Волочильное производство относится к широко распространенной области ОМД, основной продукцией которой является проволока различного профиля и назначения. При волочении заготовку постоянного поперечного сечения протягивают через плавно сужающийся канал волоки, получая в итоге проволоку – универсальный конструкционный материал для практически всех областей промышленного производства. Проволока находит самое широкое применение во всех отраслях промышленности, сельском хозяйстве и других сферах жизни и деятельности человека. Применяется она в виде как готовых изделий (электрические и телеграфные провода, проволока для армирования железобетонных конструкций промышленного и гражданского назначения, обвязочный и упаковочный материал и пр.), так и полуфабриката для производства целого ряда метизов: стальные канаты, сварные и тканые сетки, гвозди, шурупы, детали машин, проволочно-кабельные изделия и др. Проволоку изготовляют в широком ассортименте из самых различных черных и цветных металлов и сплавов, с разными механическими и физико-химическими свойствами.
Классификация проволоки
Классификацию проволоки из стали и сплавов по основным эксплуатационным характеристикам устанавливает ГОСТ 2333-80:
1. По форме поперечного сечения: круглая, фасонного профиля, квадратная, прямоугольная, трапециевидная, трехгранная, шестигранная, овальная, сегментная, зетобразная, иксобразная, клиновидная; периодического профиля, специального профиля.
2. По размерам на группы, тяжелая – 16,0-4,5 мм; толстая – 4,49-1,0 мм; средняя – 0,99-0,40 мм; тонкая – 0,39-0,10 мм; тончайшая – 0,099-0,01 мм.
3. По химическому составу стали:
из низкоуглеродистой стали (С< 0,25%);
из углеродистой стали (С> 0,25%);
из легированной стали;
из высоколегированной стали;
из сплавов с особыми свойствами (коррозионностойких, жаростойких, жаропрочных, прецизионных).
Углерод - элемент, оказывающий наибольшее влияние на механические и технологические свойства стали, особенно стали подлежащей волочению. Увеличение содержания углерода в стали на 0,1% повышает в среднем временное сопротивление на 93-104 МН/мм 2 . Максимальное содержание углерода в стали, подлежащей волочению, не должно превышать 1,10-1,20 %.
4. По виду конечной обработки, обеспечивающей заданный комплекс механических свойств:
термически обработанная: отожженная, отпущенная, закаленная и отпущенная, нормализованная, патентированная, отпущенная под напряжением (стабилизированная);
термически необработанная: холоднотянутая, холоднокатаная, горячекатаная (теплотянутая), калиброванная.
5. По виду поверхности:
без дополнительной отделки поверхности после деформации (в том числе проволока с остатками технологических покрытий- меди, фосфата, буры, наносимых на поверхность при подготовке металла к волочению);
тянутая после предварительной шлифовки, обточки или обдирки на промежуточном размере;
со специальной отделкой поверхности путем удаления поверхностного слоя: полированная, шлифованная, травленая;
покрытая:
с металлическим покрытием: оцинкованная, луженая, омедненная, латунированная, алюминированная и с другими покрытиями:
с неметаллическим покрытием: покрытая полимерами, фосфатированная и с другими покрытиями;
светлая (термически обработанная в защитной атмосфере);
оксидированная (окисленная, термически обработанная с цветами побежалости);
черная (термически обработанная, покрытая окалиной).
Кроме вышеперечисленной классификации проволоки по ГОСТ 2333-80, принято также классифицировать стальную проволоку по временному сопротивлению разрыву, Н/мм 2:Низкой прочности............. <392
Пониженной прочности... 392-784
Нормальной прочности. ... 784-1220
Повышенной прочности... 1220-1960
Высокой прочности........... 1960-3130
Особо высокой прочности. >3130
Для каждого вида и размера проволоки требуется определенная технология изготовления и соответствующее оборудование.
Процесс волочения в современном виде применяется уже более ста лет и, несмотря на простоту его осуществления, является весьма сложным для теоретического представления. На процесс волочения оказывает влияние множество различных факторов, причем, влияние некоторых из них количественно не установлено. Наиболее распространенным является процесс волочения проволоки и прутков круглого сечения.
Схема этого процесса приведена на рис. 1.
Рис. 1. Схема процесса волочения
d 0 - диаметр исходной проволоки; d 1 - диаметр проволоки после волочения; l 0 - исходное значение длины проволоки; l 1 - конечное значение длины проволоки; F 0 - площадь поперечного сечения проволоки до волочения; F 1 - площадь поперечного сечения проволоки после волочения; р - сила волочения
В процессе волочения на проволоку воздействуют 2 сжимающих и 1 растягивающее напряжение (рис. 2). Разноименные схемы главных напряжений способствуют повышению к.п.д. деформации и снижению энергетических затрат процесса волочения. Растягивающее напряжение (σ 1) способствует охрупчиванию металла при волочении. Поэтому необходимо ограничивать степень деформации за проход сквозь волоку. При этом максимальное растягивающее напряжение σ 1 ≤ σ т.
Рис. 2 схемы напряженного и деформированного воздействия на проволоку при волочении
Сжимающие напряжения (σ 2 ; σ 3) вызывают внешнее трение в канале волок.
Геометрические зависимости между показателями деформации протягиваемого металла в процессе волочения основаны на законе постоянства объема металла, который гласит, что объем металла V 0 до волочения через любую волоку п равен этому же объему металла V K после волочения через волоку п, т.е. V 0 = V к . Обозначив объем металла до волочения через произведение L 0 F 0 или V 0 F 0 , а после волочения соответственно через L K F K или V K F K получим
Если проволоку подвергнуть волочению, то изменится её площадь поперечного сечения (F
) в сторону уменьшения, а длина (L
) при этом возрастет. Изменение геометрических размеров при волочении называют обжатием. 
Но часто пользуются такими показателями, как коэффициент вытяжки. Суммарный коэффициент вытяжки равен произведению единичных коэф. вытяжки.
Механические характеристики, получаемые при испытании проволоки приведены ниже:
Классификация способов волочения
К стальной проволоке зачастую предъявляется целый комплекс требований, удовлетворение которых вызвало необходимость создания большого количества разновидностей процесса волочения.
В производстве стальной проволоки применяется большая часть известных способов волочения. Эти способы можно классифицировать следующим образом:
1. По количеству одновременно протягиваемых проволок:
Однониточное - протягивание проволоки на волочильном стане в одну нитку.
Многониточное – на барабане волочильного стана протягивается одновременно 2, 4, 6 или более ниток проволоки. При волочении стальной проволоки большой эффект даёт снижение скорости волочения за счет увеличения количества ниток.
2. По виду получаемого продукта:
Непрерывное волочение в мотки, катушки или бунты, т.е. когда продукт свернут для последующей транспортировки.
Прутковое - продукт получается в виде калиброванных прутков.
3. По количеству переходов:
Однократное - волочение через одну волоку на однократном волочильном стане (рис. 2 а, б.). Волочильные станы протягивают проволоку через волоку за счет сил трения при намотке её на барабан. При однократном волочении проволока наматывается на барабан, а затем снимается с барабана в виде мотка или перематывается на катушку. Проволока наматывается на нижнюю часть барабана - галтель и по мере поступления новых витков, предыдущие поднимаются по барабану, чем обеспечивается непрерывность процесса.
