Роторы для выполнения термических операций

из "Комплексная автоматизация производства на базе роторных линий "

Термические операции, выполняемые на роторных линиях, делятся на операции общей и местной обработки. Операции общей обработки, при которых вся заготовка подвергается термическому воздействию, не требуют ориентации последней и являются процессами 4-го класса. Применять роторные машины для термических операций общей обработки целесообразно лишь при невозможности массового транспортирования заготовок в неориентированном состоянии, сложности или невозможности автоматического восстановления ориентации заготовки после ее потери при массовом транспортировании или если поштучная обработка в ориентированном состоянии обеспечивает возможность применения более интенсивных технологических режимов. [c.199]
Местные термические операции, поскольку они обеспечивают термическую обработку определенной части заготовки, не допускают массового транспортирования заготовок и являются процессами 3-го класса. Основной и типичной термической операцией является операция нагрева. [c.199]
Роторы для операции нагрева выполняются по любой из кинематических схем роторов для операций 4-го класса, т. е. с осуществлением ввода и вывода заготовок в зону нагрева, расположенную непосредственно в плоскости транспортирования, самим транспортным движением, или в зону нагрева, расположенную выше или ниже этой плоскости, посредством рабочих движений, перпендикулярных к плоскости транспортирования. [c.199]
Некоторые конструктивные особенности нагревательных роторов связаны с тем, что поскольку операции нагрева обычно требуют значительного времени, роторы для этих операций имеют большое число органов (пазов или гнезд для заготовок), располагаемых на минимально возможном шаговом расстоянии. Если шаговое расстояние, допустимое поперечными размерами заготовок или собственно приемников для них, не может быть обеспечено ввиду значительных размеров ползуна приемника, то на одном ползуне в горизонтальной плоскости размещают несколько приемников. [c.199]
Величины вертикальных перемещений приемников определяются исходя из необходимых перемещений заготовок для ввода в зону нагрева и достаточного удаления зоны нагрева от механической части ротора. Но наиболее существенные особенности роторов нагрева и большинства термических роторов вообще связаны с тем, что для этих роторов характерно обычно большое количество заготовок, находящихся в общем нагревательном пространстве или в индивидуальных нагревателях в различных стадиях нагрева. В связи с этим обстоятельством включение роторов для нагрева (а в общем случае и для термических операций) в автоматические линии с непосредственной передачей заготовок требует решения специфической задачи — автоматического реагирования на остановку линии, т. е. на прекращение транспортного движения заготовок в нагревательных роторах, а следовательно, их перемещения относительно зон нагрева. Необходимость в таком реагировании вызывается тем, что при прекращении транспортирования заготовки через нагревательную зону технологический режим нагрева, или термической обработки вообще, нарушается, что может привести к массовому браку. Вероятность остановок, хотя бы и кратковременных, в автоматических линиях значительно выше, чем в самостоятельно работающих термических агрегатах. В роторах для нагрева, работающих в автоматических линиях, неприемлем способ предупреждения брака в связи с прекращением транспортного движения, заключающийся в удалении всех заготовок из зоны нагрева перед каждой остановкой, ввиду того, что автоматическая линия может остановиться в произвольный момент времени. Кроме того, удаление заготовки из какого-либо термического агрегата, работающего в линии (например, из ротора нагрева), привело бы к продолжительным простоям (или к холостой работе) рабочих машин, следующих за термической операцией. [c.200]
Во время работы автоматической линии заготовки поступают в ориентированном состоянии из питающего ротора на приемники в секторе С , где ползуны находятся в крайнем нижнем положении. В следующем секторе Сг ползуны с приемниками, взаимодействуя с передвижным участком кривой, нормально перекрывающим холостую ветвь Вд. и с первым восходящим участком рабочей ветви неподвижного копира, перемещаются вверх, в результате чего заготовки вводятся в первую температурную зону, через которую они транспортируются в сектор С . При дальнейшем вращении ротора в секторе каждый ползун поднимается по следующему восходящему участку кривой, и заготовки поступают в следующую температурную зону, которую проходят в секторе С5 и т. д. После сектора выдержки в верхней нагревательной зоне Су ползуны возвращаются по нисходящей ветви неподвижного копира, который, если это нужно, может быть выполнен ступенчатым. [c.202]
