тележки - 2800 мм. Рабочее давление - 4-6 кг/см2. (0,4-0,6 МПа);
• - откидная опора: угол поворота откидной опоры из рабочего положения в нерабочее - 90°. Угол поворота рычага опоры - 7°. Ход поршня гидроцилиндра опоры - 500 мм. Давление жидкости в гидросистеме - 3 МПа (30 кг/см2).
• - сниматель рулонов состоит из тележки, подъемного стола и подвижного настила. Обеспечивает съем рулона диаметром 1200-1900 мм. Масса рулона - до 16 т. Скорость подъема стола - 0,1 м/с. Ход поршня гидроцилиндра подъема стола - 900 мм. Скорость перемещения тележки 0,2 м/с, ход поршня гидроцилиндра перемещения тележки 5000 мм. Давление жидкости в системе - 3 МПа (30 кг/см2).

Механизм переноса рулона на транспортер обеспечивает перенос рулонов диаметром 1200-1900 мм, массой до 15 т. Внутренний диаметр рулонов - 500 мм. Угол поворота рычага - 180°. Скорость поворота рычага - 2 об/мин. Ход плунжера гидроцилиндра подъема рычага - 180 мм. Скорость подъема плунжера - 0,1 м/с. Давление жидкости в системе - 10 МПа (100 кг/см2).

Транспортер для передачи рулонов из прокатного отделения в термическое. Масса перемещаемых рулонов до 15 т. Скорость перемещения рулонов - 0,15 м/с. Шаг звена цепи - 400 мм. Шаг секции цепи транспортеров - 2400 мм. Количество рулонов на транспортере - 7 шт. Режим работы повторно-кратковременный.

Агрегат непрерывного отжига. Схема агрегата приведена на рисунке 2.

Рис. 2. Схема агрегата непрерывного отжига

1 - разматыватели; 2 - тянущие ролики; 3 - ножницы; 4 - машина для сварки концов полос; 5 - установка очистки полосы; 6,9 - накопители полосы (петлевые башни); 7 - дисковые ножницы для обрезки боковых кромок; 8 -отжигательная печь (камеры: а - нагрева; б - выдержки; в - замедленного охлаждения; г - ускоренного охлаждения; д - окончательного охлаждения); 10 - ножницы для вырезки мест сварки; 11 - моталки.

В потоке агрегата холоднокатаная полоса подвергается химическому обезжириванию, механической очистке капроновыми щетками в щеточно-моечных машинах, промывке, сушке, рекристаллизационному отжигу в защитной атмосфере, принудительному охлаждению и сматывается в рулоны.

Скорости движения полосы:

• - в головной и хвостовой части агрегата - 25-?300 м/мин;
• - в печной части - 25-?220 м/мин;
• - заправочная скорость - 45 м/мин.

Состав и назначение оборудования. В соответствии с технологическим процессом все оборудование агрегата разделяется на 3 части:

• - головная часть агрегата;
• - средняя (первая) часть агрегата;
• - хвостовая часть агрегата.

Оборудование головной части агрегата .

Оборудование головной части агрегата предназначено для приемки и разматывания рулонов, обрезки толстых, коробоватых и замятых передних и задних концов полос, создания непрерывной полосы путем сварки концов рулонов внахлестку, очистки и обезжиривания полосы от загрязнений и технологической смазки, создания запаса полосы, транспортировки полосы до печной части агрегата и имеет в своем составе следующие машины и механизмы: приемный стеллаж (2 шт), разматыватель плавающий (2 шт), задающее устройство (1 шт), подающие сдвоенные ролики(1 шт), сдвоенные гильотинные ножницы (1 шт), сварочная машина (2 шт), установка химической очистки (1 шт), тянущие ролики № 3 с прижимным роликом (1 шт), аккумулятор полосы (1 шт).

Приемный стеллаж предназначен для приема рулонов и одевания их на барабан разматывателя. Приемный стеллаж состоит из тележки с гидроприводом, подъемного гидравлического стола, смонтированного на тележке и подвижного настила. Рулон со стеллажа подъемным столом поднимается до уровня барабана разматывателя и затем одевается на него путем перемещения тележки.

Разматыватель предназначен для приема и разматывания рулона, а также для создания необходимого при этом натяжении. Кроме того, разматыватель центрирует рулон по оси агрегата.

Разматыватель состоит из рамы, по которой перемещается собственно разматыватель, состоящий в свою очередь из корпуса, барабана, привода вращения барабана, механизма разжатия барабана и сталкивателя рулонов. В корпусе разматывателя на подшипниках качения установлен барабан и зубчатая передача привода вращения барабана. Барабан разматывателя имеет три закрепленных на серьгах сегмента, которые с помощью штока и гидроцилиндра могут складываться. Разжатие сегментов происходит под действием тарельчатых пружин. Подвод масла к гидроцилиндру складывания барабана производится через вертлюг.

Задающее устройство предназначено для задачи переднего конца полосы в агрегат с двух разматывателей и подачи его до подающих роликов № 1 перед сварочной машиной.

Сдвоенные гильотинные ножницы пред назначены для обрезки утолщенных передних и задних концов полос, идущих от одного из двух разматывателей. Сдвоенные гильотинные ножницы состоят из двух стоек, неподвижной траверзы с двумя ножами, двух неподвижных траверз с ножами. На подвижных траверзах закреплены наклонные ножи. Привод подвижных траверз осуществляется от пневмоцилиндров через кривошипы и валы. Для регулировки ножей направляющие подвижных суппортов имеют клиновое устройство. Каждая пара ножей работает независимо от другой таким образом, когда один рулон разматывается, второй рулон может подготавливаться к сварке. Крайние положения суппортов фиксируются конечными выключателями типа ВК-ЗООА.

Подающие ролики установлены в агрегате перед сварочной машиной и предназначены для транспортировки полосы по агрегату.

Сварочная машина типа МШЛ-150п предназначена для электрической контактной шовной сварки внахлест концов полос как одинарным, так и двойным швом, питание машины осуществляется от сети переменного тока 380В частотой 50Гц; сварочный трансформатор мощностью 130 кВ при ПВ 12,5% имеет 16 ступеней регулирования сварочного тока; сварка производится при неподвижной ленте и осуществляется как при прямом, так и при обратном ходе; первичный ток сварочного трансформатора 340А, номинальный сварочный ток 20000А;

скорость сварки плавно регулируется от 4 до 8 м/мин; усилия на электродах в зависимости от давления воздуха в пневмоцилиндрах привода каретки 160-500 кГс; задний конец полосы обрезается на встроенных в сварочную машину ножницах. Передний конец подается к машине обрезанным. Машина имеет приспособление для установки переднего конца ленты, выравнивания концов ленты по ширине и зажима их перед сваркой.

В агрегате установлены две одинаковые сварочные машины: первая - для номинальной сварки полос в непрерывную ленту, вторая - для сварки полос на случай их обрыва в установке обезжиривания.

Тянущие ролики предназначены для транспортировки полосы по агрегату и создания натяжения на разматывателях, перед установкой обезжиривания, перед и за аккумуляторами №№ 1 и 2, перед и за башенной печью и на моталках. Установка состоит из рамы, двух стоек, двух тянущих роликов, которые полоса огибает в виде восьмерки, верхнего холостого ролика и нижнего прижимного ролика. Тянущие ролики установлены на подшипниках с клиновым устройством для точной их выверки. Верхний холостой ролик находится нормально в верхнем положении и прижимается к тянущему ролику только при заправке полосы. Нижний прижимной ролик служит для создания предварительного натяжения полосы. Величина его прижатия регулируется с помощью специального устройства, причем штурвалы для управления им вынесены на сторону обслуживания и позволяют регулировать величину прижатия как обоих подшипников ролика сразу, так и каждого в отдельности во время работы агрегата.