В практике волочильного производства высоту галтели чистового барабана принимают равной от 10 до 40 диаметрам проволоки, а тангенс угла уклона равен от 1/15 до 1/30.
Между образующей галтели барабана и образующей «юбки» барабана делают закругление, радиус которого составляет 1,5-2,0 среднего диаметра проволоки, протягиваемой на этом барабане.
После схода проволоки с галтели она в виде свободных витков лежит на барабане, а силы трения между витками бывает достаточно для осуществления непрерывного процесса волочения.
Однократное волочение при производстве стальной проволоки применяют в основном для волочения толстой, трудно деформируемой и фасонной проволоки.
Рис. 3. Принцип однократного волочения:
а) Схема однократного волочения
1 - устройство размотки; 2 – мыльница с волокой; 3 - тянущий барабан; 4 - устройство намотки
б) Схема действия сил на барабане при волочении проволоки.
4- корпус барабана. 5-галтель барабана; 6- «юбка» барабана; F - сила давления набегающего витка, К - сила трения между витками, S - сила воздействия соседнего витка; Р - сила волочения; Q - сила натяжения сбегающей ветви; γ -угол конусности барабана; α - угол отклонения набегающего витка.β - угол конусности "юбки" барабана.
Однократная машина с перевернутым барабаном изображена на рис. 1. Витки протянутой на этой машине проволоки под действием собственной массы падают на специальное приемное устройство, на котором можно накопить до 2 т проволоки. Остановка машины необходима лишь при сменах волок и приемного устройства. Большим преимуществом такой машины является сравнительно быстрое охлаждение проволоки благодаря тому, что она не задерживается на барабане.
Рис. 4. Однократная волочильная машина с перевёрнутым барабаном:
1- протягиваемая волока, 2- барабан, 3- станина, 4- мыльница с волокодержателем, 5- приёмное устройство, 6- привод, 7- педали управления.
Многократное волочение, когда на волочильном стане обжатие производится последовательно в нескольких волоках.
Многократное волочение может проводиться с накоплением проволоки на барабане или без накопления проволоки. В первом случае значительное количество проволоки накапливается для охлаждения на предыдущем барабане волочильного стана, а затем протягивается и накапливается на последующем барабан. Скорости барабанов увеличиваются ступенчато и не регулируются (рис. 5). Во втором случае скорости барабанов регулируются в соответствии с вытяжкой проволоки между барабанами - прямоточное волочение (рис.6). Многократное волочение со скольжением осуществляется с относительно большим смешением проволоки по барабану (линейная скорость волочения проволоки на промежуточных барабанах -шайбах ниже линейной скорость барабана) применяется для волочения тонкой проволоки на жидкой смазке (рис.5).
Многократное волочение перед однократным имеет следующие преимущества:
- автоматический переход с одного обжатия на другое;
- увеличение скорости на чистовом барабане при постоянной скорости на размотке;
- улучшение условий волочения (уплотнение слоя смазки на поверхности проволоки).
Производство тонкой и тончайшей проволоки осуществляется только на станах многократного волочения. Кратность волочения определяется величинами единичных и суммарных обжатий.
Непрерывность процесса обеспечивается, если соблюдается постоянство секундных объемов металла протягиваемого через каждую волоку.
Рис. 5. Многократный волочильный стан магазинного типа
Основным условием непрерывного волочения с накоплением является превышение вытяжки проволоки в волоке над отношением скоростей последующего и предыдущего барабанов. При накоплении проволоки на барабане его останавливают и часть проволоки сматывают на последующий барабан. Иногда возможно некоторое изменение отношения i (i – отношение скорости вращения последующего барабана к предыдущему) за счет установки вариаторов скорости.
Тогда на некоторое время устанавливают скорости волочения такие, чтобы µ < i, пока не израсходуется запас проволоки на предыдущем барабане, а затем регулируя скорости добиваются, чтобы µ > i.
При достаточной емкости волочильного барабана, а это необходимо также и для хорошего охлаждения проволоки, обеспечить непрерывность процесса в течение долгого времени можно, если µ=E*i, где Е =1,03 -1,05 - коэффициент накопления.
Увеличение коэффициента ведет к быстрому накоплению проволоки на барабанах и частым остановкам стана, что затрудняет их обслуживание. Подставив в выражение значение диаметров и значение i по паспортным данным стана легко рассчитать маршрут волочения.
На рис. 6 приведена схема наиболее распространенных конструкций волочильных станов магазинного типа.
Рис. 6. Схемы машин многократного волочения магазинного типа с одинарными барабанами обычного типа (а), двухступенчатыми барабанами (б), барабанами с внутренним полым валом для проводки проволоки (в), сдвоенными двухъярусными барабанами (г), сдвоенным наружным и внутренним барабанами (д):
1- промежуточный барабан; 2 - чистовой барабан; 3 - направляющий ролик; 4 - нижний направляющий ролик; 5 - поводковое устройство; 6 - промежуточный двухступенчатый барабан; 7 - чистовой двухступенчатый барабан; 8 - верхний барабан; 9 - нижний барабан; 10 - внутренний барабан; 11 - наружный барабан; 12 - опорные валки.
Проволока при переработке на этих машинах протягивается через волоку и наматывается на барабан, на котором создается определенный запас витков проволоки (до 1/3 барабана). Далее через поводковое устройство, верхний и нижний направляющие ролики проволока поступает в волоку следующего барабана; затем то же самое повторяется на следующих барабанах.
Широкое распространение получили машины магазинного типа с двухступенчатыми барабанами (см. рис. 6, б ). Обе ступени барабана, вращаясь на одном валу с одинаковым числом оборотов, из-за различных диаметров барабанов имеют разные окружные скорости, что обеспечивает постоянную кинематическую вытяжку. Двухступенчатые волочильные барабаны выгодно отличаются от одноступенчатых барабанов тем, что при равной производственной площади и незначительно больших первоначальных затратах позволяют применять обжатия в два раза и больше. При этом удельный расход электроэнергии за один переход меньше на 10 - 20 %, чем при волочении на одноступенчатых барабанах. Стан для волочения проволоки, принципиальная схема которого показана на рис. 6, в ., отличается от двух первых системой проводки. Проводка проволоки на этом стане закрытая, она несколько сложней обычной, но вероятность травмирования при такой проводке меньше.
Принципиальным отличием прямоточных станов является автоматическое регулирование линейных скоростей вращения барабанов в соответствии с вытяжкой проволоки между блоками. Скорость волочения задается последним чистовым блоком. В соответствии с натяжением проволоки передаваемой на регулировочный ролик между предпоследним и последним чистовым барабаном система автоматического регулирования скоростей барабанов устанавливает скорость предпоследнего барабана.
Рис. 7. Схема прямоточного волочильного стана с автоматическим регулированием скорости барабанов
Скорость равна V n = µ, где V n - скорость чистового барабана, вытяжка µ= D 2 n /D 2 n -1
. Аналогичным образом устанавливаются скорости волочения по всем блокам. Управление приводом блоков осуществляется автоматически путем изменения частоты тока двигателя.
Таким образом, при установке любого маршрута, стан автоматически подстраивается и скорости устанавливаются таким образом, чтобы μ=i. Прямоточные станы позволяют более точно и широко регулировать противонатяжение. Уменьшение нагрева проволоки в процессе волочения достигается за счет снижения частных обжатий и интенсивного охлаждения волок и барабанов.