возможность повторного подъема эТоГо ползуна блокируется запоминающим элементом, например подвижным штырем, не позволяющим стрелке занять рабочее положение. Штырь, располагаемый на выступе ползуна, смещается вниз при подъеме ползуна вверх и взаимодействует при нижнем положении ползуна с блокировочным рычагом, расположенным на общей оси с рычагом стрелки. Стрелка в этом случае занимает нормальное положение при начале вращения ротора перед подхо- 1 -ф- -ф- Ф дом к ней следующего пол- —ж— зуна, не совершавшего рабочее движение и не имеющего смещенного вниз запоминающего штыря. [c.207]
Устранение возможности повторного совершения рабочего движения после автоматического реагирования на остановку может быть обеспечено также и запоминанием факта выхода данного ползуна на стрелку и его подъема в верхнее положение посредством отдельного запоминателя (электромеханического или ферромагнитного) и использования соответствующего импульса для задержки возврата стрелки до подхода следующего ползуна. Погашение зафиксированного импульса,поскольку он должен быть использован лишь на участке стрелки, может осуществляться на любом участке пути ползунов. Автоматическое реагирование, обеспечивающее завершение нагрева и вывод из зоны нагрева всех заготовок, находящихся в момент остановки в рабочем секторе ротора, применимо для роторов, выполняющих операции нагрева (или вообще термические операции), после которых непосредственно следует операция остывания, т. е. роторов, для которых любое понижение температуры заготовок после выхода из данного ротора не имеет значения. К таким операциям относится нагрев с целью отжига, отпуска и сушки. [c.207]
А — направление вращения ротора Б — направление вращения стакана копира I — нормальное положение копира II — положение копира после вывода ползунов из зоны нагрева С—стрелка ГР —питающий транспортный ротор ТР р— приемный транспортный ротор. [c.207]
Вопросы автоматического реагирования на остановку ротора существенны для нагревательных и вообще термических роторов при любых способах самого нагрева. [c.210]
Вторую группу специфических вопросов, относящихся к этого вида роторам, составляют вопросы повышения скорости нагрева и обеспечения достаточно высокого энергетического коэффициента полезного действия. [c.210]
Повышение скорости нагрева обеспечивается в наибольшей степени применением высокочастотных (или контактных) методов нагрева. Ввиду того, что высокочастотный нагрев пригоден и экономичен не для всех материалов, сохраняют практическое значение и другие менее интенсивные методы нагрева, например нагрев посредством электрических элементов сопротивления или газовых горелок. Рассмотрим использование нагревательных элементов сопротивления в роторных машинах. Для увеличения скорости нагрева электрическими нагревателями может быть применен нагрев не непосредственно в кольцевом нагревательном пространстве, а в индивидуальных нагревательных матрицах (фиг. 171), имеющих внутреннюю поверхность, соответствующую форме заготовки, и наружные контуры — соответствующие поперечному сечению нагревательного пространства. Рабочий орган ротора имеет ползун с подавателем, приемный паз для заготовки и соосную с ней перфорированную направляющую трубку, несущую нагревательную матрицу. [c.211]
Кольцевом муфеле, открытом сийзу, Показали, что распределение температур по вертикали выражается весьма круто падающей кривой. Потери тепла вследствие теплопередачи через транспортную систему также значительно уменьшаются, так как в зону нагрева входят лишь приемники для заготовок, которые имеют относительно незначительную массу и теплоемкость. [c.212]