Установка химического обезжиривания предназначена для очистки стальной полосы от жировых и других загрязнений. Установка состоит из основного (технологического участка) и вспомогательного оборудования. В технологический участок входят: каркас, ролик неприводной, ванна замочки, две щеточно-моечные машины № 1 и № 2, комплект ванн химического обезжиривания, ванна промывки, отжимное устройство, сушка, лотки, установка турбовоздуходувок. В состав вспомогательного оборудования входят: два циркуляционных бака емкостью по 24 мЗ каждый, бак для приготовления раствора емкостью 3 м3, бак для хранения щелочи емкостью 24 м3, три бака циркуляционных для раствора обезжиривания по 6 мЗ.

Каркас предназначен для установки на нем основного технологического оборудования, за исключением центрирующего ролика и трубовоздуходувки, и представляет собой сварную металлоконструкцию.

Ролик неприводной предназначен для изменения движения полосы перед ее входом в ванну химического обезжиривания. Ролик состоит из сварного барабана и подшипниковых опор. Подшипниковые опоры включают в себя клиновые устройства, дающие возможность регулировать положение ролика в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Диаметр ролика 655 мм.

Ванны химического обезжиривания предназначены для очистки обрабатываемой полосы в щелочном растворе. Ванны состоят из сварного, гуммированного внутри и теплоизолированного снаружи корпуса коробчатой формы; съемного днища, в котором выполнен люк для уборки загрязнений, погружного ролика и верхних роликов.

Щеточно-моечная машина предназначена для механического удаления загрязнений с поверхности полосы вращающимися щетками из капрона. В корпусе ЩММ № 1 установлены 4 щетки, а в корпусе ЩММ № 2 установлены 4 гуммированных барабана и четыре щетки. Полоса в местах касания с барабанами получает небольшой изгиб. По мере износа щеток верхние и нижние барабаны при помощи червячно-винтовых редукторов вручную поднимаются соответственно вниз и вверх. Все щетки имеют индивидуальные приводы. Для подачи горячей воды на щетки в места соприкосновения их с полосой в корпусе машины установлены коллекторы с соплами.

Ванна промывки предназначена для промывки обрабатываемой полосы горячей водой. Конструкция корпуса и днища ванны аналогичны ванне химического обезжиривания. Полоса, войдя в ванну, опускается в горячую воду, а при выходе полосу омывают струи горячей воды из коллектора, вмонтированного в корпус.

Отжимное устройство служит для отжатия воды с поверхности полосы перед сушкой и состоит из двух роликов, гуммированных резиной, диаметром 150 мм, одна из которых рабочая, другая - резервная.

Сушилка предназначена для сушки полосы после выхода ее из отжимного устройства. Сушилка состоит из каркаса, на котором установлены две секции калориферов, трубчатые коллекторы и два отклоняющих ролика диаметром 415 мм. К калориферам присоединены диффузоры. Трубчатые коллекторы имеют щелевые сопла с регулируемыми зазорами, через которые на полосу подается горячий воздух. Воздух к сушилке подается из двух турбовоздуходувок, имеющих запорные и воздухонагревательные воздуховоды.

Аккумулятор полосы № 1 служит для создания запаса полосы для безостановочной работы средней части агрегата во время остановки головной части. Аккумулятор полосы состоит из металлической башни, на которой расположены верхняя рама с роликами направляющих, по которым движется катерка с холостыми роликами, направляющих, по которым движется противовес, уравновешивающий каретку. Каретка с холостыми роликами подвешена на тросах и устанавливается противовесом. Внизу устанавливается нижняя рама. Для создания необходимого натяжения предназначен специальный привод с моментными двигателями. Нужное натяжение устанавливается с пульта управления. Кроме того, имеются конечные выключатели, которые подают импульс на остановку каретки, при подходе ее к крайним положениям. Каретка перемещается по направляющим, которые крепятся к металлоконструкциям башни. Крепление направляющих позволяет производить точную выверку, что обеспечивает перемещение каретки без перекосов. Все ролики, как на верхней раме, так и на каретке, имеют клиновые опоры, что позволяет производить их точную выверку в горизонтальной плоскости.

Средняя технологическая часть агрегата .

Оборудование средней (печной части) агрегата предназначено для светлого рекристаллизационного отжига в атмосфере азота 95-96% и водорода 4-5% холоднокатаной полосы из малоуглеродистых сталей и имеет в своем составе: тянущие ролики № 4, 5, 6, 7; регулятор натяжения полосы; протяжную вертикальную петлевую печь башенного типа; тележку для заправки полосы в печь; устройство для смены роликов в печи; петлевые ямы № 1 и № 2; аккумулятор полосы № 2.

Регулятор натяжения полосы установлен перед печью и предназначен для создания необходимого натяжения полосы в печи и поддержания его на заданном уровне. Регулятор натяжения полосы состоит из рамы, стоек двух неподвижных и одного подвижного ролика с приводом перемещения ролика и рамы, поддерживающего ролика. Полоса огибает все три ролика в виде петли, причем подвижной ролик расположен посредине. Натяжение полосы устанавливается углом поворота рамы в пределах 2-50 град.

Уплотняющие устройства устанавливаются на входе полосы в печь и выходе полосы из печи. Предназначены для сокращения потерь защитного газа.

Протяжная печь башенного типа предназначена для нагрева полосы до температур рекристаллизации 580-720°С и охлаждения ее до температур 60-70°С.

Петлевые ямы № 1 и № 2 служат для отделения печной части агрегата от головной и хвостовой частей и являются буфером на случай недостаточной синхронизации скоростей в этих частях агрегата. В этих ямах имеются фотореле, которые следят за положением полосы, и в зависимости от ее перемещения, подают команду на изменение скорости в соответствующей части агрегата нижняя отметка петлевой ямы: № 1 минус 13800 мм; № 2 минус 3440 мм.

Для более устойчивого прохождения полосы через тянущие ролики № 7 в петлевой яме №2 расположен ролик на поворотной раме с контргрузами.

Хвостовая часть .

Предназначена для смотки полосы в рулон необходимого диаметра и выдачи их с агрегата. Хвостовая часть агрегата состоит из следующих машин: аккумулятора полосы № 2; тянущих роликов № 8, № 9; петлевой ямы № 3; гильотинных ножниц; выдающего устройства; моталки плавающей - 2 шт; снимателя рулонов - 2 шт.

Аккумулятор полосы № 2 предназначен для накопления полосы при остановке хвостовой части агрегата для вырезки сварного шва и заправки полосы на моталку.

Тянущие ролики № 8 с прижимными роликами предназначены для транспортировки полосы по агрегату, создания натяжения за аккумулятором полосы № 2 и на моталке.

Петлевая яма №3 служит для центрирования полосы перед смоткой ее в рулон. Нижняя отметка петлевой ямы - 3800 мм. Тянущие ролики № 9 предназначены для транспортировки полосы к гильотинным ножницам для разрезки полосы и вырезки сварного шва. Конструкция и техническая характеристика аналогичны конструкции и технической характеристике тянущих роликов № 8. Для более устойчивого прохождения полосы через тянущие ролики № 9 и получения ровного торца рулона при его смотке, перед тянущими роликами № 9 возможно применение текстолитовой проводки и прижима, состоящего из транспортерной ленты, закрепленного на деревянном бруске.

Выдающее устройство предназначено для подачи конца полосы к барабанам моталок. Состоит из двух роликов и проводкового стола.

Моталки предназначены для плотной смотки отожженной полосы в рулон, а также для создания необходимого при этом натяжении. Конструкция моталки аналогична конструкции разматывателя. Для получения ровного торца рулона при его смотке моталки выполнены плавающего типа. Устройство столов снимателя рулонов и техническая характеристика аналогичны столам загрузочного устройства (приемного стеллажа).