У станов многократного волочения петлевого типа регулировка скоростей тянущих барабанов осуществляется за счет изменения положения натяжных роликов (балерин), связанных с реостатами цепи эл. двигателей приводов барабанов.
Рис. 8. Схема управления скоростью барабанов многократного волочильного стана петлевого типа
На барабанах проволока наматывается в количестве 6-12 витков для устранения проскальзывания и охлаждения. При переходе на следующий барабан перед поступлением в волоку проволока проходит натяжной ролик, образуя петлю. К преимуществам станов петлевого типа относятся:
Практически неограниченный выбор единичных обжатий;
Возможность регулировки противонатяжения;
Более высокая по сравнению со станами магазинного типа производительность;
Отсутствие перекручивания проволоки.
Рассмотренные выше станы многократного волочения, работающие без скольжения проволоки на промежуточных барабанах, применяют наиболее широко. Их используют для волочения проволоки почти всего сортамента, при этом обеспечивается высокая производительность. Кратность машин до 15 и более, поэтому можно применять большие суммарные обжатия. Единичные обжатия допускается изменять в широком диапазоне.
Если проследить эволюцию машин многократного волочения, то она сводится к выявлению более совершенного способа синхронизации скоростей проволоки во всех переходах машины и борьбе с существенными недостатками предшествующих конструкций и технологий. Основной принцип непрерывного многократного волочения проволоки заключается в постоянстве секундных объемов металла во всех переходах волочильной машины, где через каждую его волоку должен проходить одинаковый объем металла в единицу времени. Осуществление этого принципа на практике с самого начала потребовало обеспечения в той или иной степени синхронизации скоростей тянущих барабанов. Поиск наилучшего решения этого вопроса продолжается и в настоящее время. Возможны два способа согласования скоростей проволоки с окружными скоростями тянущих барабанов в переходах машины при непрерывном процессе - полное и неполное. Самые простые многократные машины непрерывного действия работают по неполному способу согласования скоростей - со скольжением проволоки на тянущих барабанах (шайбах), при котором окружная скорость на каждом промежуточном барабане должна быть всегда несколько больше скорости движения проволоки на этом барабане. Машины, основанные по этому принципу, появились более ста лет назад (в 1871 г.) и широко применяются в настоящее время. Однако скольжение проволоки по барабану особенно нежелательно при многократном волочении жестких или очень вязких металлов или сплавов. В первом случае наблюдается быстрый износ барабанов, а во втором - большое количество царапин и прочих поверхностных дефектов на проволоке. Машины со скольжением имеют повышенный расход энергии на трение, у них нет возможности варьировать обжатиями в переходах ввиду постоянства уменьшает время на их охлаждение. Поэтому с момента появления этого типа машин началось совершенствование их конструкции в целях уменьшения и ликвидации скольжения проволоки о поверхность барабана кинематических вытяжек; количество витков на барабанах ограничено условиями процесса, что уменьшает время ее охлаждения.
Общими недостатками, присущими машинам с противонатяжением, как петлевым, так и прямоточным, являются малое охлаждение проволоки в связи с кратковременностью пребывания ее на каждом барабане, косвенное охлаждение проволоки, тянущих барабанов и волок, значительные их габариты и металлоемкость. Машины с противонатяжением в связи с необходимостью синхронизации скоростей барабанов требуют создания достаточно сложных и дорогих систем автоматизированного электропривода. Из проведенного далеко не полного анализа известных типов машин несложно сделать следующие выводы:
Появление каждого нового типа машин устраняло в известной мере недостатки предыдущих, но появлялись новые, что также ограничивало области их применения.
Основа непрерывного волочения в машинах с противонатяжением - синхронизация скоростей - достигается слишком большим усложнением машин и их удорожанием.
Дальнейшему существенному росту скоростей волочения, и, соответственно, увеличению производительности на современных машинах сухого волочения с противонатяжением препятствует несовершенная система охлаждения проволоки, тянущих барабанов и волочильного инструмента.
В ряде работ отмечается, что наиболее радикальным решением проблемы охлаждения проволоки при волочении является применение высокоэффективной жидкой смазки, играющей одновременно роль охлаждающей эмульсии. Поэтому существенное увеличение скорости волочения может быть достигнуто при переходе на машины мокрого волочения, где обеспечить полный отвод тепла деформации легче всего.
Станы мокрого волочения со скольжением представляют ряд дисков (шайб) разного диаметра, которые расположены на одном валу. Перед каждым диском (тяговой шайбой) расположены волокодержатели с волками. Для изменения направления движения и перехода от одного барабана к другому имеются обводные шайбы, имеющие одинаковый диаметр с рабочими. Волоки, тяговые и обводные шайбы погружаются в жидкую смазку, которая непрерывно их омывает в процессе волочения. Смазка в этом случае уменьшает трение в волоках, на тяговых и холостых шайбах и одновременно охлаждает шайбы и волочильный инструмент. Разница скоростей тяговых шайб i обеспечивается за счет изменения диаметра шайбы или её угловой скорости Передаточное число i имеет постоянное значение и заложено в конструкции стана.
При заправке стана проволоку протягивают через первую волоку, наматывают 1 -3 витка на тяговую шайбу и протягивают через вторую волоку, затем операция повторяется. После заправки стана проволоку наматывают на чистовой барабан или катушку. Если к выходному концу приложить силу превышающую силу волочения.
Многократные машины со скольжением (рис. 9) характеризуются постоянной скоростью вращения всех промежуточных и чистового шкивов на протяжении всего цикла волочения и вместе с тем некоторым относительным скольжением проволоки на промежуточных шкивах, которое может меняться в ту или другую сторону в зависимости от износа канала волок. Сила волочения развивается вытяжными шкивами благодаря силам трения, которые возникают между соприкасающимися поверхностями шкива и охватывающей его проволокой.
Рис. 9. Машина для волочения со скольжением:
1 - ступенчатый шкив; 2 - отделочный шкив; 3 - ванны для эмульсии;
4 - волокодержатель; 5 - ванна для слива эмульсии; 6 - клапан эмульсионного насоса; 7 - приемная катушка (под защитной сеткой); 8 - коробка скоростей; 9 - шкив текстропной передачи; 10 - указатель скорости волочения
На машинах со скольжением скорость вращения шкивов на 2 - 4 % превышает скорость выхода проволоки из волоки. Такие машины в зависимости от расположения и конструкции рабочих шкивов могут быть с горизонтальными или вертикальными шкивами. Шкивы могут быть цилиндрическими или ступенчатыми. Станы с цилиндрическими шкивами применяют сравнительно редко. Более распространены станы со ступенчатыми шкивами, применяемые для волочения преимущественно тонкой и наитончайшей проволоки. Станы для волочения проволоки средних и тонких диаметров имеют 5 - 15 волок, а для тончайшей и наитончайшей и микронной проволоки 9 - 25 волок.
У машин с цилиндрическими шкивами увеличение окружных скоростей каждого последующего шкива осуществляется путем непосредственного увеличения частоты вращения шкивов. Диаметры всех шкивов одинаковы.
На рис. 10 изображена машина многократного волочения с горизонтальными ступенчатыми шкивами, позволяющая вести волочение на жидкой смазке в 15 переходов. Такую машину условно принято называть 15/200, где 15 - число протяжек, а 200 - диаметр последнего шкива, мм. Машина имеет две пары ступенчатых шкивов.