Рассмотренный ротор может быть использован и для нагрева в нейтральной или восстановительной атмосфере. Для этого достаточно заполнить рабочее пространство соответствующим газом и лишь пополнять его потери. В зависимости от назначения ротор для нагрева в матрицах также должен обеспечивать определенное автоматическое реагирование на остановку линии и имеет поэтому поворотный стакан копира с описанными выше системами управления. Нагревательные роторы могут быть выполнены и с применением других методов нагрева. Наиболее перспективным является применение высокочастотного метода нагрева заготовок. Самой общей формой использования этого метода нагрева является нагрев в индивидуальных индукторах, смонтированных на роторе и транспортируемых совместно с заготовками. Такие индукторы имеют форму внутренней части, наиболее близко соответствующую форме нагреваемых заготовок, и поэтому обеспечивают наилучший энергетический к. п. д. Питание индивидуальных индукторов, расположенных на роторе т. в. ч., осуществляется посредством скользящих контактов, взаимодействующих с коллектором на валу ротора (фиг. 173, а), или бесконтактным методом посредством расположения на роторе выходной части высокочастотного генератора (фиг. 173, б). [c.213]
Подача и слив жидкости, охлаждающей индукторы, смонтированные на роторе, осуществляются через муфту на нижней части вала ротора, имеющую питающую и сливную кольцевые полости. Для упрощения коммуникации в роторе жидкость сливают также и непосредственно через сливные трубки индукторов в общий кольцевой желоб. [c.213]
При необходимости продолжительной выдержки заготовок при высоких температурах целесообразно применение комбинированного высокочастотного и муфельного нагрева. В этом случае высокочастотный индуктор занимает лишь часть всего рабочего участка ротора, а на остальной части размещается муфельный секторный (или кольцевой) нагреватель. При этой системе нагрева автоматическое реагирование на остановку ротора не осуществимо. [c.217]
И охлаждении время между окончанием нагрева и началом охлаждения не может быть сведено к минимуму ввиду необходимости передачи заготовок с нагрева на охлаждение вследствие этого необходимо некоторое завышение температуры нагрева по сравнению с температурой закалки, что невыгодно с энергетической точки зрения. При остановках линии часть заготовок, находяш,аяся между ротором нагрева и ротором охлаждения, охладится и не сможет получить требуемую твердость после закалки. Передача заготовок в нагретом состоянии вызывает и другие трудности. Более совершенным является способ нагрева и охлаждения в одном роторе. [c.218]
Холостая горизонтальная ветвь 5 -, является продолжением горизонтального участка / рабочей ветви. Управляемые стрелки l — g предусмотрены соответственно перед первым и вторым восходящими участками рабочей ветви и на пересечении холостой ветви Bxi с нисходящим участком рабочей ветви. Холостая ветвь Вх является продолжением горизонтального участка III рабочей ветви. [c.220]
В секторе подачи и приема заготовок приемники располагаются выше уровня охлаждающей жидкости в ваннах. Заготовки, поступающие из питающего ротора в приемники в ориентированном состоянии, поднимаются при вращении ротора в зону нагрева и, после пребывания в ней в течение заданного времени, опускаются вниз с большой скоростью и в секторе закалки погружаются в закалочные ванны. В следующем секторе приемник поднимается вверх и выносит заготовку на уровень приемного транспортного ротора. При остановках ротора, для окончания операций термической обработки всех заготовок, находящихся в стадии нагрева, стакан с копиром поворачивается в сторону, обратную направлению вращения ротора, и все заготовки, находящиеся в рабочем секторе ротора (после стрелки С , заканчивают цикл нагрева и охлаждения. Стрелка С перемещается при этом как и в роторах для нагрева, открывая для всех роликов, находящихся перед ней, путь на холостую ветвь Вх - Стрелка С в начале вращения стакана остается в положении, при котором она перекрывает холостую ветвь Вх,, вследствие чего ролики ползунов направляются далее вниз, и заготовки опускаются в зону охлаждения, а в дальнейшем при вращении ротора поднимаются на уровень расположения транспортных роторов. При взаимодействии же с роликами ползунов, находящихся в момент остановки перед стрелкой Са (для которых этот факт зафиксирован, как было описано выше, определенным положением запоминающих штырей), стрелка Сд открывает проход роликам по холостой ветви, вследствие чего заготовки, не подвергавшиеся нагреву, не поступают в зону охлаждения. После поворота копира на полный оборот ролики всех ползунов расположатся на холостых ветвях. При пуске линии все стрелки снова займут нормальное положение и таким образом после спуска линии восстановится движение ползунов по рабочей ветви. [c.220]

Вернуться к основной статье

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...