Дрессировочные станы 1200. Техническая характеристика: максимальное давление металла на валки - 500 т, наибольший крутящий момент, передаваемый рабочим валком - 1,0 тм, скорость движения полосы на выходе из второй клети стана №1 до 24,5 м/сек, стана №2 - до 26 м/сек. Заправочная скорость до 1,5 м/сек; наибольшее натяжение полосы на моталке - 2 т, между клетями до 6 т; давление гидромеханизмов стана 32, 100 и 200 кг/см2; рабочая жидкость - “масло индустриальное 30” по ГОСТ 20799-88;

давление воздуха пневмомеханизмов стана - 4-6 кг/см2.

На стане №1 перевалка опорных валков с подушками осуществляется электрическим механизмом, на стане №2 - индивидуальными гидравлическими машинами. Перевалка рабочих валков и роликов натяжных устройств осуществляется специальной муфтой.

Описание оборудования дрессировочного стана №2:

В состав оборудования стана входят : сниматели рулонов с приемными стеллажами, консольный разматыватель, рабочие клети №1 и №2 с натяжным устройством, шпиндельные соединения, установка двигателей, моталка, контрольно-измерительная аппаратура, механизмы для перевалки валков и другое оборудование.

Сниматель рулонов перед станом предназначен для снятия рулона с приемного стеллажа и передачи его на барабан разматывателя. Сниматель рулонов за станом предназначен для снятия рулона с барабана моталки и передачи его на приемный стеллаж. По своему устройству сниматели аналогичны.

Разматыватель с приводом. Назначение - правильная установка рулонов относительно продольной оси стана, поворот рулона в положение, обеспечивающее возможность задачи наружного конца полосы и создание натяжения полосы между разматывателем и натяжным устройством.

Рабочие клети стана. Каждая клеть стана состоит из станины, валков с подушками механизма уравновешивания, нажимного устройства, натяжного устройства и другого вспомогательного оборудования.

Техническая характеристика:

• - диаметр рабочих валков клети № 1 и II 502-485 мм
• - диаметр нажимного винта - 440 мм
• - шаг - 10 мм, наибольший ход винта - 385 мм
• - скорость перемещения при обжатии - 7 мм/мин., при обратном ходе - 20 мм/мин., передаточное число от двигателя к винту 796,25;
• - масса опорного валка с подушками - 50 т
• - масса комплекта опорных валков - 100 т;
• - диаметр цилиндра рабочей подушки - 110 мм, рабочее давление жидкости - 100 кгс/см2;
• - диаметр цилиндра уравновешивания - 350 мм
• - ход цилиндров уравновешивания - 440 мм
• - давление - 100 кгс/см2;
• - давление при перевалке опорных валков - 200 кгс/см2;
• - диаметр валка натяжного устройства - 485-500 мм
• - диаметр пневмоцилиндра прижимного ролика натяжного устройства - 650 мм, ход - 200 мм. диаметр гидроцилиндра откидной опоры натяжного устройства - 150 мм, ход - 500 мм, рабочее давление жидкости - 30 кгс/см2;

Все узлы и механизмы каждой клети смонтированы на двух массивных станинах закрытого типа, соединенных между собой траверсами. Станины отлиты из стали 35Л, установлены на плитовины и прикреплены к ним болтами, затянутыми с подогревом. Плитовина, находящаяся между первой и второй клетями является общей, чем обеспечивают точность установки обеих клетей по высоте и шагу между клетями.

В окнах станины располагается комплект рабочих и опорных валков с подушками, причем вертикальная ось рабочих валков смещена относительно вертикальной оси опорных валков на 6 мм в сторону направления прокатки. Рабочие валки выполнены из легированной стали с твердостью бочки по Шору 90-102. Шейки валков установлены в четырехрядных роликовых подшипниках.

Опорные валки смонтированы на подшипниках жидкостного трения с диаметром цилиндрической втулки 900 мм и длиной рабочей ее части 670 мм.

Механизмы уравновешивания верхнего опорного валка состоит из гидроцилиндра, расположенного в расточке верхних поперечин станин, двух щек и системы рычагов и тяг. Плунжер гидроцилиндра системой рычагов и тяг соединен с боковыми щеками. Щеки своими концами входят в гнезда верхних опорных подушек и прижимают подушки к нажимным винтам. Благодаря шарнирности соединений вся система может самовосстанавливаться и передавать одинаковое давление на оба прилива каждой подушки.

Нажимное устройство , предназначенное для установки валков перед или во время дрессировки и состоит из двух нажимных винтов с гайками, глобоидных редукторов и двух электродвигателей.

Каждый двигатель соединен муфтой предельного момента с червяком глобоидного редуктора. Электродвигатели и редукторы установлены на общей траверсе площадки нажимного устройства, прикрепленного к станине рабочей клети.

Натяжное устройство предназначено для создания натяжения полосы и установлено как на входной стороне первой клети, так и на выходной стороне второй. Роликами устройств являются рабочие валки диаметром до 500 мм, установленные не четырехрядных конических роликоподшипниках. Со стороны привода подушки установлены в окне рамы свободно, а со стороны перевалки крепятся стопорными планками. Зазор между роликами регулируется сменными планками между верхними и нижними подушками, толщина пластин для входных и выходных роликов дрессировочного стана №1 - не более 25 мм, для входных роликов дрессировочного стана №2 - не более 50 мм, для выходных - не более 25 мм.

Шпиндельные соединения рабочих и натяжных валков служат для передачи крутящего момента валкам.

Техническая характеристика шпиндельных соединений рабочих валков:

Номинальный момент, передаваемый одним шпинделем - 0,5 тм;

Максимальный угол подъема верхнего шпинделя на высоту - 60 мм или 2°, рабочий угол наклона шпинделя клетей - 0°16";

Диаметр гидроцилиндра уравновешивания верхнего шпинделя - 85 мм, нижнего - 110 мм. Рабочее давление жидкости - 30 кгс/см2;

Смазка зубчатых зацеплений: головки шпинделей со стороны рабочей клети - густая закладная, головки шпинделя со стороны промежуточных соединений - жидкая заливная, цапф подшипников шпинделей - густая ручная.

Техническая характеристика шпиндельных соединений натяжных валков аналогична, кроме номинального момента, передаваемого одним шпинделем М=0,234 тм.

Промежуточное соединение рабочих клетей и натяжных устройств служат для передачи крутящего момента от электродвигателей и шпиндельным соединениям валков и состоит из стоек и валков. Валки установлены на сферических ролико-подшипниках и соединены между собой зубчатыми муфтами.

Главные приводы . Привод рабочих клетей предназначен для передачи крутящего момента рабочим и натяжным валкам и состоит из промежуточных соединений и электродвигателей.

Механизм перевалки опорных валков состоит из направляющих, сварной рамы, лежащей на фундаменте, по которой передвигаются салазки с помощью гидроцилиндра. Полозья салазок через бронзовые накладки опираются на направляющие балки и перемещаются с установленными на них опорными валками.

Вспомогательные устройства стана :

Проводки служат для поддержания и направления переднего конца полосы во время заправки, проводки установленные в непосредственной близости к валкам натяжного устройства и рабочих клетей, а также у моталки, выполнены откидывающимися;

Ограждение моталки установлено в целях предупреждения травмирования при разрыве полосы;

Установка стартера состоит из храповика, который крепится на торце нижнего опорного валка, гидроцилиндра диаметром 700 мм (ход поршня - 300 мм, давление - 100 кгс/см2) и кронштейна для крепления цилиндра на плитовине. Включение стана должно производится при крайнем нижнем положении штока цилиндра.

Агрегат электролитического лужения. Схема агрегата приведена на рисунке 3.