1 - ступенчатые шкивы; 2 - волокодержатели; 3 - чистовой барабан;
Машины многократного волочения могут иметь от одного до нескольких ступенчатых шкивов. Повышение окружных скоростей на отдельных ступенях волочения достигается увеличением диаметров ступеней шкивов. На машинах могут быть все ступенчатые шкивы рабочими или попарно - один рабочий, а другой - направляющий. Рабочие поверхности ступенчатых шкивов современных машин образуются сменными кольцами из износостойкой стальной ленты или наплавляются износостойкими сплавами. В последнее время для ступенчатых шкивов начали использовать легкие керамические материалы, обладающие весьма большой износостойкостью.
По виду применяемой смазки:
1. Сухое - используются порошкообразные мыла и их смеси.
2. Мокрое - при волочении смазкой являются водные эмульсии.
3. Волочение на консистентных смазках (парафин, масла и др.).
По температуре волочения:
1. Холодное волочение без подогрева металла. Температура нагрева металла за счет деформации и трения в волоке в расчет не принимается, хотя температура деформации может быть значительной и достигать температуры начала рекристаллизации.
2. Теплое волочение с нагревом металла до начала деформации ниже температуры рекристаллизации. Теплое волочение в существе своем является низкотемпературной термомеханической обработкой.
Достижения металловедения при исследовании высоко - и низкотемпературной термомеханической обработки, расширение сортамента проволоки, появление новых классов сталей будет способствовать расширению использования волочения с нагревом металла. Например, в настоящее время разработаны сложнолегированные нестабильные аустенитные стали, упрочняемые теплой деформацией, так называемые трип - стали (0,3% С; 1,93% Si; 9,02% Сг; 7,9% Ni; 1,7% Мп; 4,1% Мо). Эти стали перспективны с точки зрения получения высоких значений прочности и пластичности.
3. Горячее волочение с нагревом металла до начала деформации выше температуры рекристаллизации. При горячем волочении достигается уменьшение обезуглероживания, улучшается структура, повышается пластичность проволоки. Расход электроэнергии на производство проволоки снижается в 3-5 раз. Высокомарганцовистая сталь Г-13 (содержащая 1,0 -1,4%С, 10-14% Мп) обладает очень высокой упрочняемостью при деформации в холодном состоянии, что и является причиной ее высокой износостойкости при ударных нагрузках. Волочение такой проволоки требует применение небольших обжатий и термообработки после каждого перехода. При этом после каждой термообработки необходимо проводить подготовку поверхности. Для получения проволоки из этой стали используется горячее волочение. Термическая обработка этой стали заключается в закалке в воде с температур 1050 + 1100°С. При быстром охлаждении полностью исключается выделение карбидов и образуется аустенитная структура.
Схема горячего волочения этой проволоки приведена на рис. 11.
Рис. 11. Схема горячего и теплого волочения с предварительным электроконтактным подогревом:
1 - катушка с проволокой; 2 -контактный ролик; 3- источник тока; 4-суспензия графита в воде; 5-волока; 6-охлаждение проволоки водой; 7- тянущий барабан.
4. Волочение при низких температурах с охлаждением металла ниже 273°К до начала деформации. Способ может быть использован при волочении некоторых легированных сталей, деформационный нагрев которых вызывает нежелательные фазовые превращения.
По виду используемого волочильного инструмента:
Волочение через обычные монолитные волоки из твердого сплава, алмазов или синтетических сверхтвердых материалов.
Волочение через составные волоки. Применяется в основном для волочения фасонных профилей, когда невозможно сделать монолитную волоку необходимой формы сечения.
Волочение в роликовых волоках
Волочильные машины для калибровки прутков.
а) Цепные волочильные станы
Эти станы самые распространенные. Волочильный стан простой конструкции (рис. 12) состоит из станины 2, на одном конце которой установлена стойка (люнет). В стойке укрепляют волоку и неприводную звездочку 3, на другом конце - приводную звездочку 4. Между этими звездочками натянута бесконечная цепь 5, верхняя часть ее движется по направлению от волоки к приводной звездочке. Движение цепи осуществляется электродвигателем 6 через зубчатый редуктор 7.
Рис. 12. Волочильный цепной стан
В верхней части станины по направляющим движется на катках тележка 8, служащая для захвата переднего конца металла и протягивания его через волоку. На тележке смонтированы клещи 9 и крюки 10, которые с помощью рычага зацепляются за палец одного из звеньев цепи. Клещи обеспечивают зажим переднего конца протягиваемого металла.
Когда протягиваемый пруток пройдет целиком через глазок волоки, тележка от упругих сил цепи получит толчок, благодаря которому скорость ее становится несколько больше, чем скорость движущейся цепи. В момент ускорения тележки крюк 10 освобождает палец цепи и под действием груза 11 поднимается, освобождая тем самым тележку от цепи. При помощи механизма возврата тележка возвращается в исходное положение, и процесс повторяется.
У современных волочильных станов с целью увеличения скорости и, следовательно, производительности волочения значительно увеличивают длину волочения. Однако увеличение скорости волочения является только одним из факторов, способствующих увеличению производительности станов. Для повышения производительности волочильных цепных станов в современных конструкциях предусматривают: многопрутковое волочение, механизированный возврат тележки, автоматический захват прутков и автоматическое зацепление крюка, механизированное сбрасывание прутков со стана на стеллажи, принудительную подачу прутков в волоки пневматическими, гидравлическими или механическими выталкивателями, исключающими необходимость заострения концов прутков.
Многопрутковое волочение является одним из наиболее эффективных способов увеличения производительности волочения станов. Число одновременно протягиваемых прутков в станах новейших конструкций достигает 10. Наибольшее распространение получили многопрутковые станы с горизонтальным расположением волок. Такое расположение принимается, когда количество волок не превышает пяти; при большем их количестве применяют вертикальное расположение.
б). Реечные волочильные станы
Реечные волочильные станы различают в основном по типу привода. В одном случае зубчатые рейки прикрепляют к передвигающейся тележке, а привод устанавливают неподвижно. Такие станы работают реверсивно - протяжка прутков на них осуществляется в двух противоположных направлениях. Эти станы применяют для волочения профилей больших сечений и одновременного волочения нескольких прутков. В другом случае рейки прикрепляют к станине волочильного стана, а привод устанавливают неподвижно на тянущей тележке. В этой конструкции тележка, электродвигатель и привод представляют собой одно целое и передвигаются вместе. Волочение осуществляется только в одном направлении. Эти станы применяют для протяжки прутков небольших сечений.
Увеличение мощности реечных станов второго типа невозможно из-за необходимости применения более мощных двигателей, которые нужно монтировать на тележках и передвигать вместе с ними. Управление станами реечного типа полностью автоматизировано.
Реечные волочильные станы выпускают с силой тяги 14; 23; 35; 55 кН. Для станов с силой тяги 14 кН мощность двигателей составляет 10 кВт. Максимальная скорость волочения находится в пределах 66 - 130 м/мин. Максимальная длина протягиваемых прутков составляет 17 - 36 м.
Преимуществом реечных станов является то, что рейки их расположены по боковым стенкам станины по всей длине стана, и поэтому в отличие от обычных одноцепных станов пространство под протягиваемыми прутками остается свободным. В это пространство прутки падают по завершении волочения. Затем они скатываются по наклонной плоскости и попадают в карманы. Благодаря этому тележку автоматически можно возвращать с большой скоростью в исходное положение.
в). Непрерывный цепной волочильный стан
Существуют конструкции волочильных станов (рис. 13), в которых протягивание прутков осуществляется при помощи двух цепей, напоминающих тракторные гусеницы (отсюда станы называют иногда гусеничными). Пруток протягивается между двумя бесконечными цепями 3, которые получают вращение от звездочек 4, затем он попадает в волоку 2 пли во вращающийся роликовый калибр. Бесконечная цепь состоит из втулочно-роликовых звеньев, соединенных между собой через каждые два-три шага осями. На осях закреплены подающие элементы, по длине которых сделан полукруглый ручей.
Рис. 13. Схема непрерывного цепного стана
Конец прутка по периметру поперечного сечения зажимается подающими элементами, а необходимое усилие обеспечивается нажимными винтами 5 и 7, которые передают это усилие через опорную балку 6, тарельчатые пружины и опорные стойки. Стойки через опорные ролики 9 передают усилие зажатия подающим элементам. Усилие, необходимое для вталкивания или выталкивания прутка из волочильного очка при заданной величине обжатия, создается за счет сил трения. Длина цепи такова, что материал соприкасается с достаточным количеством зажимающих звеньев для того, чтобы обеспечить относительно низкое удельное давление на поверхности протягиваемого прутка. Вышедший из волоки конец прутка 8 захватывается следующим механизмом, при этом создается непрерывность процесса волочения.
Для синхронизации движения цепей привод каждого подающего механизма имеет самостоятельную шестеренную клеть с индивидуальным электромотором и переменной или общей частотой вращения, а также редуктор со сменными шестернями.
Непрерывные станы позволяют существенно повысить производительность цехов, облегчают создание поточных линий при производстве прутков.
г). Комбинированные волочильные станы
В комбинированных волочильных станах в одну линию совмещаются операция волочения с операциями резки прутков на мерные длины, а также полировки и укладки готовых прутков. Обычно такие имеют сдвоенный разматыватель поворотного типа, барабаны его расположены на противоположных концах поворачивающейся платформы. Такой разматыватель позволяет в одно и то же время на одной стороне стана заправлять моток, а на другой его вырабатывать. С барабана проволока при помощи подающих роликов поступает к роликоправильной машине предварительной правки. После предварительной правки заостренный конец направляется в волоку волочильного стана. Передний конец проволоки протягивается через волоку, а затем в зависимости от конструкции стана (в нашем случае он барабанный) осуществляется правка проволоки. Правильное приспособление имеют вертикальные и горизонтальные правильные ролики, что позволяет вести правку прутков не только круглого, но и квадратного, шестигранного, а также прямоугольного сечений.
После правки прутки разрезаются на мерные длины летучими ножницами, которые двигаются с той же скоростью, что и пруток в процессе его резки. Для резки мерных прутков применяют механические, гидравлические и фотоэлектрические блокировки ножниц в зависимости от положения конца прутка. Например, при фотоэлектрической блокировке фотоэлемент устанавливается на некотором расстоянии от ножей, равном требуемой длине. Когда движущийся пруток пересечет луч света, фотоэлемент дает импульс для включения ножниц.
Отрезанные прутки могут быть направлены в правильно-полировальную машину. Полировка осуществляется двумя группами дисков. В той же машине находятся правящие втулки, расположенные между двумя группами дисков. После правки и полировки прутки поступают на разгрузочный стол, который слегка наклонен в направлении к стеллажу, расположенному за полировальной машиной. Свободное скатывание прутков со стеллажа показывает, что они хорошо выпрямлены.
Сегодня производство металлических изделий является наиболее востребованной отраслью производства. К этим типам производства можно отнести и изготовление таких изделий из металла, как проволока, железные пруты, и трубы не слишком большие по диаметру. Стоит отметить, что для изготовления всех этих металлических изделий требуется наличие специального оборудования, к нему непосредственно относится волочильный стан.
Устройство волочильного стана.
Данное оборудование предназначено для того, чтобы протягивать изделие через так называемую волоку, иными словами специальный глазок, при этом размер его сечения является меньшим, нежели размер сечения исходного материала. Волочильные станы, в непосредственной зависимости от их принципа работы могут подразделяться на станы движение металла, в которых является прямолинейным. И станы, в которых обрабатываемый металл наматывается на барабанное устройство.
Волочильные станы первой категории могут быть реечными и цепными. Их используют для волочения и калибровки таких изделий, как прутки, трубы небольшого диаметра и других подобных изделий. Такой материал не нужно сматывать в специальные бухты.
Второй тип волочильных станов, металл в которых наматывается на барабанное устройство, используется наиболее часто для изготовления таких материалов, как металлическая проволока, а так же специальный профильный материал. Стоит отметить, что данный тип стана можно, в свою очередь, подразделять на станы однократного действия. На многократные станы, которые работают со скольжением. На станы многократные, которые работают без скольжения, и наконец, на станы многократного действия, которые работают с противонатяжением.
Данное оборудование включает в себя три основных рабочих элемента, этими рабочими частями являются устройство для размотки металлического материала, сама часть, которое производит волочение, и готового изделия.
Принцип работы волочильного стана.
Принцип работы данного устройства выглядит следующим образом. Материал подлежащий волочению через корзину приемочного отделения а также через специальные роликовые устройства, направляющего характера выдается на ролик, и далее на ролик установленный в каретке компенсирующего типа. Уже с этой каретки материал выдается прямо на само волочильное устройство.
Использование такого органа, как компенсирующая каретка важно для того, чтобы предотвратить обрыв проволоки, в случае резкого торможения волоки или резкой остановки работы всего устройства. Суть этого рабочего механизма чрезвычайно проста: во время внезапной остановки при подаче заготовки, блоки оборудования еще какое-то время продолжают вращение и соответственно требуют выдачи еще какого-то определенного количества заготовочного материала. В это время каретка компенсирующего типа волочильного стана производит движение по направлению вверх и таким образом освобождает необходимое количество материала, который собственно поступает на волочильное устройство и таким образом обрыв не имеет место.
На последней стадии волочения материал проходя подвергнутый волочению поступает на нижний волочильный барабан сдвоенного типа, после чего посредством ролика перекидного типа он выдается на барабан расположенный вверху, который является накопительным. Именно посредством того, что верхний барабан накапливает проволоку, ее можно будет подать в случае резкого торможения устройства.
После процедуры волочения, проволока выдается на специальное рихтовальное устройство, которое служит для того, чтобы придавать изделию изгибы и заданную форму. Работа волочильного стана происходит непосредственно от электрического двигателя.
1. Краткая характеристика цеха
ЦЛП №11 является самостоятельным структурным подразделением сталепроволочно-канатного производства, относится к основным цехам и специализируется на выпуске проволоки из высоколегированных, легированных, углеродистых, коррозионностойких, жаропрочных, прецизионных марок сталей различных диаметров, стали в прутках со специальной отделкой поверхности, профилей из легированных, углеродистых и нержавеющих марок стали, гвоздей.
Цех легированной проволоки производит около 50% продукции в тоннаже и денежном выражении выпускаемой БМК, кроме готовой продукции цех изготавливает полуфабрикаты для цехов:
Для цеха №10- заготовку под микронные нержавеющие марки и сплавы сопротивления;
Для цеха №12- заготовку под ленту для прикуривателя;
Для цеха №4, №5, №3- заготовку для канатов.