Рисунок 3. Агрегат непрерывного электролитического лужения ЛПЦ - 3 ОАО «ММК»

1 -разматыватели 1,2; 2 -подающие ролики; 3 -сдвоенные гильотинные ножницы; 4 -сварочная машина; 5 -тянущие ролики; 6 -петлевые накопители полосы; 7 -ролики тянущие S-образные; 8 -стабилизирующий ролик; 9 -ванны комбинированной подготовки полосы; 10 -ванны струйной промывки; 11 -узел центрирования полосы; 12 - ванна замочки полосы; 13 - ванны электролитического лужения полосы; 14 - ванна улавливания, 15 - ванна флюсования; 16 - сушка полосы; 17 - асбестовый отклоняющий ролик; 18 - ванна закалки; 19 - ванны электрохимической пассивации; 20 - ванны струйной промывки; 21 - сушка полосы; 22 - промасливающая установка; 23 - ролики тянущие S-образные; 24 - ленточный транспортер; 25 - изотопный микрометр; 26 - правильная машина; 27 - барабанные ножницы; 28 - дефектоскоп; 29 - штабелирующее устройство; 30 - подъёмные гидравлические столы с отводящими рольгангами.

Характеристика технологического оборудования:

Агрегат подготовки полосы. Подъемно-передвижная тележка принимает рулоны, перевозит их перпендикулярно оси агрегата и надевает на стержень сжатого барабана разматывателя.

Разматыватель предназначен для приема рулонов с подаю-щей линейки, центрирования рулона, установки его в требуемое для заправки положение, разматывания и создания натяжения полосы во время работы. Привод разматывателя осуществляется электродвигателем постоянного тока мощностью 70 кВт с числом оборотов 330/1500 об/мин через одноступенчатый редуктор с передаточным числом 1:3,13. Заправка переднего конца осуществляется вручную.

Техническая характеристика: диаметр передвижения цилиндра - 160 мм, ход поршня - 280 мм, электродвигатель прижимного ролика мощностью 5 кВт, число оборотов 1500 об/мин, циклоредуктор с передаточным числом 55:1. Скорость размотки с помощью охватывающего привода максимальная.

Задающие ролики предназначены для протяжки ленты во время задачи очередного рулона, при обрывах и т.д.

Гильотинные ножницы служат для обрезки передних и задних утолщенных концов полос.

Сварочная машина служит для сварки полос.

Дисковые ножницы служат для обрезки боковых кромок полосы.

Кромкомоталка служит для свертывания в бунт кромок, обрезанных на дисковых ножницах.

Комплект S - образных роликов служит для создания натяжения, необходимого для качественной смотки полосы на моталке.

Гильотинные ножницы служат для разрезки полосы после намотки рулона. Конструкция их аналогична конструкции ножниц, установленных в головной части агрегата.

Моталка служит для сматывания полосы в рулон.

Управление агрегатом: вся линия разделена на три секции: входную, среднюю и выходную.

Входная секция состоит из разматывателя, задающих роликов, нож-ниц поперечной резки, сварочной машины, тянущих роликов.

Средняя секция состоит из дисковых ножниц и кромкомоталки.

Выходная секция состоит из натяжных роликов (S -образных роликов), ножниц поперечной резки и моталки.

Управление двигателями производится с одного пульта управления (ПУ) и пяти рабочих мест (РM). Последние выполнены в виде навесных шкафов. РМ расположены по одному у разматывателя, сварочной машины, моталки и у поста управления (ПУ) для делителя рулонов. Для кромко-моталки предусмотрено РМ непосредственно у механизма (в приямке). На ПУ располагаются аппараты настройки и управления основных механизмов всей линии, контрольные и измерительные приборы, перего-ворная станция, а также телефон.

На РМ располагается управление вспомогательными механизмами. Механизмы, управляемые с ПУ: моталка, натяжной ролик (верхний), натяжной ролик (нижний), дисковые ножницы, кромкомоталка, тянущие ролики, разматыватель. Механизмы, управляемые с I-РМ: задающие ролики(вращение),ножницы поперечного реза, задающие ролики (прижим и вращение), подъемная тележка (подъем), подъемная тележка (перемещение), перемещение разматывателя, задающий стол разматывателя, разматыватель. Механизмы, управляемые с 2-РМ: тянущие ролики, задающие ролики (вращение), задающие ролики (прижим), сварочная машина. Механизмы, управляемые с 3-РМ: моталка, барабан моталки, нож-ницы поперечного раза, подъемная тележка (перемещение), перемещение моталки, тянущие ролики. Механизмы, управляемые с 4-РМ: намоточная коробка и намоточ-ный шпиндель.

Участок приготовления растворов

На первом этаже (отм.± 0,000 м) установлены:

• - Бак для приготовления раствора сульфата натрия = 2 м3
• - Бак для передачи на АЭЛ сульфаминовой кислоты =1 м3

В подвале (отм,- 5,500 м) установлены:

один расходный бак для раствора сульфата натрия = 2м3

восемь центробежных насосов для перекачки растворов. Тип насосов 1,5х-6Е, производительность 6 м3/час.

На втором этаже (отм.± 3,500 м) установлен бак для приготовления сульфаминовой кислоты = 3 м3

Растворные баки предназначены для растворения химикатов и оборудованы барботерами для перемешивания и подогрева раствора с подводкой сжатого воздуха и пара. Расходные баки предназначены для хранения приготовленного раствора. Для подогрева раствора баки оборудованы паровыми трубчатыми нагревателями с площадью нагрева 2 м2.

Агрегат электролитического лужения :

Размеры и масса готовой продукции:

ширина листов 500--1000 мм

длина листов 450--1000 мм;

толщина листов 0,15--0,50 мм;

масса пачки до 1470 кг.

Разматыватель №1 с подъемной и передвижной тележкой для приема рулона, его центрирования по оси агрегата и создания необходимого натяжения полосы во время работы агрегата. Задающие ролики диаметром 200 мм для подачи конца полосы от разматывателя №1 к сдвоенным тянущим роликам по проводковому столу. Разматывателъ № 2- аналогичен разматывателю № I. Сдвоенные тянущие (задающие) ролики диаметром 200 мм с ножницами двойного реза - для подачи концов полос либо с разматывателя № 1,либо с разматывателя № 2 с вырезкой мятых и толстых участков полосы, обрезки конца полосы для сварки и подачи его к сварочной машине. Сварочная машина для контактной сварки полос внахлёстку. Тянущая станция №1 с роликом диаметром 1000 мм и прижимными роликами 290 мм для подачи полосы в петлевую яму №1. Тянущая станция № 2 аналогична станции № 1 и предназначена для вытягивания полосы из петлевой ямы №1 и регулирования петли. Тянущая станция № 3 с S -образным расположением роликов предназначена для вытягивания полосы из петлевой ямы № 2 и создания натяжения полосы на технологическом участке агрегата. Петлевые ямы №№ 1 и 2 общей емкостью 104 м с фотоэлементами для создания запаса полосы на время смены рулонов и сварки концов полос.

Установка комбинированной очистки поверхности полосы от масел и других загрязнений, попавших на полосу после дрессировки рулонов, в нейтральном растворе с последующей промывкой промышленной водой, состоит из двух ванн электролитической очистки и 2-х ванн струйной промывки размерами в свету 1700x700x2800 мм внутри гуммированных с целью предотвращения коррозии и утечек тока. Внутри каждой ванны расположен гуммированный погружной ролик диаметром 420 мм, сверху между ванн расположены гуммированные направляющие ролики диаметром 500 мм. В ваннах очистки сверху помещены мостики с шиной для завески стальных или свинцовых (пластин или брусков), в ванне промывки имеются коллекторы с отверстиями, после ванн прижимные ролики. В установке в подвале агрегата имеется циркуляционный бак емкостью 25 м3 с двумя насосами и теплообменник производительностью 600 кКал/час.

Центрирующая станция для центрирования полосы по оси агрегата перед ваннами лужения. Состоит из 4-х хромированных или эбонитовых роликов: 2 направляющих роликов с неподвижной осью и 2-х роликов на поворотной тележке. Тележка поворачивается гидроцилиндром от сигнала датчиков положения кромки полосы.

Установка лужения поделена для раздельного осаждения оловянного покрытия на каждую сторону полосы. Состоит из одной ванны замочки и 6 ванн лужения, ванны улавливания электролита и ванны флюсования покрытия. Все ванны размерами в свету 1700х700х2800 мм. В ваннах расположены погружные гуммированные ролики диаметром 420 мм, анодные корзины и оловянные аноды, завешиваемые на 4-х для каждой ванны анодных мостиках из меди. Сверху между ваннами расположены токовые ролики диаметром 500 мм с медным и хромовым покрытием, прижимные гуммированные ролики диаметром 150 мм для отжима увлекаемого полосой электролита. На выходе из ванны флюсования имеется пара гуммированных отжимных роликов диаметром 150 мм. Перед ванной замочки находится направляющий гуммированный ролик диаметром 500 мм.

В установку входит расположенное в подвале агрегата обо-рудование:

• - 2 циркуляционных бака емкостью по 25 м3 для рабочего электролита с 6-ю насосами;
• - бак емкостью 40 м3 для хранения упаренного электролита;
• - вакуум-выпарная установка;
• - группа теплообменников из нержавеющей стали из 4 шт.

Сушильный участок для сушки оловянного покрытия. Состоит из парового калорифера и вентилятора производительностью 4000 м3/час трех пар V-образных труб, через прорези которых подается горячий воздух на полосу. Наверху перед установкой оплавления, покрытия имеется гуммированный направляющий ролик диаметром 500 мм.

Маркировочная машина предназначена для нанесения раствора бихромата натрия (3-6 г/л) на луженую полосу в виде параллельных полос. Маркировочные полосы наносятся при производстве жести с дифференцированным покрытием в соответствии с ГОСТ 13345-85. Машина состоит из приводного маркировочного ролика, на который одеваются резиновые кольца.

Установка оплавления. Служит для оплавления нанесенного олова под действием регулируемого электрического нагрева полосы. Состоит из двух хромированных токовых роликов с прижимными роликами d 150 мм, 2-х заземляющих роликов, направляющего ролика с асбестовым покрытием, дроссельных катушек для предотвращения прохождения остаточного тока к другим частям линии лужения, скребка для очистки поверхности токового ролика печи оплавления и ванны закалки для охлаждения полосы после оплавления и закрепления блеска покрытия.

Установка пассивации оловянного покрытия путем нанесения искусственной окисной пленки в электролите на основе бихромата натрия (калия). Состоит из 2-х ванн химической и эл. химической обработки и из 2-х ванн промывки размерами 1700x700x800 мм. В ваннах расположены погружные гуммированные ролики диаметром 420 мм, в ваннах пассивации - аноды или пластины (из малоуглеродистой стали или свинца). Сверху между ваннами расположены: 2 направляющих гуммированных ролика диаметром 500 мм и 3 токовых хромированных ролика диаметром 500 мм с прижим-ными гуммированными роликами диаметром 150 мм, 1 отклоняющий гуммированный ролик диаметром 500 мм и 1 пара отжимных гуммированных роликов диаметром 150 мм. Сушильный участок установки состоит из парового калорифера, вентилятора производительностью 4000 м3/час; из 3-х направляющих гуммированных роликов диаметром 500 мм. К установке принадлежит циркуляционный бак емкостью 7 м3, теплообменник производительностью 600 кКал/час и 2 насоса.

Установка промасливания для нанесения на полосу диоктилсебацината в электростатическом поле. Состоит из 2-х направляю-щих гуммированных роликов диаметром 500 мм, металлического заземленного корпуса, электростатических изолированных сеток; 2-х коллекторов с 3-мя соплами для распыления диоктилсебацината сжатым воздухом, 2-х резервуаров для масла.

Тянущая станция № 4 с S-образным расположением роликов предназначена для транспортировки полосы через технологи-ческую секцию агрегата. По устройству аналогична тянущей станции №3. Выходной участок начинается с тянущей станции № 5, аналогичной станциям №№ 3 и 4, предназначенной для вытягивания полосы из петлевой ямы № 3. Приводной ременный транспортер для подачи полосы в петлевую яму № 4. Приборный стол для контроля проколов и толщины полосы. На столе установлены два дефектоскопа и два бесконтактных изотопных микрометра.

Летучие ножницы "Халден-Робертсон" типа 202 предназначены для порезки полосы на мерные длины. Состоит из двух узлов. Один узел включает в себя станину ножниц, головку ножниц и правиль-ную машину, 2-й узел - станину головного привода, коробку скоростей главного привода, редуктор правильной машины и вариаторные устройства.

Штабелирующее устройство предназначено для автоматической сортировки листов белой жести по толщине и по проколам, сортировки листов по качеству и укладки в три кармана. В первый карман направляются карточки жести с проколами, разнотолщинные и другие бракованные карточки. 2-й и 3-й карманы - годные карточки жести. Транспортеры штабелирующего устройства имеют индивидуальные приводы. Размеры ремней транспортеров:

На 1 транспортере 3x320x4000 мм;

На 2 - м 3x320x13100 мм;

За, 3б,3с 3x320x6000 мм;

4а,4б,4с 3x320x5350 мм.

Таблица 4. Перечень подъемно - транспортного оборудования

Таблица 5. Основные характеристики электромостовых кранов

Таблица 6. Перечень электрооборудования

Наименование агрегата	Тип двигателя	Мощность, кВт	Скорость вращения, об/мин
Двигатель разматывателя	QOG 234-14в-6Д
Тянущий ролик
Двигатель дисковых ножниц
Двигатель нижних S-образных роликов
Двигатель верхних S-образных роликов
Двигатель разматывателя №1
Двигатель разматывателя №2
Двигатель тянущих роликов после сварочной машины
Двигатель промежуточного ролика
Двигатель нижнего S-образных ролика №1
Двигатель верхнего S-образных ролика №1
Двигатель нижнего S-образных ролика №2
Двигатель верхних S-образных ролика №2
Двигатель верхних S-образных ролика №3
Двигатель ролика перед 4-ой петлевой ямой
Двигатель барабанных ножниц
Двигатели транспортеров (8 шт.)
Двигатели Н40

Технологические свойства характеризуют способность металлов и сплавов подвергаться обработке различными способами (литьем, давлением, сваркой, резанием). К тех­нологическим свойствам относятся литейные свойства, ковкость, свариваемость, обрабатываемость резанием.

Готовые изделия и заготовки для дальнейшей обработ­ки производятся путем литья или обработ­ки давлением . Детали и заготовки, получен­ные литьем, называются отливками. Обработкой давле­нием могут быть получены либо заготовки постоянного поперечного сечения по длине (прутки, листы, лента и др.) чаще всего путем прокатки, а также прессования и воло­чения, либо заготовки, имеющие приближенно форму готовой детали, путем ковки или штамповки. Заготовки, полученные ковкой или штамповкой, называются поков­ками. Таким образом, металлические заготовки могут представлять собой отливки, поковки или прокат. Каж­дый из способов получения заготовок предъявляет свои требования к металлам и сплавам, а каждый вид заготов­ки имеет свои особенности последующей обработки (в том числе, термической). Сплавы, предназначенные для по­лучения деталей литьем, называются литейными. Спла­вы, предназначенные для получения деталей обработкой давлением, называют деформируемыми.

Литейные свойства металлов и сплавов характеризуют их способность образовывать отливки без трещин, раковин и других дефектов. Основными литейными свойствами являются жидкотекучесть, усадка, ликвация.

Жидкотекучесть – способность расплавленного металла хорошо заполнять полость литейной формы. Например. Медь даже при перегреве расплава густа и плохо растекается, поэтому из нее нельзя изготавливать изделия методом литья, в то время как ее сплавы (бронза, латунь) и сплавы других металлов (чугун, сталь, магниевые и алюминиевые) достаточно жидкотекучи.

Усадка при кристаллизации – это уменьшение объема металла при переходе из жидкого состояния в твердое. Является причиной образования усадочных раковин и усадочной пористости в слитках и отливках.

Ликвация - неоднородность химического состава сплавов, возникающая при их кристаллизации, обусловленная тем, что сплавы в отличие от чистых металлов кристаллизуются не при одной температуре, а в интервале температур. Чем шире температурный интервал кристаллизации сплава, тем сильнее развивается ликвация, причем наибольшую склонность к ней проявляют те компоненты сплава, которые наиболее сильно влияют на ширину температурного интервала кристаллизации. Для стали, например, сера, кислород, фосфор, углерод. Ликвации бывают внутрикристаллическими (микронеоднородности) и межкристаллическими (макронеоднородности).

Деформируемость (ковкость) − способность металла обрабатываться давлением при ковке, штамповке, прокатке, т. е. принимать нужную форму под действием удара или давления в нагретом или холодном состоянии без признаков разрушения.

Сваркой называется технологический процесс получения неразъемных соединений материалов путем установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого. Сварка является основным процессом получения металлических сооружений, обеспечивая высокую производи­тельность, экономичность и прочность.

Свариваемостью называют способность металла об­разовывать прочное сварное соединение. Хорошей свари­ваемостью обладает низкоуглеродистая сталь, труднее сварить чугун и цветные металлы.

Заключительной стадией изготовления изделий часто является обработка резанием, заключающаяся в снятии с заготовки режущим инструментом слоя материала в виде стружки. В результате этого заготовка приобретает правильную форму, точные размеры, необходимое качество поверхности.

Обрабатываемостью резанием называют способность металла поддаваться обработке резанием. Металлы и сплавы, имеющие высокую твердость, плохо поддаются обработке резанием. Также плохо обрабатываются вязкие металлы с низкой твердостью.

Технологические свойства определяются при технологических испытаниях (пробах), которые дают качественную оценку пригодности металлов и сплавов к различ­ным способам обработки.

Электрооборудование мастерских

По техническому труду

Лекция № 2.9.1

Ручные фрезеры

Курс, группа, факультет : факультет технологии, 2 курс, дневное отделение

Дата проведение занятия : ________________

Цель занятия : изучение назначения, общего устройства, технологических характеристик, принципа работы и мер безопасности при работе с электроинструментами и бытовыми приборами в мастерских по техническому труду.

Задачи занятия:

1. Формирование у студентов минимально необходимых знаний основных законов электричества и освоение методов проведения электрических измерений в электрических цепях и выполнения поверок электроизмерительных приборов

2. Формирование знаний о назначении, общем устройстве, технологических характеристиках, принципах работы и мерах безопасности при работе с электроинструментами и бытовыми приборами в мастерских по техническому труду.

3. Привитие навыков электромонтажных работ в мастерских и выполнения первичных ремонтных работ электрооборудования в мастерских по техническому труду.

План занятия:

1. Назначение, общее устройство и классификация по техническим возможностям и фирмам-производителям фрезеров.

2. Технологические характеристики и принцип работы.

3. Эксплуатация и меры безопасности.

Назначение, общее устройство и классификация по техническим возможностям и фирмам-производителям фрезеров

Фрезер ручной предназначен для обработки дерева, пластика, а также искусственного камня и металла. Возможности инструмента разнообразны, потому что объединяют работу лобзика, дрели и рубанка. Основными операциями, осуществляемыми с использованием фрезера, являются :

Декоративное оформление с использование копиров и шаблонов;
формирование выемок для столярной фурнитуры;
выборка четверти и черновое выравнивание;
качественное шлифование и гравирование;
профилирование прямое или фигурное;
устройство фальцев, шлицов и пазов;
высверливание канавок и отверстий;
нарезка соединительных шипов.

Основными действующими элементами фрезера являются электродвигатель и фреза. При этом в рабочем состоянии фреза совершает вращательные движения, а заготовка – поступательные.

Конструкция ручного фрезера напоминает настоящий фрезерный станок, только выполненный в миниатюре и с расширенными возможностями. Ручной фрезер по дереву состоитиз следующих частей : корпуса с электродвигателем; копировальной втулки; направляющих штанг; держателей для рук; кнопки пуска; подошвы; упоров; фрезы.

Ручные фрезеры предназначены для точных работ, которые корректируются параметром глубины среза, поэтому немаловажными становятся: мощность и скорость вращения, число оборотов, глубина обработки. диаметр режущего инструмента.

Данные параметры являются количественной величиной, которая условно разделяет фрезеры по дереву на три типа : верхний, кромочный и ламельный.

Верхний фрезер - универсальный агрегат, поэтому может быть использован для абсолютно любых работ по дереву. В свою очередь верхние фрезеры бывают двух разновидностей: неподвижные и погружные.

Верхнийнеподвижный фрезер жестко смонтирован на базе двигателя. При работе с этим инструментом настройка глубины фрезерования осуществляется путем перемещения устройства вверх и вниз. Для начинающего столяра сложно будет выполнить свои первые работы с помощью этого инструмента.

Верхний погружной фрезер представляет собой такой вариант устройства, когда двигатель с фрезой может перемещаться по закрепленным на базе направляющих вниз и вверх. Использование этого инструмента удобно тем, что во время обработки детали фрезер не нужно снимать с заготовки.

Фрезер кромочный используется исключительно для снятия фасок, пазов и чистовой обточки кромок заготовки.

Фрезер ламельный используется при изготовлении соединительных пазов. Ламельные и кромочные фрезеры относятся к узкоспециализированным электроинструментам.

В настоящее время пользуются популярностью фрезеры: DeWalt DW615, Makita RP1800F, Интерскол ФМ-62/2200Э, Bosch Pof 1400 Ace, BOSCH POF1200 AE.

Технологические характеристики

Такая характеристика фрезера, как потребляемая мощность , может указывать на об щую производительность агрегата. Иными словами, имея больше ватт, разработчики позволяют установить более крупную фрезу и дают возможность сделать быструю подачу и более глубокий проход без перегрева обмоток. Однако большая мощность влечёт за собой значительное увеличение массы изделия и его габаритов, а высокий крутящий момент не совсем корректно сосуществует со многими «деликатными» оснастками. По этому признаку фрезеры подразделяют на несколько классов: лёгкие (до 700 Вт), средние (700–1500 Вт) и тяжёлые (свыше 1500 Вт). Некоторые производители мельчить не стали и для полноты ассортимента предложили модели мощностью в 2,3 кВт, например, DeWalt DW626 или Makita RP 2300FC (глубина резания 70 мм, вес 6,1 кг, скорость до 22000 об./мин., размер цанги 12 мм). Для сравнения, вес 900-ваттной машины Makita RP 0910 - почти вдвое меньше и составляет 3,3 кг, но до 57 мм уменьшается глубина обработки.

Частоту вращения шпинделя производители «держат» в пределах 20–30 тысяч оборотов в минуту, «кромочники» добивают и до 35000 об./мин. Интересно, что, чем меньше диаметр рекомендованной оснастки (серьёзно зависит от мощности), тем большую скорость может развивать конкретный фрезер. Крупная фреза используется с меньшей частотой вращения, так как скорость движения точки на краю её окружности - значительно выше. Небольшая частота нужна при обработке пластмассы и металла, чтобы не было перегрева рабочей зоны и оплавления материала. Выходит, на деле мы имеем следующую зависимость: потребляемая мощность/размер фрезы/глубина обработки/материал заготовки/скорость вращения - каждый из пунктов влияет на остальные, поэтому его максимальные значения тщательно подбираются производителем.

Чем выше скорость - тем чище получается обработка и тем проще работать с твёрдыми материалами. А вот если нужна высокая точность, или материал более вязкий - есть смысл перейти на меньшую частоту. Именно по этим соображениям большинство фрезеров позволяют для определённых условий и материалов разной плотности сделать предустановку частоты вращения Black&Decker KW900E. Как правило, это плавное или ступенчатое регулирование колёсиком - до 8 позиций. Выбор скорости ложится на практический опыт оператора, но разработчики нередко делают подсказки, указывая рекомендованные цифры в паспортах или на фрезах.

Многие продвинутые машины имеют константную электронику , которая управляет мощностью мотора для стабилизации заранее установленной скорости (Hitachi M12V2). Это помогает компенсировать потерю крутящего момента и предотвращать падение скорости вращения режущего полотна при изменении плотности неоднородного материала или при изменении манеры подачи инструмента.

Мощные фрезеры снабжаются системой «плавный пуск », которая плавно разгоняет инструмент, исключая резкий рывок оснастки и перегрузку сети под действием пусковых токов высокой силы (Bosch GOF 2000 CE). Кроме всего прочего такой агрегат прослужит дольше, так как его узлы защищены от периодичных ударных нагрузок.

Если температура обмоток мотора превышает критическую отметку, в дело вступает система защиты от перегрузок . Реализована она может быть по-разному, начиная от простой индикации соответствующего светодиода, и заканчивая временным отключением питания. Подобная опция свойственна только профессиональным моделям высокого ценового диапазона (Bosch GOF 2000 CE).

Ещё одна полезная функция, получившая куда большее распространение - защита от непреднамеренного пуска . Это дополнительная кнопка, которую для подачи напряжения на мотор необходимо нажать одновременно с основной клавишей. Посредством этого узла пусковая клавиша может блокироваться в нажатом положении, что позволяет во время работы отпустить основную рукоятку. Многие профессионалы очень часто пользуются блокировкой, так как предпочитают вести инструмент, придерживая его не за ручки, а за опорную платформу. Ну, и чтобы закрыть тему пусковой кнопки, упомянём о плавном курке, силой нажатия на который можно регулировать скорость, «газовать». И ещё, некоторые фрезеры не имеют привычной клавиши, а включаются ползунковым устройством.

Принцип работы

Подошва . Опорная площадка ручного фрезера выполняется из штампованного металла (бюджетный вариант) или из алюминиевых сплавов - это важнейший элемент машины. Литая подошва небезосновательно считается признаком высокого класса инструмента, так как она отличается чёткой геометрической формой и хорошим прилеганием к основе - в результате получаем высокое качество работы (AEG OF2050E). Именно на базовой опоре располагаются проушины для крепления всевозможных направляющих приспособлений, револьверный упор, на ней закреплены вертикальные штанги.

Нижняя плоскость опорной платформы обязательно должна быть закрыта специальной накладкой - этот элемент выполняется либо из пластика, либо из лакированной древесины твёрдых пород. Важный момент - это размер отверстия в подошве (проём), очевидно, что он ограничивает максимально допустимый диаметр оснастки (фрезы).

Штанговый механизм . Особенности вертикального перемещения головной части во многом определяют функциональность и производительность всего инструмента. Голова движется по двум направляющим штангам, правильно этот узел функционирует, если фрезу удаётся опустить плавно, без применения излишней силы. Серьёзным минусом базы считается наличие люфтов и перекосов, а также излишнего сопротивления. Этот узел всегда следует содержать в чистоте и в смазанном состоянии.

Глубина погружения фрезы может фиксироваться рычагом, расположенным на одной из рукояток, или специальным винтом (идеальный вариант, если фиксация осуществляется на обеих штангах). На самом деле установка вылета оснастки осуществляется вертикальным упором, который устанавливается с разной степенью точности. Продвинутые машины имеют предустановку согласно вертикальной шкале, либо колёсиком, учитывающим даже доли миллиметров (Metabo OFE 1229). Чем шире, точнее и стабильнее регулировки, тем более функциональный и качественный инструмент у вас в руках.

Если необходимо делать несколько проходов с изменением глубины обработки, можно воспользоваться револьверным упором с несколькими (чаще всего их три) ступенями, ножками разной высоты. По сути, это изменяемая по высоте ответная часть вертикального упора, расположенного на «голове». Револьверная головка позволяет быстро перенастраивать глубину погружения фрезы. Если она выполнена в виде нескольких болтов с резьбой, то ступени можно дополнительно подрегулировать по высоте, вкручивая или выкручивая их.

В некоторых фрезерах верхняя часть (голова) отсоединяется от платформы, благодаря чему инструмент можно закрепить в стационарной конструкции (стойке), или применять в качестве прямошлифовального аппарата, сверхмощной бормашины. Фрезер со специальными отверстиями в подошве иногда закрепляют на верстаке оснасткой вверх, что позволяет обрабатывать мелкогабаритные детали (Hitachi M12SA2).

Узел крепления оснастки. Мы уже говорили, что оснастка закрепляется непосредственно на шпинделе. Фиксируется она с помощью цангового зажима - специальная гайка навинчивается на конус (втулку) с прорезями и зажимает вставленный туда хвостовик. Диаметр цанги должен соответствовать диаметру фрезы, поэтому важно определиться с типом используемых фрез и допустимых диаметров. Лёгкие фрезеры рассчитаны на хвостовики диаметром 6 мм, средние по мощности машины могут зажимать 8-миллиметровые фрезы, например Фиолент МФ 3–1100Э. Самые мощные фрезеры в основном имеют цанги диаметром 12 мм. Очевидно, что крупная, более «забористая», фреза имеет более массивный хвост, а для её вращения нужны особые силовые характеристики. Важно не ошибиться с выбором правильного установочного диаметра фрезы, так как на рынке имеются «европейские» экземпляры с подобными цифрами (6,35; 12,7…), что соответствует определённым долям дюйма.

Как правило, всегда есть возможность в посадочное гнездо большего диаметра установить фрезу с более тонким хвостовиком, для этого придётся воспользоваться специальной переходной втулкой (сменной цангой), которая идёт в комплекте или приобретается отдельно. К «подмене» оснастки следует отнестись очень осторожно, здесь обязательно должна совпадать (с установками в инструменте) рекомендованная частота вращения и скорость подачи фрезера, в противном случае тонкий хвостовик может не выдержать нагрузки и сломаться.

Высококачественная цанга надёжно фиксирует хвостовик строго по оси шпинделя и не допускает появления вибраций, разбивающей кромки фрезы и подшипники инструмента. Более удачными считаются зажимы, в которых имеется большее число прорезей, так как они лучше центрируют фрезу (Bosch GMF 1600 CE).

Чтобы поменять фрезу, обычно необходимо применить два рожковых ключа, если шпиндель блокируется кнопкой или рычагом-зажимом, то только один (Sparky X 205CE). Глубина посадки хвостовика составляет 3/4 или 2/3 его длины, но в любом случае, оснастка имеет специальную разметку.

Вспомогательные элементы (упоры и направляющие). Довольно редко фрезер применяют для работы «от руки» (при черновой подгонке заготовки, декоративной резьбе), чаще же нужна филигранная точность. Вот тут на помощь приходят всевозможные устройства и направляющие, многие из которых входят в базовую комплектацию изделия.

Параллельный, горизонтальный упор позволяет вести фрезер на равном удалении (это расстояние ограничено) от кромки детали. Этот элемент на своих штангах крепится к подошве, где фиксируется винтами. Надёжность фиксации и точность подгонки (на колодке могут быть свои винты/колёсики для коррекции) - вот основные достоинства данного узла. Он по размерам может быть либо на всю ширину опорной площадки, либо состоять из двух отдельных коротких упоров. Изготавливают горизонтальный упор из сплавов или из штампованной стали (бюджетный вариант), плоскость его соприкосновения с заготовкой изолируют съёмной пластиковой накладкой.

Направляющая шина предназначена для прямолинейной подачи фрезера, но, в отличие от параллельного упора, она устанавливается на любом удалении от края заготовки и под любым углом. По сути, это специальная профилированная линейка, закрепляемая струбцинами. К фрезеру вместо горизонтального упора подсоединяют специальный башмак, который ходит по пазам шины и направляет инструмент.

Копировальное кольцо (втулка) - это штампованный элемент, круглая пластина с бортиком, которая вставляется в проём опорной подошвы и образует вокруг фрезы своеобразный упор. Получается, что можно вести фрезер впритирку с шаблоном, получая копию изделия, только немного большего размера. Несомненным плюсом продуманного копировального кольца считается простота фиксации (быстрозажимная конструкция), не требующая центровки (Bosch POF 1200 AE), в противном случае приходится совершать дополнительные телодвижения в плане позиционирования элемента.

Угловой упор позволяет изготовить точную копию детали. При этом заготовка располагается над шаблоном, а фрезер ведётся с опорой на специальный щуп, который зачастую имеет возможность регулировок.

Линейка-циркуль помогает обрабатывать заготовку по радиусу, например, сделать скруглённую столешницу. Площадка циркуля привинчивается к подошве фрезера, а её нога закрепляется штифтом в отверстии, просверленном в центре окружности. Как и в случае с копировальным кольцом, следует учесть, что рабочее отверстие приспособления «пропустит» фрезу только ограниченного диаметра.

Опорный подшипник , расположенный на фрезе, служит для стабилизации инструмента при некоторых видах обработки кромок. Плюсом такой конструкции можно считать надёжное позиционирование фрезера относительно заготовки, минус - такой оснасткой не получится что-либо выровнять, она повторит контур кромки.

Эксплуатация

Очень важно правильно установить регулятор скорости вращения. Если этого не сделать, заготовка может испортиться. В особенности большим риск порчи заготовки становится при работе с большим по диаметру фрезом.

Частоту оборотов подбирайте в соответствии с особенностями предстоящей работы и характеристиками материалов. Чем правильнее будет соотношение частоты вращения фрезы по отношению к характеристикам обрабатываемой древесины, тем более качественной и чистой будет работа.

При выборе фрезера необходимо обратить внимание на рабочее поле, оптимальный размер которого 12000х1200 мм, и на мощность инструмента.

С увеличением диаметра фреза частоту вращения нужно уменьшать. К примеру, фрез диаметром 1 см можно использовать на скорости порядка 20000 об/мин, а изделием диаметром в 4 см лучше работать на скорости до 10000 об/мин. В комплекте с каждым фрезом обязательно идет инструкция. Убедитесь в ее наличии при покупке инструмента. В инструкции указываются все требования, которые необходимо соблюдать для получения хорошего результата. Во время работы вы можете держать фрезер руками или закрепить его на столе. Обрабатывать мелкие изделия удобнее и предпочтительнее именно на столе. В данном случае работа будет максимально качественной. Установка фрезера на подобного рода стол осуществляется шпинделем вверх. При желании также вы можете купить или собрать своими руками станок.

Фрезерование древесины на столе требует соблюдения следующих правил :

1. На поверхности стола должна быть установлена линейка под форму, которую планируется вырезать. Если будет вырезаться полукруг, применяются дугообразные направляющие. В случае создания линий направляющие тоже должны быть ровными.

2. При работе с деталями переменного профиля применяйте узкие линейки с овальным торцом. Прикрепляйте их перпендикулярно по отношению к обрабатываемой заготовке.

При работе с фрезером не забывайте о том, что по обрабатываемому изделию фрезер нужно двигать исключительно в обратном направлении по отношению движения фрезы. В противном случае вы рискуете не удержать инструмент и травмироваться.

Меры безопасности

В комплекте с каждым инструментом идет инструкция производителя. В ней описываются технические характеристики и приводятся рекомендации по безопасной работе с инструментом. При использовании фрезера по дереву необходимо строго соблюдать ряд правил, которые позволяют минимизировать риск травмирования.

Когда вы заканчиваете работать с фрезером или делаете перерыв, обязательно выдергивайте шнур питания из розетки.

При работе с ручным фрезером будьте предельно внимательны и сконцентрированы. Займите устойчивую позицию, чтобы не потерять равновесие, и крепко держите инструмент в руках.

Непосредственно обрабатываемая деталь тоже должна быть прочно и надежно закреплена. Держите фрезер очень крепко. При соприкосновении изделия с заготовкой может произойти довольно ощутимый ответный удар. Если вы будете держать инструмент недостаточно крепко, он может вырваться из ваших рук и нанести травму.

Работайте в подходящей защитной одежде. Следите, чтобы не было свисающих кусков материала, способных намотаться на фрезер. Сама одежда не должна быть слишком свободной. Также рекомендуется надевать респиратор, чтобы защитить легкие от вредной мелкой пыли.

Таким образом, работать с ручным фрезером не так уж сложно. Обязательно запомните требования техники безопасности, выполняйте все в соответствии с инструкцией.

Возможность применения того или иного материала для производства различных изделий определяется целым перечнем качеств и свойств. Основную роль при выборе способа обработки играют технологические свойства металлов и сплавов, именно они определяют возможность их применения для изготовления той или иной продукции.

Основные свойства металлов

Все основные качества металлов и их сплавов можно классифицировать по целому ряду показателей, каждый из которых оказывает существенное влияние на определение сферы применения материала.

• К физическим свойствам металлов относят их вес, теплоемкость, способность проводить электрический ток и другие подобные показатели. Всем понятно, что применение, например, чугуна невозможно в авиастроении, а любой металл, отлично проводящий электричество не применим в производстве изоляторов.
• Механические свойства определяются способностью противостоять различным нагрузкам, к ним относятся твердость, пластичность, упругость и многие другие качества.
• Эксплуатационные качества характеризуют возможность применения металла для эксплуатации в различных условиях — стойкость к истиранию, воздействию высоких и низких температур, и так далее.
• Химические свойства металлов и сплавов определены способностью элементов, входящих в их состав, вступать в реакции с другими веществами. Так, например, всем известно, что золото не поддается воздействия кислот, чего не скажешь о других видах металла.
• Технологические свойства материала определяют перечень производственных процессов, которые применимы к металлу в последующей обработке.

Металлы — технологические свойства

К основным технологическим свойствам стоит отнести следующие характеристики:

• Жидкотекучесть (литейность) — способность материала в расплавленном состоянии заполнять литейную форму, без оставления пустот.
• Свариваемость — способность выполнять неразъемные соединения деталей под действием различных видов сварки (газовая, электрическая, давлением).
• Ковкость (деформируемость) — возможность менять форму изделия в горячем состоянии или при нормальной температуре под воздействием давления.
• Прокаливаемость — способность улучшения различных свойств металла путем закалки на различную глубину.
• Возможность выполнения обработки металла при помощи режущего оборудования показывает возможность выполнения токарных и фрезерных операций.

Все эти технологические свойства металлов и сплавов в комплексе и определяют дальнейшую сферу применения.

Технологические свойства стали

Сталь считается одним из самых распространенных металлов, ее технологические свойства зависят от химического состава, различные примеси, входящие в нее, могут улучшить или ухудшить данные характеристики.

К негативным примесям, существенно влияющим на технологические характеристики, можно отнести серу и фосфор. Излишек данных веществ может привести к красноломкости и хладноломкости соответственно. То есть сталь с избытком серы становится хрупкой при нагреве, а если в ней присутствует большое количество фосфора, то она будет ломаться при отрицательных температурах. Именно поэтому при выплавке стали многие усилия направлены на снижение данных примесей в металле, но, к сожалению, избавиться от них полностью не выходит.

Как видите, химические составляющие стали оказывают огромное значение на ее технологические свойства, поэтому при выборе метода обработки должен выполняться тщательный анализ состава сплава, в противном случае могут возникнуть проблемы, как в производстве, так и при эксплуатации изделия.