В состав ЦЛП №11 входят следующие участки:
Травильный участок, участок СВС, волочильный участок №1, волочильный участок №2, термический участок №1, термический участок №2, ТЦА №4, линия стабилизации, участок метизов, участок сортировки и упаковки продукции, лаборатория, ЦТРО (участок по ремонту электрокар, участок по монтажу и малой механизации, механические мастерские, участок по ремонту электрооборудования ПЛП, участок по ремонту механо- и электрооборудования кранов и лифтов, участок по ремонту сантехнического оборудования ГОЩ, участок по ремонту вентиляции и газового оборудования), машинисты кранов, участок хозяйственных работ.
ЦЛП №11 предназначен для выпуска проволоки легированных марок сталей. Цех изготавливает 120 марок сталей диаметром от 0.3 до 12.0 мм.
ЦЛП №11 не имеет отдельного финансирования и не является юридическим лицом. Во владение и пользование цеху выделяются основные средства и материальные ресурсы, необходимые для выполнения задач, поставленных перед цехом.
2. Технологический процесс цеха
Для выполнения процесса волочения проволоки, сталь разнообразной номенклатуры по маркам стали и большому диапазону по размерам, применяются барабанные волочильные станы различных типов. Все они независимо от их деления на различные группы по способу волочения, размерам протягиваемой проволоки и другим конструктивным особенностям состояния из следующих основных узлов: протягивающего барабана, создающего силу волочения, электропривода к нему, состоящего из редуктора, через который подается вращение от электродвигателя к барабану, приводного электродвигателя постоянного или переменного тока, сочлененного с редуктором посредством эластичной муфты или клиноременной передачи, щита станции управления и пульта управления
Таков состав основных узлов стана при индивидуальном электроприводе на каждый барабан.
В групповом электроприводе передача вращения от электродвигателя ко всем барабанам стана осуществляется через общую трансмиссию, при этом в состав электропривода входят: приводной электродвигатель, устройство, передающее движение от электродвигателя трансмиссии, и щит управления электроприводом. Трансмиссионное устройство входит в состав стана.
По кратности названные станы разделяются на станы однократного волочения и многократного волочения. Станы однократного волочения используются главным образом при волочение особо толстой проволоки (6 мм и более) с протягиванием ее только через одну волоку и одновременным наматыванием на волочильный барабан, с которого она затем снимается в виде готового мотка, передаваемого на следующую протяжку.
Станы многократного волочения дают возможность вести процесс волочения одновременно через несколько волок с последовательно уменьшающимися размерами их отверстий, что позволяет резко повысить скорость волочения, особенно на последних по ходу движения проволоки барабанах, и достигнуть больших суммарных обжатий. При этом отпадает необходимость в съеме мотка с тягового барабана после каждой волоки и в последующем переносе его на разматыватель для следующей протяжки, как это делается на станах однократного волочения.
На этих станах осуществляется волочение проволоки почти всех размеров, начиная от толстой (6 мм) и кончая микропроволокой.
В метизном производстве работает большое число многократных барабанных волочильных станов различных конструкций отечественного и иностранного производства, которые по способу волочения можно разделить на следующие группы
1) Станы, работающие без изменения запаса проволоки на промежуточных барабанах с автоматическим регулированием скоростей промежуточных барабанов, со скольжением проволоки на промежуточных барабанах.
2) Станы, работающие с изменением запаса проволоки на промежуточных барабанах.
3. Технологический режим работы волочильного станка
Все элементы, входящие в состав электропривода, а именно электродвигатель, механизм передачи движения от электродвигателя на барабаны (шкивы в станах со скольжением), аппаратура и схема управления работой электродвигателя должны удовлетворять следующим основным требованиям, вытекающим из технологии процесса волочения.
1) В период заправки стана, связанной с первоначальными операциями протягивания проволоки через отверстие волоки и намотки ее на барабан, скорость должна быть значительно ниже рабочей скорости и не превышать 0--20 м/с с тем, чтобы избежать возможных обрывов проволоки, отрывов вытяжных клещей, несчастных случаев с обслуживающим персоналом.
Следует учесть, что сила волочения в период заправки значительно выше силы волочения при установившемся режиме волочения на рабочей скорости и в некоторых случаях может превзойти предел прочности протягиваемой проволоки, вызвав ее обрыв. Разгон двигателя из состояния покоя до заправочной скорости по тем же причинам должен осуществляться плавно. Управление двигателем в режиме заправки производится с помощью кнопки заправочной скорости. При этом двигатель работает только тогда, когда эта кнопка нажата, и останавливается, как только она отпускается. Для удобства заправки расположение названной кнопки должно позволять ножное управление ею.
2) Переход на рабочую скорость волочения должен осуществляться плавно, чтобы избежать возможного обрыва проволоки и необходимой при этом трудоемкой перезаправки стана и снижения его производительности за счет потери времени.
Система настройки и регулирования рабочей скорости должна позволять осуществлять бесступенчатое регулирование в диапазоне, определяемом сортаментом по маркам стали и размерам проволоки, подлежащей волочению на данном стане, и расчетными параметрами технологического процесса волочения (скорость, краткость, единичные и суммарные обжатия!.
В станах необходимо предусматривать электроблокировки, исключающие возможность пуска стана на рабочую скорость при открытых защитных щитах или решетках.
3) Остановка стана, вызванная окончанием заданной программы волочения, должна осуществляться автоматически при помощи счетчика заданной длины или выключателя наполнения намоточной катушки проволоки, при этом следует предусматривать возможность остановки стана при помощи кнопок управления на любых промежуточных стадиях намотки. Для остановки стана, связанной с появлением в процессе волочения неисправностей, влекущих за собой нарушение процесса волочения, порчу оборудования и угрозу безопасности обслуживающего персонала, необходимо предусматривать устройства автоматического выключения, обеспечивающие быструю остановку стана. Для обеспечения надежной и экономичной работы электропривода и необходимой производительности самого стана, мощность его приводных электродвигателей должна соответствовать требуемой мощности, определяемой на основании заданных параметров процесса волочения для данного стана.
Все элементы управления электроприводом стана должны обеспечивать удобное, надежное и безопасное обслуживание при заправке, переходе к установившемуся режиму волочения на рабочей скорости, при остановке, а также во время проведения ремонта и ревизии
4.Оснащение электромастерской
Стол дежурного с документацией, сверлильный станок, наждачный станок, верстак, стенды- 2 шт. , дежурный шкаф, стенды с различной документацией ЛБ-40- освещение.
5. Ремонтный набор и приспособления, применяемые электромонтерами
Набор ключей, отвертка, плоскогубцы, индикатор, тестер.
6. Способы канализации электроэнергии
Шинопровод и кабель прокладывают в шахтах, либо по шинам вдоль стены
7.Организация обслуживания и ремонта ЭО
Оперативное обслуживание - ведет бригада деж. электромонтеров, возглавляемым бригадиром. Персонал должен быть 4 группы, до 1000В- 3гр. Постоянный персонал должен пройти стажировку, иметь группу и распоряжение. Обязанности дежурного: содержать закрепленное оборудование, быстро устранять неисправность, снижение простоев, экономия э/энергии, выполнять задания, производить обходы и осмотры, соблюдать Правило по ОТ, внутреннего распорядка, следить за освещенностью, выполнять распоряжения по ограничению, содержать в чистоте закрепленное оборудование и рабочее место.
Техническое обслуживание- проводиться по графикам, планам, мероприятиям. Для вывода в кап. ремонт: составляются дефектные ведомости, сметы, графики ремонтов, заготовлены запчасти, составлена техническая документация, укомплектованы инструменты, приспособления, подготовлены рабочие места. Оборудование после ремонта должно испытываться согласно Норм; испытание под нагрузкой в течении 24 часов, составляется акт, делается запись в агрегатных журналах.
8. Система оплаты
Повременнопремиальная с тарифной ставкой.
9. Документация на рабочем месте электромонтера
Оперативный журнал, табель, журнал нарядов и распоряжений.
10.Документация ответственного за электрохозяйство
Приказ о назначении лиц, ответственных за электрохозяйство комбината и структурных подразделений, и лиц, их заменяющих.
Приказ о разграничений сетей по балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности между структурными подразделениями комбината.
Приказ об организации комиссии для проверки знаний электротехнического и электротехнологического персонала.
Распоряжение на закрепление за опытным работником и допуск к стажировке по организации (для руководителей и специалистов) или по структурному подразделению (для рабочих).
Распоряжение на допуск к дублированию для оперативного персонала по организации (для руководителей и специалистов) или по структур ному подразделению (для рабочих)
Распоряжение на допуск к самостоятельной работе для административного и ремонтного персонала по организации (для руководителей и специалистов) структурному подразделению (рабоч.).
Распоряжение на назначение ответственного работника за испытание и проверку ручных электрических, переносного электросветильников.
Распоряжение на работника из числа электротехнического персонала имеющего право присвоения 1 квалификационную группу по эл.без
Списки работников имеющих право выполнения оперативных переключений ведения оперативных переговоров, единоличного
Список работников, имеющих право выдавать наряд, распоряжение.
Список работников, которым даны права допускающего, ответственного руководителя работ, производителя работ, наблюдающего
Перечень технической документации
Перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации
Перечень работ, выполняемых по нарядам и распоряжениям
Перечень средств намерения, переведенных в разряд индикаторов
Журнал учета электрооборудования
Оперативный журнал
Журнал учета работ по нарядам и распоряжениям
Журнал учета присвоения! группы по электробезопасности не-электрическому персоналу
Журнал на средств измерения и учета электрической энергии
Журнал регистрации инструктажей на рабочем месте
Агрегатный журнал
Кабельный журнал
Графики ПНР
Инструкция по пожарной безопасности
Инструкция по охране труда на рабочих местах
Должностные и рабочие инструкции
Инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях
Генеральный план с нанесенными зданиями, сооружениями и подземными электротехническими коммуникациями
Бланки нарядов-допусков
Документы по ведению ограничений к регулированию нагрузок
Паспорт заземляющего устройства
Протокол измерения удельное сопротивление грунта
Протокол измерения сопротивления заземляющего устройства
Протокол измерения напряжения прикосновения
Протоколы измерения токов короткого замыкания электроустановки
Схемы электроснабжения
График проведения противоаварийных тренировок
Журнал по учету противоаварийных тренировок
График визуальных осмотров части заземляющего устройства
Объем оперативной документации может быть дополнен по решению руководителя. Потребителя или ответственного за электрохозяйство.
Оперативную документацию периодически должен просматривать вышестоящий оперативный или административно-технический персонал и принимать меры к устранению обнаруженных недостатков.
Оперативная документация, диаграммы регистрирующих контрольно-измерительных приборов, ведомости показаний расчетных электросчетчиков, выходные документы, формируемые оперативно-информационным комплексом автоматизированных систем управления, относятся к документам строгого учета и подлежат хранению в установленном порядке.
11. Технология ремонта электрооборудования
Текущий ремонт.
Проверка надежности крепления и подтяжка всего крепежа электрической машины, проверка исправности заземления, равномерности воздушного зазора между статором и ротором, исправности работы вентиляции и охлаждения, правильности подбора плавких вставок;
Очистка электрической машины от пыли, масла и грязи без ее разборки;
Зачистка контактных колец или коллектора;
Регулировка и крепление траверс;
Восстановление изоляции перемычек и выводных концов;
Смена или добавление при необходимости смазки в подшипники;
Проверка плотности посадки и состояния полумуфты на валу электрической машины; измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром.
Средний ремонт.
Выполняются все операции текущего ремонта, и, кроме того, производится:
Полная разборка электрической машины с устранением поврежденных мест обмотки без ее замены;
Промывка узлов и деталей;
Замена неисправных пазовых клиньев и изоляционных втулок;
Мойка, протирка и сушка обмоток;
Пропитка обмоток;
Покрытие обмоток эмалями;
Проверка исправности и крепления вентилятора;
Проточка шеек вала после наплавки и ремонт беличьей клетки;
Проверка и выверка зазоров;
Смена фланцевых прокладок;
При необходимости заварка и проточка заточек щитов электрическорй машины;
Проточка и шлифовка контактных колец;
Ремонт и регулировка щеточных механизмов;
Проточка коллектора и его обработка;
Промывка подшипников скольжения и при необходимости перезаливка вкладышей подшипников или их шабровка;
Частичная пропайка «петушков»;
Испытание изоляции обмоток повышенным напряжением;
Балансировка ротора *(якоря);
Сборка электрической машины и испытание в соответствии с ГОСТ.
Капитальный ремонт.
Выполняются все операции текущего и среднего ремонта и кроме того, производится:
Полная или частичная замена обмоток или их ремонт с последующей не менее чем 2-кратной пропиткой;
Правка, проточка шеек или замена вала ротора;
Ремонт или изготовление подшипников щитов и фланцев;
Переборка контактных колец или коллектора;
Полная пропайка «петушков»;
Замена вентилятора и крепежных деталей;
Проверка крепления активного железа на валу и в статоре и его ремонт (при необходимости);
Чистка, сборка, окраска электрической машины и испытание в соответствии с ГОСТ для новых машин.
Подобные документы
Назначение тележечного цеха, режим его работы и фонды рабочего времени. Обоснование метода организации ремонта вагонов, расчет параметров производственного процесса и выбор необходимого технологического оборудования. Управление в тележечной цехе.
курсовая работа , добавлен 24.10.2012
Технологическая и техническая характеристика основного и вспомогательного оборудования стана 350. Организация работы на участке стана. Метрологическое обеспечение измерений размеров проката. Составление калькуляции себестоимости прокатного профиля круга.
дипломная работа , добавлен 26.10.2012
Структура службы главного механика. Организация и технология обслуживания и ремонта оборудования. Планирование работы ремонтного цеха. Учет работы и планирование технологического оборудования и его ремонта. Формы оплаты труда работникам рабочих служб.
отчет по практике , добавлен 24.12.2009
Описание оборудования ОАО "Минский завод строительных материалов". Организация проведения планового обслуживания и ремонта, порядок проведения, механизации разборочно-сборочных и монтажных работ. Структура и функционирование ремонтно-механического цеха.
отчет по практике , добавлен 23.01.2014
Характеристика предприятия и режим работы. Организация производства, а также деятельности цеха по системе планово-предупредительного ремонта. Расчет трудоемкости работ и потребного количества оборудования, численности рабочих, фонда заработной платы.
курсовая работа , добавлен 10.09.2015
Технологическая схема производства проката. Расчет часовой производительности и загрузки формовочного стана, годового объема производства труб. Расчет массы рулона. Выбор вспомогательного оборудования. Устройство и принцип работы листоправильной машины.
курсовая работа , добавлен 12.03.2015
Рассмотрение проблемы надежности оборудования на ОАО "Белорусский металлургический завод". Назначение и принцип работы виткообразователя стана сортопрокатного цеха. Составление ремонтно-сметной ведомости. Охрана труда слесарей. Способы защиты атмосферы.
дипломная работа , добавлен 12.02.2015
Описание технологического процесса производства в обжимном цехе, основные технологические линии цеха. Расчет параметров агрегатов и выбор оборудования технологических линий обжимного стана, составление баланса металла, расчет параметров блюминга.
курсовая работа , добавлен 07.06.2010
Режим работы механического цеха, фонды времени работы оборудования и рабочих. Технологические процессы и новая техника. Определение количества участков и грузооборота цеха. Выбор подъёмно-транспортных средств. Расчет площадей промышленного корпуса.
курсовая работа , добавлен 03.05.2015
Характеристика технической службы СТО "Крымдизельсервис". Производственная структура, методы технического обслуживания и ремонта автомобилей. Организация технологического процесса работы моторного подразделения. Выбор оборудования, расчет площади участка.
Цепные волочильные станы с усилием волочения до 150 тонн имеют цепной привод или привод через механизм реечной передачи. Отдельные волочильные станы или комплектные линии с дробеметной очисткой, рубкой и правкой.
Производство калиброванных прутков больших диаметров.
Производство холоднотянутых труб.
Прецизионные цепные волочильные станы используются, когда по экономическим или технологическим причинам не могут применяться комбинированные волочильные линии. Например, при изготовлении специальных профилей, полых профилей или волочение труб с оправкой. Цепные станы можно использовать как отдельные системы или в сочетании с пилами, ножницами, правильными машинами, фаскосъемными машинами и т. д., т.е в качестве производственных линий.
Типы волочильных станов
Цепные волочильные станы;
Станы с гидравлическим приводом;
Станы с зубчатой рейкой.
Решение о выборе привода зависит от требований к производственному процессу.
Однониточный цепной волочильный стан
На фотографии показан пример волочильного стана, где каретка движется прецизионно по линейным направляющим посредством двух цепей.
Позволяет осуществлять волочение прецизионно и без рывков.
Тяговые усилия составляют до 1500 кН.
Трехниточный цепной волочильный стан
Трехниточный стан позволяет одновременно волочить три прутка (круг или профиль) или три трубы.
Одновременное волочение позволяет в три раза повысить скорость производственного процесса, что очень эффективно для крупносерийного производства.
Холодное или горячее волочение металла является разновидностью обработки металла давлением. Такими способами получают продаваемый в торговой сети сортамент проволоки круглого и фасонного сечения, прутки, трубы и другую продукцию из черных, цветных металлов и сплавов. Для этого используют волочильное оборудование, которое по кинематическому принципу позволяет получать продукцию необходимого диаметра способами одно- и многократного волочения. Арматура витого типа, проволока, металлические канаты, сетки и крепеж получаются из продукции, выполненной волочением, где задействованы волочильная машина или станок. Продукция, полученная методом волочения, используется в разных отраслях промышленности, сельского хозяйства и домашними умельцами.
Сущность процесса волочения заключается в протягивании металлической заготовки большего диаметра через отверстие необходимой формы и получении изделия меньшего диаметра. Изготовленная продукция характеризуется качеством наружной поверхности, плотностью и точностью размеров поперечного сечения. Операции выполняют на специальных машинах, которые называются волочильными станами. Они повышают производительность труда: трудоемкость изготовления становится гораздо ниже, чем при выполнении таких изделий другими способами.
Волочильные станы выпускаются производителями с прямолинейным движением заготовки и с наматыванием на барабаны. В последнем случае они могут быть с одним или несколькими ведущими барабанами, что позволяет протягивать одну или одновременно несколько заготовок.
Виды и методы волочения
Волочение выполняют на волочильном стане. Конструктивно устройство состоит из таких основных частей: волока (фильера), оправок разной конструкции, протяжного и вспомогательных устройств для автоматизации и механизации процесса. При этом волочильный стан прямолинейной конструкции различают по принципу действия главного двигателя непрерывного действия (траковые), гидравлические, цепные и канатные.
Процесс классифицируют по таким параметрам:
- по типу (мокрое, сухое);
- нагреву заготовки (холодное, горячее);
- количеству протягиваемых заготовок (1, 2, 4, 8);
- степени чистоты получаемого изделия (черновое, чистовое);
- подвижности волока (неподвижный, подвижный);
- количеству переходов (одно- и многократный);
- способу осуществления тяги (гидравлические, барабанные, цепные).
Разнообразие параметров породило огромное количество выпускаемых установок, различающихся техническими характеристиками, технологией выполнения работ и производительностью.
Волочение используют для изготовления труб диаметром 0,3÷500 мм с толщиной стен 0,05÷6 мм. При этом методы изготовления могут быть следующими:
- осадкой;
- профилировочным способом;
- гидродинамическим трением;
- на специальной оправке (закрепленной короткой, длинной подвижной, плавающей);
- на деформирующемся сердечнике;
- с раздачей заготовки трубной формы.
Метод, а следовательно, и оборудование к нему, выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к готовому изделию и марки применяемой заготовки. Трубы изготавливают, применяя волочильный стан цепной и барабанной конструкции. В последнем случае волочение называют бухтовым.
Основные этапы процесса
К конечному продукту, получаемому волочением, предъявляются определенные требования, которые указываются в технологических характеристиках. Заготовка проходит определенные этапы, которые влияют на конечный результат. Они следующие:
- отжиг заготовки для получения мелкозернистой структуры и повышения пластичных свойств;
- удаление с поверхности заготовки окалины;
- промывка заготовки после травления в растворе серной кислоты;
- нанесение специального слоя, состав которого зависит от материала заготовки;
- волочение на стане;
- устранение наклепа;
- доработка полученной продукции (обрезка на необходимую длину, отделка концов).
Как правило, они влияют на плотность, твердость, текучесть, электрическое сопротивление материала (увеличиваются), пластические, антикоррозионные свойства (уменьшаются). Такое проявление, называемое наклепом, устраняют с помощью термообработки – нормализацией, патентированием, отпуском, отжигом. Выбор метода зависит от марки металла или сплава, условий проведения процесса волочения.
Оборудование и станки для волочения
Волочильный станок с приводом постоянного или переменного тока может быть для одно-и многократного волочения. В последнем случае металлическая заготовка проходит через несколько волок, изменяя свой профиль или диаметр в сторону уменьшения последовательно. Однократная волочильная машина используется для заготовок диаметром от 8 до 20 мм. Со специального устройства размоточного типа заготовка после прохождения через волоку наматывается на барабан, диаметр которого не превышает 750 мм. Все операции на таком устройстве автоматизированы: барабан обслуживается подъемником, укладка заготовок – тельфером. Такие волочильные станки применяются для производства проволоки фасонных профилей из обычных и труднодеформируемых марок заготовок при выполнении операции калибровки проволоки.
Станы барабанного типа и цепные различаются способом намотки. У барабанных устройств намотка изготовленной продукции осуществляется на специальную вертушку, у цепных она не подлежит смотке.
На видео можно наглядно увидеть процесс изготовления проволоки:
