Hydraulische

Schmiedepressen

und Kraftwasseranlagen

Konstruktion und Berechnung

Von

Ernst Muller

Duisburg

Zweite verbesserte Auflage

Mit 167 Abbildungen

Springer-Verlag

Berlin / Gottingen / Heidelberg
Эрнст Мюллер

Гидравлические

ковочнЬте npeccbi

И НАСОСНО-АККУМУЛЯТОРНЫЕ
УСТАНОВКИ

Перевод с немецкого
ин>к. В. И. КопицЫна

Государственное
научно-техническое издателЬство
машиностроительной литературЫ

Москва — 1 9 5 8
Редактор инж. В. А. Курдюмов •

Редакция литературы по тяжело му машиностроению
Зав. редакцией инж. С. Я. ГОЛОВИН
ОТ РЕДАКТОРА

Решение задачи значительного увеличения выпуска кузнечно-
прессового оборудования (особенно мощных гидравлических прессов),
поставленной перед советской промышленностью директивами
XX съезда КПСС, вызовет расширение конструкторской работы
в области гидропрессового машиностроения.

Гидравлические прессы, в частности ковочные, помимо то й
важной роли, которую они играют в современной промышленности ,
являются машинами, в которых впервые в истории техники был
конструктивно решен и практически использован принцип гидравли-
ческого привода, получивший в наше время столь широкое исполь-
зование почти во всех областях техники. Между тем, в современной
технической литературе вопросы проектирования и конструирова-
ния гидравлических прессов освещены крайне скупо. Среди немного-
численной зарубежной литературы по кузнечно-прессрвому оборудо-
ванию книга Э. Мюллера «Гидравлические ковочные прессы» выде-
ляется широтой рассмотрения материала, а также критической его
оценкой, в которой виден большой конструкторский опыт автора.
Эти качества книги были оценены советскими конструкторами,
многие из которых знают эту книгу и часто пользовались ее дан-
ными .

Русский перевод книги выполнен без всяких сокращений и изме-
нений по второму немецкому изданию 1952 г. В тексте сохранены
ссылки автора на общенемецкие стандарты и нормы расчета по обяза-
тельным правилам Технической инспекции по котельному надзору.
Литературные сноски оригинала сохранены только для источников,
имеющих принципиальный интерес для нашего читателя ; исключены
6	ОТ РЕДАКТОРА

сноски, относящиеся к справочной литературе, не получившей
распространения в СССР или устаревшей. Буквенные символы в фор-
мулах заменены стандартными или символами, принятыми в совет-
ской литературе. Приведенные в приложении наименования совет-
ских и чехословацких заводов соответствуют их названиям в настоя-
щее время и даны на родном языке народов, которым они при-
надлежат.
Первое издание этой книги появилось незадолго до начала вто-
рой мировой войны, и она вскоре получила признание среди специа-
листов, интересующихся гидравлическими ковочными прессами или
гидравлическими прессами вообще.

За это время появились усовершенствования самих прессов, их
приводов и вспомогательных устройств; все это отражено в настоя-
щем издании. Вообще можно отметить, что приводы прессов от паро-
или воздушно-гидравлического мультипликатора все более уступают
место насосно-аккумуляторному и безаккумуляторному приводам.
При этом можно констатировать, что в Англии для тяжелых прессов
преимущественно применяют безаккумуляторный насосный привод,
а в США и Германии предпочитают применять насосно-аккумуля-
торный привод с воздушно-гидравлическим аккумулятором. Новые
пути проложены в США применением безаккумуляторного привода
с ротационными масляными насосами, но результатов практической
проверки их надежности следует еще ожидать.

Для подачи воды высокого давления к аккумуляторам в США
успешно применяют центробежные насосы для высоких давлений;
в Германии же, ради экономии энергии, отдают предпочтение плун-
жерным насосам. В приложении перечислены крупнейшие ковочные
прессы, установленные в разных странах, и указаны усилия прессов,
род привода и год постройки пресса.

Большой прогресс следует отметить в области механизации подачи
слитков под прессы в результате широкого применения кузнечных
манипуляторов. Это привело к значительному повышению произ-
водительности прессов, экономии тепла слитка, экономии в рабочей
силе, и представлялось уместным развить эту главу подробнее.

В предлагаемом новом издании книги все разделы ее приведены
в соответствие с современным уровнем техники и соответственно
расширены. Благодарю все фирмы, поддержавшие меня в этой работе
и предоставившие мне необходимые материалы, и в особенности
старшего инженера господина Эвальда Штейнфорта, помогавшего
мне при переработке отдельных глав.

Эрнст Мюллер

Дуйсбург, начало 1952 г.
Гидравлические ковочные прессы, наряду с прокатными станами
и молотами, принадлежат к числу важнейших машин для обработки
металлов давлением. Развитие ковочных прессов, вызванное глав-
ным образом потребностью в бесшовных барабанах для котлов
высокого давления и в крупногабаритных поковках для судострои-
тельной, машиностроительной и химической промышленности, поста-
вило их в один ряд с крупнейшими сооружениями машиностроения.

В новейшей технической литературе эти машины не описаны-,
исключение составляют несколько журнальных статей о конструк-
ции и принципах работы некоторых построенных прессов. Поэтому
издательство Шпрингер поставило передо мной задачу подробно
рассмотреть конструкции ковочных прессов, не вдаваясь в разбор
устаревших исполнений. Я охотно взялся за эту работу и надеюсь
что она будет полезна не только студентам и конструкторам, но и мно-
гим инженерам-производственникам, работающим в прессовых цехах.
При проектировании ковочных прессов часто встречаются неясности
даже по принципиальным вопросам, и молодым конструкторам
приходится искать в устаревшей и неполной литературе простейшие
начальные сведения о конструкции прессов.

Предлагаемая работа должна расширить круг сведений в этой
области и содействовать формированию собственных суждений о вы-
полненных конструкциях. Кроме того, книга должна дать общие
основы конструирования гидравлических прессов и способствовать
расширению области их применения.

Гидравлические прессы применяются для самых разнообразных
работ. Их можно встретить не только в кузнечных цехах, но и на
заводах, производящих вооружение, на металлургических заводах,
на верфях, на котельных заводах, в трубном производстве, при обра-
ботке черных и цветных металлов, резины, пластмасс, фанеры и т. п.
Детали этих прессов и их приводов (рабочие цилиндры, плунжеры,
поперечины, возвратные цилиндры, гидравлические приводы и пр.)
имеют много общего. У ковочных прессов, наиболее широко распро-
страненных, эти детали работают в наименее благоприятных усло-
виях. Так как ковочные прессы строятся разных конструкций и для
различного производственного назначения, то они более чем прессы
иных типов подходят для принципиального описания по элементам.
Поэтому эти прессы занимают в гидропрессовом машиностроении
примерно такое же положение, как паровые машины среди поршне-
вых двигателей.

Материалы для моей работы были любезно предоставлены мне
фирмой AEG, Berlin; Banning, AG, Hamm; Davy Brothers, Glasgow;
Demag, Duisburg; Eumuco, Schlebusch — Leverkusen; Hydraulik
G. m. b. H., Duisburg; Friedr. Krupp AG, Essen; Kreuser G. m. b. H.,
Hamm; Merkel, Hamburg; Ruths G. m. b. H., Berlin; Schloemann AG,
Diisseldorf; Schwietzke, Dusseldorf; всем им и в особенности дирек-
рору фирмы Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg, господину Шлен-
штедту, автор приносит глубокую благодарность за оказанную под-
держку.

Эрнст Мюллер

Дуйсбург, март 1939 г.

ВВЕДЕНИЕ

Гидравлические ковочные прессы подразделяются на три группы
в зависимости от рода привода: паро-гидравлические (или воздушно-
гидравлические), чисто гидравлические и электрогидравлические.
Установка пресса состоит из ковочного пресса, устройства для пита-
ния его водой высокого давления, аппаратуры управления, трубо-
проводов и арматуры.

Между конструкциями самих гидравлических приводов этих -
трех групп существенных различий нет. Различия заключаются
главным образом в конструкции цилиндров возвратного хода, при-
соединяемых либо к паропроводу (воздухопроводу), либо к источ-
нику питания водой высокого давления, и в применении разных по
величине рабочих давлений в рабочих (главных) цилиндрах пресса...*/.

Устройства для питания прессов водой высокого давления разде-< 
ляются, соответственно трем типам приводов, на мультипликаторы-
для паро-гидравлических прессов, насосно-аккумуляторные станции
для чисто гидравлических прессов и насосы и мультипликаторы для-
электрогидравлических прессов.

Особенности приводов указанных трех типов заключаются в сле-
дующем.

Паро-гидравлические мультипликаторы работают без расширения
пара, т. е. очень неэкономично.

Гидравлические аккумуляторы отдают воду при постоянном
давлении, несмотря на переменную величину сопротивления дефор-
мации поковки; экономичность расходования энергии по сравне-
нию с паро-гидравлическими мультипликаторами у приводов с акку-
муляторами выше.

При электрогидравлическом приводе давление воды устанавли-
вается соответственно величине сопротивления деформации поковки;
поэтому средняя мощность, потребляемая прессом, имеет наимень-
шую величину при приводе этого рода. Таким образом, признаком
электрогидравлического привода является непосредственная пере-
дача энергии от электродвигателя к ковочному прессу через напор-
ную жидкость, в противоположность чисто гидравлическому приводу,
при котором напорная жидкость предварительно накапливается
в аккумуляторе.

Поскольку аккумуляторы обычно питаются насосами с электри-
ческим приводом, то иногда и чисто гидравлические приводы при-
числяют к группе электрогидравлических. Это является смешением
понятий, так как питание аккумуляторов осуществляют нередко
от плунжерных или центробежных насосов, приводимых паровыми
машинами или турбинами.

Экономичность привода пресса не является единственной вели-
чиной, определяющей выбор типа ковочного пресса. Поэтому,
несмотря на существенно различную экономичность, в настоящее
время строятся ковочные гидравлические прессы всех трех типов<
Глава I

КОВОЧНЫЕ ПРЕССЫ

Ковочные прессы строятся четырехколонной или одностоечной
конструкции. Прессы четырехколонной конструкции (фиг. 1) наиболее

Фиг. 2. Слиток весом 230 т для
ковочного пресса усилием 15000m.
Диаметр описанной окружности
около 2500 мм, длина 7500 мм
(Friedr. Krupp A. G., Essen).

Фиг. 1. Паро-гидравлический трехци-
линдровый ковочный пресс усилием
15 000 т для обработки слитков весом
до 300 т

(Friedr. Krupp A. G., Essen).

распространены и в настоящее время применяются для ковки слит-
ков весом до 300 т (фиг. 2); имеют номинальное усилие от 500 до
15 000 т. Прессы одностоечной конструкции имеют номинальное
усилие до 1200 т и применяются преимущественно для небольших
Фиг. 3. Номограмма для определения размера слитка в зависимости
от сечения готовой поковки и степени уковки (Rheinmetall-Borsig,
Berlin-Tegel).
поковок, для которых требуется доступ во время ковки со всех
сторон.

Необходимое усилие пресса определяют по опытным данным и при-
близительным расчетам х, причем исходными величинами являются
вес (вернее, сечение) и свойства материала самой крупной из заго-
товок, подлежащей обработке. Заготовку, в свою очередь, опреде-
ляют по самой крупной- из поковок, принимая степень уковки от 2
до 6, в зависимости от требований, предъявляемых к поковке. Сече-

ние и размер заготовки в

пени уковки легко опре-
делить по номограмме
фиг. 3. Для расчета можно
пользоваться уравнением

Р ^F-kir1,

где F •—площадь давления
(площадь контак-
та с бойком) в мм2-,
k—удельное давле-
ние течения в
кг! мм2-,

д —коэффициент, учи-
тывающий потери
при деформации
и гидравлические
сопротивления в
прессе.

Площадь давления сле-
дует принимать в соответ-
ствии с предполагаемой
ковочной, штамповочной,

зависимости от сечения поковки и сте-

Фиг. 4. Удельное сопротивление деформирова-
нию углеродистых сталей при разных темпера-
турах. Наибольшая осадка 30%, скорость
осадки 6% в секунду (по Геннеке).

1 — коричнево-красное каление; 2— темно-красное;

3 — вишнево-красное; 4 — светло-красное; 5 — желтое;

6 — светло-желтое; 7 — желто-белое.

вытяжной или прошивной операцией.

Удельное давление течения принимают по экспериментальным

данным; для углеродистых сталей можно пользоваться графиком
фиг. 4. Обычно принимают k = 10 ч- 15 кг/мм2 в соответствии
с прочностью и температурой материала. Для небольших поковок
целесообразно подставлять в уравнение большее значение k в связи
с более быстрым охлаждением. При прошивке можно в среднем
исходить из удельного давления течения k = 12ч-15 кг/мм2, имея
в виду, что материал вытесняется в стороны со свободным ушире-
нием и без бокового давления. При наличии бокового давления
исходят из удельного давления течения k = 20ч-30 кг/мм2.

1 S i е b е 1 Е., Die Formgebungim bildsamen Zustande. Dusseldorf, Verlag Stahl-
eisen, 1932.

2 Hoffmann, Hydraulische Schmiedepressen nebst einer Untersuchung fiber
den Forgang beim Pressen eines Stahlsttickes in geschlossener Matrize. Berlin: Springer,
Коэффициент 'q учитывает не только потери при деформации
вследствие трения между поковкой и бойками и от внутреннего
трения, но также и понижение усилия пресса в результате повы-

Фиг. 5. Изготовление барабана бесшовного котла высокого
давления с внутренним диаметром около 1500 мм, толщиной
стенок 165 мм и длиной 15 м (Friedr. Krupp A. G., Essen).

шения скорости потока рабочей жидкости и сопротивлений трубо-

проводов и аппаратов управления.

Под термином «номинальное усилие» подразумевают статическое
усилие ковочного пресса, равное произведению площади рабочих

Фиг. 6. Плоский и вырезной бойки для
ковочных прессов.

ственный вес подвижных частей,
рабочего движения.

плунжеров на наибольшее
давление воды, действующее
в рабочем цилиндре. Коэф-
фициент "ч принимают в сред-
нем 0,7—0,8. Эта величина
зависит от площади прохода
трубопровода и аппаратов
управления, а также от рас-
стояния между прессом и
питающей установкой. Поте-
рями трения в гидравличе-

ских уплотнениях и напра-
вляющих при расчете прене-
брегают, имея в виду соб-
действующий в направлении

В табл. 1 даны размеры слитков, предназначенных для ковки
под прессами с бойками по фиг. 6. Плоские верхний и нижний бойки
f

Таблица I

Вес и размеры слитков

	Вес слитка без прибыли в к.г	Основные размеры		
			ь 1  1	h
	950	330	370	980
7	L _	1	400	470	1400
t	2 800	450	520	1600
	3 600	500	600	1600
	4 300	535	600	1930
	5 200	585	670	1700
	6 000	600	700	2000
	7 000	600	735	2260
	8 000	630	800	2150
	10 500	800	900	2000
	12 000	770	880	2440
i .	16 000	870	970	2500
	 20 000	950	1050	2500
	25 000	1050	1200	2700
«Ч	Ь— а -	31 500	1375	1475	2000
£ ,	48 000	1300	1400	3500
	86 000	1700	1800	3700
	150 000	2235	2500	3900
	300 000	2550	2850	7500
				

используют при ковке граненых сечений, плоский верхний и вырез-
ной нижний боек—при ковке круглых сечений, два вырезных
бойка применяют при ковке пустотелых изделий (фиг. 5). Угол
между сторонами выреза бойков а = 100-:-110°. Бойки изготовляются
из стального литья (Stg 60-81). Рабочие поверхности бойков зака-
ливают, а для бойков крупных размеров применяют сменные на-
кладки. Отношение сторон рабочей поверхности а : b выбирают
от 1 : 4 до 1: 3 при удельном давлении р = 400 н-550 кг/см2.
Бойки центрируют в рабочем положении и закрепляют болтами
или клиньями с уклоном 1 : 100.

А. ЧЕТЫРЕХКОЛОННЫЕ КОВОЧНЫЕ ПРЕССЫ

Основными узлами четырехколонного ковочного пресса (фиг. 7)
являются: нижняя поперечина, верхняя поперечина, колонны с гай-
ками, рабочие цилиндры с плунжерами, подвижная поперечина
и возвратные цилиндры.

Нижняя и верхняя поперечины связаны четырьмя колоннами;
при работе пресса силы замыкаются внутри системы, так что (в про-
тивоположность ковочным молотам) фундамент не воспринимает
никаких нагрузок, за исключением собственного веса пресса. В верх-
ней поперечине расположен одцд_ил.и.несколько рабочих цилиндров.

Плунжеры передают усилие на подвижную поперечину, направляе-

мую четырьмя колоннами.

К возвратным цилиндрам ковочных прессов, в зависимости от типа

привода, присоединяется пар, воздух или вода высокого давления.

Для закрепления нижнего бойка на нижней поперечине поме-
щается жесткая установочная плита либо выдвижной стол, при кото-

ром ускоряется и облег-
чается установка и снятие
бойков и подача поковок.
Особенно выгоден выдвиж-
ной стол при прошивке
заготовок для труб, сталь-
ных баллонов и снарядов,
если ход пресса недоста-
точен, для того чтобы под-
нять пуансон настолько,
чтобы можно было вытолк-
нуть выдру. В этом слу-
чае выталкиватель распо-
лагают у края нижней по-
перечины и производят
выталкивание выдры при
столе, выдвинутом из прес-
са. Если выталкиватели
предусмотрены по обеим
сторонам нижней попере-
чины, то для повышения
производительности мож-
но работать попеременно
обоими выталкивателями
(фиг. 8).

В качестве главных

Параметров при проекта- Фиг. 8. Сборка в цехе ковочного пресса
ровании четырехколонного	усилием 2000 т (фиг. 7).

пресса принимают: номи-

нальное усилие, максимальный ход подвижной поперечины, мак-
симальное расстояние между рабочими поверхностями стола и по-

движной поперечины, размеры стола и расстояния между колон-
нами (между осями, либо в свету). Параметры обусловливаются
характером ковки. Для определения расстояний между осями
колонн обычно принимают отношение

а : b = 1 : 0,5 до 1 : 0,7.

Расстояние между поперечинами принимают
7/ z= /ij —в /ы Д- S 5 см,
где hi и Л2 — высоты бойков, S — максимальный ход подвижной
поперечины.
Основные параметры, проверенные на практике, приведены
в табл. 2.

Таблица 2

Основные размеры прессов четырехколонной конструкции

Номинальное уси- лие пресса в т	Максимальный ход подвижной по- перечины в мм	.Максимальное рас- стояние между СТОЛОМ и подвиж- ной поперечиной в мм	К О Л 0 Н И ы		Бойки			
			Расстояние между осями в мм	Отношение расстояний между осями	Размеры		Отношение ширины к длине	Удельное давление в кг/см2
					бойке	в в м м		
500	800	1800	1400 X 900	1 : 0,64	710	X 180	1 : 3,95	392
630	800	1800	1600 X 900	1 : 0,56	750	X 200	1 : 3,75	420
800	900	2000	1800 X 1000	1 : 0,55	850	X 220	1 : 3,87	430
1 000	1000	2240	2000 X 1250	1 : 0,63	1000	X 250	1 : 4,0	400
1 250	1250	2500	2000 X 1250	1 : 0,63	1120	X 280	1 : 3,92	400
1 600	1400	2800	2500 X 1400	1 : 0,56	1250	X 315	1 : 3,81	406
2 000	1600	3150	2800 X 1600	1 : 0,57	1400	X 355	1 : 3,95	404
2 500	1600	3150	2800 X 1800	1 : 0,64	1400	X 400	1 : 3,50	446
3 150	1800	3550	3150 X 2000	1 : 0,63	1600	X 450	1 : 3,55	438
4 000	2000	4000	3550 X 2240	1 : 0,63	1800	X 500	1 : 3,60	445
5 000	2360	4500	5000 X 2500	1 : 0,5	2000	X 600	1 : 3,65	416
6 300	2650	5300	5000 X 2650	1 : 0,53	2500	X 600	1 : 3,75	420
8 000	2800	6000	5500 X 2800	1 : 0,51	2650	X 700	1 : 3,80	433
10 000	3000	6300	6000 X 3150	1 : 0,525	2800	X 800	1 : 3,75	446
12 500	3000	6700	6300 X 3350	1 : 0,53	3150	X 900	1 : 3,5	440
16 000	3150	7100	6700 X 3550	1 : 0,53	3550	X 1000	1 : 3,55	450

Нижние поперечины

Нижняя поперечина выполняется в виде стальной фасонной
отливки (Stg 45.81 либо Stg 52.81) и рассчитывается как балка на
двух опорах с осесимметричными нагрузками. Расстояние между
опорами принимают равным расстоянию между осями колонн. По-
скольку нагрузка не всегда распределяется по всей ширине нижней
поперечины, напряжения распределяются в поперечных сечениях
неравномерно; поэтому, учитывая также частые колебания нагрузки,
допускаемые напряжения принимают относительно низкими: У? =
= 450н-600 кг/см2.

Помимо этих напряжений изгиба, при эксцентричной нагрузке
возникают дополнительные напряжения изгиба и растяжения, кото-
рыми, однако, пренебрегают. Дополнительные напряжения вызы-
вают пары сил, действующие на гнезда поперечины, в которых
закреплены колонны. Силы могут быть направлены горизонтально
в плоскости осей любой пары колонны, поэтому целесообразно при-
давать нижней поперечине жесткую сотообразно расчлененную
коробчатую форму, хорошо воспринимающую напряжения изгиба
во всех направлениях. Во избежание отклонений силовых линий
пояса должны быть по возможности прямолинейны. Стержневые
отверстия в стенках и перегородках не должны быть больше, чем
это необходимо по условиям литейной технологии. Вместо удлинен-
ного стержневого отверстия лучше выполнить два круглых той же
суммарной площади и с большим расстоянием между ними \

Литейные напряжения, легко возникающие в утолщениях, зна-
чительно опаснее дополнительных напряжений, поэтому при кон-
струировании нижней поперечины следует особенно следить за пра-
вильностью переходов в сечениях, а отливку необходимо хорошо
отжечь. Для получения хорошей конструкции рекомендуется разра-
батывать все стальные отливки в тесном содружестве с литейщи-
ками.

Нижние поперечины прессов усилием до 4000 т обычно удается
изготовлять цельными, невыходя за пределы железнодорожного габа-
рита и грузоподъемности кранов. Нижние поперечины прессов для
больших усилий следует конструировать составными (фиг. 9 и 10).
При выборе плоскостей разъема нужно обращать внимание на то,
чтобы возникающий в них момент, воспринимаемый стяжными
болтами или стяжными кольцами, был по возможности невелик.
Болты должны быть нагружены только на растяжение.

Высоту нижней поперечины берут равной высоте гнезд для колонн
и определяют ее по опытной зависимости h — 2,5ж-3,5У, где d —диа-
метр колонн.

Для установки на фундамент нижнюю поперечину снабжают
далеко вынесенными, обеспечивающими надежную устойчивость,
консолями, примыкающими к гнездам для колонн. При далеко
разнесенных колоннах (фиг. 10) ковочные прессы устанавливают
на фундамент на башмаках, расположенных под торцами колони.

Выдвижной стол изготовляется из стального литья (Stg 45.81);
у малых прессов — усилием до 1500 т — применяется также чугун-
ное литье (Ge 14.91). Направляющие для стола на нижней попере-
чине (в случаях, когда стол — из стального литья) снабжают смен-
ными накладками. Сечение направляющих конструируют так, чтобы
окалина и иные инородные тела легко счищались скребком и не попа-
дали в зазор между трущимися поверхностями.

Для защиты направляющих от окалины на нижней поперечине
предусматривают щитки, прикрепляемые по концам стола и переме-
щающиеся вместе с ним.

Длину выдвижного стола выбирают в зависимости от характера
работ. Для крепления бойка достаточен короткий стол, тогда как
для разгоночных работ и для раздачи на оправке (см. фиг. 16) стол
должен быть длинным. Ширина стола определяется расстоянием
между колоннами.

При выборе хода выдвижения следует определить, насколько
близко к середине пресса можно подать инструмент посредством

1 Pfleiderer, Mitteilung fiber Forschungsarbeiten. Der Einfluss von Lbchern
oder Schlitzen in der neutralen Schicht gebogener Balken auf ihre Tragfahigkeit. Berlin:
Springer 1911.
крана. Далее нужно решить, должен ли стол выдвигаться в одну
сторону или в обе стороны. Иногда выдвижной стол делают состав-
ным из трех плит для отдельных бойков (фиг. 34). Разъединив плиты,
их можно независимо друг от друга вывести довольно далеко от сере-

Фпг. 9. Продольный разрез трехцилиндрового ковочного пресса с выдвижным в обе
стороны столом, составленным из трех частей и боковым выталкивателем (Hydraulik
G. m. b. Н., Duisburg).

дины пресса, так что для смены инструмента можно держать все
время готовыми несколько бойков. Впрочем, нужно считаться с тем
недостатком составного выдвижного стола, что направляющие на
нижней поперечине в промежутках между разъединенными плитами
остаются незащищенными.

Инструмент закрепляют на выдвижном столе либо клиньями, либо
сквозными или закладными болтами, для которых следует преду-
сматривать соответствующие пазы или конические отверстия; в столе
предусматривают также центрирующее отверстие.
Чтобы избежать смещения стола во время ковки, необходимо
фиксировать его относительно нижней поперечины. Фиксацию осу-
ществляют по длинной стороне стола штырем, который замыкается
и размыкается либо механически, посредством перекидного рычага,
либо гидравлически (у больших прессов). Часто на длинной стороне
предусматривают несколько отверстий для фиксации стола в несколь-
ких положениях.

Фиг. 10. Составная нижняя поперечина ковочного пресса усилием 10 000 т
с выдвижным столом и клиновыми башмаками под колоннами для выверки при
монтаже (Kreuser G. m. b. Н., Hamm I. W.).

Для перемещения выдвижного стола применяется электрический
либо гидравлический привод. При электрическом приводе реверсив-
ный электродвигатель через редуктор и фрикционную муфту пере-
дает движение шестерне, зацепляющейся с рейкой. Пару винт —
гайка не применяют из-за чувствительности к загрязнению.

Электрический привод стола применяют относительно. редко,
только для прессов с паро-гидравлическим приводом. Применение
этих энергоносителей (пар и воздух) для привода стола исключается
ввиду большой упругости и вытекающего отсюда непостоянства усло-
вий перемещения, а также ввиду больших размеров цилиндров.

У паро-воздушных прессов может быть применен значительно
более простой гидравлический привод стола, состоящий из насоса
для подачи воды необходимого давления, связанного непосредственно
через распределитель с цилиндрами перемещения стола. По срав-
нению с приводом от электродвигателя переменного тока это устрой-
ство имеет то преимущество, что при нем можно регулировать ско-
рость.
Существуют две конструкции гидравлического привода стола:
с непосредственным перемещением и через промежуточное звено.
В первой конструкции плунжер цилиндра перемещения воздействует
непосредственно на стол. Такая конструкция применима для корот-
ких ходов (до 2 м

Фиг. И. Нижняя поперечина ковочного пресса уси-
лием 15 000 т с выдвижным сюлом и поперечным сто-
лом для передвижения бойков (Schloemann A. G.,
Dusseldorf).

при одностороннем
выдвижении). При
больших ходах при-
меняют другую кон-
струкцию(фиг. 7—11).
В этом случае вы-
движение произво-
дят ступенями; стол
несколько раз соеди-
няют посредством
штыря с перемещае-
мой под ним ленточ-
ной тягой, на кото-
рой имеется несколь-
ко отверстий, распо-
ложенных на рас-
стояниях, соответ-
ствующих ходу плун-
жера. В этом случае
длина выдвижения
зависит только от
длины станины. Так
как тяга обычно со-
единяется с плунже-
ром с некоторым
эксцентриситетом, то
при этой конструк-
ции важно обеспе-
чить хорошее напра-

вление для головки
плунжера. На фиг. 10
показан сконструи-
рованный по этому

принципу привод сто-
ла, в котором роль тяги выполняет подвижной гидравлический
цилиндр. На цилиндре сделаны выемки для последовательной за-

кладки штыря.

Величину усилия перемещения находят из зависимости

Р = p.-7V.

Нормальное усилие N равно сумме весов выдвижного стола,
наибольшей заготовки и инструмента. Коэффициент трения при-
нимают равным р. = 0,5-н 0,6. Силой ускорения можно прене-
бречь.

Размеры выдвижных столов по опытным данным приведены
в табл. 3.

Таблица 3

Основные размеры цельных выдвижных столов и выталкивателей четырехколонных
прессов

Номинальное усилие пресса в т	Выдвижной стол					Выталкиватель		
	Размеры стола в мм	Ход выдвиже- ния в мм		.Ход плунже- ра в мм	!	Усилие ци- линдра в т ,	Усилие вы- талкивателя  в т	Усилие вы- талкивателя, отнесенное । к усилию пресса, в °/о	Ход вытал- кивателя в мм
		одно- сторон- него	двусто- рон- него					
500	1 800'х 900	1000			1000	10	31,5	6,3	600
630	1 800 X 900	1000	—	1000	10	35,5	5,6	600
800	2 000 X 1120	1120	—	1120	16	40	5	710
1 000	2 000 X 1120	1120	—	1120	16	50	5	750
1 250	2 240 X 1250	1250	—	1250	20	63	5	800
1 600	2 240 X 1500	1250	—	1250	22	80	5	900
2 0001	2 800 X 1600	1500	—	1500	31,5			
	6 000 X 1600	—	4000	2000	50	100	5	1000
2 5001	3 550 X 1700	1800	—-	1800	40			
	6 000 X 1700	—	4000	2000	80	125	5	1120
3 150	6 000 X 2000		4500	2250	100	150	4,8	1250
4 000	 6 000 X 2240	—	4500	2250	125	200	5	1320
5 000	6 000 X 2800	—	4500	2250	150	200	4	1320
6 300	8 000 X 3150	—	6000	3000	180	224	3,55	1320
8 000	8 000 X 3550	—	6000	3000	200	250	3,15	1500
10 000	10 000 X 4000	—	7100	3550	250	250	2,5	1500
12 500	10 000 X 4000	—	7100	3550	280	300	2,4	1500
16 000	10 000 X 4250	—	7100	3550	300	375	2,35	1500

Для быстрой смены бойков, например, при переходе от ковки
круглого сечения к ковке многогранного, иногда предусматривают
устройство для поперечного передвижения бойков (фиг. 12). Оно
состоит из узкой рамы с двумя небольшими гидравлическими ци-
линдрами. Плунжеры перемещают ленточную тягу (подобно тому, как
это происходит при перемещении выдвижного стола) так, что два
связанные друг с другом бойка постепенно передвигаются через
пресс. Бойки в этом случае выполняются с гладким основанием
и крепятся на выдвижном столе посредством закладных или сквоз-
ных болтов.

Усилие плунжера устройства поперечного передвижения бойков
принимают равным перемещаемому весу, а единичный ход — 500—
1000 мм. Эти устройства применяются относительно редко, так как
они мешают свободному проходу у боковых сторон пресса.

1 Столы увеличенного размера используются для расковки барабанов.
Выталкиватель может быть расположен либо в середине нижней
поперечины, либо два выталкивателя могут быть расположены по
«ее сторонам, причем в последнем случае расстояние между центрами

Фиг. 12. Разрез по поперечному столу для передвижения бойков (по фиг. 11).

выталкивателей принимают равным ходу выдвижного стола (фиг 13).

Выталкиватель целесообразно выполнять с подвижным цилинд-
ром и неподвижным плунжером, что до некоторой степени предохра-

•Фиг. 13. Выталкиватель и привод ленточной тяги (Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).

няет рабочую поверхность плунжера от загрязнения. Шток выталки-
вателя крепится к цилиндру большим числом винтов, а направляю-
щая втулка для штока вставляется в верхнюю плиту нижней попере-
чины пресса. Выдвижной стол и ленточная тяга для его привода
должны иметь для прохода штока соответствующие отверстия. Воз-
вратное движение цилиндра выталкивателя осуществляется двумя
возвратными плунжерами, действующими на траверсу.

Для того чтобы избежать устройства боковых возвратных цилинд-
ров выталкивателя, можно выталкиватель выполнить с плунжером
двойного действия, но эта конструкция применяется редко из-за
сложности смены уплотнений. При небольших выталкивателях (уси-
лием до 100 т) возвратные цилиндры можно заменить грузом.

Так как массовая прошивка заготовок производится под специаль-
ными прошивными прессами, а высадка — под молотами, то ковоч-
ные прессы строятся обычно без выталкивателей. Однако рекомен-
дуется, в особенности при насосно-аккумуляторном приводе, преду-
сматривать возможность установки выталкивателя, что значительно
расширяет область применения пресса, не оказывая никакого влияния
на первоначальную конструкцию.

Верхние поперечины

Основные указания, приведенные для нижних поперечин, дей-
ствительны для конструирования и расчета верхних поперечин,
поскольку рабочие цилиндры вставлены в нее, а не отлиты вместе

Фиг. 14. Составная из трех частей верхняя поперечина трех-
цилиндрового ковочного пресса усилием 15 000 т (Hydraulik
G. m. b. Н., Duisburg).

с ней. Верхние поперечины представляют собой фасонные стальные
отливки (Stg 45-81 или Stg 52. 81 S).Напряжения изгиба при их
расчете принимают R = 500-Т-700 кг/см2. Высоту поперечины берут
равной высоте гнезд для колонн и исходят из практического соот-
ношения h = 2,5н-3,5 d. У крупных прессов в поперечине помещают
обычно несколько цилиндров (фиг. 14), посадку которых назна-
чают с некоторым зазором. Зазор можно установить относительно
точно, определив деформацию цилиндра под действием внутреннего
давления. У составных поперечин плоскости разъема выполняются
параллельными поперечной оси пресса. Ширину поперечины делают
возможно меньшей, чтобы можно было подводить кран как можно
ближе к середине пресса при ковке коротких изделий и слитков.
Иногда боковые стороны поперечины закрывают щитами из листовой
стали, чтобы канаты и обойма крана не зацеплялись за выступы.
На узких сторонах поперечины предусматривают проушины или
обработанные плоскости для крепления цилиндров возвратного хода.
На стенках у гнезд для колонн предусматривают обработанные
поверхности для крепления транспортирующих устройств и гидрав-
лических подъемников для поковок.

При ремонте ковочных прессов после многолетней эксплуатации
иногда обнаруживается, что посадочные поверхности цилиндров
на верхней поперечине имеют выработку в несколько миллиметров.
Часто зазор появляется только с одной стороны; это объясняется боль-
шей частью односторонним использованием ковочного пресса.

Чтобы избежать в этих случаях дорогостоящей замены цилиндров,
производят ремонт, состоящий в расточке отверстий в поперечине
и посадке в них втулок с толщиной стенок приблизительно 20 мм.
Охлаждение втулок производят жидкой углекислотой в ванне из
древесного спирта при температуре порядка 70е С*.

Колонны и гайки

Общее представление о внутренних силах, действующих в двух-
колонном прессе при эксцентричной ковке, дает фиг. 15, а. Усилие
плунжера равно усилию Pi на нижней поперечине. Соответствующими
силами противодействия являются усилие, действующее на дно
цилиндра, и сопротивление деформации поковки Р2. Таким образом,
Л = р2-

Сопротивление деформации поковки действует на расстоянии I от
оси пресса и, вместе с усилием Pi на плунжере, вызывает стремление
подвижной поперечины повернуться, от чего на колонны действуют
пары сил P9-/i; таким образом, P2-l = 2P9-h.

На колонны передается также и усилие от цилиндра Р2; каждая
р

колонна нагружена силой Р& = -~ . Усилия, действующие со стороны
нижней поперечины и вызванные действием силы Рх, будут

Действующим на колонны и равным между собой парам сил
2Рч-12 (вверху) и 2Р8-/3 (внизу)

* Journal of the Iron and Steel Institute, 1949, Febr.
равна по величине, но обратна им по знаку каждая из пар
Р6 (а Ь) так, что Р,; создает осевую нагрузку на колонну в на-
правлении стрелки

4L.

Тог же результат получается и для нижней поперечины.

Фиг. 15. Схема нагружения колонн при эксцентричной ковке.

Правая колонна нагружена сильнее. На нее действуют вверху
р _1_ Р	Р^1	-	4-	Р^1

3 ‘	6	2	2 (а + Ь) 2 ‘ 2 (а ± Ь)

И внизу
р ____________________ р _____£1°___ ру

5	6	2 (а т Ь) 2 (а + Ь) ‘

Величина Р3 -ь равна Р5 — Р6, в чем легко убедиться путем
преобразования. Поэтому напряжение растяжения правой колонны
равно

Р2 _Р<-1
4^	74) ’

где f - площадь наименьшего сечения колонны.
На фиг. 15, в изображена схема нагрузок на правую колонну.
 Наибольший изгибающий момент по эпюре моментов

Отсюда напряжение изгиба

из - 4W	41J7

Суммарное напряжение растяжения для правой колонны двух-
колонного пресса

о	' О - а = fl >	Р*'1 J_ р^1

раст . из u 2f 2/ (а + b) ' 4W ’

а для четырехколонного пресса

_ ^2 ,	^2-Z	! Pz-l

° “'If 4f(aVi) ' 8iF •

Для левой колонны второй член имеет отрицательный знак.

Прогиб колонн можно рассчитать по фиг. 15, б с достаточной точ-
ностью. Рассекая колонну в точке перегиба и исходя из условий
жесткой заделки в нижней и верхней поперечинах, определяют
прогиб как сумму прогибов двух консольных балок:

f = fi + fz = pTj- (F M'-X'i — F м2- x2) 

В этом уравнении и РМг — моментные площади обеих кон-
сольных балок, a Xi и х2 — расстояния центров тяжести моментных
площадей от точки защемления. Влияние осегой растягивающей
силы на прогиб колонн невелико, и им можно пренебречь.

Можно определить Д и Д также аналитически по общеизвестному'
методу. Обычно для ковочных прессов принимают четырехколоннукт
конструкцию, так как эксцентричная нагрузка может быть распо-
ложена со смещением по продольной оси пресса, например при опе-
рации кузнечной передачи, когда поковка лежит не на всей ширине-
бойка. В этом случае упругая линия колонн двухколонного пресса
соответствовала бы простой консольной балке.

Для изготовления колонн применяют, как правило, вязкую^
кованую углеродистую сталь (St С. 35. 61); при конструировании
предварительно определяют сечение колонн (табл. 4), принимая до-
пускаемое напряжение растяжения jR — 400-1500 кг/см2, причем
расчет ведут только на центральную нагрузку, а дополнительные
напряжения от эксцентричной ковки во внимание не принимают.
Последние во время работы пресса могут достигнуть значений, далеко
превосходящих предел текучести материала и грозящих пслсмксй.
Таким образом, приходится полагаться на добросовестность кузнеца
и, во избежание перенапряжения колонн, следует предупредить
его в руководстве по обслуживанию о допускаемом эксцентриситете-
при ковке, который следует определять точным поверочным расчетом:

Фиг. 16. Ковка вала турбины на паро-гидравлическом прессе со ступенчатым
мультипликатором (Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).

колонн. Расчетный эксцентриситет можно принимать равным при-
близительно 10—15% от величины хода. подвижной поперечины.

Таблица 4

Диаметры колонн для ковочных четырехколонных прессов

Номинальное усилие пресса в т	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150	4000-
Диаметр цилиндри- ческой части колонны  в мм	160	180	200	225	250	280	315	355	400	450	500	560
Перенапряжение колонн проявляется в сильном раскачивании
пресса, в особенности его верхней поперечины. Поэтому смещение
верхней поперечины тяжелых ковочных прессов иногда контролируют
измерительным прибором для того, чтобы оператор производил
переключение распределителя не на основании субъективной оценки
«на глаз».

Фиг. 17. Оптический индикатор
отклонения верхней поперечины при
эксцентричной ковке:

/ — кронштейн; 2 -- исючник света; 3—от-
метка; 4 - перископическая система;

5 — матовое стекло.

Фиг. 18. Электрический индикатор
отклонения верхней поперечины при
эксцентричной ковке:

/ - опора; 2 — колонка; 3 консоль;
4 - датчик: 5 кулачок; 6 - приемное
устройство; 7 - звуковой сигнал.

Действие прибора основано обычно либо на электрическом, либо
на оптическом принципе (фиг. 17 и 18). Электрические приборы
(индикаторы) могут подавать сигнал либо воздействовать на бло-
кирующее устройство.

Резьба на колоннах имеет трапецеидальный профиль (фиг. 19).
Она передает давление по элементам сечения нормальным оси
и направляется в гайке по наружному диаметру. Шаг выбирают но
зависимости 20 < d : h < 36. Относительные размеры профиля
резьбы:

= 0,575/ц /2 = 0,5/г;

щ = 0,25/z; г, = 0,175/г;


I.=e. = 0,25/z; Г, = -й= =-- 0,1237/z;
z i >	1 у 2

Г4 Г2 = 0,075/z; S = 0,02/z -f- 0,16.

Фиг. 19. Упорная резьба для
колонн.

от 34 до 44% всей на

Резьбу рассчитывают на изгиб (в условно развернутом виде)
и на удельное давление. Напряжения определяют при условии,
что витки нагружены равномерно. Для профиля по фиг. 19 (DIN 2781,
при высоте гайки И = d в среднем удельное давление р = 0,66 араст)
а напряжение изгиба амз =
р
0,62 Трасту где араст =
7U •
~4~
напряжение растяжения, под-
считанное по площади стержня
резьбы. В действительности
усилие воспринимается отдель-
ными витками резьбы неодина-
ково. Исследования Херци-
гонья1, Мадушки 2 3 и других
показали, что в области упру-
гих деформаций первые 5—6
витков воспринимают всю
нагрузку, причем на первый ви-
ток, в зависимости от измель-
ченное™ шага резьбы, приход

Чем мельче резьба, тем меньше нагрузка первого витка и тем выше
должна быть высота гайки. Для равнопрочности всех элементов
резьбы при возникновении в ее стержне напряжений, доходящих до
предела текучести, необходимо при d : h = 35 иметь высоту
гайки Н 0,8 d, а при d : h = 50 Н 1,5 d.

Проверенные на практике размеры резьбы для колонн различных
диаметров приведены в табл. 5.

Расчет колонн на стр. 29 приведен для условия плавного при-
ложения нагрузки и равномерного распределения напряжений по
сечению. Определенные таким образом напряжения являются,
следовательно, лишь номинальными напряжениями и поэтому не
могут являться критерием для суждения об их усталостной проч-
ности, так как нагрузка имеет не спокойный, а пульсирующий пере-
менный характер, и надрезы, качество поверхности, чувствительность
материалов к концентрации напряжений и пр. сильно влияют на
величину предела усталости.

После сборки колонн, гаек и контргаек с верхней и нижней попе-
речинами наибольшее напряжение действует в сечении стержня
резьбы колонны. Для определения максимальных напряжений

1 Н е г с i g о п j a: «Maschinenbau», 1932, S. 139.

2 М a d u s с h k a: «Techn. Mitteilungen. Essen, 1938. S. 34o.

3 Мюллер 1715
Таблица 5

Размеры упорной резьбы для колонн. Извлечение из DIN 2781

Болт			Средний диаметр резьбы (32  В Л1.И	Шаг h в мм	Гайка	
Наружный диаметр резьбы d в мм	Внутренний диаметр резьбы di в мм	Площадь сечения стержня в см2			Наружный диаметр резьбы L> в мм	Внутренний диаметр резьбы Di в мм
200	190,8	285,92	196	8	200	192
212	202,8	323,02	208	8	212	204
224	214,8	362,38	220	8	224	216
236	226,8	404,00	232	8	236	228
	240,8	455,41	246	8	250	242
265	253,5	504,71	260	10	265	255
280	268,5	566,21	275	10	280	270
300	288,5	653,70	295	10	300	290
ез	303,5	723.45	310	10	315	305
335	321,2	810,29	329	12	335	323
355	341,2	914.34	349	12	355	343
|37->|	361,2	1 024,67	369	12	375	363
400	381,6	1 143,69	392	16	400	384
425	406,6	1 298,45	417	16	425	409
450	431,6	1 463,03	442	16	450	434
475	456,6	1 637,43	462	16	475	459
|500|	481.6	1 821,64	492	16	500	484
530	507	2 018,86	520	20	530	510
 560	537	2 264,84	550	20	560	540
600	577	2 614,82	490	20	600	580
|63^	607	2 893,79	620	20	630	610
670	642,4	3214,16	658	24	670	646
710	682,4	3 657,36	698	24	710	686
jWj	722,4	4 098,69	738	24	750	726
800	763,2	4 574,74	784	32	800	768
850	813,2	5 193,79	834	32	850	818
900	863,2	5 852,11	884	32	900	868
950	913.2	6 549,70	934	32	950	918
floooii	963,2	7 286,57	984	32	1000	968
1060	1014	8 075.43	1040	40	1060	1020
1120	1074	9 059 38	1100	40	1120	1080
1180	1134	10 099,88	1160	40	1180	1140
112501	1204	11 385,26	1230	40	1250	1210

Ра шеры диаметром, помещенных

группы с одинаковым шагом

в рамке, являются верхней границей
должны быть определены коэффициент формы резьбы л'к, коэффи-
циент состояния 'поверхности 0к и коэффициент чувствительности
к надрезам Бели коэффициент концентрации напряжений
выражает влияние всех факторов на номинальное напряжение <зп,
то максимальное напряжение

атах	' °п>

где == 1 + (ак — I) т\к и ак = а’к-0к.

Для колонн из St С.35.61 можно принимать = 1,56 (ак =2;
Ок == 1,2;	= 0,4).

Если растягивающие усилия в колоннах имеют только пульси-
рующий характер, то изгибающие силы оказываются уже перемен-
ными вследствие непостоянства точки приложения сопротивления
поковки. Так, если точка приложения переходит с правой стороны
бойка на левую, например при ковке коленчатых валов, либо спереди
назад по продольной оси пресса при операции кузнечной передачи
и вытяжке, то происходит изменение как растягивающих, так и сжи-
мающих напряжений.

Предел усталости для пульсирующего цикла растяжения и глад-
кого образца можно принять а0 33 кг/мм1 2. Предел усталости для
знакопеременного цикла —соответственно аг 26 кг/мм2.

Поскольку коэффициенты концентрации для растяжения, сжатия
и изгиба приблизительно равны, то номинальные пределы усталости
будут равны: для пульсирующего цикла растяжения аОл ~ 21 кг/мм
и для знакопеременного цикла агл 16,7 кг/мм2.

Для оценки влияния неравномерности распределения напряжений
на усталостную прочность следует ввести еще коэффициент 1,25—
1,3. Тогда, положив в основу вышеприведенные величины предела
усталости и этот коэффициент, можно с достаточной точностью опре-
делить максимально допустимый экцсентриситет при ковке.

Поломки колонн происходят очень редко. Пороки металла,
могущие привести к образованию усталостных трещин в мате-
риале внутренней части колонны при ее ковке, в крупных колон-
нах можно легко устранить сквозным просверливанием колонны
либо отковкой пустотелых колонн. Высверливание, как правило,
применяют для колонн диаметром 500—800 мм, причем сердцевина
имеет диаметр 200—300 мм и может быть проконтролирована по
всей длине. Колонны диаметром свыше 800 мм отковывают полыми
с каналом диаметром 350—700 мм, а затем чисто растачивают
(фиг. 20).

Стоимость изготовления пустотелых колонн значительно выше,
чем сплошных колонн такого же диаметра. Относительно целесо-
образности применения пустотелых и сплошных колонн точки зрения

1 N е u b е г: Kerbspannungslehre; Thum, u Buchmann: Dauerfestigkeit

und Konstruktion.
•расходятся. Для сплошных колонн отмечают более высокую способ-
ность отводить тепло, воспринимаемое от поковки. Так, например,
измерение температуры поверхности колонн пресса усилием 10 000 т
обнаружило нагрев их до 300° С. Неравномерный нагрев по сечению
и длине может привести к значительной неравномерности распре-
деления напряжений. Эффективную защиту от нагрева дает завеса
из цепей, подвешиваемых у колонн к торцам направляющих втулок

Фиг. 20. Расточенные из пустотелых поковок колонны ковочного
пресса. Длина колонн 24 .и, внутренний диаметр резьбы 1200 мм, вес

1 шт. 115 000 кг (Schloemann A. G., Dusseldorf).

подвижной поперечины. Этим способом была, например, снижена
приведенная выше температура поверхности колонн с 300° до 100°С.

Попытки использовать пустотелые колонны для подвода воды
от наполнителя или воды высокого давления оказались малоуспеш-
ными из-за трудности обеспечить плотность фланцевых соединений
вследствие сотрясений пресса. Равным образом нецелесообразно
прокладывать трубопроводы сквозь отверстия в колоннах. Не
получили практического применения также предложения исполь-
зовать отверстия в колоннах для прогрева пресса перед пуском.

Направляющая цилиндрическая поверхность на колоннах чисто
отделывается резцом либо шлифуется. Чтобы сделать возможным
регулирование подвижной поперечины, в направляющих применя-
лись колонны квадратного сечения или круглые колонны с охваты-
вающими литыми чехлами, на которых устраивались призматические
направляющие. Несмотря на их преимущества, эти конструкции
редко встречаются на практике.

Известные типы креплений колонн приводятся на нижеследующих
рисунках.
На фиг. 21, а показано крепление колонн к поперечинам разъем-
ными гайками с контргайками. Колонны не имеют значительных
ступеней в диаметрах, что особенно удобно при монтаже пресса.

В этом случае можно уложить на нижнюю поперечину подвижную
и верхнюю поперечину и продеть колонны сверху сквозь предназна-
ченные для них отверстия. Главный цилиндр и плунжеры монтируют
предварительно так, что верхнюю поперечину можно поднять и по-

ставить в нужное по-
ложение простейшим
способом, нагнетая
воду в цилиндр. Что-
бы предотвратить по-
ворачивание нижних
гаек, на нижней по-
перечине предусмат-
ривают упор. Верх-
ние гайки стопорят
на колоннах посред-
ством врезной план-
ки. Предохранять от
отвинчивания внут-
ренние гайки не обя-
зательно. На опорной
торцевой поверхно-
сти часто делается
зубчатый поясок для
того, чтобы можно
было стопорить внут-
ренние гайки при ма-

Фиг. 21. Крепление колонн ковочных прессов.

лом угле поворота

последних. Ослабление соединений в процессе работы легко устра-
няется подтягиванием внутренних гаек. Для достижения равно-
мерной предварительной затяжки пресс нагружают усилием, пре-
вышающим на 10—20% номинальное, поднимая давление ручным

насосом.

У крупных прессов в отдельных случаях было обнаружено,
что резьба у нижних внутренних гаек срывалась из-за податливости
колонн при эксцентричной ковке. На резьбе колонн повреждений
не было. Материал колонн должен обладать малой чувствительностью
к концентрации напряжений, так как напряжения на участке, где
находится резьба, весьма велики.

На фиг. 21,6представлена колонна, у которой нижняя внутренняя
гайка заменена буртом; последний должен иметь большой диаметр,
чтобы исключить вдавливание в поперечину. Затяжка соединения
сложна. При монтаже поперечину приходится поднимать над колон-
нами. Во всяком случае, необходимо учитывать концентрацию напря-
жений в месте затяжки. Предварительная затяжка концов колонн
происходит за счет сокращения длины при охлаждении. Для подо-
грева предусматривают нагревательные отверстия для подвода пара
либо для электрических сопротивлений.

На фиг. 21, в показано соединение колонн с буртами у нижней
и верхней поперечин. В этом случае расстояния между буртами у
у всех колонн пресса должны быть выдержаны точно, а опорные
поверхности на поперечинах должны лежать в одной плоскости, так

Фиг. 22. Крепление колонн в нижней попе-
речине и расположение цилиндра возвратного
хода (Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).

лонн можно устанавливать пресс на

как в противном случае не
удается достигнуть хорошего
соединения. Направляющие
гнезда подвижной поперечи-
ны должны при этом иметь
разрезные втулки с большой
толщиной стенок, так как
при сборке бурты колонн
должны свободно проходить
сквозь расточки.

При соединении колонн
на фиг. 21, г и 22 для за-
тяжки колонн предусматри-
вают, вместо нижней внут-
ренней гайки или пояска,
разрезную коническую втул-
ку. При таком соединении
удается избежать влияния
концентрации напряжений в
проточке. Установку пресса
на фундамент осуществляют
в этом случае на башмаках
для колонн, тогда как при
других типах соединения ко-
фундаменте на нижней попе-

речине. Башмаки колонн для крупных прессов часто снабжают
центральным отверстием для опускания колонн при сборке. Если
цилиндры возвратного хода расположены на верхней поперечине,
то нужно позаботиться о том, чтобы соединение между гайкой и
нижней поперечиной было достаточно прочным, так как оно может
воспринимать усилие возвратного хода.

На фиг. 21, д показано соединение колонн, подобное соеди-
нению на фиг. 21, г, но с верхним буртом, упирающимся в запле-
чик, расположенный в глубине гнезда. Этот бурт может иметь
диаметр, лишь немного больший диаметра основной части ко-
лонны, так как, верхний конец колонны может быть выполнен
с уменьшенным диаметром, ввиду меньшей величины изгибаю-
щего момента в этом месте колонны. Направляющие втулки по-
движной поперечины имеют при такой конструкции нормальную
толщину стенки, а точного соблюдения длины колонн и положения
опорных поверхностей на верхней поперечине здесь не требуется,
так как верхнее соединение можно подтягивать при затянутой ниж-
ней гайке.

Зазор между центрирующим пояском на колонне и расточкой
гнезда в поперечине зависит от точности, с которой выдержано рас-
стояние между осями колонн, и может доходить до 1—2 мм по диамет-
ру. Этот зазор следует выдерживать возможно меньшим, так как
из-за него увеличивается раскачивание пресса при ковке. Для повы-
шения точности посадки колонн отливки поперечин можно растачи-
вать по шаблону; существуют и другие конструктивные решения,
которые, однако, используются редко, так как при них повышается
стоимость изготовления и увеличивается число деталей.

Гайки колонн выполняются составными из двух частей в виде
фасонных отливок (Stg 45.81).

Удельное давление на опорных поверхностях гаек не должно
превышать р = 800 кг1см2. Если D — наружный диаметр гайки,
d — наружный диаметр резьбы и h— высота гайки, то обычно при-
нимают

D = l,5d и h =--d^- \,2d.

Половины гаек соединяются болтами. Общую площадь болтов
по стержню резьбы принимают равной 6—8% от площади стержня
резьбы колонны. Расчет болтов не производят, так как результи-
рующие удельных давлений на поверхности резьбы и на опорной
поверхности гайки лежат в пределах ядра сечения. Таким образом,
обе половины гайки не могут раскрыться, но давление на опорной
поверхности гайки распределяется неравномерно. Для того чтобы
направить результирующие равномерно распределенных удельных
давлений по общей оси, пробовали придавать гайкам овальную форму,
но впоследствии от этого отказались.

Для вращения наружных гаек на их наружной поверхности
предусматривают несколько отверстий для вставления штырей. Внут-
ренние гайки снабжают несколькими выступами для подтягивания
гаек ударами кувалды.

Рабочие цилиндры и плунжеры

На стенку гидравлического цилиндра действуют тангенциально
направленные и осевые растягивающие силы, а также радиальные
сжимающие силы, создающие пространственное напряженное
состояние. Напряжения могут быть определены по нескольким зави-
симостям; но так как нормальное напряжение, действующее в ка-
сательном направлении, является наибольшим, то по нему должна
быть определена толщина стенок. При внутреннем давлении это
напряжение имеет максимальное значение у внутренних волокон
и меньшее — у наружных. Зависимости показывают также, что при
определенном соотношении между внутренним давлением и допу-
скаемым напряжением увеличение толщины стенок бесполезно.
При больших напряжениях, — впрочем, не применяемых у ковочных
прессов —эта особенность устраняется (например, в стволах артил-
лерийских орудий) применением скрепленных цилиндров, что дает
выравнивание напряжений

Расчеты, выполненные по различным теориям, вследствие раз-
личия в теоретических предпосылках дают иногда значительные
расхождения результатов. Зависимости, чаще всего используемые
при расчете цилиндров1:

1.	Напряжения растяжения в закрытом цилиндре, действующие
в касательном направлении (когда известно, что действуют также
осевые растягивающие силы),

и для Z = гд:

0,4г7	1.3г^

Ct= Рв ~2	2~ -1	2---Г

гн - гв	гн — г в

Гн_ _ Лн_ = л/<4	0.4р« ,

г„ de Г at -+ 1,3рв '

где d№—наружный диаметр;

de— внутренний диаметр цилиндра.

2.	Напряжение сжатия, действующее в радиальном направлении,

Cl Л Г в	л ')	’>1 * Г д	I

° г ~ 2	' Рв 2 _ 2 ‘ Рв'~£2 

3.	Напряжение растяжения, действующее в осевом направлении,

Если осевые напряжения отсутствуют, то

Г — Г	Г — Г	и1

'не	н е

1/ °t + °'7Р«
Г cz— 1 ,3рв '

В обоих случаях при i,3pB — a( наружный диаметр dH = оо, т. е.
Р
возможны лишь такие соотношения, при которых рв < j-y

Приняв определенные значения рв и 7?, получаем соответствую-
щие соотношения диаметров цилиндров. В табл. 6 приведены чис-
ловые величины, облегчающие расчет толщины стенок. Приведены,
кроме того, значения отношения напряжений во внутренних

Bach С., u. Baumann: Elastizitat und Festigkeit. 8. Aufl. Berlin. Sprin-
ger. 1920. S. 589.
	Таблица 6
Вспомогательная	таблица для расчета полых цилиндров, нагруженных внутренним давлением, по уравнению  4- = 1/(по Баху)  d,s J Пг-1,3рв

Рв • ®ze dH; de JZH • °ze	0,01  1,009  0,987	0,02 1,017 0,974	0,03  1,026  0,961	0,04  1,035  0,948	0,05  1,044  0,935	0,06  1,054  0,922	0,07 1,063 0,909
Рв • ze	0,08	0,09	0,10	0,11	0,12	0,13	0,14
dH : de	1,074	1,083	1,093	1,104	1,114	1,125	1 136
°zh ’ ° ze	0,896	0,883	0,87	0,857	0,844	0,831	0.818
Pa • ze	0,15	0 16	0,17	0,18	0,19	0,20	0 21
du  de	1,148	1,159	1,171	1,183	1 195	1,208	1,221
°ZH ‘-aZR	0,805	0,792	0,779	0.766	0,753	0,74	0,727
Pe • ze	0.22	0,23	0,24	0,25	0,26	0,27	0,28
dH ' de	1,234	1,248	1,262	1,277	1,291	1,307	1,322
 ^Z6	0,714	0,701	0,688	0,675	0,662	0,649	0,636
Pe: 3 ~e	0,29	0,30	0,31	0,32	0,33	0,34	0,35
du : dQ	1,338	1,355	1,372	1,390	1,408	1,427	1,446
aZH '• ®ze	0,623	0,61	0,597	0.584	0,571	0,558	0,545
Pe • a ze	0,36	0,37	0,?8	0,39	0,40	0,41	0,42
du : de	1,466	1,487	1,509	1,531	1,555	1,579	1,604
aZH : °ze	0,532	0,519	0,506	0,493	0.48	0,467	0,454
Ps ; ^z«	0.43	0.44	0,45	0,46	0,47	0,48	0,49
dH: de	1,630	1,658	1,686	1,716	1,748	1,781	1,815
azn ' aze	0,441	0,428	0,415	0.402	0.389	0,376	0,363
Pe- °ze	0,50	0 51	0 52	0 53	0,54	0,55	0,56
dH : de	1,852	1,89	1,931	1.974	2,02	2,069	2,121
^zh - aze	0.35	0,337	0,324	0,311	0,298	0,285	0,272
Pe :	0,57	0.58	0 59	0,60	0,61	0,62	0,63
dn • ^(i	2 177	2,238	2,303	2,374	2,451	2,536	2,63
aZH • ® ZB	0.259	0,246	0,233	0,22	0,207	0,194	0,181
Pe ' °ze	0,64	0,65	0,66	0,67	0,68	0,69	0,70
dn : de	2,734	2,851	2,984	3,135	3,311	3,520	3 771
°zh : &ze	0,168	0,155	0,142	0,129	0,116	0,103	0,09
°Рв : aze	0,71	0,72	0,73	0,74	0,75	0,76	
d^‘ de	4,083	4,486	5,033	5,84	7,211	10,43	
S ZH • ° .* я	0,077	0.064	0,051	0,038	0,025	0,012	
и внешних волокнах стенки цилиндра, упрощающие определение
напряжений у внешних стенок.

Таблица составлена для случая одновременного действия осевых
•сил. Толщину стенок мсжно определять также на основе гипотезы
наибольшей работы деформации.

Приведем для сравнения уравнения для напряжения растяже-
ния, действующего в касательном направлении:
для закрытого цилиндра

и для открытого цилиндра

сто = Р в

 Для цилиндра из кованой стали с d8 = 1000 мм и толщиной

стенки 90 мм при рв = 200 кг^см'1 2 получаются, например,
напряжения на внутренних волокнах:

По Баху ........................

По гипотезе наибольшей энергии
деформации ....................

для закрытого для открытого
цилиндра	цилиндра

а/ = 1110 кг/см2 1280 кг/см2

а,, = 1227 кг!см!2 1340 кг/см2

Выбор допускаемого напряжения производят, имея в виду, что
цилиндр нагружается пульсирующей нагрузкой. При вставном
цилиндре с выпуклым днищем и жестким буртом принимают коэф-
фициент формы = 1. При чисто обработанной внутренней поверх-
ности цилиндра и такой подготовке воды, которая предотвращает
коррозионную усталость, можно рассчитывать на коэффициент
состояния поверхности Ок 1,2, так что ак = акОк = 1,2.

Приняв для St 50-11	= 33 кг/ммг и запас прочности 1,75,

получим для данного случая допускаемое напряжение R =
= -у2~75~^ 1550 кг/см2. Усталостная прочность, естественно, сильно
понизится, если состояние поверхности не будет соответствовать
принятым условиям.

Материал гидравлических цилиндров, подобно материалу колонн,
должен быть вязким и упруго деформироваться при внезапных повы-
шениях давления, например, возникающих при гидравлическом
ударе. Для цилиндров с рабочим давлением до 200 кг!см2 приме-

1 М. Ten Bosch, Berechnung der Maschienenelemente. 3. Aufl. Berlin

-Springer, 1951. S. 99.	*
няют стальное литье Stg 52.81 S при допускаемом напряжении
7? = 800-н 1000 кг/см2, а для цилиндров, работающих при больших-
давлениях,— кованую сталь St 50.11 при допускаемом напряжении
R = 1000-4- 1500 кг/см2.

Фиг. 23. Рабочий цилиндр и плунжер с шар-
нирно-пестовым присоединением к поперечине
(Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).

Если толщина стенок при высоких давлениях получается нецеле-
сообразно большой, то применяют легированную сталь с содержанием
никеля 1,2—1,5%, при
допускаемом напряжении
1500 — 1800 кг/см2.

Толщину дна цилиндра
принимают равной прибли-
зительно 1,5-кратную от тол-
щины стенки, хотя расчет
дна, как свободно опертой
пластины по уравнению
г2
= ф----дает, как правило,

значительно меньшую тол-
щину дна. При конструиро-
вании дна следует обращать
внимание на то, чтобы пере-
ход от цилиндрической стен-
ки к дну имел большой ра-
диус закругления во избежа-
ние резких отклонений сило-
вых линий в теле напряжен-
ной детали. У цилиндров,
выполненных из массивного
блока, этот радиус должен
быть не меньше г = -j- а,..
Лучшая форма дна — полу-
сфера, к которой и следует
стремиться в литых и полых
кованых цилиндрах (см. фиг.
23 и 24).

Усилие передается от ци-
линдра на поперечину через

бурт, ширина которого получается из расчета по удельному давле-
нию р = 800 -к- 900 кг!см2. Радиус закругления у перехода бурта
в стенку цилиндра должен быть возможно большим. Крепежные
болты рабочего цилиндра должны быть в состоянии воспринять не
только его собственный вес, но и вес всех подвижных частей, кото-
рый будет действовать в случае защемления плунжера.

Плунжер перемещается внутри цилиндра с широкоходовой посад-
кой в грундбуксе из вторичной бронзы (Rg. 5), имеющей высоту h =
= 0,3 -4- 0,5 dt. Для затягивания уплотнения применяется сальни-
ковая втулка. Размеры карманов для набивки даны в табл. 7. Если b
Таблица 7

Размеры карманов для уплотнений ковочных прессов

Диаметр d в мм	Ширина b в мм	Рабочее давление Р в т	Набивка мягкая и профильная			Манжетное уплотнение с манжетами типа							
			Глубина кар- мана h в мм	Для профильной		U-образного				V-образного (3 шт.-до 200 кг/см2;  4 шт,—свыше 200 кг/см2)			
				Высота набивки hx в мм	Число колец	Глубина кармана h в мм	Высота уплотнения hi в мм	I Центри-	руюший  ПОЯСОК 2	Глубина кармана h в мм	Высота уплот- нения номи- нальная hi в мм	Высота уплот- нения 'до раз- бухания кожи в мм	Центрирую- щий поясок Z в мм	I
		100	38	30	3								
10	6	315	48	40	4	26	20		3,6	38	32	30	3,6
		630	60	50	5								
		100	48	36	3								
25	7,5	315	64	48	4	32	25		4	42	38	35	4
		630	80	60	5								
		100	60	48	3								
80	10	315	80	64	4	40	30		6	55	44	40	7
		630	100	80	5								
		100	75	60	3								
125	12,5	315	100	80	4	50	35		10	70	55	50	10
		630	125	100	5								
		100	90	75	3								
225	15	315	120	100	4	55	40		9	80	60	55	14
		630	150	125	5								
		100	120	96	3								
450	20	315	160	128	4	75	55		12	100	78	70	14
		630	200	160	5								
		100	150	120	3								
1000	25	315	200	160	4	90	65		15	120	95	85	15
		630	250	200	5								
Свы-		100	180	150	3								
ше	30	315	240	200	4	НО	80		18	140	НО	100	18
1000		630	300	250	5		4						
Фиг. 24. Главный цилиндр пресса, изготовленный из полой по-
ковки. Длина 5000 мм, наибольший наружный диаметр 2250 мм,
вес около 50 000 кг (Hydraulik G. tn. b. Н., Duisburg).

Фиг. 25 а. Плетеная мяг-
кая набивка пеньковая,
либо хлопчато-бумажная,
пропитанная жиром
(Asbest-und Gummiwerke,
Martin Merkel, Hamburg).

Фш . 256. Вулканизи-
рованная профильная
набивка с тканевыми
прокладками (Asbest-
und Gummiwerke, Mar-
tin Merkel, Hamburg).
и h означают ширину и глубину кармана для набивки, то обычно
принимают: h = 8b для давлений до 200 кг/см2 и h — 10 b для
более высоких давлений. Ширину b выбирают на основе опыта.
Набивку изготовляют из естественных или искусственных мате-
риалов. Раньше применяли главным образом пеньковую или хлоп-
чатобумажную набивку
Таблица 8 (фиг. 25а), но за послед-
ние 15 лет повсюду пе-

Ширина профиля В	Прочие размеры Н в С Е			
6	10	8	4	4
7,5	12	10	4.5	4
10	16	13	6	8
15	25	20	9,5	12
20	32	27	i?,5	15
25	90	33	15,5	20
30	50	92	19	30

решли к прорезиненным
хлопчатобумажным набив-
кам, вулканизированным
в прессформах.

Профильные уплотня-
ющие кольца (так назы-
ваемая набивка «Лайон»)
пофиг. 256 изготовляются
с косым разрезом, так что
набивку можно заклады-
вать, не вынимая плунже-
ра из цилиндра.

Для снижения трения
профильные кольца, вы-
держивающие температу-
ру до 120° С, снабжаются
свинцовыми клиньями;
после приработки они
образуют в осевом напра-
влении плунжера замкну-
тую металлическую по-
верхность. Размеры та-
ких колец приведены в
табл. 8.

Данные о долговечно-
сти уплотнительных вул-
канизированных тканевых

набивок различны, по-
скольку большое значение имеют состояние поверхности плун-
жера и смазка. Наблюдались случаи, когда такое уплотнение
работало в продолжение многих лет. Хорошие результаты были
достигнуты при закладке между двумя профильными уплотняю-
щими кольцами просаленной хлопчатобумажной набивки, снаб-
женной сердечником из пара-каучука1. Таким образом, набивка
хорошо смазывается и не работает насухо. Опасность такой работы
возникает при отделке («шлихтовке»), когда пресс совершает большое
число малых ходов, причем ход не превышает высоты набивки и не

1 Естественный каучук высшего сорта.
происходитомывания всего плунжера находящейся в цилиндре водой,
которая создавала бы смазку и охлаждение.

О величине трения в сальниках не существует сколько-нибудь
точных данных, так как она зависит от многих факторов, различных
почти для каждого пресса; к их числу принадлежит прежде всего-
состояние поверхности плунжера, род смазки и материала набивки,
а также степень затяжки сальниковой втулки. Научные исследования
по потерям в сальниковых втулках проводились неоднократно1.
Часто применяют эмпирическую зависимость для определения потерь
трения:

W = ^d-0,\olp,

где d — диаметр плунжера в см;

I — высота набивки в см;

р — рабочее давление воды в кг1см2;

р. = 0,05 и- 0,06 для шевронных манжет и 0,2 — для мягкой
набивки.

Согласно этой зависимости, давление трения зависит от рабочего
давления воды и от площади соприкасающейся с плунжером поверх-
ности уплотнения. Но та-к как радиальное давление сильно сни-
жается в направлении от верха к низу, то вводится коэффициент 0,15.
При V-образных манжетах ориентировочно исходят из сопротивления
трения в 1 кг на 1 мм диаметра плунжера и каждые 50 кг/см2 рабочего
давления воды. Все эти расчеты дают только приближенные величины,
которым при расчете ковочных прессов вообще не придают особого-
значения.

Болты для подтягивания сальниковых втулок изготовляются
из стали (St 50.11) и снабжаются мелкой резьбой; напряжения в них
не должны превышать 600 кг/см2. Фланец сальниковой втулки, для
которого при применении мягкой набивки, как правило, предусма-
тривают натяг /г1 = 3&, рассчитывается на изгиб при допускаемом
напряжении R. < 1200 кг/см2. Исходным размером при выборе тол-
щины фланца является двойной диаметр болтов сальниковой втулки.
Сальниковая втулка снабжается бронзовым вкладышем (G Bz 12}
и двумя отверстиями для отжимных болтов.

Зазор между плунжером и стенкой цилиндра, внутренняя полость-
которого получена расточкой, выполняют равным 10—15 мм.

У цилиндров с литой полостью этот зазор принимают равным
ширине уплотнения.

Ввод воды высокого давления осуществляется через корпус напол-
нительного клапана; последний удобно помещать в центре дна ци-
линдра так, чтобы в подводящее отверстие входил закрепленный
на плунжере дроссельный стержень, который тормозит движение

1 G г о n a u, Н., Dr.-Ing.; Untersuchung von Stopfbiichspackimgcn und Man-

schettendichtungen fur hohen hydraulischen Druck; Berlin, R. Oldenburg, 1935.
плунжера в конце возвратного хода, сужая сечение для выхода воды
из цилиндра.

При конструировании цилиндра нужно обращать внимание на
то, чтобы не могли возникнуть воздушные подушки, следствием чего
были бы удары и неравномерность движения плунжера. Поэтому
во всех высших точках полости цилиндров, трубопроводов, распре-

		d з		<*3	/1	^10		^12 rfg	<^13 f7	di4	t 2	t3	c4	A 2	^3	<7		Под ключ	e2
До 30	М16	4-6	М16	4 -6	23	М20Х2	4	8	16	2,5	43	33	41	11	20	II	53	22	25,4
Свыше  30	М20х2	4-8	М20у2	4 8	28	М30Х2	5	16	24	3	52	41	50	13	25	15	67	30	34,6

Фиг. 26. Устройство для спуска воздуха и воды. Извлечение из DIN 2814.

а— воздухоспускной вентиль на трубах; б — воздухоспускной вентиль у цилиндров, корпусов рас-
пределителей и клапанов; в — воздухоспускной вентиль для крупных цилиндров; г - водоспускная
пробка для цилиндров и трубопроводов.

делителей и т. п. ставят небольшие воздухоспускные вентили
(фиг. 26). Во всех нижних точках, например над грундбуксой ци-
линдра, располагают пробки для полного спуска воды на время
перерыва эксплуатации пресса или при остановках на ремонт.

Для ковочных прессов средних усилий и при давлении воды до
200 кг/см2 цилиндр и верхняя поперечина часто отливаются в виде
одной детали (фиг. 27 и 28). При конструировании таких деталей
предусматривают соответствующие усиления для компенсации допол-
нительных напряжений изгиба и обеспечивают доступ к стенкам
цилиндра со всех сторон, для того чтобы иметь возможность заче-
канить или заварить пористые места, возникшие, например, в ре-
зультате разрушения литейного стержня.

Плунжер должен иметь возможно более твердую, гладкую и одно-
родную рабочую поверхность. В качестве материала выбирают чаще
всего твердую кованую сталь (St 70.11) или твердое кокильное
литье; рабочую поверхность плунжера обрабатывают на шлифоваль-
ном станке.

...	....	Соединение плунжера с

Фиг. 28. Разрез по цилиндру с
наполнителем ковочного пресса
усилием 2000 т по фиг. 28.

Фиг. 27. Чисто гидравлический ковочный
и штамповочный пресс усилием 2000 т с
цилиндром, отлитым за одно целое с верхней
поперечиной. Рабочее давление 200 кг/см2
(Banning A. G., Hamm. I, Westf.).

полняют в трех конструктивных разновидностях: плунжер жестко
соединяют с поперечиной, либо опирают на нее через шаровую
поворотную пяту, либо сочленяют с нею посредством шарнирного
песта.

Жесткое соединение применяют только у одноцилиндровых ковоч-
ных прессов. Плунжер не должен быть ослаблен в месте закреп-
ления, чтобы напряжения изгиба при эксцентричной ковке имели
небольшую величину.

Опора плунжера в виде сферической пяты, полученная путем
токарной обработки и свободно лежащая на поперечине, применяется
обычно у ковочных прессов с несколькими цилиндрами, так как

4 Мюллер 1715
даже при хорошем изготовлении трудно добиться совпадения осей
плунжеров, центрируемых поперечиной, с осями цилиндров.

Передача усилия через двухшарнирный пест имеет то преимущество,
что горизонтальные усилия, стремящиеся изогнуть плунжер при
эксцентричной ковке и при наличии зазора в направляющих попе-
речины, передаются непосредственно на грундбуксу. Поэтому на
сальниковой втулке не возникает увеличенных давлений на кромках,
и это сохраняет набивку. Пест обтачивается на обоих концах по
сфере, вставляется в опорные гнезда и удерживается в плунжере
кольцом. Удельные давления принимают р = 1000-е-1250 кг/см2.

У пустотелых литых или рассверленных плунжеров необходимо
проверять величину касательно направленных напряжений растя-
жения при внешнем давлении, действующем в рабочем цилиндре.
Их определяют по выражению

dH : de = 1Л---Тт~~ 

w 8 Г а — 1,7р„

Так же как для расчета цилиндров, в табл. 9 приведены числовые
величины для упрощенных расчетов плунжера.

Таблица 9

Вспомогательная таблица для расчета полых цилиндров, нагруженных наружным
давлением, по уравнению

d-н	 / а

de	' а—Т7рн

Рн : о	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09
. de	1,009	1,018	1,027	1,036	1,045	1,055	1,065	1,076	1,087
Рн : о	0,10	0,11	0,12	0,13	0,14	0,15	0,16	0,17	0,18
	1,098	1,109	1,121	1 133	0,146	1,159	1,172	1.186	1,200
Рн'-а	0,19	0,20	0,21	0 22	0,23	0.24	0,25	0,26	0,27
	1,215	1,231	1,247	1,264	1,281	1,300	1,319	1,339	1,360
Рн ' а	0,28	0,29	0,30	0,31	0,32	0,33	0,34	0,35	0,36
	1,382	1,404	1,428	1,454	1,481	1,509	1,539	1,571	1,605
Рн '• ст	0,37	0,38	0.39	0,40	0.41	0,42	0,43	0,44	0,45
dn : dg	1,642	1,681	1,723	1,768	1.817	1,870	1,928	1,992	2,063
Рн ' СТ	0,46	0,47	0,48	0,49	0,50				
dpi; de	2,142	2,231	2,331	2,447	2,582				

Подвижные поперечины

Подвижная поперечина служит для передачи усилия плунжера
верхнему бойку и для крепления последнего снабжается широким
клиновым пазом и несколькими Т-образными пазами для дополни-
тельного крепления болтами. У крупных прессов к поперечине
крепится болтами мощная бойковая плита (фиг. 29) с гладкой
установочной поверхностью. Если клиновые и крепежные пазы
разработались и требуют ремонта, бойковую плиту можно легко
4*

Фиг. 29. Трехцилиндровый чисто гидравлический ковочный пресс с усилием 15 000 т с нижними
возвратными и верхними уравновешивающими цилиндрами, высокими колоннами и шарнирной
передачей усилия (Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).
снять. Располагать пазы следует, исходя из условий прочности,
так как у сломанных поперечин часто обнаруживается, что излом
начинается от угла клипового паза.

Подвижная поперечина должна иметь по возможности малую
.ширину, чтобы можно было заводить между бойками короткие слитки
на крановых цепях; вообще ширина подвижной поперечины обуслов-
лена шириной верхней поперечины, для которой действительно то же
требование, а определяющим размером оказывается наружный диа-
метр цилиндра. В отдельных случаях, когда прессы используются

Фиг. 30. Направля-
ющие втулки по-
движной поперечи-
ны жесткой кон-
струкции.

речине должны

Фиг. 31. Направляющие
втулки подвижной попе-
речины со сферическими
опорами.

быть возможно

большей

для изготовления широких
барабанов, на торцах по-
движной поперечины пре-
дусматривают приливы
для установки консолей,
чтобы закрепляемая на по-
перечине раздаточная об-
жимка могла быть распо-
ложена достаточно низко
(см. фиг. 16).

Для передачи усилий
при эксцентричной ковке
подвижная поперечина
должна иметь хорошее на-
правление. Существуют
две различные конструк-
ции: направление только
по колоннам и комбини-
рованное направление по
колоннам и при помощи
хвостовика.

Первая конструкция
проще. Направляющие
гнезда в подвижной попе-
длины; по концам

гнезд устанавливаются закладные разрезные втулки из мягкого
чугуна (фиг. 30). Чтобы не допустить повышения давления на кром-
ках втулок при перекосе поперечины и заставить работать всю
поверхность втулок, часто им придают снаружи сферическую форму
и охватывают их разрезными опорными вкладышами (фиг. 31).
При обычной температуре внешние половины втулок Прилегают

к направляющим поверхностям колонн, тогда как внутренние поло-
вины (со стороны середины поперечины) имеют некоторый зазор,
который может составлять несколько миллиметров (в зависимости
от величины расстояния между колоннами) и который должен ком-
пенсировать тепловое расширение подвижной поперечины от нагрева
при ковке. Зазор может быть точно рассчитан, исходя из температуры
поперечины порядка 100—150° С, и осуществлен путем односторон-
него смещения оси борштанги при расточке. Поперечины с направле-
нием только по колоннам применяются при одноцилиндровых и осо-
бенно при трехцилиндровых прессах. Плунжеры связываются с по-
перечиной податливо и передают усилие на опоры либо непосред-
ственно, либо через шарнирный пест; опоры обычно представляютсобой
сферические пяты, прикрепленные винтами. При одноцилиндровых
прессах плунжер, как правило, жестко посажен в поперечину. В этом
случае нельзя говорить о направлении исключительно колоннами,
так как плунжер препятствует перекосу поперечины и при эксцентрич-
ной ковке передает давление на поверхность грундбуксы цилиндра.

Фиг. 32. Составная" из трех частей
подвижная поперечина с направляю-
щим хвостовиком для двухцилиндро-
вого ковочного пресса усилием 12 000 т
(Journal of the Iron and Steel Insti-
tute, 1949 March).

Фиг. 33. Подвижная попереч ина с
направляющим хвостовиком Трехци-
линдрсвого ковочного пресса усилием
12 000 т (Schloemann, Dusseldorf).

Это ведет к большому износу, вследствие чего часто появляется неже-
лательная неплотность сальниковой втулки. Преимуществом этой
конструкции является малая высота направляющих гнезд подвиж-
ной поперечины.

Примененное еще в 1886 г. фирмой Дэви комбинированное направ-
ление по колоннам и при помощи хвостовика представлено на фиг. 32
и 33. Особенностью конструкции является средний направляющий
хвостовик. Усилие при эксцентричной ковке возникает при этом
на большом плече, вследствие чего на поверхности колонн возникают
относительно низкие давления и направляющие гнезда могут быть
взяты сравнительно короткими. Удельные давления на головке
хвостовика оказываются значительно большими (во столько раз,
во сколько раз меньше направляющая поверхность на головке).
Хвостовик либо отливается за одно целое с поперечиной (фиг. 34),
либо вставляется в отверстие в поперечине и выполняется литым
или кованым. Разрезные направляющие втулки для колонн и головка
хвостовика могут быть закреплены неподвижно либо на сферических
опорах.

Применение подвижных поперечин со средним направляющим
хвостовиком привело к появлению схемы ковочного пресса с двумя

Фиг. 34. Паро-гидравлический двухцилиндровый ковочный пресс уси-
лием 6000 т с комбинированным направлением по колоннам и хвосто-
виком. Бойки пресса можно предварительно устанавливать на выдвиж-
ных плитах стола во время работы пресса с другим бойком. Пресс пи-
тают два паровых мультипликатора (Davy Brothers Ltd., Sheffield).

рабочими цилиндрами, а иногда и с тремя рабочими цилиндрами.
Схемы с двумя цилиндрами встречаются обычно у прессов с усилием,
превышающим 2000 т.

Трехцилиндровые прессы со средним хвостовиком строятся более
широкими, чем двухцилиндровые, так как хвостовик с большим сече-
нием должен быть размещен внутри полости плунжера. На фиг. 32
показана составленная из трех частей подвижная поперечина двух-
цилиндрового пресса усилием 12 000 тс закрепленным на ней литым
хвостовиком, с шарнирными пестами для передачи усилий от плунже-
ров, с шаровой опорой в головке хвостовика и с неподвижными
разрез по я я	Разрез поБЬ

Фиг. 35. Подвижная поперечина одноцилиндрового ковочного пресса усилием 7000 т с регулируемыми призма-
тическими направляющими (Journal of the Iron and Steel Institute, 1949 Febr.).
втулками в направляющих гнездах поперечины. На фиг. 33 показана
аналогичная подвижная поперечина для трехцилиндрового пресса;
втулки в гнездах, служащие для направления по колоннам, здесь
также имеют сферические опоры.

При применении подвижных поперечин описанной конструкции
колонны пресса не нагружаются при эксцентричной ковке допол-
нительным моментом. В качестве материала поперечин применяется
только стальное литье (Stg 45.81), для которого в расчетах на проч-
ность допускают напряжение R = 450-ь600 кг/см?. В технических
условиях иногда встречается требование, что поперечины должны вы-
держивать полное усилие при посадке на нижние ходоограничители
у колонн в нижнем положении плунжера. Это без нужды утяже-
ляет поперечину и ходоограничители и поэтому у прессов с большим
расстоянием между колоннами от такого условия следует отказаться.

Поперечины весом до 100 т изготовляются цельными, а при боль-
шем весе — из нескольких частей. Удельные давления в направляю-
щих втулках обычно принимают 60—90 кг/см2.

Такие же нагрузки принимают для направляющих головок
у хвостовиков. Для смазки втулок и головки у поперечин с хвостови-
ком ставят масляные насссы. Но в прочих случаях, так же как и для
плунжеров, масло с примесью графита наносят на рабочие поверхно-
сти непосредственно из масленки. Устройство войлочных колец над
направляющими втулками для нанесения и распределения масла
не привилось, так как такие кольца быстро выходят из строя из-за вы-
сокой температуры.

На фиг. 35 показана подвижная поперечина английской конструк-
ции с призматическими направляющими. Колонны по всей длине
между нижней и верхней поперечинами заключены в разъемные гиль-
зы с плоскими направляющими. Башмаки на подвижной поперечине
можно регулировать по двум направлениям при помощи клиньев.
Преимуществом такой конструкции является возможность регулиро-
вать башмаки при появлении износа, тогда как цилиндрические
втулки в этом случае приходится заменять новыми. Несмотря на это,
призматические направляющие не получили распространения ввиду
большой стоимости их изготовления. Другие решения, как например
регулирование цилиндрических втулок посредством клиньев ана-
логично конструкциям подшипников скольжения, также не приви-
лись. Причиной этого являются грубые условия эксплуатации,
характерные для ковочного пресса. Поэтому следует стремиться
к применению простейших конструкций.

Возвратные цилиндры

Величину усилия возвратного хода определяют по собственному
весу подвижных частей пресса, прибавляя к нему вес наиболее
тяжелого комплекта инструментов, а также по давлению в рабочих
цилиндрах, необходимому для получения достаточной скорости слива
воды (это давление принимают равным 10 кг/см2), по сопротивлению
трения и силе ускорения. Необходим также известный избыток уси-
лия для подъема поковок, подвешенных к подвижной поперечине.
Сравнивая усилия возвратного хода существующих прессов с номи-
нальными усилиями, получаем 5—6% для прессов с паро-гидравли-
ческим приводом и 8—10% для прессов с насосно-аккумуляторным
приводом. Большая величина для прессов последнего типа объяс-
няется большей площадью рабочего плунжера вследствие мень-
шего рабочего давления.

Цилиндры возвратного хода располагают на узких сторонах
верхней поперечины; к ним подводится вода высокого давления или
пар (либо воздух); от рода рабочей среды зависит и конструкция
возвратных цилиндров.

Для гидравлических цилиндров возвратного хода существуют две
конструкции: с дифференциальным и с простым плунжером. Первые
соединяются с подвижной поперечиной непосредственно. Простые
плунжеры передают усилие на траверсы, связанные с подвижной
поперечиной, посредством тяг.

Вторая конструкция возвратных цилиндров более распространена
и имеет то преимущество, что для каждого цилиндра нужно только
одно уплотнение, а тяги в случае бокового смещения подвижной
поперечины могут легко поддаваться вследствие их гибкости.

У крупных ковочных прессов цилиндры возвратного хода часто
располагают на нижней поперечине (см. фиг. 1 и 25). Цилиндры
располагают по диагонали снаружи колонн, защищающих плунжеры
от теплового излучения.

Гидравлические цилиндры возвратного хода изготовляются из
кованой стали (Stg 5011) или стального литья (Stg 52.81). Для
расчета и конструирования следует пользоваться данными, приве-
денными в разделе «Рабочие цилиндры».

Плунжеры возвратного хода, так же как и рабочие плунжеры,
изготовляются из твердой стали. Если цилиндры располагают на
нижней поперечине, то нужно обеспечить возможность их легкой
разборки. Траверсы цилиндров возвратного хода изготовляются
коваными либо литыми. Допускаемое напряжение для тяг из стали
Stg 50.11 в сечении по стержню резьбы /? = 600 кг/см2.

Гидравлические цилиндры возвратного хода у прессов, на которых
возможно выполнение прошивных работ, рассчитывают при 1,5—
2-кратном рабочем давлении воды, имея в виду большое сопротивле-
ние при извлечении инструмента из поковки. Для повышения давле-
ния на участке хода в 100—200 мм используется, как правило, гид-
равлический мультипликатор.

Возвратные цилиндры, работающие паром (или воздухом), при-
меняются лишь у малых и средних ковочных прессов с усилиями
до 3000 т. Для прессов больших усилий предпочитают применять
гидравлические возвратные цилиндры и устанавливают для полу-
чения воды высокого давления (при паро- или воздушно-гидравли-
ческом приводе) отдельную насосно-аккумуляторную станцию»
к которой можно присоединить также привод перемещения стола
и выталкиватель.

Помимо более удобной конструкции возвратных цилиндров, при-
менение воды высокого давления вместо пара или воздуха снижает
эксплуатационные расходы. Основной причиной неэкономичности
парового и пневматического приводов является то, что после каждого
рабочего хода возвратный поршень обычно никогда не доходит до
предельного верхнего положения, и оставшееся пространство ци-
линдра каждый раз заполняется острым паром. Из-за этого при паро-
вых и пневматических цилиндрах возвратного хода на них падает
в среднем 20—25% от общей расходуемой прессом энергии, тогда
как на их полезную работу расходуется всего лишь 5—6%.

Паровые и пневматические цилиндры возвратного хода и поршни
к ним изготовляются из чугуна (Ge 22.91). Расчет и конструирование
их ведут на основе опыта конструирования паровых машин. Цилиндр
следует хорошо изолировать от теплоизлучения; поршни отливают
пустотелыми и снабжают тремя-четырьмя упругими поршневыми
кольцами. Поскольку подвижная поперечина при эксцентричной
ковке может несколько перекашиваться в результате износа направ-
ляющих ее элементов, ее соединение со штоком возвратного цилиндра
должно иметь известную податливость.

У ковочных прессов с гидравлическими возвратными цилиндрами
и большим весом подвижных частей при номинальном усилии не
менее 3000 т обычно, кроме цилиндров возвратного хода, применяют
еще два уравновешивающих цилиндра, постоянно находящихся
под давлением воды от насосно-аккумуляторной станции. Усилием
этих цилиндров уравновешивают значительную часть веса подвижной
поперечины (см. фиг. 25). Применение этих цилиндров также реко-
мендуется при паро- и воздушно-гидравлическом приводах у ковоч-
ных прессов с гидравлическими возвратными цилиндрами, так как
в соответствии с удельной величиной уравновешивающего усилия
по отношению к общему усилию возвратного хода снижается и мощ-
ность, расходуемая насосной установкой. Конструкция получается
относительно простой, если возвратный и уравновешивающий
цилиндры расположить рядом так, чтобы смещенные наискось один
относительно другого плунжеры вместе действовали на траверсу,
от которой шли бы к подвижной поперечине две боковые тяги. Если
для упрощения пресса уравновешивающие цилиндры не применены,
то во избежание слишком высокой скорости опускания поперечины
выход воды из возвратных цилиндров следует задросселировать.

Б. ОДНОСТОЕЧНЫЕ КОВОЧНЫЕ ПРЕССЫ

Ковочные прессы этого типа применяются главным образом при
усилии до 500 т; построены отдельные прессы усилием до 1200 т
(см. фиг. 37—40). Их преимущество по сравнению с равными по
прочности колонными прессами заключается в доступности бойков
со всех сторон, чем упрощается работа у поковки, а также из-
менение направления подачи, например, при переходе от пере-
даточных работ к шлихтовке, Поэтому оси направляющих бойка
располагают под углом 45° к оси стойки.

Фиг. 36. Чисто гидравлический пресс усилием 500 т
с наполнителем на прессе, неподвижной бойковой плитой
и цилиндрами возвратного хода с простым плунжером
(Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).

Недостаток одностоечных прессов заключается в относительно
более тяжелой конструкции, что является результатом односторон-
него воспринятая усилий. Поэтому для прессов усилием свыше 500 т
предпочитают колонную конструкцию, при которой поковку распо-
лагают относительно бойка только в одном положении.
Станина изготовляется из стального литья и рассчитывается на
одновременное действие растяжения и изгиба в опасном сечении,
г. е. для наибольшего вылета. Точное определение напряжения

Фиг. 37. Воздушно-
гидравлический одно-
стоечный ковочный
пресс усилием 1200 т
с составной стойкой и
наполнителем, отлитым
вместе со стойкой
(Eumuko A. G., Schle-
busch-Leverkusen).

изгиба затруднительно, поэтому определяют приближенное значе-
ние суммарного напряжения от растяжения и от сжатия по уравнению

где Р —усилие пресса в ка;

F — площадь сечения стойки в см2;

I — расстояние оси цилиндра от центра тяжести сечения в см;
е — расстояние центра тяжести сечения от наиболее удаленных
точек, работающих на растяжение или сжатие, в см;

J — момент инерции сечения в см*.

Размеры сечения определяют по допускаемому напряжению 7? =
= 400-^500 кг/см2. При этом упругая деформация, возникающая

Фиг. 38. Сборка одностоечного ковочного пресса, изображенного
на фиг. 37.

при ковке, лежит также в допустимых границах, не оказывая вредного
влияния.

При эксцентричной ковке возникает дополнительный изгибающий
момент, действующий в плоскости, перпендикулярной к главной
оси сечения; поэтому рекомендуется придавать литой стойке коробча-
тое сечение, чтобы получить возможно больший момент сопротивле-
ния во всех направлениях. Действие возникающих при эксцентричной
ковке добавочных напряжений учтено в величине вышеуказан-
ного допускаемого напряжения.

У крупных одностоечных ковочных прессов (фиг. 37) выгодно
отказаться от конструкции с жесткой стойкой и перейти к схеме с

Фиг. 39. Воздушно-гидравлический одностоеч-
ный ковочный пресс с мультипликатором на
прессе и наполнителем, отлитым вместе со стой-
кой (Eumuko A. G., Schlebusch-Leverkusen).

с двумя консольными бал-
ками.

Стальные литые балки
соединены на одном кон-
це шарнирной опорой, а
в средней части имеют
стык, который соединен
двумя колоннами, поста-
вленными с предваритель-
ной затяжкой. При затяж-
ке колонн в цилиндрах
создают ручным насосом
давление, на 10—20% пре-
восходящее рабочее давле-
ние системы. Образовав-
шийся в стыке зазор
заполняют прокладкой.
Предварительная затяжка
колонн существенно сни-
жает упругую деформацию
станины. Допускаемое на-
пряжение для колонн
= 1000-3-1200 кг/см2.

Рабочие цилиндры одно-
стоечных ковочных прес-
сов устанавливаются обыч-
но в расточке верхней ча-
сти стойки; соединение со
стойкой посредством ан-
керных связей или наде-
ваемых в горячем состоя-
нии колец применяется
редко. Редко также при-
меняется и совместная

отливка цилиндра и стойки, так как в отливке может легко
получиться брак из-за смещения стержня в цилиндре или от ра-
ковин.

В конструкции рабочего цилиндра следует придерживаться ука-
заний, приведенных на стр. 42. Для головки плунжера обеспечивают
хорошее направление по стойке в виде направляющих цилиндриче-
ского или квадратного сечения; размеры головки выбирают в зави-
симости от размеров верхнего бойка. Накладки направляющих делают
сменными и изготовляют из чугуна. Высота проема станины в свету
над нижним рабочим столом должна допускать возможность выемки
плунжера; в противном случае нужно отделять от стойки либо всю
направляющую, либо крышку.

В конструкции возвратных цилиндров следует придерживаться
указаний, приведенных на стр. 56. Во избежание возникновения

Фиг. 40. Сборка одностоечного ковочного пресса
(фиг. 39).

неплотностей в местах присоединения труб к цилиндрам, вызванных
упомянутыми выше упругими деформациями станины, которые при
действии полного усилия пресса могут достигать 10—15 мм по оси
плунжера, трубам придается вблизи места присоединения дуго-
образная форма (фиг. 39 и 40).

Проверенные на практике размеры одностоечных прессов при-
ведены в табл. 10.
Таблица 10

Размеры построенных ковочных гидравлических прессов с одностоечной станиной

Номинальное усилие пресса в т	Ход максимальный в мм	Вылет станины в мм	Максимальное расстояние между столом и		Размеры слитка в мм	Бойки		
			S . S Й S оЛ Ч с 2 те и х ч со	ползуном в мм		Размеры в мм	Отношение ширины к длине (около)	Удельное давление в кг/см2
100	350	700	800	900	150x150	240x80	1:3	522
200	400	750	900	1025	220x220	330x110	1 :3	550
315	450	800	1000	1150	280x280	400X135	1 :3	555
400	500	850	1150	1325	330x330	460X155	1 :3	560
500	550	900	1300	1500	380x380	525X175	1 :3	543
630	600	950	1400	1625	425x425	575x190	1 :3	550
800	650	1000	1500	1750	500x500	660x220	1 :3	550
1000	700	1100	1650	1925	550x550	750X250	1 :3	533
1250	750	1200	1800	2100	600x600	825x275	1 :3	530
Глава 2

источники питания водой низкого и высокого
ДАВЛЕНИЯ

Для питания прессов водой высого давления применяют паро-
гидравлические (фиг. 41) и электро-гидравлические мультиплика-
торы, насосы высокого давления, а также насосно-аккумуляторные
станции.

Фиг. 41. Паро-гидравлический ковочный пресс усилием 1500 т с мульти-
пликатором, расположенным в стороне от пресса (Banning Л. G.,
Hamm I. W.).

5

Мюллер 1715
А. ПАРО-ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МУЛЬТИПЛИКАТОРЫ

Мультипликатор представляет собой вертикальный бесклапан«
ный одноплунжерный насос простого действия с непосредственным
приводом от поршня парового или воздушного цилиндра и с ручным
управлением величиной хода. Размер мультипликатора зависит от
количества воды высокого давления, подаваемой за один ход поршня,
или, что то же, от определенной доли рабочего хода ковочного пресса,
совершаемой за 1 ход мультипликатора, которую принимают равной
примерно 8—10% полного хода подвижной поперечины и называют
«единичным ходом».

Рабочее давление воды, подаваемой к прессам, достигает 400—
500 кг/см2. Такие давления можно применять не опасаясь осложнений,
так как подаваемая от мультипликатора вода не проходит через
клапаны и поэтому особое внимание необходимо уделять лишь
безупречному уплотнению плунжера. Преимущество высокого рабо-
чего давления заключается в небольших диаметрах плунжеров
и цилиндров пресса, что дает возможность сократить ширину под-
вижной поперечины, .снизить усилия, преодолеваемые при возврат-
ном ходе, и сократить проходные сечения труб и наполнительного
клапана.

Давление пара (или воздуха} колеблется, как правило, между 8—
12 ат. Для повышения экономичности пар и воздух подогревают
отходящими печными газами до 300—400°.

Объемный к. п. д. мультипликатора можно принимать равным
Ир- ~ 0,9. Потери происходят от сжатия воды вследствие воздушных
включений, от объемного расширения цилиндра и трубопроводов
и удлинения колонн пресса. Если V —объем воды в цилиндре,
а давление р < 800 кг!см2, то объем сжатия Уо = 0,000045 Vр.
Механический к. п. д. учитывает потери от трения в поршне и уплот-
нениях. Его принимают = 0,95.

Отношение/) : Н, где£> — диаметр цилиндра и Н — ход поршня,
определяют по средней скорости поршня. Принимают v — 1 =
= 1,5 м.1 сек,.

Различают две конструкции мультипликаторов: с верхним и
с нижним расположением гидравлического цилиндра. У большей
части паро-гидравлических мультипликаторов последний цилиндр
помещается вверху.

Для одностоечных прессов вообще применима лишь эта конструк-
ция, так как паровой цилиндр устанавливается на задней стороне
стойки. Преимуществами мультипликатора с верхним гидравлическим
цилиндром являются простая конструкция и короткий трубопровод
с присоединением прямо к прессу. У крупных ковочных прессов,
напротив, желательно, чтобы трубопровод от мультипликатора
был проложен в канаве, поднимался кверху непосредственно возле
пресса и не загораживал прохода между прессом и мультипликатором
при работе транспортных устройств. В этом случае мультипликатор
Основные размеры паро-гидравлических мультипликаторов
Ковочный гидравлический пресс	I	Мультипликатор

юэ/к । ‘о втгох oaahoged HioodoHo Hdu BHmdon 4i3odono ббшг^э	OO ^F CM	CD 'tb b	CO	00	TFcObb  b-_ 00 О О	D О О О О	N — CN	О —	CM CM CO CO  o'o'o'—'—'	O —' — OO	— —'~~ —r	— — — —Г
	- CO co — -	CO CO co CO -T	Tt" CM — CO CO	CM CO CM rF  ODDDD	OOOOO	OOOOO	OOOO  O'o' О О' О"	О' О' О' О' О'	О' О' О' О' О	О' О O' O'
ojd'	CM 0 — OO	О — — —• CM	CM CM CM — CM	CM CM CO CM  OOOOO	OOOOO	OOOOO	OOOO  o' 0' 0' 0' 0'	0' 0' 0' 0' 0'	0' 0' 0" o' 0'	0' 0' 0'0'
v я гф гпгоа уоиававтгоп иэч-до ииюэьмлэйоэд,	—„—„co.	cm^f	—	LQin  CO b O' —'’t	—' 00'	lO	0' CO	—‘ CO Tf-	0	LO	О CD 1П Ю  —• — —	CM CM	CO	Ш О	GO co CD	—	ОШСОЬ-  — —	CM	co	’TLCbO
ш я zcf vdir  -никни (MOMoahHL’aBdtfHJ adawHXirn вн эиь-иэх	CO_ 1П 00 CM CM b-OQLQLQ	-Ф —	rF  tf od cd' tn	cd	0	0' b-'-' od co	—	cd	co' b-' CO	00	CD ID 0  —• CM CO ’ГГ	LQ	b-	0 О CO b-	00	’•S’	b~ 0 0	CM	0 00 0  — — —	—	CM	CM tn	tn	CD b- —»
7ГИГ Я BdirHHifHTi ололэаьикавйг -ил eda^fHXifu dJ.awBM'u'	co 0 in	0 0	oomom	oomoo	0000  b- — CM	CM co	1П b- 00 —‘CO	\-X 0 CD 0	—b-Oin  —‘ —	—• —	— — — CM CM	CM CM CM CO ТГ	тт О Ю Ю
ш a lcf edr  -Нии-Ил oioaodBii аитгиэ^	b- CO GO CO CD_	C'-lt'-Aon	CO b- О О CO	Й'смгЗ'го  ПООФоО	cd b- 1П rr co	0'00^^	£2 Fri 10 fZ  — CO CO in	b- CX»— —‘ —•	— CM CO tn	йь-СОСМ
пито a avoaoduoden катпвтг -ояхо a awHaraBiroaMiodjj	iiii GC)	< CD CD CO ।	।	। GO ।	1	। «D	,	,  1 1 I 1 0'	1 0'0'0' 1	1	1 0' 1	1	id
ntuv a edvii аинаь'ав'п'	tn tn  CO CO О b- О CM О О CM CM cd od 00 rF CM О CM — tn
wk а вйажнЛги vox	icovnoo	OOOOO	OOOOO	OOOO  CM in CM О in	0 LQ О in in	0 tn О tn tn	OOOO  CD b- CO О О	CM CM CO тГ	CO см ’•Г — b-	— CM — —•  —CMCMCMCM CO CO
ww a sdff  -Нин-ин ojoaodan diawButf	OOOOO	OOOOO	OOOOO	OOOO  О 0 in in О	Otntnoo	OOOOO	OOOO  in b- b- О О	0 — cm CO	b- О CO 0 Tf	b- О CO Tf  — — — —•	—' CM CM CM CM	CM CM co co
v a raroa иач.90 ijHaoahHiadoaj,	CO Tf	CM CM	CD	b-	О	tn  cm' cd'	o' o' cm'	0	in'	—' tn" go	in b- О	О b-	b-	0	0	0  —•	—	—	CM	co	tn	b- CM tn	О	b-	—•	tn	0  — —1	CM CO	CO	in	b-	0
ww a rox ииньинигд	OOOOO	in in	ООО	OOOOO	OOOO  co <0 0 0 О	CM CM	in tn tn	in О О 0 tn	tn tn 0 0  — —	— —.	— CMCMCMCM	CM CM CO co
ъпэ/гх a аинэ1гавтг эаьодв^	OOOOO	OOOOO	OOOOO	OOOO  OOOOO	OOOOO	OOOOO	OOOO  CO CO CO rf1 Tf1	Tf- rf1 TF ’S' ’S'	TF tF tF tF tF	tF tF -^F LQ
ww a edajKHXirn diawBUtf	_	0 0  			0	0 CO	CO OOOOO	OOOOO	OOOOO	OCOO	—  — 0 CD CD	О	TF	— b-	CM	О	О	О CO co b-	00	0 —	—•  CM CO CO CO	^F	TF	in LQ	CD	b-	00	О О —‘CM	X	X X	X  co	co co	co -
zu a Booadu эитгиэХ ЭОНЧ1ГВНИИОЦ	OOOOO	OOOOO	OOOOO	OOOO  OOOOO	OOOOO	OOOOO	OOOO  — CM CO rF in	CDQOOCMtn	О <П О О О	OOOO  — — —	CM CM CO ^F in	CD00O1D
с нижним гидравлическим цилиндром оказывается целесообразнее,
причем дополнительным преимуществом являются упрощение демон-
тажа поршня при ремонте и малые габаритные размеры по высоте.
Проверенные практикой основные размеры мультипликаторов при-
ведены в табл. 11.

Мультипликаторы с ,верхним гидравлическим цилиндром
(фиг.42 и 43)

Паровой (нижний) цилиндр, его дно и крышка, а также поршень
изготовляются из чугунного литья (Ge 22-91). При больших раз-
мерах применяют также стальные поршни и крышки (Stg 45-81).
Толщину стенок выбирают в соответствии с требованиями литейной
технологии и с зависимостями, применяемыми при расчетах паровых
машин. Если размеры парового цилиндра мультипликатора для
крупного ковочного пресса получаются такими, что из-за них могут
возникнуть осложнения с транспортированием, то обычно разделяют
цилиндр на два кольца, либо устанавливают два мультипликатора.
Последнее решение (фиг. 34) имеет еще то преимущество, что при
ремонте одного мультипликатора пресс может работать от другого.

Пар на протяжении хода вверх давит лишь на нижнюю сторону
поршня. Опускание поршня происходит под действием собственного
веса и давления' слева, передающегося через шток. Во избежание
жестких ударов между днищем цилиндра и поршнем незадолго до
его подхода к нижнему положению отсекается замкнутое простран-
ство, в котором сжимается рабочая среда, действуя как буфер.
В верхней части цилиндра поршень, не доходя 100—200 мм до верх-
него положения, нажимает на толкатель, помещенный в крышке,
который смещает систему тяг и автоматически переключает распре-
делитель, вследствие чего нижняя полость цилиндра соединяется
с выпускным паропроводом, и давление в обеих полостях уравно-
вешивается. Для этой цели верхняя полость присоединяется к выпуск-
ному паропроводу. Движение системы тяг может происходить и от
смещения линейки, по которой катится ролик, связанный со штоком-
(фиг. 43).

Паровой цилиндр соединяется с верхним гидравлическим цилин-
дром высокого давления либо посредством «фонаря» — проставки
из стального литья (Stg 45. 81), либо (у больших мультипликаторов)
четырьмя стальными колоннами (St 50.11). Расстояние между
цилиндрами определяется перемещением фланцевого соединения
штока поршня с гидравлическим плунжером, изготовляемым из
твердой стали. Между фланцами, во избежание передачи тепла от
поршня к плунжеру, устанавливают изолирующую прокладку.
У мультипликаторов, работающих на холодном воздухе, шток поршня
одновременно служит гидравлическим плунжером, что значительно
сокращает расстояние между цилиндрами и габаритную высоту.
Размеры уплотнений для штоков плунжеров и соответствующие
размеры карманов для набивки даны в табл. 7 и 8.
Водяной цилиндр изготовляется из кованой стали (St 50.11);
при его конструировании следует руководствоваться указаниями
на стр. 42. Для замедления движения поршня вблизи верхнего конеч-
ного положения обычно на верхнем конце плунжера предусматри-

Фиг. 42. Воздушно-гидравлический муль-
типликатор с верхним гидравлическим
цилиндром. Распределительная коробка
встроена в дно цилиндра. Система тяг
переключения работает от упора в крышке
цилиндра (Kreuser G. m. b. Н., Hamm

I. W.)

Фиг. 43. Паро - гидравлический
мультипликатор с верхним гидра-
влическим цилиндром. Парораспре-
делительная коробка встроена в
дно цилиндра. Система тяг пере-
ключения работает от линейки с ка-
тящимся по ней роликом (Kreuser
G. m. b. Н., Hamm I. W.).

вают дроссельный стержень, действие которого начинается перед
автоматической остановкой и который постепенно стесняет проход
воды через вводное отверстие цилиндра высокого давления.

Для поддержания определенной скорости поршня, в случае раз-
рыва трубы, между мультипликатором и прессом обычно предусма-
тривают обратный клапан, открывающийся при всасывании со
стороны плунжера. На протяжении рабочего хода клапан закрывается
и оставляет для прохода лишь небольшую щель, так что при внезап-
ной разгрузке цилиндра мультипликатора, которая может произойти
также при неправильном управлении, предотвращается «разнос».

Помимо мультипликаторов простого действия иногда встречаются
так называемые ступенчатые мультипликаторы (см. фиг. 46). Кон-
струкция такого мультипликатора может быть осуществлена, напри-
мер, таким образом, что плунжер небольшого диаметра подает три
различных количества воды, причем действуют или торец плунжера,
или кольцевая площадь, или обе площади вместе. Таким образом,
ковочный пресс может иметь три единичных хода разной длины,
причем длина хода находится в обратном отношении с давлениями
воды, или рабочими усилиями пресса.

Другая конструкция показана на фиг. 46. Мультипликатор имеет
три водяных цилиндра, которые могут быть подключены так, что
вода высокого давления подается только средним, либо обоими боко-
выми, либо всеми тремя цилиндрами.

Ступенчатые мультипликаторы удобны для понижения рабочих
усилий ковочных прессов, временно используемых для прошивных
работ.

У всех мультипликаторов следует по возможности снижать потери
от теплоизлучения, а также получающуюся при этом конденсацию
воды путем хорошей изоляции цилиндра, его крышки, распреде-
лителя и паропроводов.

Мультипликаторы с нижним гидравлическим цилиндром (фиг. 44 и 45)

Эти мультипликаторы (не считая некоторых устарелых конструк-
ций) также действуют таким образом, что при подъеме поршня паро-
вого цилиндра создается высокое давление и происходит нагнетание
воды, а возвратное движение осуществляется действием веса подвиж-
ных частей и давлением воды, поступающей от наполнителя.

Для мультипликаторов с нижним гидравлическим цилиндром
существует две различные конструкции, первая из которых (фиг. 44)
отличается тем, что в цилиндре высокого давления работает поршень
с подвижным уплотнением, а в верхней части цилиндра расположено
неподвижное уплотнение.

При второй конструкции (фиг. 45) применяется плунжер, закреп-
ленный на траверсе и соединенный двумя штоками с поршнем. Детали
мультипликаторов обеих конструкций можно конструировать по
тем же нормам, которые указаны выше для мультипликаторов с верх-
ними гидравлическими цилиндрами.

Мультипликатор устанавливают с узкой стороны ковочного пресса
на минимальном расстоянии (приблизительно 5—10 м), но так,
чтобы не стеснять движения вокруг пресса во время ковки.

В прошлом пробовали размещать мультипликатор непосред-
ственно на цилиндре пресса (фиг. 46). При этом полностью отпадают
Фиг. 44. Паро-гидравлический мультипликатор с иижиим гидравлическим
цилиндром и подвижной сальниковой втулкой на плунжере.
Фиг. 45. Паро-воздушно-гидравлическнй мультипликатор	Фнг. 46. Главный цилиндр ковочного пресса

с нижним гидравлическим цилиндром и штокамн, соединен-	усилием 3000 т со встроенным мультиплиьато-

ными траверсой (Kreuser G. m. b. Н., Hamm I. W.).	ром.

источники питания водой низкого и высокого давления	'	г:аро-гидравлические мультипликаторы
пространственные ограничения и становятся ненужными цилиндр
и трубопровод высокого давления. Возврат плунжера мультиплика-
тора происходит под действием высокого давления слива. От этой
конструкции отказались из-за многих ее недостатков, заключавшихся
главным образом в затруднениях при ремонте, часто появлявшихся
нарушениях уплотнений и сильном раскачивании пресса ввиду
повышения его центра тяжести.

Б. АККУМУЛЯТОРЫ И НАСОСЫ ДЛЯ КОВОЧНЫХ ПРЕССОВ

Для питания водой чисто гидравлических ковочных прессов
{фиг. 48) вода высокого давления подается насосами с электрическим
приводом и накапливается в аккумуляторе. Всегда предпочитают
установку нескольких насосов, часть которых можно поставить на

Фиг. 48. Насосно-аккумуляторная станция с 3000-литровым воздушно-
гидравлическим аккумулятором с двумя горизонтальными насосами
суммарной мощностью порядка 1000 л. с. (Hydraulik G. m. b. Н.,
Duisburg).

ремонт, не прекращая работы пресса. Подключение и отключение
насосов во время работы осуществляются автоматически командными
устройствами в зависимости от количества воды в аккумуляторе.
Для предохранения насосно-аккумуляторной станции от грязи и пыли
ее целесообразно отделять от ковочных прессов и помещать в отдель-
ном машинном зале.

Насосно-аккумуляторные станции состоят из аккумуляторов,
насосов и вспомогательных устройств. Обычно их рабочее давление
равно 200—300 ksIcm2. Накопленный опыт показывает, что эти давле-
ния наиболее рентабельны: при меньших рабочих давлениях полу-
чаются^ невыгодные размеры плунжеров, трубопроводов и распреде-
лителей; при больших давлениях происходит чрезмерный износ дета-
лей распределителей и
уплотнений.

В то время как муль-
типликаторы предназна-
чаются для единичного
привода ковочных прес-
сов, к аккумулятору мож-
но присоединить одновре-
менно несколько прессов,
работающих независимо
один от другого.

Грузовой аккумулятор
состоит из длинного, по-
мещенного на основной
плите, цилиндра с про-
стым плунжером, на ко-
тором для создания давле-
ния установлен груз в
виде чугунных плит либо
балластных ящиков, напол-
ненных ломом или рудой.
Недостатками грузового
аккумулятора являются:
большая габаритная вы-
сота, тяжелый фундамент
и грузы, которые при вне-
запном прекращении за-
бора воды вызывают гид-
равлический удар (от ки-
нетической энергии, кото-
рая развивается при опу-
скании груза), невозмож-
ность последующего уве-
личения емкости аккуму-

лятора и износ уплотнений и плунжера (фиг. 49).

Гидравлический удар при быстром переключении пресса может
привести к чрезмерному повышению давления и, несмотря на приме-
нение компенсаторов удара, состоящих из небольших цилиндров
с плунжерами, нагруженными пружинами либо сжатым воздухом,
может привести к разрыву труб или цилиндров. Предотвращение
или ослабление гидравлического удара за счет уменьшения скорости
опускания груза (нормально принимаемой 0,3—0,5 м/сек при скорости
прессования около 100 мм/сек) невыгодно, так как ведет к неприемле-
мому увеличению размеров аккумулятора.

Фиг. 49. Грузовой аккумулятор'объемом 900 л;
рабочее давление 200 кг/см2’, вес груза около
300 000 кг (Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).
Все эти недостатки явились причиной создания гидравлических
аккумуляторов с нагрузкой сжатым воздухом. Их общие преимуще-
ства: меньшие относительные габаритные размеры, отсутствие тяже-
лых фундаментов, предотвращение гидравлических ударов благодаря
упругости воздушной подушки,
простота расширения установки,
простота обслуживания, отсут-
ствие уплотнений (фиг. 50).

^—6000 -
У

Фиг. 50. Сравнение габаритов грузо-
вого (б) и воздушного (а) аккумулято-
ров объемом 1000 л, рабочее давление
200 кг/см2. Вес: воздушно-гидравличе-
ского аккумулятора 30 000 кг, грузо-
вого — 370 000 кг, включая вес груза
и конструкцию шахты.

Воздушно-гидравлические
аккумуляторы

Первые воздушно-гидравличе-
ские аккумуляторы (общеприня-
тое наименование, часто являю-
щееся причиной неправильного
понимания принципа их устрой-
ства) приближались по своей кон-
струкции к гидравлическим муль-
типликаторам. Вода и воздух на-
ходились в них в отдельных ци-
линдрах; давление воздуха не
превышало 50 kzIcm2. Аккумуля-
торы были дороги и обладали
только некоторыми из упомянутых
выше преимуществ.

В процессе дальнейшего разви-
тия давление воздуха было при-
нято равным давлению воды; воз-
дух и вода находились в общем
цилиндре, но были разделены
поршнем, движения которого воз-
действовали на аппараты, упра-
вляющие насосами.

Вместо поршня позднее при-
меняли поплавок, а затем перешли
к конструкции, утвердившейся
примерно 20 лет тому назад, при

которой удалось полностью избежать находящихся внутри воздушно-
водяного резервуара устройств, воздействующих на органы управ-
ления.

Воздушно-гидравлический аккумулятор, как правило, состоит
из водяного баллона и батареи воздушных баллонов (фиг. 51). Нор-
мальное соотношение между объемом воды и суммарным объемом
баллонов равно 1 : 10. Падение давления между высшим и низшим
уровнями воды, например, при заборе всего полезного объема воды,
равно в этом случае 10—12%. Изменение состояния воздуха при
Фиг. 51. Воздушно-гидравлический аккумулятор
с двумя сообщающимися между собой водяными
баллонами на 1000 л\ рабочее давление 200 кг/см2
(Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).

Фиг. 52. Воздушно-гидравлический аккумулятор на 3000 л воды;
рабочее давление 200 кг/см2 (Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).
давлениях до 50 кг! см2 происходит практически по изотерме, а при
более высоких давлениях (под влиянием стенок сосудов)—по поли-
тропе и выражается зависимостью

Pi.yn2 ,

причем показатель степени при давлениях до 200 кг/см? равен 1,29—
1,30.

Выбор размеров и числа баллонов определяется их стоимостью.
В малых аккумуляторах водяной и воздушный объемы часто соеди-
няются в одном баллоне, тогда как у больших аккумуляторов, на-
ряду с воздушными баллонами, имеется несколько водяных балло-
нов, связанных между собой как сообщающиеся сосуды (фиг. 51 и 52).
Внутренний диаметр водяных баллонов выбирают по максимальному
расходу воды, чтобы скорость падения уровня воды не превышала
v = 200ч-250 мм/сек.

Водяные и воздушные баллоны выполняются бесшовными тяну-
тыми либо коваными из вязкого материала. Ддя давлений до
~100 кг/см2 применяются также сварные конструкции. Толщин)
стенок следует рассчитывать по указаниям, изложенным на стр. 40;
допускаемое напряжение при рабочем давлении до 200 кг 1см2 R —
= ЮОО-г-1200 кг/см2 — для стали St 50.11 и R = 1200-4-1500 кг!см~
для легированной стали с содержанием никеля 1 —1,5%. Пробное
давление при испытании назначают равным 1,5-кратному от величины
рабочего давления. При всех расчетах и проверках необходимо-
соблюдать предписания технической инспекции1.

У кованых и сварных баллонов следует придавать днищу сфери-
ческую или эллипсоидальную форму. Увеличение толщины днища
по сравнению со стенками происходит при окуполивании.

У тянутых баллонов днищу придают плоскую форму с толщи-
ной h = 1 ,5-=-2S, где S —толщина стенок в цилиндрической части.
На другом конце баллона оттягивают горловину.

Размеры нормированных воздушных и водяных баллонов при-
ведены в табл. 12.

Выходной патрубок водяного баллона располагают в середине
днища и несколько приподнимают его над дном баллона, чтобы грязь
и инородные частицы могли оседать на днище. Чтобы избежать коле-
баний уровня воды, торец патрубка делают закрытым, а отверстия
для протока воды располагают по сторонам.

Днища воздушных баллонов снабжают пробками для спуска
скопляющейся в них воды.

Чтобы предотвратить коррозию, внутреннюю часть баллонов окра-
шивают асфальтом.

Полезный объем воды высокого давления должен быть достаточен,
для того чтобы обеспечивать максимальный периодически необходи-
мый забор, превышающий подачу воды насосами. У ковочного пресса

1 См. «Справочник по котлонадзору», Госэнергоиздат, М.—Л., 1954, 2-е издание
Таблица 12’

Размеры аккумуляторных баллонов. Извлечение из DIN

Емкость баллона в л	Размеры в мм и вес баллона в кг	Рабочее давление в кг/с.и2						Условный проход присоеди- нения в мм
		100	160	200	250	315	400	
	Наружный диаметр	390	400	410	420	440	460	
	Внутренний диаметр	зео	360	360	360	360	360	
250	Толщина стенки . .	15	20	25	30	40	50	63
	Длина 		2700	2750	2750	2800	2800	2800	
	Чистый вес		465	625	800	950	1265	1650	
	Наружный диаметр	436	445	455	470	490	510	
	Внутренний диаметр	400	400	400	400	400	400	
400	Толщина стенки . .	18	22 5	27,5	35	45	55	63
	Длина		3450	3500	3500	3550	3550	3600	
	Чистый вес		775	975	1200	1525	2050	2500	
	Наружный диаметр	590	598	615	630	656	690	
	Внутренний диаметр	540	540	540	540	540	540	
630	Толщина стенки . •	25	29	37,5	45	58	75	80
	Длина 		3150	3200	3200	3250	3250	3300	
	Чистый вес		1375	1600	1972	2365	3175	4300	
	Наружный диаметр	590	598	615	630	656	690	
	Внутренний диаметр	540	540	540	540	540	540	
1000	Толщина стенки . .	25	29	37,5	45	 58	75	80
	Длина 		4700	4750	4750	4800	4800	4850	
	Чистый нес		1980	2350	2900	3500	4650	6250	
	Наружный диаметр	640	649	665	685	713	745	
	Внутренний диаметр	585	585	585	585	585	. 585	
1250	Толщина стенки . .	27,5	32	40	50	64	80	80
	Длина		5000	5050	5050	5100	5100	5150	
	Чистый вес ....	2450	2950	3600	4500	5800	7550	
	Наружный диаметр	690	700	715	735	770	800	
	Внутренний диаметр	630	630	630	630	€30	630	
1600	Толщина стенки . .	30	35	42,5	52,5	70	85	80
	Длина 		5550	5600	5600	5650	5650	5700	
	Чистый вес		3300	3800	4550	5575	7600	9500	
Продолжение табл. 12

Емкость  баллона в л	Размеры в мм и вес баллона в кг	Рабочее давление в кг1смг						Условный проход присоеди- нения в мм
		100	160	200	25 0	315	400	
	Наружный диаметр	744	755	775	800	830	870	
	Внутренний диаметр	680	680	680	680	680	680	
2000	Толщина стенки . .	32	37,5	47,5	60	75	95	80
	Длина 		5950	6000	6000	6050	6050	6100	
	Чистый вес		3900	4600	5750	7475	9300	12 000	
	Наружный диаметр	850	860	885	910	945		
	Внутренний диаметр	775	775	775	775	775		
2500	Толщина стенки . .	37,5	42,5	55	67,5	85		100
	Длина 		5800	5850	5850	5900	5900		
	Чистый вес		6000	5850	7450	9350	11750		

Величины, напечатанные жирным шрифтом, рекомендуются для применения.
Рабочее давление 200 кг/сл2 рекомендуется применять преимущественно.
Материал — St 60.11. Допускаемые отклонения: наружный диаметр, включая
эллипсность— 1% от наружного диаметра, толщиная стенки + 15% —10%,
длина ±50 мм,

этот максимальный забор имеет место в случаях, когда ходы быстро
следуют один за другим, или при больших рабочем и возвратном
ходах, например при высадке или прошивке. Принимают, что объем
аккумулятора должен быть достаточен для осуществления определен-
ного наибольшего рабочего хода и полного возвратного хода с запа-
сом в 30%, т. е.

v F-c-S~-f-S
~	0,7	*

где F—площадь плунжера рабочего цилиндра;

f—площадь плунжера возвратного цилиндра;

S — ход плунжера;

с — величина, характеризующая отношение рабочего хода к ма-
ксимальному ходу подвижной поперечины прессов; прини-
мается по эмпирической формуле

с =	4- 0,25 < I,

где Р — рабочее усилие в т.

Найденный таким путем объем аккумулятора V должен удовле-
творять условию V’ > 0,75 Q, где Q — минутная подача воды насос-
ной группой.
Насосы высокого давления

Насосы применяются преимущественно горизонтальной конструк-
ции (фиг. 53 и 59) мощностью до 1500 л. с. Привод насоса, как пра-
вило, осуществляется от нормальных электродвигателей с передачей
через редукторы с цилиндрическими зубчатыми колесами, работаю-
щими в масляной ванне и соединенными упругими муфтами с элек-
тродвигателем и с коленчатым валом.

Горизонтальные насосы бывают простого и двойного действия.
Производительность Q насоса простого действия с несколькими
плунжерами

Q = z-f-s-nn0 Ajмин,

где z — число плунжеров насоса;

f — площадь плунжера в дм2',

s — ход плунжера в дм-,

п — число оборотов коленчатого вала в минуту;

д0 — объемный к. п. д., принимаемый равным 0,94.

Помимо производительности, рассчитывают расходуемую (эффек-
тивную) мощность двигателя

P-s	Qh

N = -тс-;---= —--------- л‘ с’

До-75-6О-т]л

где Р = —-----теоретическая производительность насоса в кг/мин

тю

(1л — 1 кг);

s = h —высота, на которую подается вода, в м\
t = 1 мин = 60 сек;

= 0,85 — механический к. п. д.

Если выраженную в метрах водяного столба высоту, на которую
подается вода, выразить в атмосферах (й = 10/?) и ввести в последнее
уравнение коэффициент с для обозначения постоянных величин, то
получим простую формулу

N =
С

здесь Q — эффективная производительность насоса в л/мин',
р — рабочее давление в кг/см2-,
с - 360.

Насосы, за исключением малых размеров, выполняются трех-
плунжерными. При этой конструкции подача воды и потребление
мощности весьма равномерны, так что можно применять привод без
маховика.

Равномерность подачи насосов с разным числом плунжеров на
протяжении одного оборота коленчатого вала представлена
фиг. 55—58.

Обозначая через f площадь плунжера и через v — его ско-
рость, получим производительность одного цилиндра в единицу
6 Мюллер 1715
Фиг. 53. Трехплунжерный горизонтальный насос простого действия
с четырьмя коренными подшипниками, раздельными корпусами цилиндров
и всасывающим и нагнетательным клапанами, расположенными один над
другим. Мощность порядка 275 л. с. (Schloemann A. G., Dusseldorf).
времени q-f-v. При радиусе кривошипа г, постоянной угловой
скорости со, для любого угла поворота кривошипа <х при бесконеч-
ной длине шатуна:

и = г - ш-sin а и q = f -г -tn-sin а.

Отсюда следует, что производительность одного цилиндра в еди-
ницу времени может быть выражена площадью, ограниченной сину-
соидальной кривой. Площадь для соответствующего количества воды,

Фиг. 54. Машинный зал с горизонтальными насосами по фиг. 53.

подаваемого всеми цилиндрами насоса с повернутыми на равные углы
кривошипами, получаем путем сложения взаимно перекрывающих
друг друга участков кривой для отдельных цилиндров.

На фиг. 57 и 58 видно, что степень равномерности у трехплунжер-
ного насоса выше, чем у четырехплунжерного; более совершенна
была бы пятиплунжерная конструкция; однако она не применяется,
так как насос оказался бы слишком широким.

Деталями насоса являются: станина с коренными подшипниками
для коленчатого вала и направляющими крейцкопфов, коленчатый
вал, шатуны с крейцкопфами, плунжеры, корпусы цилиндров и кла-
паны.

Станина изготовляется из чугунного литья (Ge 12. 91). У насосов,
имеющих большие скорости плунжеров, она должна иметь доста-
точно большой вес, чтобы не возникало колебаний, вызываемых воз-
вратно-поступательно движущимися массами. Рама, открытая в на-
6*
Фиг. 55. Диаграмма подачи одноплунжерного насоса простого
действия.

Фиг. 56. Диаграмма подачи двухплунжерного насоса простого дей-
ствия, либо одноплунжерного насоса двойного действия.

Фиг. 57. Диаграмма подачи четырехплунжерного насоса простого
действия либо двух одноплунжерных насосов двойного действия
с коленчатым валом, имеющим между кривошипами углы по 90°.

Фиг. 58. Диаграмма подачи трехплунжерного насоса простого либо
двойного действия.
правлении действия усилия плунжера (фиг. 63 и 59) рассчитывается
на одновременное действие напряжений изгиба и растяжения. Допу-
скаемое суммарное напряжение принимают 7? = 70-:-80 кг/см1 2.

Вкладыши коренных подшипников состоят из двух половин либо
из четырех частей. При диаметрах шеек свыше 200 мм применяется
смазка под давлением. При конструировании подшипников исполь-
зуют нормы и принципы расчета, принятые для поршневых машин;
эти же нормы являются основой для конструирования остальных
элементов шатунно-кривошипного привода.

Направляющие крейцкопфа станины насоса делают цилиндриче-
скими (фиг. 53) либо плоскими (фиг. 59); их снабжают чугунными
втулками, или плоскими накладками. Преимуществом плоских
направляющих являются легкость регулировки и доступность для
осмотра.

Коленчатый вал изготовляется преимущественно из мартеновской
стали (St 50. 11). Допускаемое теоретическое напряжение при изгибе
и кручении выбирают в пределах 7? = 400-4-500 кг/см2. Вал имеет
две или четыре опоры. При двух коренных подшипниках для воз-
можности соединения корпусов цилиндров в один блок ширина
основной рамы должна быть небольшой. При четырех шейках (фиг. 53)
и дополнительных коренных подшипниках между кривошипами
коленчатый вал получается легче. При большой ширине станины
корпус цилиндров должен состоять из трех частей. Эта конструкция
целесообразна для насосов двойного действия, где тяги к плунжерам,
работающим в задней части машины, располагаются по сторонам
отдельных частей корпуса. Размеры коленчатых валов с промежуточ-
ными коренными подшипниками выбирают, исходя из опыта кон-
струирования судовых паровых машин К

Удельное давление в коренных подшипниках коленчатых валов
не должно превышать р = 12-И8 кг/см2. Для хорошего отвода
тепла, выделяющегося на шейках от трения, рекомендуется соблю-
дать условие р-у<20, где и — окружная скорость цапфы криво-
шипа в м/сек.

Шатуны и крейцкопфы изготовляются из кованой стали
(St 50. 11), либо из стального литья (Stg 52. 81S). Шатуны рассчи-
тываются на продольный изгиб с обычным 10-кратным коэффициентом
запаса. Длину шатуна принимают равной L = 5г, где г — радиус
кривошипа. Для оси крейцкопфа допускают удельное давление р <
< 90 кг/см2-, для кривошипных шеек р = 60-ь-70 кг/см2. Башмаки
крейцкопфа, как правило, регулируют прокладками. Допускаемое
удельное давление на направляющей принимают равным р = 2-г-
3 кг/см2. У цилиндрических крейцкопфов часто отказываются от
возможности регулирования и с появлением износа заменяют чугун-
ные направляющие втулки. В крейцкопфах с цилиндрическими

1 Bauer Dr. G.: Berechnung und Konstruktion der Schiffsmaschinen. Munchen

u. Berlin. R. Oldenburg.
Фиг. 59. Горизонтальный трехплунжерный насос простого действия с двумя
коренными подшипниками и всасывающим и нагнетательным клапанами,
расположенными один над другим (Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).

Фиг. 60. Горизонтальные трехплунжерные насосы простого действия
с двумя коренными подшипниками, раздельными корпусами цилинд-
ров, клапанами, расположенными один над другим, воздушным кол-
паком н встроенным циркуляционным устройством. Мощность около
300 л. с. (Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).
направляющими вместо соединения с шатунами посредством оси часто
применяют бронзовое шаровое сочленение.

Плунжеры насосов должны иметь твердую, зеркально гладкую

поверхность; их изготовляют из стали, нитрируют или закаливают
газовым пламенем. Среднюю скорость плунжера принимают

сср<3 м/сек. Соединение
плунжера с крейцкопфом
должно быть податливо в ра-
диальном направлении или
должно иметь возможность
регулировки, чтобы с насту-
плением износа направляю-
щих крейцкопфа не произо-
шло нарушения уплотнения
в цилиндре.

В уплотнениях цилинд-
ров применяют кожаные ман-
жеты, либо вулканизирован-

ные прорезиненные тканевые
набивки, либо кольца из
антифрикционного металла
(фиг. 61 и 62). Манжеты,
вследствие их малой высоты,
особенно часто применяют
для быстроходных насосов с
коротким ходом; при этом
скорость плунжера должна
быть порядка 1 м/сек. Раз-
меры манжет приведены в
табл. 13—15. Для плунже-
ров особо больших диамет-
ров применяют профильные
манжеты по фиг. 25, б.

Размеры карманов для
уплотнений можно прини-
мать по табл. 7 и 8.

Фиг. 61. Уплотнение плунжера насоса на-
бивкой из пустотелых металлических колец
(Huhn G. m. b. Н., Berlin):

1 — графитное заполнение; 2 — мягкая набивка;

3 — антифрикционный сплав; 4—картонная прокладка;
5 — отверстие для выхода графита.

Фиг. 62. Уплотнение плунжера насоса вул-
канизированной прорезиненной набивкой
(Asbest- und Gummiwerke Merkel,
Hamburg).

Вообще следует обращать внимание на то, чтобы-высота уплотне-
ния всегда была меньше хода плунжера, чтобы обеспечить смачи-
вание манжет водой.

Вулканизированные прорезиненные тканевые манжеты отли-
чаются особо высокой износостойкостью. Их эксплуатационная
долговечность достигает 12 месяцев при непрерывной работе.

Длину грундбукс берут I = 1,5н-2 d, где d — диаметр плунжера.
Сальниковая втулка представляет собой фланец, затягиваемый либо
болтами, либо выполненной на нем резьбой. Для смазки плунжера
перед сальниковой втулкой вставляется войлочное кольцо, пропитан-
ное маслом.
Таблица 13

Размеры профиля манжет и колец уплотнений насосов по нормалям фирмы Asbest-u. Gummiwerke Merkel, Hamburg

—Осевое поЗжатие

Пределы диаметра	а кар- мм В	Размеры манжет в мм										Размеры нажим- ного кольца в мм				Комплект манжет			
плунжера d в мм	ж и  S-S															Число манжет			
	Я Я as	н	А	Е	S	С	R	Г	F	G	/	а	ь	С	е	к	м		С2
До 10	6	10,4	7,8	6,9	3,0	4,5	2,7		2,1	3,3	1,2	3,1	0,4	1,2	0,35	4	4,8	16,6	23,5
11—25	7,5	12,8	9,8	8.6	3,8	5,6	3,3	0,6	2,6	4,1	1,5	3,9	0,5	1,5	0,4	4	6	19,8	28,4
26—80	10	17,3	13,0	11,5	5,0	7,5	4,5		3,4	5,5	2,0	5,8	0,5	2,6	0,7	5	8	26	37,5
81—250	15	25,7	19,5	17,3	7,5	11,2	6,7	1,2	5,0	8,3	3,0	9,1	0,6	4,3	1,2	7,5	12	39	56,3
251—500	20	34,5	26,0	23,0	10,0	15,0	8,9	1,6	6,5	11,0	4,0	12,9	0,6	6,4	1,8	10	16	52	75

Таблица 14

оо

00

Размеры кожанных V-образных манжет

с бронзовым манжетодержателем для

уплотнений насосов

а	ь	а	t	Ai		й3	л.	С	е	g	k	т	п	О	Z	Г	R	3
До 10	6	90°	2,6	30	10,5	8,5	11	М3	5	2,5	3	5	0,5	2	4	1	1	2
„ 25	7,5	90°	3,1	35	12,4	10,6	12	М4	5	3	4	6,5	0,5	2	4	1,5	1,5	2,5
, 80	10	60°	4,7	40	12,5	12,5	15	М5	6	3,5	5	9	0,5	2,5	4	1,5	4	2,5
. 125	12,5	60°	5,8	50	16	15	19	Мб	7	4	7	11,5	0,5	2,5	6	2	5	3
, 225	15	60°	8	55	18	15	22	М8	9	4.5	9	13	1	3	6	2	5	3
,.500	20	60°	10,3	70	22	20	28	М10	10	5	12	18	1	3	6	3	7	4

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ВОДОЙ НИЗКОГО И ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ	I	АККУМУЛЯТОРЫ И НАСОСЫ для КОВОЧНЫХ ПРЕССОВ
Корпус цилиндров отковывают из вязкой мартеновской стали
(St 50. И). Все каналы и камеры для клапанов выполняются свер-
лением и расточкой. Всасывающий и нагнетательный клапаны раз-
мещаются либо один над другим (фиг. 63), либо один позади другого.
Клапаны, седла клапанов и резьбовые пробки изготовляются из высо-
кокачественной бронзы. Из того же материала или из нержавеющей
стали изготовляются клапанные пружины. Средняя скорость воды

Фиг. 63. Корпус цилиндра с расположенными один над другим всасывающим
и нагнетательным клапанами (Schloemann A. G., Dusseldorf).

в клапане v < 3 м/сек — для всасывающего и v < 6 м/сек — для
нагнетательного клапана. Определяя проходные сечения клапанов,
исходят из величины подъема клапана в 4—5 мм.

Всасывающие клапаны выполняют большей частью кольцевыми,
чтобы получить большое проходное сечение, а нагнетательные кла-
паны—простой конструкции с направляющими перьями (фиг. 64
и 65). Седла нагнетательных и всасывающих клапанов часто для
большей плотности снабжают кожаным уплотнением.

Вместо больших клапанов часто применяют по два нагнетатель-
ных и по четыре всасывающих клапана соответствующих размеров,
При проектировании корпуса нужно следить, чтобы нигде не могли
образоваться воздушные мешки и чтобы засосанный воздух мог вы-
ходить из насоса через нагнетательный клапан. Камеры над нагнета-
тельными клапанами соединяют между собой. Присоединения
nW'	s

у всасывающих клапанов делаются раздельными, чтобы избежать
изменения в направлении потока притекающей воды. Всасывающие
патрубки соединяют с воздушным колпаком, предназначенным для

выравнивания режима всасывания клапанов и предотвращения
разрыва струи при больших скоро-

стях.

Средняя скорость воды во всасыва-
ющем трубопроводе не должна превы-
шать 0,3 м/сек. Высший уровень воды в
питающем баке должен быть располо-
жен на высоте приблизительно 4—5 м
над осью плунжеров насоса.

Фиг. 64. Кольцевой клапан
насоса.

Фиг. 65. Расположенные
один над другим всасываю-
щий и нагнетательный кла-
паны с перьями.

К арматуре насоса относятся: воздушный колпак, пружинный
предохранительный клапан, воздухоспускной вентиль и манометр
с краном для него.

Модели насосов различают по усилию на плунжере, которое
колеблется от 1000 кг для малых насосов и до 20000 кг для больших.

По усилию на плунжере и заданному рабочему давлению опре-
деляют сечение плунжеров. Число оборотов коленчатого вала насоса
обычно равно 120—180 об/мин (большие величины — для малых
насосов).' Мощность электродвигателя принимают на 10—15% больше
среднего расчетного значения. Для нормализации насосов можно
руководствоваться данными табл. 16.
Таблица 16

Нормальные размеры насосов высокого давления
(Извлечение из DIN 2770)

Расходуемая мощность, установленная мощность, номинальное давление
и производительность

Мощность, рас- ходуемая на коленчатом валу		Установ- ленная мощность в кет	Производительность в л/мин при номинальном давлении в кг/см2					
в л. с.	в кет		100	160	200	250	315	400
63	45	50	224	140	112	90	71	56
80	56	63	280	180	140	112	90	71
100	71	80	355	224	180	140	112	90
125	90	100	450	280	224	180	140	112
160	112	125	560	355	280	224	180	140
200	140	160	710	450	355	280	224	180
250	180	200	900	560	450	350	280	224
315	224	250	1120	710	560	450	355	280
400	280	315	1400	900	710	560	450	355
500	355	400	1800	1120	900	710	560	450
630	450	500	2240	1400	1120	900	710	560
800	560	630	2800	1800	1400	1120	900	710
1000	710	800		2240	1800	1400	1120	900
1250	900	1000		2800	2240	1800	1400	1120
1600	1120	1250		3550	2800	2240	1800	1400
2000	1400	1600		4500	3550	2800	2240	1800

Статическое усилие на плунжере, диаметр плунжера

Статическое усилие на плунжере 1 в кг	Диаметр плуижера в мм при номинальном давлении в кг/см2					
	100	160	200	250	315	400
1000	35	28	25	22	20	18
1 250	40	32	28	25	22	20
1 600	45	35	32	28	25	22
2 000	50	40	35	32	28	25
2 500	55	45	40	35	32	28
3 150	65	50	45	40	35	32
4 000	70	55	50	45	40	35
5 000	80	65	55	50	45	40
6 300	90	70	65	55	50	45
8 000	100	80	70	65	55	50
10 000	НО	90	80	70	65	55
12 500	125	100	90	80	70	65
•.	16 000	140	НО	100	90	80	70
. 20 000	160	125	ПО	100	90	80
25 000	—	140	125	ио	100	90
Продолжение табл. 16

Статическое усилие на плунжере 1 в кг	Диаметр плунжера в мм при номинальном давлении в кг/мм2					
	100	160	200	250	315	400
31 500			160	140	125	110	100
40 000	—	180	160	140	125	но
50000	—	200	180	160	140	125
63 000	—	220	200	180	160	140
80 000	—	250	220	200	180	160

Рабочие числа оборотов в минуту

71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224;

250; 280; 315; 355; 400

Условные проходы для клапанов (извлечение из DIN 2402)

10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160

Оборудование насосно-аккумуляторных станций

К оборудованию насосно-аккумуляторных станций относятся:
автоматический регулятор уровня, аппаратура и компрессор высокого
давления.

Автоматически должны осуществляться следующие процессы:
прекращение нагнетания воды высокого давления при наполнении
аккумулятора, возобновление подачи воды после некоторого падения
уровня, отключение магистрального трубопровода при полном
опорожнении аккумулятора, чтобы предотвратить выход воздуха,
указание уровня воды в водяном баллоне.

Для выполнения этих четырех задач существует целый ряд прин-
ципиальных и конструктивных решений. Они касаются главным
образом автоматических регуляторов, работающих в непосредствен-
ной зависимости от уровня воды, и направлены на то, чтобы избежать
механических деталей внутри водяного баллона, так как в аккумуля-
торах прежних конструкций опыт применения регулятора с такими
деталями дал плохие результаты.

Если регулятор уровня реагирует не на уровень воды, а только
на определенное падение давления, соответствующее различным
уровням, то нужно обеспечить постоянный контроль за падением
давления (из-за неплотности в присоединениях к воздушным баллонам
и от абсорбции) и компенсацию этого падения давления, так как в-
в противном случае наступает изменение контрольных уровней,
что ведет к эксплуатационным неполадкам.

1 Статическое усилие иа плунжере равно произведению площади плунжера

иа номинальное давление с округлением до ближайшего значения по нормаль-
ному ряду чисел согласно DIN 323.
Принцип действия регулятора уровня очень распространенной
конструкции показан на фиг. 66.

Электрический регулятор уровня имеет две сообщающиеся между
собой полости, в нижней части которых находится ртуть, а верхние

Фиг. 66. Схема управления воздушно-гидравлическим аккумулятором с электри-
ческим контактным регулятором уровня (Hydraulik G. тп. b. Н., Duisburg):

с —главный разъединитель; b — трансформатор; с — автоматический выключатель нулевой за-
щиты; d — реле к магниту I; е — реле к магниту II; f — предохранительное реле к е; g — переклю-
чатель холостого вращения насоса.

I, 2, 3 и 4 — клапаны вспомогательных распределителей; 5 — распределительный щит; 6 — водяной
баллон; 7 — автоматический запорный клапаи; 8 — циркуляционный клапан; 9 — указатель уровня
воды; 10 — воздушные баллоны; //—магнит I; 12 — магнит И; 13 — электрический контактный
регулятор уровня.

части полостей связаны с воздушной и водяной полостями баллона
аккумулятора.

В воздушной полости коробки регулятора находится ряд контакт-
ных штифтов. Если уровень воды в аккумуляторе повышается, то
повышается уровень ртути в воздушной полости коробки, причем
пути перемещения обратно пропорциональны удельным весам обеих
жидкостей. При соприкосновении контактных штифтов со ртутью
замыкаются цепи управления и посредством реле на распределитель-
ной доске происходит воздействие на электромагниты, в свою оче-
редь действующие на вспомогательные гидравлические распреде-
лители главных клапанов. Главные клапаны нельзя закрывать
или открывать непосредственно электромагнитами, так как необ-
ходимые для этого усилия слишком велики.

В изображенном на фиг. 66 положении уровня ртути касается
самый длинный контактный штифт. При дальнейшем заборе воды,
благодаря опусканию уровня ртути, прервется последняя цепь
и, после отключения магнита /, переключается распределитель
автоматического запорного клапана. Полость цилиндра bi под порш-
нем сервомотора при открытии клапана 2 вспомогательного распре-
делителя соединяется с трубопроводом слива. Запорный клапан
закрывается, предотвращая дальнейший забор воды из аккумулятора
и поступление сжатого воздуха в магистральный трубопровод.

Если уровень воды в аккумуляторе при питании от насоса повы-
шается, причем вода поступает через обратный клапан Ci и откры-
вающийся в том же направлении запорный клапан щ, то уровень
ртути также повышается и вспомогательный распределитель вновь
переключается действием электромагнита после замыкания пред-
последней цепи. Клапан 1 открывается, клапан 2 закрывается, и в
полость цилиндра bi поступает вода высокого давления. Поршень
сервомотора открывает запорный клапан щ и восстанавливает
связь между аккумулятором и прессами. Поскольку электрическая
схема выполнена так, что переключение или закрытие запорного
клапана происходит только с разрывом цепи у самого длинного кон-
тактного штифта, то процессы переключения отделены один от другого
во времени так называемым колебательным ходом в аккумуляторе,
что устраняет недопустимо частые переключения из-за малых коле-
баний уровня ртути у точки контакта.

Когда уровень ртути поднимается до высшего контактного штифта,
соответственно наивысшему уровню воды в аккумуляторе, то замкнув-
шаяся цепь управления прерывает через реле ток возбуждения маг-
нита II на другом вспомогательном распределителе, управляющем
циркуляционным клапаном насосов. Якорь электромагнита опу-
скается, клапан 3 закрывается, клапан 4 открывается, и задняя
полость цилиндра (4 у сервомотора циркуляционного клапана ei
сообщается с трубопроводом слива. Насосы переходят на холостую
работу, подавая воду через циркуляционный клапан Ci и сливную
трубу обратно в сборный бак. Во время холостой работы насосов
сток воды из аккумулятора предотвращается обратным клапаном с.

Новое включение насосов или закрытие циркуляционного клапана
переключением вспомогательного распределителя происходит после
освобождения предпоследнего контактного штифта, т. е. после
осуществления колебательного хода, таким же образом, как это было
описано для запорного клапана.

Отключение электродвигателей насосов при максимальном уровне
воды в аккумуляторе невозможно из-за большой частоты включений,
которая иногда имеет место при работе ковочного пресса. Не при-
меняют и муфт для отключения привода на время холостого хода,
так как гидравлические циркуляционные клапаны проще и дешевле.

Уровень воды показывается как в машинном зале, таки на пуль-
тах управления ковочными прессами при помощи ламп, включаемых
в цепи управления электромагнитами. Если нужно дополнительно
показывать промежуточные уровни воды, то число контактных
штифтов в регуляторе уровня должно быть соответственно увели-
чено.

Неполадки в процессах управления могут возникнуть из-за
отключения электрического тока. Во избежание неправильной
работы прессовой установки в этом случае схема должна быть
построена так, чтобы при выключении электромагнитов авто-
матический запорный клапан закрывался, а циркуляционный кла-
пан насосов открывался.

Другие известные системы регуляторов для насосно-аккумулятор-
ных станций схематически изображены на фиг. 67 и 68.

Воздушно-гидравлический аккумулятор (фиг. 67) состоит из
водяного баллона 1 и нескольких воздушных баллонов 2. С водяным
баллоном сообщается труба 3, которая может быть отключена вен-
тилем 4. В корпусах 5, 6 и 7 имеются двуплечие рычажки, на одном
конце которых находятся поплавковые колпаки 8, а на другом —
постоянные магниты 9. При подъеме и опускании уровня воды
в аккумуляторе поплавки поворачивают рычажки и перемещают
магниты. На корпусах, вне полостей, находящихся под давлением,
помещены электрические ртутные переключатели с качающимися
рычажными контактами 10, 11 и 12, расположенными в промежутке
между полюсами магнита и следующими за его движениями. При
перемещении магнита происходит замыкание или размыкание соот-
ветствующих электрических цепей.

Когда вода поднимается до наивысшего допустимого уровня,
то поплавок 8 в корпусе 5 поднимается и магнит переключает контакт
у ртутного переключателя. При этом выключается реле на распре-
делительном щите 13, электромагнит 14 выключается, а циркуля-
ционный клапан открывается вспомогательным золотником 15.
Насос работает вхолостую, подавая воду обратно к всасывающему
колпаку, а обратный клапан 17 не допускает выхода воды из акку-
мулятора.

Когда за счет расхода воды из баллона уровень ее опустится вновь,
опускается и поплавок 8 в корпусе 6, и соответствующий магнит
включает контакт у ртутного переключателя. От произошедшего
при этом замыкания цепи находящееся на распределительном щите
реле воздействует на электромагнит 14. Вспомогательный распреде-
литель 15 снова закрывает циркуляционный клапан 15, и подаваемая
насосом вода через обратный клапан 17 направляется в водяной
баллон.

Если расход воды превышает производительность насоса, то
уровень воды в баллоне может упасть до допускаемого минимума.

7 Мюллер 1715
При этом поплавок 8 в корпусе 7 опустится, разорвав цепь в ртутном
переключателе. Электромагнит 18 выключается, вспомогательный
золотник 19 закрывает автоматический запорный клапан 20 и пре-
кращает дальнейший забор воды. Одновременно включаются зву-

Фиг. 67. Схема управления воздушно-гидравлическим аккумулятором с электри-
ческими перекидными переключателями (Schloemann A. G., Diisseidorf). |

ковой и световой сигналы 21 и 22, это указывает, что аккумулятор
пуст.

Если давление в аккумуляторе превысило допускаемую величину,
тотконтактный манометр 23 замыкает электрическую цепь и посред-
ством реле на распределительном щите останавливается электро-
двигатель насоса. Кроме того, срабатывает автоматический предо-
хранительный клапан 24.

Посредством вентиля 25 можно запереть аккумулятор от руки.

Обозначения на фиг. 68, а и б: В — водяной баллон, Вт. — воз-
душный баллон. На водяном баллоне помещен баллон регулятора С,
в котором свободно перемещается поплавок Е, следуя за уровнем
воды. До тех пор пока уровень воды колеблется между двумя соеди-
нительными трубами (которые можно закрывать кранами А2 и Л3),
уровень воды в баллоне С, поддерживающий поплавок Е, колеблется
одинаково с уровнем воды в баллоне В. Если вода в баллоне В уста-
новится выше верхней соединительной трубы, то уровень воды в бал-
лоне С и поплавок Е поднимается на меньшую величину, чем в бал-
лоне В. Изменение объема воздуха-в баллонах С и Р при обычном
колебании давления порядка 10% соответственно высшему и низшему
уровню воды в баллоне В измеряется определенной величиной
подъема поплавка. Пределы колебания уровня у всех аккумуляторов
берут одинаковыми, так что для всех регуляторов достаточно одной
модели.

На стержне, помещенном на поплавке Е, находится железный
сердечник F, перемещающийся в трубе D из немагнитного материала.
Трубу охватывают первичные катушки I—IV, отделенные одна от
другой пертинаксовыми трубками определенной длины, возбуждаю-
щие при перемещении сердечника индукционные токи во вторичных
катушках. Эти токи управляют включением магнитов ТИщ и Ма2.
В Wi размещены реле и трансформатор на напряжение 24 в для
катушек I и IV, в ]V2 — защита пускателей и предохранители.
О — сигнальная панель с четырьмя лампами 5, 6, 7 и 8 разного
цвета. Между автоматическим запорным клапаном G и водяным
баллоном встроен ручной запорный вентиль А.

На фиг. 68, а показан регулятор уровня аккумулятора при низ-
шем уровне воды в баллоне В и при закрытом запорном клапане G.
Лампы 5, 6, 7 горят, насосы работают, поршень а циркуляционного
устройства Z плотно прижат к седлу давлением воды, поступающей
от вспомогательного распределителя У. Подаваемая насосами вода
поступает в водяной баллон В через обратный клапан b и запорный
клапан G (также действующий как обратный клапан). Уровень воды
поднимается, и вместе с ним поднимается поплавок Е с железным
сердечником F (в баллоне С).

Пока сердечник F перемещается внутри катушки 1, включения
не происходит, так как в выключателе U цепь разорвана. При входе
сердечника внутрь катушки II, в электромагнит Ма подается ток.
Посредством стержня L, рычага К и толкателя I открывается и удер-
живается в открытом положении запорный клапан G; вода снова
может выходить из аккумулятора. Лампа 6 гаснет.

Если уровень воды продолжает подниматься, то железный сер-
дечник F перемещается внутри катушки III, не вызывая переклю-
чения, так как цепь этой катушки разомкнута. При входе в ка-
тушку IV (фиг. 68, б) прерывается цепь электромагнита Ма2. Кла-
пан а открывает проход в трубопровод слива, будучи отжат водой,
подаваемой насосами, которая поступает обратно в заборный бак.
Обратный клапан b предотвращает выпуск воды высокого давления
из аккумулятора. Лампа 7 гаснет, лампа 8 загорается.

Если уровень воды падает вновь, и сердечник перемещается
внутри катушки ///, то через электромагнит Маг проходит ток.
Вспомогательный распределитель соединяет клапан а с трубопро-
водом высокого давления. Насосы снова начинают работать с на-
грузкой и подают воду в аккумулятор через обратный клапан Ь
и автоматический запорный клапан. Запорный клапан закроется
лишь тогда, когда будет достигнут низший уровень воды, и сердеч-
ник окажется внутри катушки 1. При обратном движении через ка-
тушку // не происходит никаких переключений.

Электрическое воздействие на аппаратуру управления дает воз-
можность устанавливать аккумулятор на любом расстоянии от на-
сосов. Поэтому в цехах с протяженной сетью трубопроводов можно
видеть аккумуляторы, расположенные в разных местах, тогда как
насосы помещены в общем зале. Применение нескольких аккуму-
ляторов имеет то преимущество, что при одновременной работе не-
скольких прессов удается в длинных трубопроводах избежать гид-
равлических ударов, вызываемых прекращением потока воды вы-
сокого давления, текущей в определенном направлении.

К арматуре воздушно-гидравлического аккумулятора относятся:
устанавливаемый непосредственно у присоединения к магистрали
высокого дав’ления ручной запорный вентиль; вентили отключения
воздуха, устанавливаемые у каждого воздушного баллона; пре-
дохранительное устройство на случай превышения некоторого давле-
ния, например, контактный манометр, действием которого отклю-
чается через реле электродвигатель насоса; пост управления с реле
и кнопками для управления магнитами, разъединителем главного
тока, трансформатором, предохранителями и лампами, показываю-
щими уровень воды в баллоне и включение установки под электри-
ческое напряжение.

Для наполнения аккумулятора сжатым воздухом пользуются
небольшим многоступенчатым компрессором высокого давления
с приводом от электродвигателя мощностью от 5 до 25 л. с. При
зарядке аккумулятора компрессор обычно работает непрерывно на
протяжении нескольких дней, а позднее его включают лишь раз
в несколько недель для компенсации потери давления вследствие
утечки воздуха.

При наличии воздухопровода от компрессора с обычным давле-
нием от 6 до 8 kzIcm? можно создавать воздушные подушки высокого
давления и с помощью насоса высокого давления, наполняя возду-
хом низкого давления водяной баллон, сжимать его и затем вытеснять
через запорный воздушный вентиль в воздушные баллоны. Перед
запорным вентилем на трубе от компрессора должен в этом случае
находиться обратный клапан, чтобы в случае ошибки при работе
с запорными вентилями воздух высокого давления не мог проник-
нуть в линию от компрессора. Такое так называемое «шлюзование»
довольно кропотливо, длится очень долго и поэтому применяется
лишь для малых аккумуляторов.
В. НАСОСЫ И МУЛЬТИПЛИКАТОРЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИХ
КОВОЧНЫХ ПРЕССОВ

При аккумуляторном приводе ковочные прессы, независимо от
величины возникающего сопротивления деформации поковки, всегда
потребляют воду, имеющую давление, которое соответствует мак-
симальному усилию пресса. Но так как сопротивление при вдавли-
вании верхнего бойка в поковку возрастает лишь постепенно и при
многих работах не бывает столь же высоким, как номиналь-
ное усилие пресса, то энергия, которой обладает вода высокого давле-
ния, теряется и,благодаря дросселированию,превращается в теплоту.
Характерная черта электрогидравлических ковочных прессов заклю-
чается в том, что давление воды всегда устанавливается соответ-
ственно сопротивлению деформации поковки, так что, за исключе-
нием трения, потери энергии отсутствуют.

Этим они отличаются от чисто гидравлических прессов, кото-
рые также имеют в составе насосно-аккумуляторной станции элек-
трогидравлический привод, так как насосы приводятся от электро-
двигателя. Дальнейшие различия заключаются в распределении
и рабочем давлении. Если давление в аккумуляторе, принимая во
внимание износ и управление распределительными клапанами, вы-
бирают не свыше 300 кг/см2, то для электрогидравлических ковоч-
ных прессов, так же, как и при паро-гидравлическом приводе, при-
меняют давление от 400 до 500 кг/см2.

Для возвратных цилиндров и вспомогательных устройств элек-
тро-гидравлических ковочных прессов, как правило, сохраняется
насосно-аккумуляторный привод.

Насосы для непосредственного привода

Если производительность насосов при насосно-аккумуляторном
приводе определяется средним расходом воды в единицу времени,
то при непосредственном приводе она зависит от скорости рабочей
части хода. Таким образом, насос должен быть приспособлен к от-
даче пиковых мощностей, встречающихся у пресса, и поэтому имеет
чрезвычайно большие размеры. Приводной электродвигатель можно
выбирать по средней расходуемой мощности, а пиковые нагрузки
можно преодолевать при помощи маховика, который сажают на
быстроходный вал редуктора, установленного между электродви-
гателем и насосом.

Чтобы получить представление о соотношении габаритных раз-
меров, следует указать на то, что по табл. 25 мощность насосов ко-
вочного пресса усилием 1500 т равна 780 л. с., причем при 12 ходах
в минуту и рабочем ходе 125 мм расчетное потребление воды равно
1400 л; при этом рабочая скорость плунжера пресса должна быть
принята в среднем равной 75 мм!сек. Потребление воды при
ходе 75 мм, диаметре плунжера 980 мм и к. п. д. i) = 0,9 будет
порядка 85 л, откуда производительность насоса составит 5100 л!мин.
'059 Р

‘ ' 1500	1000	5500	IsqOOmm

Фиг 69. Трехплунжерный насос простого действия для привода ковочного пресса
усилием 7000 т (The Institution of Mechanical Engineers, London. 1946).
Согласно зависимости на стр. 81 такая производительность соот-
ветствует мощности на коленчатом валу около 2850 л. с., тогда как
в вышеприведенном сравнительном случае средняя мощность равна
лишь 780 л. с.

Чтобы размеры насосов лежали в приемлемых границах, как.
правило, отказываются от высоких рабочих скоростей пресса
и удовлетворяются величиной &тах = 50 мм/сек. еще приемлемой,.

Фиг. 70. Разрез по клапанной коробке насоса фиг. 69.

но малой в сравнении с паро-гидравлическими и чисто гидравли-
ческими прессами, вследствие чего снижается число ходов пресса.

На фиг. 69, 70 и 71 показана конструкция трехплунжерного-
насоса для непосредственного привода ковочного пресса уси-
лием 7000 m. Производительность его при 84 об/мин приблизительно-
равна 6500 л!мин-, рабочее давление воды около 400 кг!см\

Эти величины соответствуют мощности 6500—7000 л. с., на-
копляемой маховиком, сидящим на быстроходном валу редуктора.
Приводной электродвигатель имеет мощность 2500 л. с. при 600 об/мин
и скольжении 15°/0. Рама насоса состоит из трех частей. Диаметр
шеек коленчатого вала 480 мм, ход плунжера 900 мм, диаметр
плунжера 195 мм. Указания по расчету и конструированию таких
насосов даны на стр. 91. Проверенные опытом размеры существую-
щих насосов приведены в табл. 17.

На фиг. 72 показан ковочный пресс усилием 1000 т с непосред-
ственным масляно-гидравлическим насосным приводом, причем два

Основные параметры насосов и производительность ковки под прессами с непосредственным насосным приводом

bi	ш/ъ-тдм а вядик-э ги I 'Хяаоя ен ИИ.1С1ЭН€ tOXOEJ	Ь- О о СИ К СИ о	' ОО —' —’  СП СО СП СП СП со
С  С	in я яоаояок хннпагяохолЕи эад	о о о о о о о о о а о о о о ю СИ о СИ Ю-'ФООЮЬ- „ — ио СП ю TF
Производит*	и/ я яолдигэ KHKiiEflOModu эад	287 000  17 000  91 000  45 000  108 000  79 000
	J	ошош я  IMiOyud lOL- OL’OHh	14  1.5  10  3  10  10
л  ф	я ЕМИЙОХ  -ВП ЭИНЭЖЧ1ГОЯЭ	15  15  15  15  15  15
X X  5	‘э 'г-я чхэоптом BB(inaK9daOMiBd>i	6500  2000  2000  2000  1200  1200 !  :КИ.
О =? СТ)	т я чгэон  -хной вЕнчсатиь'ХГ	2500 900 900 900 600 600 ( ЮМ ков ebr.
	ВЭЭЭби сяэАшчя roj	1934  1947  1938  1942  1938  1938 ! 1рактср 1949, F
	гги' а вбэжнлги toy	942  628  628  628  471  471 ным х; litute,
	iyjv я ed  -aiKHAfii diawBKpf	197  114  114  1 14  95  95 различ sei Ins'
Насос	JIHW/OO я  EL’Bfl OJOlBhHOL-OH aoxodogO огэи^	84  100  100  100  110  110 зястся and St*
	7жэ/гх я [чгоя аинэгяЕГ aahoguj	400  400  400  400  400  400 0бъЯС1 г Iron
	niiw/v а чхэон  -чгздигояЕиодц	6500 2X1745  1745 1745 1000 1000 з энергии rnal of the
	УдЭ/WW я вгох OJOhOged чхэоёояэ	50  50  50  50  50  50 в расход! риала Jou
Прес	ui я вэээёи ЭИ1*  -МЭЛ ЭОНЧГЕНИИОр!	7000  4000  2250  2250  1430  1430 Разница  1 Из жу|

насоса с приводными
электродвигателями раз-
мещены на узких сто-
ронах верхней попере-
чины. Насосы имеют
закрытую компактную
конструкцию. У них нет
уплотнений и клапанов;
работают они при 600—•
1000 об/мин. Таким,
образом, их можно не-
посредственно соеди-;
нить с электродвига-
телями, и они занимают
лишь небольшую долю
того пространства, ко-
торое требуется для
описанных выше водя-
ных трехплунжерных
насосов.

Конструкция на-
сосов, примененных
для пресса по фиг. 72,
показана на фиг. 73.
Электродвигатель непо-
средственно соединен
муфтой с приводным
валом 1. Вал на кони-
ческих роликоподшип-
никах 2 вращает ро-
тор 3, опирающийся на
два конических ролико-
подшипника 5, устано-
вленных на неподвиж-
ной распределительной
оси 4. Зазор ротора на
оси может быть отре-
гулирован гайкой 6.
В роторе расположены
радиально семь плотно
притертых поршней 7,
имеющих на наруж-
ном конце сухари, в
свою очередь, опи-
рающиеся на напра-
вляющие башмаки 8.
При вращении ротора
Фиг. 72. Ковочный пресс усилием 10 000 т с масляно-гидравлическим
приводом (The Hydraulic Press Manufacturing Company, ,Mount Gilead,
Ohio, USA).

«	3 О ’1

Фиг. 73. Масляный насос, непосредственноМоединяемый с приводным
электродвигателем (для ковочного пресса^по фиг. 72).
расположенные в нем радиально цилиндры перемещаются над двумя ч
распределительными прорезями в оси 4, по которым подводится
и отводится масло. Направляющие башмаки вставлены в два соединен-
ные друг с другом фланца 9; последние вращаются на конических
роликовых подшипниках 11 в кольцевой обойме 10, расположенной
перпендикулярно плоскости чертежа в неподвижном корпусе 12.
Благодаря этому обойма 10 занимает более или менеее эксцентрич-
ное положение по отношению к ротору 3, и это делает возможным
любое регулирование производительности насоса от нуля до мак-
симума. Если сместить эксцентриситет в противоположную сто-
рону, то всасывающие и нагнетательные стороны насоса меняются
положениями. Таким путем рабочее движение может очень просто
быть преобразовано в возвратное. Смещение обоймы происходит
от сервомотора, питаемого от небольшого непосредственно присое-
диненного к нему шестеренного насоса, и им легко управлять от руки.

Каждый из двух таких насосов, использованных для ковочного
пресса усилием 100 т, подает масло приблизительно 430 л/мин, f
что, при давлении порядка 175 кг/см?, соответствует потребляемой
мощности около 200 л. с. Электродвигатели могут работать с кратко-
временными перегрузками и выбираются для нормальной мощности,
140 л. с. Холостой и возвратный ходы пресса имеют скорость
около 250 мм/сек. Рабочая скорость, несмотря на значительную
производительность насосов, сравнительно мала и равна 23 мм! сек..
Применяя при работе пресса кузнечный манипулятор, можно не
стремиться к сокращению ширины верхней поперечины пресса.
Поэтому размещение привода на верхней поперечине затруднений
не вызывает.

Кривошипные мультипликаторы

Под этим термином понимают одноцилиндровые насосы простого *
действия без клапанов, у которых, подобно паро-гидравлическим
мультипликаторам, объем, вытесняемый поршнем за один ход, равен
объему воды высокого давления, потребляемому за единичный ход
ковочного пресса.

На фиг. 74 показан одностоечный ковочный пресс с электро-
гидравлическим кривошипным мультипликатором, установленным
позади стойки. Пресс работает подобно пневматическому молоту.
Между плунжером мультипликатора и рабочим плунжером
пресса находится замкнутый водяной столб, возвратно-поступа- 1
тельно движущийся при прямом и обратном движениях плун-
жера. Ходы плунжера мультипликатора и рабочего плунжера
пресса обратно пропорциональны их площадям. Качательный или
единичный ход рабочего плунжера пресса может быть быстро сме- *
щен кверху или книзу изменением объема водяного столба в грани-
цах наибольшего хода поперечины, в зависимости от высоты поковки
или с изменением глубины вдавливания бойка. Для уменьшения
объема вода из цилиндра удаляется в возвратный бак переключением
ручного распределителя; для увеличения объема воду подводят
из небольшого аккумулятора низкого давления, к которому одно-

временно подключают-
ся цилидры возвратно-
го хода. Возвратные
плунжеры находятся
под постоянным давле-
нием, так что колеблю-
щийся водяной столб
остается под давлением
и во время возвратного
хода пресса.

Число рабочих хо-
дов пресса равно числу
оборотов коленчатого
вала мультипликато-
ра; у одного ковочного
пресса усилием 350 т
оно равно, например,
100 об/мин, прибли-
жаясь, таким образом,
к числу ударов моло-
тов. Коленчатый вал
приводится от нормаль-
ного электродвигателя
через двухступенчатый
зубчатый редуктор с
масляной ванной. Пи-
ковые мощности акку-
мулируются махови-
ком, посаженным для
сокращения его разме-
ров на быстроходный
вал редуктора.

Для включения и
выключения мульти-
пликатора служит
встроенная в редуктор
фрикционная муфта.
Она обеспечивает так-
же работу единичными
ходами; ход бойка мож-
но регулировать свое-
временным выключе-
нием муфты. Накапли-

Фиг. 74. Электро-гидравлический ковочный пресс
усилием 500 т с кривошипным мультипликатором
(Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).

ваемая в аккумуляторе низкого давления вода подается в него не-
большим насосом. Насос включается и выключается устройством,
которое воздействует на всасывающий клапан насоса, реагируя
на изменения давления в аккумуляторе.

При расчете электро-гидравлического кривошипного мультипли-
катора прежде всего определяют ходи площадь его плунжера, исходя
из единичного (качательного) хода плунжера пресса. Исходные
величины принимают из практики конструирования паро-гидравли-

Фиг. 75. Четырехколонный электро-гидравлический ковочный пресс уси-
лием 1500 т с кривошипным мультипликатором (Hydraulik G. m. b. Н.,
Duisburg).

ческих мультипликаторов. Размеры цилиндра и деталей мультипли-
катора принимают на основании известных расчетов, причем пиковые
нагрузки подшипников и цапф пересчитывают на средние величины
и приводят в соответствие с допускаемыми напряжениями при дли-
тельной работе. Диаграмму нагрузки электродвигателя строят,
исходя из диаграммы рабочих усилий, которой задаются, так же
как и наибольшим числом ходов. Максимальная работа маховика
расходуется при выполнении полного единичного хода; падение
числа оборотов электродвигателя должно быть в этом случае не
больше 10—15%. На фиг. 75 показан четырехколонный пресс уси-
лием 1500 т с находящимся возле него горизонтальным кривошип-
ным мультипликатором. Мультипликатор показан на фиг. 76.
Ковочные прессы с кривошипными мультипликаторами при-
меняются преимущественно для вытяжных и отделочных (шлихто-
вочных) работ, при которых они могут работать автоматически;
качательный ход слагается при этом из рабочей (на глубинувдавли-

Фиг. 76. Кривошипный мультипликатор ковочного пресса
по фиг. 75.

вания бойка) и холостой части. Во время холостого хода поковку
сдвигают, либо поворачивают. При такой работе можно достичь
наибольшего числа ходов пресса и получить одинаковые глубины
вдавливания, не применяя прокладных дистанционных кубиков,
которые иногда закладывают между бойками.

Мультипликаторы реечные и винтовые

Эти мультипликаторы обладают тем преимуществом, что их
можно изготовлять с большой длиной хода и постоянным крутящим
моментом для самых крупных прессов. Исходные величины для
выбора рабочего объема хода и рабочего давления принимают по
нормам для паро-гидравлических мультипликаторов. Реечные муль-
типликаторы строятся горизонтальными (фиг. 77). Гидравлический
цилиндр посажен в траверсу, связанную с рамой механической части
привода в замкнутую систему. На раме находится солидная направля-
ющая для зубчатой рейки; последняя передает давление к плунжеру,
входящему в цилиндр через уплотнение с затяжкой. Шестерню
целесообразно изготовлять с шевронным зацеплением; приводится
она через простую зубчатую передачу. Валы вращаются в подшип-
никах с кольцевой смазкой. У больших реечных мультипликаторов,
чтобы избавиться от направленного вниз и воспринимаемого
Фиг. 77. Электро-гидравлический реечный мультипликатор ковочного пресса усилием 400 т
(Schloemann A. G., Diisseldorf).
направляющей радиального давления в зацеплении, рейку снабжают
зубьями с обеих сторон. Привод осуществляют от электродвигателя
постоянного тока с небольшим маховым моментом, легко допускаю»
щим ускорение, замедление и реверс (фиг. 78 и 79).

Фиг. 78. Приводной электродвигатель к реечному мультиплика-
тору (фиг. 77). Мощность 180—300 кет; 150—135 об/мин (AEG,
Berlin).

Электропривод (фиг. 80) выполняется по схеме генератор — дви-
гатель (Г—Д) с маховиком на валу генератора. Схема Г—Д
известна по применению в приводе реверсивных прокатных станов;
она позволяет обеспечивать наибольшие мощности на валу электро-
двигателя совершенно незначительными токами возбуждения. Гепе-

Фиг. 79. Диаграмма потребления тока электродвигателем (фиг. 78) при отделочной
ковке в течение 1 мин.

ратор сопрягается с быстровращающимися маховыми массами; все
ударные нагрузки воспринимаются приводным двигателем генера-
тора, имеющим регулятор скольжения, и, в дополнение к этому,
кинетической энергией маховика. Это обеспечивает равномерное
потребление тока из сети.

Управляющее устройство состоит из датчика и приемника.
Датчик передает каждый импульс, сообщенный оператором, прием-
нику, соединенному с электродвигателем. При переводе рукоятки

8 Мюллер 1715
управления электродвигатель реечного привода пускается и авто-
матически останавливается как только закончен ход, соответствую-
щий величине перевода рукоятки. При отводе рукоятки в положение
«Возврат» электродвигатель возвращает мультипликатор в исход-
ное положение, причем как в этом случае, так и при рабочем ходе
совершенно автоматически происходит замедление. Управляющее

Фиг. 80. Электрическая схема для приводного электродвигателя реечного и муль-
типликатора (AEG Berlin):

/ — главный пускатель; 2 — трансформатор; 3 — регулятор скольжения; 4 — преобразователь с ма-
ховиком; 5 — возбудитель; 6 — дистанционный автоматический выключатель; 7 — шунт; 8 — регуля-
тор во' буждения; 9— переключатель; 19 — вольтметр; 11 — амперметр; 12 — регулятор ограниче-
ния тока; 13 — датчик управления; /4 — приемник управления; 15 — конечный выключатель;

15 — электродвигатель у пресса; 17 — мультипликатор; 18 — ковочный пресс.

устройство обеспечивает точное управление ходом пресса, Приме-
нение дистанционных кубиков для получения определенных конеч-
ных толщин поковки оказывается излишним.

Чтобы не превзойти наибольшего допустимого для ковочного
пресса усилия применено, устройство, ограничивающее ток привода-
ного электродвигателя мультипликатора. Ограничение тока дей-
ствует через реле максимального тока, управляемое от генератора
возбуждения.

На фиг. 81 показан электро-гидравлический мультипликатор,
плунжер которого получает возвратно-поступательное движение от
ходового винта. В коробке привода расположена многозаходная
бронзовая гайка, на которой сидит цилиндрическое зубчатое колесо
Таблица 18

Мощность приводных электродвигателей для реечных мультипликаторов

Ковочный пресс			Реечный мультипликатор		
Номинальное усилие пресса в т	Длина единичного хода в мм	Скорость рабочего хода в м/сек	Длительная мощность электродвига- теля в л. с.	Число оборотов в минуту	Работа за 1 ход в тм
1 000	200	0,07	400	960	200
1 500	200	0,07	530	960	300
2 000	220	0,0?	700	960	440
3 000	220	0,07	1050	960	660
4 000	220	0,07	1400	585	880
5 000	250	0,07	1700	585	1250
6 000	- 250	0,07	2050	585	1500
7 500	250	0,07	2250	585	1875
10 000	250	0,07	2550	585	2500

с шевронными зубьями. С колесом сцепляется шестерня, вал кото-
рой соединен упругой муфтой с электродвигателем постоянного
тока, работающим в составе агрегата Г—Д с маховым колесом

Фиг. 81. Мультипликатор с винтом и гайкой для ковочного пресса усилием
6000 т (Maschinenfabrik Sack G. m. b. H., Dusseldorf).

на валу генератора. Винт соединен с плунжером посредством тра-
версы, перемещающейся по раме на роликах. Свободный конец хо-
дового винта закрыт кожухом для предохранения от загрязнения
и повреждений.

Изображенный на фиг. 81 мультипликатор работает с ковочным
прессом усилием 6000 т. Диаметр плунжера равен 310 мм, ход
3800 мм, рабочее давление воды 540 кг/см2. Винт имеет восьмиза-
ходную трапецеидальную резьбу с шагом 480 мм при наружном диа-
метре 400 мм. Электродвигатель 4600 л. с. при продолжительной
работе, напряжением 1200в, с числом оборотов 480 в минуту. Ско-
рость холостого и возвратного ходов пресса равна 250 мм/сек, ско-
рость рабочего хода 50 мм/сек. Числа ходов в минуту: 13 при вы-
тяжке (при глубине вдавливания бойка 100 мм) и 23 при отделоч-
ных ходах (см. также стр. 206).
Глава 3

ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ

Органы управления ковочно-прессовыми установками состоят
из устройства для предварительного наполнения рабочих цилинд-
ров, главного распределителя (управляющего работой самого пресса)
и распределителей для вспомогательных устройств.

А. НАПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Назначением их является наполнение цилиндра водой низкого
давления во время опускания верхнего бойка до изделия (т. е. при
холостом ходе плунжера); таким образом, вода высокого давления
от мультипликатора или аккумулятора расходуется лишь при ра-
бочем ходе.

К наполнительным устройствам относятся: наполнитель (см.
фиг. 36 и 86), располагаемый около пресса либо на его рабочем
цилиндре (давление воды в наполнителе от 4 до 8 кг/cjw2), и напол-
нительный клапан, соединяющий цилиндр с наполнителем. Вместо
наполнителя может быть применен и открытый напорный бак. Для
последнего требуется меньше ухода и он не нуждается в заполне-
нии сжатым воздухом, однако скорость истечения из бака относи-
тельно мала и поэтому приходится применять наполнительный кла-
пан с большим сечением. Ввиду большой массы водяного столба
между рабочим цилиндром и напорным баком в трубопроводе воз-
можны удары, которых можно избежать, поместив непосредственно
у цилиндра воздушный колпак. В этом случае сечение трубопровода
между колпаком и баком может быть меньшим. Образование вакуума
в колпаке при заборе воды предотвращают установкой небольшого
клапана для подсоса воздуха. Напорные баки применяют лишь для
малых прессов.

Наполнительные клапаны

Конструкция наполнительного клапана определяется следую-
щими соображениями. Рабочим и возвратным движениями пресса
по фиг. 83, а управляют четыре клапана. По диаграмме клапанного
распределителя в положении «Холостой ход» клапан 2 открыт; кла-
паны 1, 3 и 4 закрыты. Возвратный цилиндр соединен со сливным
трубопроводом. Рабочий плунжер вместе с подвижной поперечиной
движется под действием собственного веса вниз, а цилиндр напол-
няется водой, поступающей через клапан 4 из напорного бака, либо

из наполнителя.

В положении «Рабочий ход», кроме клапана 2, открыт также
клапан 3. Вода высокого давления поступает в рабочий цилиндр,

Фиг. 82. Рабочий цилиндр
пресса с наполнителем и на-
полнительным клапаном на
верхней поперечине (Banning
A. G., Hamm I. W.).

от чего совершается рабочая часть хода.
В положении «Возвратный ход» открыты
клапаны 1 и 4, клапаны 2 и 3 закрыты.
Вода высокого давления поступает в воз-
вратный цилиндр. Рабочий плунжер дви-
жется вверх и вытесняет воду из ци-
линдра через клапан 4 в сливной трубо-
провод.

Сечения клапанов выбирают по ско-
рости течения в них. Для впускных кла-
панов 1 и 3 и выпускного клапана 2 по-
лучаются умеренные скорости, но для
выпускного клапана 4 условия очень не-
благоприятны. Скорость рабочего плун-
жера при холостом ходе должна быть
большой, а наполнение рабочего ци-
линдра происходит при низком давлении.
Таким образом, сечение клапана 4 полу-
чается в сравнении с прочими клапанами
очень большим, и помещать этот клапан
в общем корпусе с остальными было бы
невыгодно.

Поэтому этот сливной клапан 4 изы-
мают из распределителя, помещают его
непосредственно на рабочем цилиндре, и
он получает наименование «Наполнитель-
ный клапан» (фиг. 82). При таком реше-
нии не требуется прокладывать толсто-
стенную, способную противостоять боль-
шому давлению трубу между наполни-
тельным клапаном и цилиндром, имею-
щую сечение прохода, равное сечению

наполнительного клапана.

Поскольку наполнительным клапаном уже нельзя управлять
от вала распределителя, его открывают сервомотором, включаемым
в действие одновременно с возвратными цилиндрами пресса. Схема
управления показана на фиг. 83, б.

Во избежание необходимости открывать наполнительный клапан
под высоким давлением воды, в распределитель встраивают неболь-
шой разгрузочный клапан 4а, который сбрасывает давление в ра-
бочем цилиндре перед началом возвратного хода. Реже применяют
разгрузочный клапан, встроенный в наполнительный клапан и откры-
Бающийся действием сервомотора перед открытием главного клапана.

Действие системы управления в обоих случаях одинаково. При
холостом ходе вода из наполнителя поступает в рабочий цилиндр,
открывая наполнительный клапан. Как только вода высокого давле-
ния поступила в возвратный цилиндр, сервомотор открывает на-
полнительный клапан непосредственно вслед за происшедшей перед
этим (от клапана 4а) разгрузкой рабочего цилиндра.

Фиг. 83, а и б. Схема управления чисто гидравлическим одноцилиндровым ковоч-
ным прессом:

/ — рабочий ход; II — холостой ход; III — стоп; IV — возврат.

Существуют различные конструкции наполнительных клапанов;
клапан помещают либо в отдельном корпусе (фиг. 84), либо встраи-
вают непосредственно в дно цилиндра (фиг. 82).

Корпус клапана изготовляют или литым из стали, полученной
электроплавкой, либо из кованой стали St 50.11. Поковки приме-
няют лишь для высоких рабочих давлений. Клапан и его седло из-
готовляют из высококачественной бронзы или из нержавеющей
стали; для кронштейна и направляющей части может быть исполь-
зовано чугунное литье либо некачественная бронза. Седло клапана
и крышку корпуса уплотняют кольцами из вулканизированной
фибры либо манжетами.

Для открытия наполнительного клапана (фиг. 84) служит пор-
шень сервомотора с возвратной пружиной. Усилие сжатой пружины

должно преодолевать трение в манжете, а также гидравлическое
противодавление в цилиндре сервомотора.

Навстречу усилию со стороны поршня сервомотора действуют

сила пружины и нагрузка от наполнительного клапана, возникаю

щая от давления слива в рабочем
цилиндре, обусловленного действием
возвратных цилиндров.

При паровом или воздушном при-
воде прессов усилие от поршня пере-
дают на толкатель через рычаг,
чтобы получить цилиндр неболь-
шого диаметра.

Наполнительный клапан (фиг. 85)
устроен так, что вода высокого да-
вления поступает в рабочий цилиндр
только после того как заперто вход-
ное отверстие наполнительного кла-
пана. Этим снижаются потери от
утечки в случае несвоевременного
закрытия наполнительного кла-
пана.

При открытии клапана давление
воды действует на кольцевую пло-
щадь, ограниченную диаметрами
и d2; при закрытии вода высокого
давления поступает через отверстие
а сзади поршня, имеющего диа-
метр <4; наполнительный клапан
сдвигается, пока не закроет отвер-
стие с. Уплотнение осуществлено
манжетой. Одновременно сдвигается
упор е, открывая клапан f, пока не
закроется наполнительный клапан,
открыв через отверстия g поступле-
ние воды высокого давления в ци-

К воде высокого

е । давления

К магистрали
наполнения

Фиг. 85. Наполнительный клапан1
с открытием отверстия для высо-
кого давления.

линдр.

Величину проходного сечения наполнительного клапана опре-
деляют из зависимости

V2

где F — площадь рабочего плунжера пресса;

Vi — скорость холостого хода;

у2 — скорость течения воды в проходном сечении седла клапана.

Скорость плунжера выбирают щ = 400-^-800 мм/сек (большие
величины — для малых и средних прессов). Скорость воды в клапане

у2 = ?
где h — наименьший напор от наполнителя перед клапаном, при-
нимаемый равным 20 м вод. ст.;

® —коэффициент скорости, являющийся эмпирической вели-
чиной, которую для распределителей и клапанов прини-
мают равной 0,3.

Обычно скорость воды в проходном сечении клапана принимают
v2 < 7 м/сек, регулируя скорость опускания плунжера изменением
давления в наполнителе или дросселированием воды, сливаемой из
возвратных цилиндров.

Рациональные скорости холостого хода пресса при обычных
давлениях в наполнителе получают, если сечение наполнительного
- клапана выбрано:

f = 0,05 F + 20 см2 —для рабочих давлений до 400 кг/см2;

f = 0,05 F + 40 см2 — для рабочих давлений до 200 кг/см2.

Наполнители

Общий объем наполнителя V > 4-н 6 Упл, а полезный объем
воды — приблизительно V = 2-н 2,5 Рлл, где Vпл — объем воды,
вытесняемый плунжером пресса за 1 ход.

Наибольшее давление выбирают р = 4-4-8 кг/см2 в зависимости
от величины возвратного усилия пресса. Для расчета максимального
падения давления при заборе воды, соответствующем объему за 1 ход
плунжера, можно принимать с достаточной точностью изотермиче-
ское изменение состояния по уравнению pi-Vi = p2-V2, причем
подставляют в формулу абсолютные давления. Допустимое падение
давления зависит от скорости воды в наполнительном клапане и от
расстояния между наполнителем и прессом.

Наполнители в настоящее время изготовляются только свар-
ными. Толщину стенок принимают1:

с В-р

— <')Г\Г\ X.	Л€ Л€ t

200-^pv

где D — диаметр в мм-,

р — максимальное рабочее давление в кг/см2-,

v — коэффициент качества продольного сварного шва, равный
отношению прочности шва к прочности свариваемого
листа v = 1 при отсутствии продольного шва и v =
= 0,2 — при сварных швах (если не применяется такой
метод сварки, при котором можно положить v — 1);

ki — допускаемое напряжение в кг/мм2, равное отношению
as/SF для материалов с гарантированным пределом теку-
чести.

Расчетный предел текучести принимают в соответствии с при-
мененным листовым материалом; • запас надежности SF — по пра-

1 Расчет наполнителей следует вести в соответствии со «Справочником по Котло-
надзору», 2-е изд. Госэнергоиздат, 1954. Прим. ред.
вилам германской инспекции по надзору за котлами (1,5—при
наличии паспорта технических свойств; 1,8—без паспорта).

Для выпуклых днищ толщину стенок рассчитывают по формуле

5 — 200-й2^ + С *М’

где D — наружный диаметр днища в мм;

р—максимальное рабочее давление в кг/см2;

k2 — допускаемое напряжение в кг/мм2, равное отношению
os/SP для материалов с гарантированным пределом теку-
чести. Расчетный предел текучести выбирают в соот-
ветствии с примененным листовым материалом; запас
надежности SP—по правилам германской инспекции по
надзору за котлами (1,1 —при наличии паспорта механи-
ческих свойств; 1,35—без паспорта);

у — коэффициент формы — по тем же правилам;

С — постоянная величина, равная 2 мм —для днищ без выре-
зов или лазов и 3 мм — для днищ с вырезами или лазом.

Днище приваривается к цилиндрической части встык; поэтому
стенок разной толщины не применяют и выбирают их толщиной не
менее 8 мм. Наполнители с внутренним диаметром больше 800 мм
снабжают лазом в днище. У меньших разервуаров достаточно смо-
трового окна. Испытание пробным давлением производится с 1,3-крат-
ной перегрузкой по отношению к рабочему давлению.

На фиг. 36 показано размещение наполнителя на рабочем цилин-
дре пресса. Наполняющая цилиндр вода попадает в него кратчайшим
путем; не нужен наполнительный трубопровод, гидродинамические
сопротивления невелики и наполнительным клапанам придается
наивыгоднейшее проходное сечение.

Недостатками являются: возрастание габаритной высоты пресса,
неудобство ухода за резервуаром, повышение положения центра
тяжести пресса и необходимость выпуска воздуха и воды из напол-
нителя при разборке наполнительного клапана или уплотнений
рабочего цилиндра, так как обычно между наполнителем и напол-
нительным клапаном не устанавливают никаких запорных устройств.

Если наполнитель располагают рядом с ковочным прессом
(фиг. 86), то всех этих недостатков можно избежать. Однако следует
считаться (предполагая одинаковые проходные сечения наполни-
тельных клапанов) с большими усилиями при возвратном ходе из-
за повышенного давления в наполнителе. Это связано с необходи-
мостью преодолевать сопротивления в наполнительном трубопро-
воде.

При большом расстоянии от наполнителя до пресса возможно
появление гидравлических ударов в наполнительной трубе, причи-
ной которых является внезапное ускорение воды при переходе от
рабочего хода к возвратному. Чтобы предотвратить это явление,
в наполнительный трубопровод, непосредственно перед прессом,
встраивают компенсаторный колпак с воздушной подушкой для
гашения ударов.

Одностоечные ковочные прессы часто имеют литой наполнитель-
на стойке (см. фиг. 37 и 39). Стержневые отверстия плотно закрывают
глухими фланцами. Через верхнюю крышку наполнителя внутрь
его вводят трубу, которая может перемещаться относительно крышки
в осевом направлении и соединяет наполнитель с клапаном. Трубу-

Фиг. 86. Чисто гидравлический (ранее паро-гидравлический) ковочный
пресс усилием 2000 т (Hydraulik G. m. b Н., Duisburg).

выполняют изогнутой, чтобы деформации пресса не могли нарушить
плотности ее присоединения. Так как у отливок не исключена воз-
можность смещения стержня или пористости стенок, то часто на
стойке оставляют выемку, в которую вставляют сварной резер-
вуар.

К арматуре наполнителя относятся: нормальный предохрани-
тельный клапан с пружиной, водомерное стекло, манометр и три
небольших вентиля: спускной, для подвода воды из водопровода
и для сжатого воздуха. Наполнитель, помещенный на рабочем
цилиндре, снабжают, кроме того, двумя контрольными крапами для
проверки объемов, заполненных водой и воздухом. Кранами упра-
вляют с пульта управления.

Для отключения наполнителя в месте присоединения к нему
наполнительного трубопровода устанавливают обратный клапан,
пропускающий воду в наполнитель (фиг. 87). В случае попытки под-
нять рабочий плунжер пресса при отключенном наполнителе в на-
полнительном трубопроводе не возникнет недопустимого превышения
давления. Чтобы открыть клапан, нагруженный давлением в напол-
нителе, вначале необходимо соединить разгруженную с находящейся
под давлением полости посредством небольшого обходного вентиля.

Вместо обратного клапана можно применять вентиль, показан-
ный на фиг. 88. В закрытом состоянии вентиль действует как обрат-
ный клапан. Открывают его шпинделем.

Фиг. 87. Обратный клапан для наполнителя с разгрузочным вентилем.

У ковочных прессов с насосно-аккумуляторным приводом при
возвратном ходе в наполнитель вытесняется больший объем воды
по сравнению с объемом, который был забран при холостом ходе.
Избыток составляет объем воды, поданный из аккумулятора.

Для того чтобы вернуть воду в сборный бак насосно-аккуму-
ляторной станции, у наполнителя устанавливают перепускной
клапан, отрегулированный на давление примерно на 2 кг/см2
ниже, чем у предохранительного клапана. Проверенная практикой
конструкция перепускного клапана показана на фиг. 89. Клапан
соединяется с наполнителем и с баком. Полости а и b соединены друг
с другом за счет зазора в посадке поршенька с. Клапан е закрывается
силой, равной произведению давления в наполнителе на разность
сечений управляющего f и проходного е клапанов. Когда при пре-
вышении установленного давления открывается нагруженный про-
тивовесом управляющий клапан f, то открывается и проходной кла-
пан е, так как вода не успевает вытекать с достаточной скоростью

через малое отверстие g. Закрытие клапанов происходит в обратном
порядке.

Вместо клапана, действующего по давлению, может быть приме-
нен также поплавковый клапан, управляемый уровнем воды. Потери
давления от утечки воздуха в этом случае не сказываются на смеше-
нии уровня воды.

Б. ГЛАВНЫЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛИ

Управление паро-гидравлическими прессами

Схема управления паро-гидравлическим ковочным прессом
с паровыми возвратными цилиндрами изображена на фиг. 90. Рас-
пределительная система служит только для управления; вода ис-
пользуется для предварительного наполнения цилиндра и для пере-
дачи движения от плунжера мультипликатора к плунжеру главного
цилиндра. Командные положения на дуге рукояти: Рабочий ход,
Холостой ход, Стоп и Возврат. Соответствующие положения клапа-
нов показаны на диаграмме открытия клапанов.

В положении рукояти Стоп (держание на весу) все клапаны
закрыты, за исключением впускного клапана 1 к возвратным цилин-
драм и золотникового окна 6 к сервомотору наполнительного клапана.

Когда рукоять поставлена в положение Холостой ход (подвод,
опускание), то клапан 1 закрывается, а выпускной клапан 2 к воз-
вратным цилиндрам открывается. Плунжер рабочего цилиндра
с поперечиной опускается под действием собственного веса и давле-
ния воды из наполнителя, поступающей через наполнительный кла-
пан в рабочий цилиндр.	,

После того как верхний боек коснулся поковки, рукоять ставят
в положение Рабочий ход, от чего открывается впускной клапан 3
к паровому мультипликатору. С перемещением поршня и плунжера
мультипликатора вверх осуществляется рабочий ход.

При переключении рукояти в положение Возврат (подъем),
клапаны 3 и 2 закрываются, а выпускной клапан 4 паро-гидравли-
ческого мультипликатора и клапан 1 открываются. Одновременно
открывается наполнительный клапан (в результате закрытия золот-
никового окна 6 и открытия окна 5). Плунжер движется вверх,
вытесняя воду из рабочего цилиндра в наполнитель, а поршень паро-
вого цилиндра мультипликатора занимает свое исходное положение,
так как пар выпускается. При возвратном движении плунжера
мультипликатора происходит разгрузка рабочего цилиндра пресса
и открывается наполнительный клапан.

В отличие от пояснений на стр. 119, движением сервомотора
наполнительного клапана управляют при помощи особого золотника.
Такое устройство необходимо для получения при отделке (шлих-
товке) максимального числа ходов и для осуществления прогрессивных
единичных ходов при прошивке или осадке.
Число ходов при отделке для малых и средних прессов составляет
80—100 в минуту, а для больших прессов 50—80 в минуту, при глу-
бине вдавливания бойка около 20—30 мм. Такая производительность

Фиг. 90. Схема управления паро- или воздушно-гидравлическим одноци-
линдровым ковочным прессом:

Положения рукоятки: I — прогрессивные ходы; II — отделка; III — рабочий ход;
IV — холостой ход; V — стоп; VI — возврат.

достигается тем, что возвратные плунжеры находятся под постоян-
ным давлением,наполнительный клапан остается все время закрытым,
рукоять быстро проводят через положение Холостой ход, осуще-
ствляя распределение только клапанами 3 и 4. Водяной столб между
рабочим цилиндром и цилиндром мультипликатора в этом случае
колеблется взад и вперед, и работа происходит с большим потре-
блением пара, так как и холостой и рабочий ходы пресса осуществля-
ются при полном давлении.

При нормальной ковке рукоять управления Ь связывают с устано-
вочной рукоятью с посредством тяги d. Чтобы распределитель рабо-
тал при отделке описанным выше образом, клапан 1 должен быть
постоянно открыт, клапан 2 закрыт, а цилиндр сервомотора у напол-
нительного клапана должен быть соединен с трубой для выпуска
отработанного пара. Такие условия возникают (см. диаграмму кла-
панного распределителя) при установке рукояти управления в по-
ложение «Стоп». При работе отделочными ходами клапаны 1 и 2 и зо-
лотник а устанавливают в требуемое положение при помощи рас-
пределительного вала е,положение которого фиксируется рукоятью с
после того, как рукоять b поставлена в положение «Стоп» и соедини-
тельная тяга d освобождена.

Такое распределительное устройство выполняется в различных
конструктивных решениях. Например, оба вала можно поставить
соосно, выполнив один вал пустотелым; положение рукояти с фик-
сировать посредством стопорного пальца.

Под термином «прогрессивные ходы» понимается такая работа
пресса, когда при переводе рукояти управления в положение «Воз-
врат» отходит назад лишь поршень паро-гидравлического мульти-
пликатора, а поперечина пресса вместе с верхним бойком или про-
шивным пуансоном остается лежать на изделии. При повторных
переключениях распределителя отдельные ходы складываются,
причем возвратные цилиндры и цилиндр сервомотора у наполни-
тельного клапана должны быть все время соединены с трубопроводом
отработанного пара. Обеспечивается это установкой распределитель-
ного вала е соответственно положению рукояти управления «Напол-
нение». Согласно диаграмме клапанного распределителя при этом
будут открыты клапан 2 и золотниковое окно 6.

Автоматическая перестановка управления на возврат в конце
хода поршня под действием перестановочной тяги паро-гидравли-
ческого мультипликатора должна происходить без изменения поло-
жения рукояти управления, так как в противном случае рукоять
может ударить оператора пресса. Для этого тягу f соединяют с рыча-
гом g, который при повороте рукояти управления имеет своим цен-
тром вращения точку h. При подъеме поршня мультипликатора
ролик i катится по линейке k, тяга движется кверху и в этом случае
поворачивается рычаг g вокруг точки п, отчего, при неизменном
положении рукояти управления, впускной клапан 3 закрывается,
а в конечном положении поршня открывается выпускной клапан 4.
Таким образом, при малом сопротивлении поковки ход поршня
парового цилиндра всегда соответствует (с поправкой на расширение
пара в цилиндре) определенному размаху рукояти. Меняя величину
размаха рукояти, можно регулировать величину осадки при ковке.

Если регулирование хода мультипликатора ограничивается
только тем, что поршень мультипликатора нажимает в своем конеч-

9 Мюллер 1715
ном положении на толкатель в крышке цилиндра (фиг. 42 и стр. 68),
то регулирование величины хода пресса зависит только от навыка
оператора. Так как требования в отношении точности хода пресса
не очень велики и система тяг применяется только как предохрани-
тельное устройство и действует редко, то такая конструкция, ввиду
ее простоты, применяется часто.

Можно отказаться от применения системы отключающих тяг
и предусмотреть буферное пространство под верхней крышкой паро-
вого цилиндра. В этом случае, когда поршень перекрывает щель урав»

Фиг. 91. Органы парораспределения в дне цилиндра мультипликатора с разгру-
женным одинарным впускным клапаном и выпускным клапаном с двумя седлами
(Banning A. G., Hamm I. W.).

е

нивания давления, пар из нижней полости поступает через отводную
трубу и через обратный клапан в верхнюю полость, где он сильно
сжимается и поглощает кинетическую энергию поршня.

На схеме управления, представленной на фиг. 90, распределение
осуществляется для нижнего пара возвратных цилиндров. Можно
производить распределение для верхнего пара, держа нижние по-
лости под постоянным давлением, при этом возвратные цилиндры
работают при равномерном нагреве.

Схема управления изменяется только в том, что клапаны возврат-
ных цилиндров присоединяются к верхней полости последних. При-
нимая решение о выборе полости, для которой будет производиться
распределение, нужно учитывать, что расход пара в возвратных
цилиндрах зависит от той высоты, на которой происходит ковка. Так,
например, предпочитают распределение для нижнего пара в тех
случаях, когда ковка производится главным образом в нижней поло-
вине хода пресса, так как в этом случае расход пара будет меньше,
чем в том случае, если она будет происходить в верхней половине
(стр. 58).
Для того чтобы максимально сократить вредные пространства

клапаны, относящиеся

ственно на паровом
цилиндре мультипли-
катора, либо в его дне
(фиг. 91), при усло-
вии, что в этом слу-
чае расстояние от
пульта управления
прессом не слишком
велико. Кроме кла-
панов для парорас-
пределения, приме-
няют и цилиндриче-
ские золотники. Они
проще клапанов, но,
как правило, исполь-
зуются только для
выпуска пара, так
как в неподвижном
состоянии они обыч-
но дают утечку све-

к мультипликатору, помещают непосред-

Фиг. 92. Разгруженный паровой клапан с двумя
седлами.

жего пара.

Материалом для изготовления клапанов, корпусов клапанов,
золотников и втулок золотников служит легированный тигельный

Фиг. 93. Одинарный паровой клапан со
встроенным разгрузочным клапаном.

чугун. Конструируют их по
нормам, принятым для паро-
вых машин. Паровые клапаны
(фиг. 92 и 93) имеют либо двой-
ные седла с частичной разгруз-
кой, либо простые седла с
разгрузкой клапаном пред-
варительного распределения,
встроенным в основной клапан
или же помещенным в корпусе
отдельно. Для впуска пара
предпочитают односедельные
клапаны, так как они лучше
устраняют утечку пара.

Впускной и выпускной кла-
паны помещают в корпусе ли-
бо рядом друг с другом, либо
один над другим. Рядом нахо-
дящиеся клапаны (фиг. 94)
более доступны, но при рас-

положении один над другим уменьшается вредное простран-
ство и лучше обеспечен отвод конденсата. Ходы клапанов, в
Фиг. 94. Клапанное парораспределение с расположенными рядом двойными
клапанами и сервоприводом (Schloemann A. G., Diisseldorf).
зависимости от величины проходного сечения, принимают от 10
до 50 мм.

Штоки клапанов и золотников снабжают лабиринтовым или саль-
никовым уплотнением; приводятся штоки от рычагов или кулачко-
вых дисков. Усилие, прилагаемое на рукояти управления, должно
быть по возможности небольшим, не более 8—10 кг. Сопротивления
на распределительном валу слагаются из частичной нагрузки от
клапанов в момент открытия, усилия пружин, собственных весов и
трения в золотниках, сальниках и рычажных механизмах, которое
может быть учтено коэффициентом полезного действия ц = 0,8.

Для расчета проходных сечений клапанов и золотников принимают
скорость поперечины пресса при рабочем ходе ираб = 100 мм/сек
и при возвратном ходе ив03 = 400-^500 мм/сек. Допускаемая скорость
пара для впускных клапанов равна 80'—120 м/сек (большие значения
принимают для цилиндров больших размеров и для перегретого
пара). Выпускным клапанам и золотникам придают обычно удвоенное'
сечение по сравнению с соответствующими впускными клапанами.
Скорости в трубопроводах выбирают: для свежего пара и = 50-н
-т-60 м/сек, для отработанного пара v = 30 ч- 40 м/сек.

Если паро-гидравлический пресс имеет гидравлические возвратные
цилиндры, то распределитель возвратного хода отделяют от паро-
распределителя и располагают в непосредственной близости от опе-
ратора, так как здесь уже не приходится заботиться о величине
вредного пространства. Наполнительный клапан выполняют с гидра-
влическим сервоприводом. Схема управления в принципе остается
неизменной.

Управление чисто гидравлическими ковочными прессами

Схема управления для чисто гидравлического одноцилиндрового
пресса приведена на фиг. 83, б, а действие ее описано на стр. 118.
Особый привод для клапанов возвратного хода не нужен (как при
паро-гидравлическом приводе для получения постоянного усилия
возвратного хода), так как это не дает существенного повышения
числа ходов. Равным образом отказываются от независимого управле-
ния наполнительным клапаном. Этот клапан должен открываться
после каждого отделочного хода, чтобы выпускать из рабочего
цилиндра воду, которая при паровом приводе [совершала лишь
качательное движение.

Число отделочных ходов, которого можно достигнуть при чисто
гидравлическом приводе, составляет примерно 40—50 в минуту.
Чтобы при такой частоте ослабить жесткие удары наполнительного
клапана о седло, подъем клапана делают не более 10—15 мм. Высокое
число отделочных ходов при паро-гидравлическом приводе опреде-
ляется тем, что рабочая среда его упруга, а вода, которую непосред-
ственно распределяют при чисто гидравлическом приводе, упругостью
практически не обладает.	•
Чисто гидравлические ковочные прессы (см. фиг. 135) усилием
1000 т могут работать при 60—70 отделочных ходах в минуту. Оба
полых плунжера возвратного хода находятся под постоянным давле-
нием сжатого воздуха, равным 40—50 кг/см*. Уплотнения плунжеров

Фиг. 95. Схема управления

чисто гидравлическим трехцилиндровым

ковочным прессом.

Положения рукоятки: I — рабочий ход; II — холостой ход; III — стоп; IV — воз-
- врат; V — рабочее усилие 2; VI — рабочее усилие 3; VII — рабочее усилие /.

работают на воде. Во время холостого хода при обычной ковке
усилие возвратного хода преодолевают два форсирующих плунжера.
При отделке форсирующие цилиндры отключены, и вода высокого
давления поступает непосредственно в рабочий цилиндр пресса.

На фиг. 95 изображена схема управления чисто гидравлическим
трехцилиндровым ковочным прессом. Установив для каждого рабо-
чего цилиндра наполнительный клапан и применяя вспомогательный
клапан с клапанами 1 и 2, можно после холостого хода подать воду
высокого давления от аккумулятора только в средний цилиндр либо
только в боковые, либо во все рабочие цилиндры вместе. К отключен-
ным цилиндрам вода во время рабочего хода подается из наполни-
теля через наполнительные клапаны. Поэтому возможна ковка
с тремя разными ступенями усилия и экономное расходование воды
высокого давления при изготовлении таких деталей, для которых
не требуется полного усилия пресса.

Главный распределитель имеет клапаны 3, 4, 5 и 6. Рукоять рас-
пределителя ставится по дуге с фиксирующими пазами в положения:
Рабочий ход, Холостой ход, Стоп и Возвратный ход. Соответствующие
положения клапанов показаны на диаграмме управления.

В положение Стоп открыт только разгрузочный клапан 4 рабо-
чего цилиндра. При перемещении рукояти в положение Холостой ход
этот клапан закрывается и открывается выпускной клапан 6 возврат-
ных цилиндров. Подвижная поперечина перемещается до подхода
бойка к изделию, причем наполнительные клапаны находятся под
давлением от наполнителя, и вода из него устремляется в рабочие
цилиндры. При переводе рукоятки в положение Рабочий ход откры-
вается клапан 3. Вода высокого давления поступает через вспомо-
гательный распределитель к рабочим цилиндрам. Положения кла-
панов управления 1 и 2 на каждой из ступеней усилия указаны на
диаграмме вспомогательного распределителя. При переводе рукояти
в положение Возвратный ход еще до закрытия выпускного клапана 6
открывается разгрузочный клапан 4. Как только вода высокого
давления начнет поступать через клапан 5 в цилиндры возвратного
хода, наполнительные клапаны откроются действием сервомотора.
Вода из рабочих цилиндров удаляется в наполнитель, а из послед-
него под определенным давлением подается в питательный бак,
откуда снова поступает к насосам.

Моркио также объединить вспомогательный и главный распредели-
тели и обслуживать их одной общей рукоятью, для которой на градуи-
рованной дуге указать положения Рабочее -усилие 1, 2 и 3. Преиму-
щество этого решения: оператор вынужден осуществлять ход пресса
с меньшей ступени давления. Недостаток: невозможность принуди-
тельного соединения вала распределителя с толкателями клапанов,
так как размах рукояти и подъем клапанов становятся столь боль-
шими, что приходится переходить к более сложному кулачковому
приводу.

На фиг. 96 показана гидравлическая схема для ковочного пресса,
перестроенного с паро-гидравлического на чисто гидравлический при-
вод. Такого рода перестройки делаются все чаще в целях повышения
экономичности ковочных прессов и получения независимости от
котельной. Переделка (фиг. 86) заключается главным образом
в изменении цилиндров возвратного хода и наполнительного клапана;
высокое давление в рабочем цилиндре 400—500 кг!см2 получают
от гидравлического мультипликатора, цилиндр малого давления
которого питается водой при рабочем давлении от насосно-аккуму-
ляторной станции давлением 200 кг/см2. Используя давление либо
от аккумулятора, либо от мультипликатора, получают две ступени
усилий пресса с отношением давления около 1 :2. Но для новых кон-

Фиг. 96. Схема управления ковочным прессом с двумя ступенями усилия и с приво-
дом, переделанным с паро-гидравлического на чисто гидравлический.

Положения рукоятки: / — рабочее усилие 2; II — рабочее усилие /; III — холостой ход; IV—стоп;
V — возврат.

струкций такое решение не рекомендуется, так как применение
трех цилиндров проще и дешевле.

Главный распределитель состоит из управляемых клапанов 1—6
и обратного клапана 7. Подъем клапанов в положениях рукояти
Рабочее усилие 1 и 2, Холостой ход, Стоп и Возвратный ход даны
на диаграмме открытия клапанов. Во избежание выхода рукояти за
пределы обычного размаха (600—700 мм) предусматривается распре-
делитель мультипликатора с гидравлическим сервоприводом для
вала распределителя.

Действие пресса в положении рукояти Холостой ход известно.
При ковке на первой ступени усилия вода от аккумулятора подво-
дится к рабочему цилиндру через клапан 3. При переводе рукояти
в положение Рабочее усилие 2 вода высокого давления поступает через
открытый клапан 5 в полость цилиндра Ь, преодолевая постоянное
давление в полости а, и открывает клапан 5а к мультипликатору.
Вода поступает в цилиндр низкого давления с и поднимает плунжер d,
внутри которого находится цилиндр высокого давления. При дей-
ствии плунжера f, закрепленного на верхней поперечине, давление
повышается и передается в полость рабочего цилиндра пресса.
Обратный клапан 7 предотвращает сброс подаваемой мультиплика-

Фиг. 97. Распределитель с сервоприводом для 'чисто гидравлического
ковочного пресса (Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).

тором воды высокого давления в трубопровод, идущий от аккумуля-
тора.

Количество воды высокого давления, подаваемое мультиплика-
тором за единичный ход пресса, принимают по нормам, указанным
для паро-гидравлического привода. Если большое число отдельных
ходов следует один за другим, то рукоять отводят в положение Стоп,
причем закрываются все клапаны от 4 до 6. При открытии клапана
6а цилиндр низкого давления с соединяется со сливным трубопрово-
дом, цилиндр высокого давления d возвращается плунжерами е,
находящимися под постоянным давлением, и наполняется водой
низкого давления из наполнителя. Повторение хода осуществляется
повторным переводом рукояти в положение Рабочее усилие 2.

Гидравлические распределители (фиг. 97) обычно устанавливают
у рабочего места оператора. Корпус изготовляется из кованой
заготовки — «кубика» (St 50. И); камеры клапанов и каналы выпол-
няются сверлением и расточкой. Клапаны, толкатели и внутренние
части корпуса (седла, направляющие втулки, резьбовые пробки) из-
готовляются из высококачественной кованой бронзы с пределом проч-

Фиг. 98. Разрез по клапанам гидравлического распре-
делителя со сквозными штоками клапанов:

а — резьбовая втулка клапана; b — корпус; с — разгрузочный
клапан; d — впускной клапан; е — присоединение к магистрали
от аккумулятора; f — толкатель; g — присоединение к магист-
рали слива; I — выпускной клапан; k — полость управления;
I — присоединение к цилиндрам; т — полость воды высокого да-
вления; п— манжет; о — нижняя втулка; р —направляющая
втулка; q — седло клапана (Schloemann A. G., Dusseldorf).

мости при сжатии
130 кг/.мл/- и удлине-
нием 20%. Для кла-
панов и толкателей,
а также для клапан-
ных пружин приме-
няют твердую нер-
жавеющую сталь. На-
правляющие втулки
клапанов рассчиты-
вают как полые ци-
линдры на внешнее
давление при допу-
скаемом напряжении
7?= 1000н-1200кг/слг2.
Седла клапанов обыч-
но выполняются с ко-
ни ческой кромкой под
углом 45°; удельное
давление принимают
а = 800-=—1000 кг! см2.
Мелкую резьбу у
пробок для кла-
панов рассчитывают
на срез с допускае-
мым напряжением
R = 200-:-250 кг/см2.
Внутренние детали
клапанных корпусов
уплотняют кольцами
из вулканизирован-
ной фибры. Для вы-
пуска воздуха (там,
где могут создаваться
его включения) уста-
навливают неболь-
шие воздухоспускные
вентили.

Клапаны должны иметь хорошее направление. Высоту направле-
ния дают по меньшей мере h = d. Зазор между клапаном и направля-
ющим отверстием принимают около 0,1 мм по диаметру. Клапаны
диаметром до 15 мм при давлении 200 кг/см2 могут открываться тол-
кателем от руки. Если диаметр клапана больше, то для уменьше-
ния усилия открывания в распределительном клапане предусматри-
вают небольшой разгрузочный клапан.

На фиг. 99 показан гидравлический распределитель с разгрузоч-
ными клапанами. Открытие главного клапана навстречу давлению
производится толкателем а, который вначале несколько приподни-
мает разгрузочный клапан Ь. При этом в разгрузочной полости над
главным клапаном происходит падение давления и облегчается откры-
тие главного клапана. Чтобы избежать при этом самопроизвольного
открытия клапана вследствие потери давления в разгрузочной
полости, нужно предусмотреть несколько отверстий d диаметром 2 мм
(к этому добавляется еще зазор между клапаном и направляющей),
через которые поступала бы вода, необходимая для удержания кла-
пана в закрытом положении. Таким образом, главный клапан с
должен «плавать», что обеспечивается необходимым числом отвер-
стий d. Если сечение этих отверстий (в сумме с сечением зазора между
клапаном и направляющей) слишком мало, то клапан открывается
самопроизвольно, причем это часто сопровождается воющим звуком
или частыми ударами клапана по седлу, что объясняется периоди-
ческим открыванием разгрузочного клапана и повторяющимися уда-
рами по главному клапану. Напротив, если сечение отверстий чрез-
мерно велико, то открыть клапан с будет трудно. Чтобы уменьшить
опасность самопроизвольного открытия, клапан с протачивают без
снижения размера по диаметру. Следствием малого сечения отвер-
стия d является то, что главный клапан с может действовать как
обратный клапан. Для этой цели пригодны только неразгруженные
клапаны.

Целесообразно применять принудительное соединение толкателя
с валом распределителя (фиг. 100). Этим обеспечивается надежное за-
крытие клапана, так как в противном случае, в особенности у сливных
клапанов, может случиться, что толкатель застрянет в напра-
вляющей втулке вследствие трения в манжете и помешает закрытию
клапана.

j От этого могут произойти перебои в работе и потеря воды.
Зазор между толкателем и разгрузочным клапаном устанавливается
по диаграмме клапанного распределителя. Действительный подъем
клапана измеряют тонким стержнем, касаясь разгрузочного клапана
сквозь отверстие для воздухоспускного вентиля.

При открытом разгрузочном клапане на сечение толкателя дей-
ствует усилие, соответствующее давлению воды. Это усилие пере-
дается валу распределителя и рукояти, которая должна поэтому фик-
сироваться в своих установочных положениях защелкой. Если
хотят этого избежать, то на противоположной стороне распредели-
тельного вала ставится разгрузочный стержень такого же диаметра,
как и толкатель. Такое уравновешивание нагрузок вала распредели-
теля облегчает управление. Для сливных клапанов подобная на-
грузка не нужна, так как усилие на толкателе от давления слива
невелико.
Фиг. 100. Привод клапана с разгруженным
толкателем.

Фнг. 99. Распределитель-
ный клапан с простой раз-
грузкой.
На фиг. 101 показан распределительный клапан с двойной раз-
грузкой, применяемый при значительных номинальных размерах
и больших рабочих давлениях. Толкатель а вначале открывает
вспомогательный клапан Ь, разгружающий полость с и облегчающий

открытие разгрузочного клапана d.
Главный клапан f открывается,
когда клапан d упрется в резьбо-
вую пробку клапана f и после
спадения давления в полости g.
Самопроизвольное открытие кла-
пана f и здесь предотвращается
выбором определенного сечения
отверстий h, соединяющих раз-
грузочные полости с и g с по-
лостью давления. При больших
размерах клапана герметичность
закрытия камеры клапана, в отли-
чие от решения Тго фиг. 99, обес-»
печивается нажимным колпаком i
при помощи резьбовой втулки k.
Это дает лучшую затяжку уплот-
нительного кольца.

Нафиг. 102 изображен распре-
делительный клапан, у которого
толкатель разгрузочного клапана
продолжен книзу и выполнен в
виде дифференциального плунже-
ра с небольшим отверстием а.
Находящаяся под давлением вода
может поступать из разгрузочной
полости b в полость цилиндра с,
воздействуя на дифференциальный
плунжер, вследствие чего снимает-
ся большая часть давления, нагру-
жающего разгрузочный клапан,и
можно обойтись без второго раз-

Фиг. 101. Распределительный клапан
с двойной разгрузкой.

грузочного клапана. Большой диаметр плунжера соответствует
диаметру разгрузочного клапана. Таким образом, при закрытии
преодолевается давление, действующее на кольцевую поверхность,
равную разности сечений седла и клапана плунжера. Клапан должен
быть тщательно и точно обработан. Направляющая поверхность
должна быть точно концентрична седлу, так как в противном случае
закрытие клапана будет неполным. Такой разгрузочный клапан

относительно дорог; от принудительного соединения плунжера с ва-
лом распределителя приходится отказаться.

На фиг. 103 показан распределительный клапан, у которого
шток разгрузочного клапана выведен сквозь отверстия одинаковых
Фиг. 102. Разгрузочный клапан с удли-
ненным штоком и дифференциальным
поршнем для использования противо-
давления.

Фиг. 103. Разгрузочный кла-
пан со сквозным штоком.
диаметров в верхней и нижней части корпуса. Таким образом, после
открытия клапана толкатель полностью разгружается, и разгрузочный
стержень для впускного клапана, как на фиг. 100, здесь не нужен.
При закрытии разгрузочного клапана давление воздействует на
кольцевую поверхность, ограниченную наружным диаметром уплот-
няющей фаски клапана и диаметром штока клапана в манжете.
К этому добавляется еще. внешнее усилие от пружины, величина
которого должна быть относительно велика; она в значительной части
погашается трением в манжете. Для этого клапана также требуется
очень точная обработка и концентричность отверстий, чтобы закры-
тие было безупречным. Шток довольно дорог и также не допускает
принудительной посадки. Но преимуществом конструкций является
удобство регулирования подъема клапана. Величину регулирования
можно измерить по концу направляющего стержня пружины.

Впускные клапаны по фиг. 102 и 103 часто снабжают несколькими
рядами малых впускных отверстий в стакане клапанного седла,
которые постепенно, ряд за рядом, открываются по мере подъема
клапана. Этим способом можно регулировать скорость плунжера
пресса, постепенно увеличивая ее; но при этой конструкции нужно
считаться с относительно большим ходом клапана и необходимостью
обеспечить большой угол поворота вала распределителя.

Управление распределителями производится либо рукоятью,
поворачивающей вал распределителя, либо через сервопривод -(ем.
стр. 136). Для распределителей с сервоприводом, как правило, при-
меняют клапаны по фиг. 99. Преимущества сервопривода заклю-
чаются в возможности применения простых разгруженных клапанов
с высокими запирающими давлениями у разгрузочных клапанов,
обеспечивающими плотное их закрытие; в возможности переключать
рукоять особенно легко при незначительном размахе рукояти, вслед-
ствие чего оператор не устает и может работать при больших числах
ходов пресса.

Если вал распределителя приводится от рукояти непосредственно,
то при обычных для ковочных прессов сечениях клапанов нужно
выбирать либо клапан с двойной разгрузкой по фиг. 101, либо клапан
с простой разгрузкой по фиг. 102 и 103 с относительно малыми запи-
рающими давлениями для разгрузочных клапанов. Кроме того,
неизбежен большой размах рукояти.

Проходное сечение клапана определяют по выражению

f _ р Vn

здесь F'—площадь плунжера, v„ — его скорость и vB—скорость
течения воды через седло клапана. Скорости воды для впускных кла-
панов принимают 0,1р м/сек дляр = 200н-300кг/см*. Скорость ввы-
пускных клапанах v = <fY2gh, где h — давление слива в цилиндрах
в метрах водяного столба за вычетом противодавления за распре-
делителем. Значение коэффициента скорости принимают по эмпи-
рическим данным: <р = 0,25ч-0,3. Диаметры проходов к сливным
трубам принимают, как правило, равными ближайшим по стандарту
внутренним диаметрам и большими, чем диаметр клапана.

Подъем разгрузочного клапана принимают равным 2—3 мм.
Общий подъем клапана равен сумме высоты кольцевой щели между
штоком и главным клапаном и дополнительного подъема из-за при-
нудительного смещения от коромысла, как это следует из диаграммы
клапанного распределителя.

Диаметр штока в пределах седла клапана принимают равным
S'—12 мм, увеличивая его в направляющей части до 15—20 мм. Уплот-
нение осуществляют кожаными манжетами шириной около 10 мм.
Толкатели и вал распределителя целесообразно соединять шарниром;
в толкателе предусматривают устройство для регулировки подъема
клапана.

Кулачковые приводы применяются для распределителей сравни-
тельно редко, так как из-за защемления толкателей усилие пружины
может оказаться недостаточным для возврата клапана в исходное
положение.

Расстояние между осями толкателя и распределительного вала
принимают равным 30—50 мм. При длине рукояти порядка 1000 мм
соответствующее передаточное отношение получается порядка 1-: 25.
Усилие на рукояти при открытии разгрузочного клапана принимают
равным 10—12 кг. Опорой подшипников вала распределителя и кор-
пуса клапанов служит чугунная или сварная подставка с дугой
для обозначения и фиксации положений рукояти управления.

Управление электрогидравлическими ковочными прессами

Схема управления ковочным прессом с непосредственным насос-
ным приводом представлена на фиг. 104. Действие клапанов при
разных положениях рукояти ясны из диаграммы клапанного распре-
делителя. В положении Стоп открыты клапаны 1 и 2, и насос рабо-
тает вхолостую. Опускание рабочего плунжера предотвращается
тем, что распределительный клапан <3 закрыт и вода не может сли-
ваться из цилиндров возвратного хода. В положении Холостой ход
клапаны 1, 2 и 3 открыты, насос продолжает работать вхолостую,
рабочий плунжер движется вниз от действия собственного веса и
и давления наполняющей воды (которая открывает клапан 4 и посту-
пает в цилиндр), а вода из возвратных цилиндров сливается через
клапан <3. При переключении в положение Рабочий ход клапан 2
закрывается. Теперь воду в цилиндр подает насос, причем величина
давления соответствует сопротивлению поковки. Если давление
превосходит допустимый максимум, то клапан 5 преодолевает усилие
пружины и открывается, а насос снова начинает работать вхолостую.
Обратный клапан 6 предотвращает возвращение воды из рабочего ци-
линдра. На протяжении рабочего хода давление, действующее в ра-
бочем цилиндре, подводится и под возвратные плунжеры, что еле-
дует иметь в виду при определении диаметра главного плунжера.
При переводе рукояти в направлении к положению Возврат откры-
вается клапан 2, давление в рабочем цилйндре падает, циркуля-
ционный клапан возвращается в первоначальное положение, а насос
вновь работает вхолостую через открытые клапаны 1 и 2. Работать

при значительном давлении он

будет только после закрытия кла-
пана 1. В положении Возврат
клапан 2 открыт так, что может
происходить возвратный ход.
Вода из рабочего цилиндра че-
рез наполнительный клапан 4
и открытый сервомотор 7 вы-
тесняется в наполнитель.

При проектировании схемы

непосредственным

насос-

с

Диаграмма клапанного
распределителя

Фиг. 104. Схема управления ковочным прессом
ным приводом.

Положения рукоятки: I — рабочий ход; II — холостой ход; III — стоп, циркуляция;
IV — возврат.



управления прессом с непосредственным насосным приводом не-
обходимо проверить, чтобы ни в одном положении рукояти не
происходило закрытия всех клапанов, так как это привело бы
к удару в трубопроводе, ведущем от насоса, и к внезапному рез-
кому открытию циркуляционного клапана. Поэтому прямые подъ-
ема клапанов на диаграмме должны пересекаться. При насосно-
аккумуляторном приводе, напротив, парные впускной и вы-
пускной клапаны одного привода ни в коем случае не должны

Ю Мюллер 1715	*
открыться одновременно, так как при этом система высокого давле-
ния соединилась бы со сливным трубопроводом.

Схема управления для электрогидравлических ковочных прессов
с кривошипным мультипликатором, описанных на стр. 108 по 111,
показана на фиг. 105. Если мультипликатор работает, то пресс дей-

I

Фиг. 105. Схема управления электрогидравлическим ковочным прессом с криво-
шипным мультипликатором:

I, 2 и 5—клапаны распределителя; 4 — водосборный бак; 5 — аккумулятор низкого давления;
6 — вспомогательный насос; 7 — электродвигатель; 8 — муфта; 9 — кривсн’ипный мультипликатор.

Положение рукоятки: I — холостой ход пресса; II — автоматический цикл; III — возврат.

ствует автоматически. Водяной столб колеблется между приводным
цилиндром а и рабочим цилиндром Ь. Если область качания бойка
пресса должна быть смещена книзу, то в рабочий цилиндр Ь под-
водится через клапан 1 вода из аккумулятора низкого давления.
Наоборот, смещение бойка кверху производится сливом воды из
рабочего цилиндра в сборный бак через клапан 2.

Если таким же образом осуществлять распределение при разъеди-
ненной муфте привода, то рабочий плунжер будет совершать холостой
или возвратный ход. Постоянное усилие возвратных цилиндров пре-
одолевается при ходе вниз усилием рабочего плунжера, которое выби-
рается с соответствующим избытком.

Подвод воды низкого давления для смещения зоны качания бойка
при работе мультипликатора не может осуществляться во время
вдавливания бойка в изделие, так как давление в рабочем цилиндре
в этот период выше, чем в аккумуляторе низкого давления; с дру-
гой стороны, обратный клапан 3 не допускает перепуска воды высо-
кого давления израбочего цилиндра в трубопровод низкого давления.

Вспомогательный насос пополняет убыль воды низкого давле-
ния, забираемой из аккумулятора. Выключение и включение насоса
происходит автоматически: при определенном давлении в аккуму-
ляторе поршень с открывает всасывающий клапан насоса и вновь
закрывает его с падением давления. Регулятор уровня для аккуму-
лятора не нужен, так как уровень воды проверяется снаружи.
Утечку воздуха и включение и выключение насоса также можно
контролировать.

Привод вспомогательного насоса работает независимо от муфты
включения мультипликатора. При помощи этой муфты можно управ-
лять также единичными ходами, причем глубину вдавливания бойка
можно регулировать или своевременным отключением насоса, или
открытием сливного клапана 2.

Схема управления электро-гидравлическим двухцилиндровым ко-
вочным прессом с винтовым мультипликатором показана на фиг. 106.
При положении рукояти Ковка распределительный клапан 1 открыт,
а клапаны 2 и 3 закрыты. Оба возвратных цилиндра соединены
с воздушно-гидравлическим аккумулятором и находятся под постоян-
ным давлением. Оба рабочих плунжера, перемещаясь вниз и вверх,
следуют прямому и обратному движениям плунжера мультиплика-
тора, приводной электродвигатель которого работает по схеме Г — Д
с маховиком на валу генератора и управляется по описанной на
стр. 114 электрической схеме. Включение может быть осуществлено
так, чтобы оно происходило автоматически, при одинаковых, сле-
дующих один за другим, ходах. Если при повороте слитка или при
переменной высоте ковки необходимо работать с меняющейся высотой
ковки и с большими ходами, чем может создать мультипликатор,
то при подъеме рукоять переводят на Возврат, а при опускании —
на Холостой ход. В положении Возврат клапаны 1 и 3 открыты,
а клапан 2 остается закрытым. Подвижная поперечина движется
кверху, вода из рабочих цилиндров уходит через клапан 3 в находя-
щийся рядом наполнитель. Если нужно прекратить движение, то
рукоять переводят в положение Стоп, в котором все клапанызакрыты.
Вода из двух возвратных цилиндров уходит через открытый клапан 2.
Подвижная поперечина перемещается вниз, а в рабочие цилиндры че-
рез обратный клапан 7 поступает вода из наполнителя. Вода из воз-
вратных цилиндров через клапан 2 поступает в водозаборный бак
насоса и подается через клапаны 4 и 6 и обратный клапан 5 в воз-
душно-гидравлический аккумулятор. По заполнении аккумулятора

открывается, посредством электромагнита (как описано на стр. 94),
циркуляционный клапан 4, и насос переходит на холостую работу.
Обратный клапан 5 препятствует проходу воды высокого давле-
ния в аккумулятор. Запорный клапан 6 постоянно удерживается
электромагнитом в открытом положении и закрывается лишь при
опорожнении аккумулятора, чтобы в цилиндр и трубопроводы не мог
попасть воздух. Перегрузки мультипликатора предотвращаются
предохранительным клапаном и переключением приводного электро-
двигателя от сигнала, подаваемого контактным манометром. Кроме
того, предусмотрены конечные выключатели, ограничивающие ход
приводного плунжера.

Сервоприводы

У хорошего распределительного устройства рукоять управления
должна перемещаться от небольшого усилия, чтобы оператор не
утомлялся. Это условие может быть выполнено без особых затрудне-
ний для прессов усилием до 1500 т. У более крупных прессов сопро-
тивления 'трения и сопротивления открывания клапанов или же
размах перемещения рукояти становятся столь большими, что при-
ходится осуществлять поворот вала распределителя действием
поршня, приводимого паром, воздухом или водой высокого давления
и управляемого небольшими клапанами или золотниками. При этом
необходимо точно выдержать положения поршня при любом поло-
жении рукояти, например, в промежутке между положениями Стоп
и Холостой ход. Устройства, обладающие такой особенностью, назы-
ваются сервоприводами (следящими системами).

Конструкция сервопривода, работающего паром (или воздухом),
показана на фиг. 107. Распределение пара для обеих сторон ци-
линдра осуществляется небольшим цилиндрическим золотником.
На противоположной стороне штока находится масляный цилиндр
с поршнем k, тормозящим движение и противодействующим расши-
рению пара. При перемещении тяги управления b вправо, коромысло с
поворачивается вокруг точки d. Тяга f к золотнику смещается влево,
и пар поступает через канал g во внешнюю полость цилиндра. Вну-
тренняя полость через канал h соединена с трубопроводом отрабо-
танного вара. Поршень парового цилиндра перемещается вправо,
поворачивая вал распределителя i, поршень k вытесняет при этом
масло через дроссельный клапан I из прямой полОсти цилиндра
в левую.

Но движение штока вызывает одновременное обратное переме-
щение золотника, в результате поворота коромысла с относительно
неподвижного центра п под действием перемещения точки d, лежащей
на приводном рычаге т. При перекрытии окон во втулке золотника
перемещение поршня прекращается. Таким образом, за определен-
ным перемещением рукояти следует соответствующее перемещение
поршня, так что вал распределителя можно точно устанавливать
•в любом промежуточном положении.
При проектировании системы рычагов целесообразно выбирать
отношение плеч коромысла с равным 1:1, чтобы командное и испол-
нительное перемещения были равны. Золотник делают с большим
перекрытием, чтобы дросселирование в регулирующем сечении про-
исходило на возможно меньшем пути перемещения.

Фиг. 107. Сервопривод распределителя.

Для сервопривода, работающего на воде высокого давления,
масляный цилиндр не нужен. Дифференциальный плунжер привода,
как правило, находится под постоянным давлением со стороны коль-
цевой полости, а управление осуществляется двумя небольшими
клапанами, связанными с большей рабочей полостью. Устройство
рычажной системы в принципе одинаково с вышеописанной. Тяга /,
вместо золотника, перемещает вал коромысла двухклапанного рас-
пределителя. На фиг. 97 показан сервопривод для чисто гидравли-
ческого ковочного пресса усилием 2000 т.

Управление вспомогательными гидравлическими устройствами

На фиг. 108 представлена схема управления выдвижным столом
и выталкивателем ковочного пресса. Для движения стола в обе
стороны необходим распределитель с четырьмя клапанами; для вы-
талкивателя нужен распределитель только с двумя клапанами, так
как обратное движение осуществляется от противовеса. Отсюда выте-
кает общее правило, что для управления двумя направлениями
движения плунжера всегда можно ограничиться одним впускным
и одним выпускным клапаном и обойтись без двух других клапанов,
упростив этим конструкцию распределителя, при условии, что одно
из двух движений осуществляется противовесом, усилием пружины
или постоянно действующим гидравлическим давлением. Решают
выбор целесообразность и стоимость.

Фиг. 108. Схема управления выдвижным столом и выталкивателем ковочного пресса:
а— привод от аккумулятора, б — привод от насоса.

Положения рукоятки: / — выталкивание; II— стоп; /// — возврат; IV — влево; V —стоп;

VI — вправо.

На диаграммах клапанных распределителей видна разница в уста-
новке клапанов при питании от аккумулятора и при питании непо-
средственно от насосов. Здесь отличительной особенностью для насос-
ного привода является пересечение прямых подъема клапанов;
подача насоса расходуется при всех положениях рукояти; при одно-
временном открытии впускного и выпускного клапанов насос рабо-
тает вхолостую.

При выборе проходных сечений клапанов расчет ведут по ука-
занным на стр. 143 скоростям воды, но минимальный диаметр кла-
пана выбирают, как правило, не менее 15 мм.
Скорости перемещения стола и выталкивателя достигают 0,1 —
0,2 м/сек. При больших ходах выдвижения—скорости увеличивают
до 0,4—0,5 м/сек и вводят дросселирование воды высокого давления
незадолго до конца хода, чтобы при встрече стола с ограничителями
хода не произошло сильного удара.

Дроссельные устройства представляют собой обычно клапан,
закрываемый от упора на выдвижном столе. В закрытом клапане
остается открытым небольшое центральное отверстие, которое умень-
шает расход воды высокого давления и конечную скорость до 0,05—
0,1 м/сек.

Схемы управления гидропрессами осуществленных конструкций

Полная схема управления паро-гидравлическим трехцилиндровым
прессом усилием 2500 т показана на фиг. 109. Возвратный ход осу-
ществляется давлением пара, наполнитель расположен над рабочими
цилиндрами, пресс имеет выдвижной стол, поперечное выдвижное
устройство для смены бойков и выталкиватель. Все вспомогательные
устройства, а также сервомоторы для трех наполнительных клапа-
нов и два клапана для включения ступеней усилия приводятся
гидравлически и присоединены к насосно-аккумуляторной станции
с рабочим давлением 350 кг/см/2'.

Главный распределитель состоит из разгруженного впускного
парового клапана <3 диаметром 240мм, соединенного с паро-гидравли-
ческим мультипликатором и клапаном с двойным седлом 4 диамет-
ром 300 мм. Нижние полости паровых возвратных цилиндров на-
ходятся под постоянным давлением; распределение верхнего пара
производится разгруженными клапанами 1 и 2. Вал главного рас-
пределителя поворачивается сервоприводом и связан системой тяг
и муфтой с валом распределителя возвратного хода, который
управляет также через гидравлический распределитель с клапа-
нами 5 и 6 сервомоторами наполнительных клапанов. При обычной
ковке валы обоих распределителей соединяют муфтой; при отделке
и при прогрессивных единичных ходах валы разъединяют. В пер-
вом из этих двух случаев клапаны 2 и 6 все время открыты, а
клапаны 1 и 5 — закрыты. Усилие возвратного хода действует
постоянно, а наполнительные клапаны закрыты. Во втором случае
все время открыты клапаны 1 и 6 и закрыты клапаны 2 и 5. Воз-
врат отключен, наполнительные клапаны закрыты и действуют как
обратные клапаны. На диаграмме действия клапанов показаны их
положения при различных положениях рукояти управления.

У распределителей вспомогательных устройств показаны раз-
грузочные стержни (см. стр. 139), действующие навстречу толка-
телям впускных клапанов и уравновешивающие нагрузки на вал
распределителя. За гидравлическим цилиндром мультипликатора
помещен обратный клапан с дросселирующим отверстием (см. стр. 69),
ограничивающий скорость поршня мультипликатора в случае

невнимательности оператора и включении мультипликатора в дей-
ствие при отсутствии нагрузки.

На фиг. 110 показана полная схема управления трехцилиндро-
вым ковочным прессом с усилием 2500 т, с выдвижным столом.
Наполнитель расположен рядом с прессом, а наполнительный трубо-
провод присоединен непосредственно перед рабочими цилиндрами
к воздушному колпаку (вспомогательному наполнителю), предназна-
ченному для смягчения гидравлического удара. Насосно-аккуму-
ляторная станция на схеме не показана.

Главный распределитель действует от сервопривода. Важно,
чтобы тройник для подвода давления к последнему был расположен
перед главным запорным вентилем, чтобы можно было устанавливать
главные клапаны управления в нужное положение до присоедине-
ния установки к давлению. Сервомоторы наполнительных клапанов
обычно соединяются с трубопроводом возвратного хода, но в данном
случае ими управляют при помощи клапанов 5 и 6, что дает сдвиг
фаз между возвратным движением поперечины и перемещением
поршня сервопривода. Это способствует достижению высокого числа
ходов пресса. Как следует из диаграммы открытия клапанов, откры-
тие клапана 5 предшествует открытию клапана 7, поэтому когда
вода высокого давления поступает в цилиндры возвратного хода,
наполнительные клапаны уже бывают открыты. Дроссельный клапан
главного распределителя предназначен для регулировки скорости
при ходе вниз без нагрузки. Обратный клапан предотвращает повы-
шение давления в цилиндрах возвратного хода в случае, если кла-
пан 2 остался закрытым, например, при поломке толкателя. Разгру-
женный клапан 7 не может действовать в качестве обратного кла-
пана, так как проходное сечение малых отверстий, соединяющих
разгрузочную полость с камерой клапана, слишком мало и поэтому
при обратном течении воды открывается только разгрузочный
клапан.

В распределителе ступеней усилия, кроме клапанов 7 и <3, преду-
смотрены еще два малых клапана 2 и 4 для сброса воды. Они не обя-
зательны и предназначены для того, чтобы отводить просачиваю-
щуюся воду в сливную магистраль в случае неплотности в клапа-
нах 7 и <3. В противном случае отключенные цилиндры при долго-
временном пребывании в положении Рабочий ход могли бы оказаться
под давлением. От положения Стоп можно отказаться. Тогда можно
обойтись одной единственной рукоятью для обслуживания глав-
ного и вспомогательного распределителей (см. стр. 135).

Обратный клапан на трубопроводе высокого давления предназна-
чен для того, чтобы предотвращать выход воды из возвратных ци-
линдров под действием веса движущихся частей при падении давле-
ния вследствие отключения аккумулятора из-за работы других
потребителей.

В этом случае подвижная поперечина могла бы само-
произвольно опуститься, т. е. создалась бы опасность для




обслуживающего персонала,
например, при установке бой-
ков или при ремонте.

На фиг. 111 изображена
схема 1 управления одноци-
линдровым ковочным прес-
сом усилием 7000 пг с непо-
средственным приводом (см.
стр. 102). Диаметр рабочего
плунжера 1513 мм, рабочее
давление 400 кг!см2. Все
вспомогательные устройства,
а именно: цилиндр переме-
щения столов, два возврат-
ных цилиндра с плунжерами
диаметром 432 лог, два урав-
новешивающих цилиндра с
плунжерами диаметром
178 мм, . а также гидравли-
ческие приводы главных
клапанов питаются от уста-
новки с рабочим давлением
157 кг!см2.

Скорость рабочего хода
пресса составляет около
50мм/сек, скорость холостого
хода — около 150 мм/сек и
скорость возвратного хода
около 215 мм/сек. Рукоять
управления имеет три рабо-
чих положения: Рабочий ход,
Стоп, Возвратный ход. От
главного вала управления
приводятся три связанных с
трубопроводом от аккумуля-
тора двухклапанных распре-
делителя, управляющих ци-
линдрами возвратного хода,
цилиндрами сервомоторов на-
полнительного клапана и
циркуляционного клапана.
Циркуляционный, или ковоч-
ный клапан имеет диаметр
около 230 мм и снабжен

1 Journal of the Iron and Steel,

Institute, 1949, Febr.
разгрузочным клапаном диаметром около 36 мм. Обычно выбирают
разгрузочный клапан с большим сечением, чтобы получить боль-
шое число ходов и быстро сбрасывать давление в рабочем ци-
линдре при переключении с рабочего хода на возвратный. Пере-
мещение клапана точно следует за перемещением рукояти упра-
вления, для чего применена система с уравнительным рычагом,
воздействующая на двухклапанный вспомогательный распредели-
тель (см. стр. 149).

Так как при положении рукояти Рабочий ход клапан закрыт,
то для наполнения рабочего цилиндра при холостом ходе преду-
смотрен наполнительный клапан, имеющий диаметр около 305 мм
с разгрузочным диаметром около 38 мм. Чтобы иметь проход через
клапан и при возвратном ходе, клапан открывается (через вал
с коромыслом) от гидравлического сервомотора. Такой привод
в случае неисправности сервомотора допускает также управление
клапаном от руки, посредством специальной рукоятки. Для регули-
рования скорости рабочего хода и для удержания давления служат
запорный вентиль и дроссельный клапан, расположенные на ответвле-
нии трубопровода. Используемая для наполнения вода находится
в наполнителе под давлением от 5 до 10 кг/см2. Чтобы при открытии
наполнительного и ковочного клапанов не происходило гидравли-
ческого удара, позади этих клапанов расположены компенсаторы
ударов. Для защиты приводного электродвигателя насоса (см.
стр. 105) при падении числа его оборотов ниже допустимого проис-
ходит автоматическое выключение двигателя, причем загорается
красная сигнальная лампа.
Глава 4

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ, АРМАТУРА И БАКИ

Для трубопроводов, работающих под давлением, применяются
бесшовные стальные трубы. Наружный диаметр трубы выбирают
таким, чтобы он соответствовал наружному диаметру стандартной
трубной резьбы. Рекомендуемые размеры труб для наиболее часто-
применяемых номинальных давлений приведены в табл. 19.

Толщину стенок трубопроводов, работающих под давлением,
рассчитывают так же, как толщину стенок цилиндров.

Допускаемое напряжение принимают в зависимости от рабочего
давления воды и диаметра трубы в свету; оно колеблется от 400'
до 1000 кг/см2. Вообще толщину трубы берут на 1 мм больше расчет*
ной в виде запаса на неточность изготовления и коррозию. В качестве
материала применяют сталь St 35.29. Для давлений свыше 315 кг!см2
и номинальных диаметров свыше 32 мм предпочитают сталь St 55.29.
Толщину стенки трубы для трубопроводов, подверженных резко
меняющимся напряжениям и воспринимающих толчки давления,
рассчитывают, как правило, не по действительному, а по ближай*
шему большему стандартному значению рабочего давления.

Для соединений труб раньше применяли преимущественно резь-
бовые фланцы (фиг. 112). Их недостатком являлось то, что трубы
часто обрывались по резьбе непосредственно за фланцем. Лучшая
конструкция показана на фиг. 113; здесь трубы снабжены резьбо-
выми кольцами и притягиваются друг к другу свободно сидящими
фланцами. На фиг. 114 показано наиболее употребительное в настоя-
щее время соединение труб с предварительно приваренными растру-
бами и свободно сидящими фланцами. Приварку раструбов следует
поручать только опытному сварщику. В табл. 20 приведены размеры
трубных соединений для давлений 200, 315 и 400 кг/см2. Материалом
для привариваемых раструбов, фланцев и шпилек служит сталь
St 37.12, а при номинальных размерах свыше 50 мм — St 50.11.
Уплотнительные кольца изготовляются из меди. Фланцы, выпол-
ненные не по стандартным размерам, подлежат расчету1.

,	1 Siebel, Е. Schwaigerer, S. Sc Die Berechnung von Flanschverbindun-

gen, Merkblatt № 4 der «Vereinigung der Grosskesselbesitzer e. V».
. Бесшовные трубы для высокого давления
(Извлечение из DIN 9871)

Таблица 19

=( о	Номинальное давление 200 кг/см2					Номинальное давление 300 кг/см2					Номинальное давление 400 кг/см2					| Номинальное  1	давление  '	630 кг [см2	
Условный прох в мм	Наружный диаметр в мм	Толщина стенки в мм	Погонный вес в кг/м	Напряжение в кг/см2	Резьба	*	Наружный диаметр в мм	1  Толщина стенки в мм	Погонный вес в кг/м	Напряжение , в кг/см2	1	Резьба	|	Наружный диаметр в мм	Толщина стенки в мм 1	Погонный вес в кг/м	Напряжение в кг/см2	Резьба	Наружный диаметр в мм		1  Резьба
8	—	—	—.	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	18 1	М17Х1.5
10	18	4,5	1,50	373	М17Х1.5	18	4,5	1,5	590	М17х1,5	18	4,5	1,50	748	М17Х1.5	25	М24Х1.5
15	25	5,5	2,66	422	М24Х1.5	25	5,5	2,6	655	М24Х1.5	35	10	6,17	678	М 34X1,5	35	М34Х1.5
20	30	6	3,57	455	М 28x1,5	30	6	3,5	715	М 28X1,5	44,5	12	9,62	704	М42Х1.5	44,5	М42Х1.5
25	35	6	4,29	521	М 34X1,5	35	6	4,2	820	М 34x1,5	51	12	11,5	786	М50Х1.5	57	М56Х2
32	44,5	7	6,47	528	М42Х1.5	51	9	9,3	800	М 50x1,5	57	12	13,3	869	М56х2	63,5	М62х2
40	57	8	9,67	627	М56х2	57	10	11.6	800	М56х2	63,5	12	15,2	958	М62Х2	76	М75Х2
50	63,5	8	11,0	648	М62Х2	76	12	18,9	875	М75х2	76	14	21,4	980	М75Х2	89	М88Х2
65	89	10	19,5	772	М88Х2	108	18	40,0	840	М 105x3	108	20	43,4	977	М105ХЗ	133	М1зохз
80	108	12	28,4	734	М105хЗ	133	24	64,5	775	М130ХЗ	133	26	68,9	924	М130хЗ	—	—
100	133	16	46,2	734	M130X3	159	28	90,5	795	М155ХЗ	159	30	95,4	950	М 155X3	—	—
125	159	18	62,6	772	М155хЗ	191	32	126	830	М188ХЗ	191	35	135	980	М188ХЗ	—	—

1 Для присоединения манометра.

Г*



ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ, АРМАТУРА И БАКИ	’	ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ, АРМАТУРА И БАКИ

11 Мюллер 1713
Таблица 20

Размеры фланцевых соединений по фиг, 114
(Извлечение из DIN 2798—2800)

I Рабочее давление 1 в кг/см*			Условный проход в мм	Труба DIN 9871		Фланец DIN 2807				
		d	.s	В	•Si	di	d2	
	10	18	4,5	70	20	22	28	60
	15	25	5,5	70	20	29	35	60
	20	30	6	80	20	34	40	72
	25	35	6	80	20	39	46	72
200	32	44,5	7	100	25	50	58	90
	40	57	8	120	30	61	70	110
	50	63,5	8	150	35	68	79	135
	65	89	10	170	40	94	105	160
	80	108	12	200	50	114	127	190
	100	133	16	240	60	141	158	230
	125	159	18	280	70	167	186	270
	10	18	4,5	70	20	22	28	60
	15	25	5,5	70	20	29	35	60
	20	30	6	80	20	34	40	72
	25	35	6	100	25	39	47	90
	32	51	9	120	30	57	66	110
315	40	57	10	150	35	63	74	135
	50	76	12	170	40	83	94	160
	65	108	18	200	50	116	129	190
	80	133	24	240	60	144	161	230
	100	159	28	280	70	171	190	270
	125	191	32	330	80	206	227	325
	10	18	4,5	70	20	22	28	60
	15	35	10	80	20	40	46	72
	20	44,5	12	100	25	50	58	90
	25	51	12	120	30	57	66	110
	32	57	12	150	35	63	74	135
400	40	63,5	12	150	40	70	81	135
	50	76	14	180	50	83	96	160
	65	108	20	220	60	117	134	205
	80	133	26	260	70	145	164	245
	100	159	30	310	80	172	193	295
	125	191	35	350	90	207	230	340

Раструб  DIN 2810			Уплотнитель- ное кольцо DIN 2810			Шпильки  DIN 2813	
d.	T	b	dt	dt	s2	d7	I
33	60	17	9,5	15		M16	110
40	60	17	15	20,5	2,5	M16	110
46	70	23	19	25,5		M16	120
53	70	25	24	30,5		M16	120
65	85	25	33	39		M20	140
78	90	27	42	51		M24	160
85	105	30	49	58	О	M30	190
115	110	30	71	82		M30	200
140	140	41	87	102		МЗбхЗ	26o
170	170	53	105	120	4	M42x3	300
205	200	61	129	144		M48x3	36o
33	60	17	9,5	15		M16	110
40	60	17	15	20.5		M16	110
46	70	23	19	25,5	2,5	M16	120
53	80	25	24	30,5		M20	140
73	90	27	34,5	43,5		M24	160
83	100	30	39	48		M30	190
105	110	30	50	61	3	M30	190
142	140	41	73	86		МЗбхЗ	260
175	170	53	87	102		M24X3	300
206	200	61	105	120	4	M48x3	360
245	230	70	129	144		M56x4	400
33	60	70	9,5	15		M16	110
54	70	23	16	22,5	2,5	M16	120
66	85	25	24	30,5		M20	140
74	90	27	28	35		M24	160
84	100	30	34,5	43,5		M30	190
90	110	30	42	51	3	M30	190
110	140	41	54	65		M36X3	260
150	170	53	73	86		M42X3	300
180	200	61	85	100		M48X3	360
210	230	70	105	120		M56X4	400
250	250	73	129	144		M64X4	440

При рабочем давлении	200 кг/см2	315 кг/см2	400 кг/см2
-J- в? 4 4 4 Ч r З ч ч ч ю _L_  ”’3 ю I to CD OO II ° 4? II II II || ««« co  43	Для условных про- ходов до 32 мм  То же свыше 32 мм  „ до 25 мм  „ от 32 до 65 мм  „	. 80 , 125 „	Для условных про- ходов до 32 мм  То же свыше 32 мм  „ до 25 мм  „ от 35 до 50 мм  . „ 65 , 125 ,	Для условных про- ходов до 25 мм  То же	свыше 25 мм  „	до 20 мм  „	25 до 50 мм  .	65 . 125 .
- Во фланцевых соединениях для номинальных диаметров свыше
125 мм применяют большее число соединительных шпилек, имея
в виду более легкую затяжку. Хорошо зарекомендовали себя лин-
зовые уплотнения из мягкой стали по DIN 2696, так, что в настоящее
время предполагается пересмотреть и расширить нормали на трубы
и фланцы.

Для спуска воды из трубопроводов в наиболее низких местах сети
ставят водоспускные вентили (фиг. 27), которые помещают либо на
приваренных патрубках, либо на специальных проставках для спуска
во^ы (фиг. 112).

Фиг. 115. Приварной фланец для наполнительных и возвратных
трубопроводов.

Наполнительные и обратные трубопроводы также изготовляются
из бесшовных стальных труб (из стали St 00.29). Соединения труб,
поскольку необходима возможность демонтажа арматуры и других
устройств, осуществляются при помощи предварительно прива-
ренных фланцев (фиг. 115). Номинальные, давления принимают:
для сливных трубопроводов, ведущих к напорному баку, — 10 кг/см2
и для наполнительных трубопроводов, находящихся под давлением
от наполнителя — 25 кг/см2.

Толщина стенок для обоих номинальных давлений одинакова,
но размеры фланцевых соединений различны (табл. 21 и 22). Для
уплотнения применяют резиновые кольца с тканевой основой.

Для определенияпроходного сечения трубопровода, находящегося
вне системы распределения, принимают скорости:

v = 8-г-10 м/сек — при давлениях 200—300 кг/см2-,

v = 3-н4 м/сек — для трубопроводов наполнения и сливного.

Диаметры в свету для распределительных трубопроводов опре-
деляются проходными сечениями распределительных клапанов. Все
трубопроводы прокладываются в канавах и прочно закрепляются
анкерными болтами, чтобы в случае гидравлического удара не могло
произойти их обрыва. Внутренний радиус кривизны у изгибов труб
должен быть как можно больше г > 5dHap, где dHap — наружный
диаметр трубы. Для сливных трубопроводов применяются привар-
ные колена общепромышленного типа.
Таблица 21

Размеры труб и фланцев по фиг. 115 для давления до 10 кг/см2
(по DIN 2632)

 Условный проход в мм	Труба	Фланец в мм				Переходная часть в мм			Выступ в мм		Болты		
	Наружный диаметр в мм	1 Диаметр D	Толщина Ъ	Диаметр окружности болтов k	| Высота h	Диаметр т	Толщина S	Радиус закругления г	Диаметр g	Высота f	।	1  Число	Резьба в дюймах	Диаметр от- верстия под болт в мм
15	18	95	14	65	35	30	2,5	6	45	2	4	72	15
20	25	105	16	75	38	38	2,5	8	58	2	4	>/2	15
25	30	115	16	85	38	42	2,5	8	68	2	4	72	15
32	38	140	16	100	40	52	2,5	8	78	2	4	5/s	18
40	44,5	150	16	ПО	42	60	2,5	8	88	3	4	5/e	18
50	57	165	18	125	45	72	3	8	102	3	4	5/s	18
70	76	185	18	145	45	90	3	8	122	3	4	78	18
80	89	200	20	160	50	105	3.5	8	138	3	4	5/s	18
100	108	220	20	180	52	125	4	8	158	3	8	5/s	18
125	133	250	22	210	55	150	4	10	188	3	8	b/s	18
150	159	285	22	240	55	175	4.5	10	212	3	8	7i	22
200	216	340	24	295	62	232	6,5	10	268	3	8	7«	22
250	267	395	26	350	68	285	6,5	10	320	3	12	71	22
300	318	445	26	400	68	335	7	10	370	4	12	74	22

Таблица 22

Размеры

труб и фланцев по фиг. 115

для давления до 25 кг/см2

(по DIN 2632)

«=(	Труба	Фланец в мм				Переходная часть в мм			Выступ в мм		Болты		
О													
Условный пр в мм	Наружный диаметр в mi	Диаметр D	Толщина b	Диаметр окружности болтов k	Высота h	Диаметр т	Толщина S	Радиус закругления	Диаметр g	Высота f	Число	Резьба в дюймах	Диаметр от- верстия под болт I
15	18	95	16	65	38	30	2,5	8	45	2	4	72	15
20	25	105	18	75	40	38	2,5	8	58	2	4	v2	15
25	30	115	18	85	40	42	3	8	68	2	4	72	15
32	38	140	18	100	42	52	3	8	78	2	4	5/s	18
40	44,5	150	18	НО	45	60	3	8	88	3	4	5/s	18
50	57	165	20	125	48	72	3.5	8	102	3	4	5/s	18
70	76	185	22	145	52	90	4,5	10	122	3	8	5/s	18
80	89	200	24	160	58	105	4.5	10	138	3	8	b/8	18
100	108	235	24	190	65	128	5	10	162	3	8	%	22
125	133	270	26	220	68	155	5	10	188	3	8	7s	25
150	159	300	28	250	75	182	6	12	218	3	8	7s	25
200	216	360	30	310	80	240	7	12	278	3	12	78	25
250	267	425	32	370	88	292	8	12	335	3	12	1	28
300	318	485	34	430	92	345	8	15	395	4	16	1	28
Если один аккумулятор питает водой несколько ковочных прессов,
то целесообразно присоединять распределитель к кольцевому трубо-
проводу, чтобы в случае разрыва трубы не произошло длительного
перерыва в работе.

К арматуре трубопроводной сети относятся: разветвительные
блоки; запорные вентили для отключения участков сети высокого
давления, запорные задвижки и трехходовые краны.

Разветвительные блоки для трубопроводов высокого давления
представляют собой простые кубики кованой стали (St 50.11) с про-
сверленными в них каналами; они монтируются по возможности
так, чтобы можно было спускать через них воду из трубопровода,
открыв резьбовую пробку. Для сливных трубопроводов применяют
только фасонные трубные фитинги, хотя иногда проще приварить
отвод непосредственно к основной трубе.

Запорные.вентили (фиг. 116—118) применяются только в сетях,
питаемых от аккумулятора. Они размещаются так, чтобы можно было
отключать как аккумулятор, так и отдельные прессы. Отключение
отдельных распределителей запорными вентилями не практикуется,
так как при ремонте распределителя пресс обычно не работает..

Корпус запорного вентиля изготовляется из стали (St 50.11);
при больших размерах вентиль и шпиндель выполняются разгру-
женными. Материал внутренних деталей можно выбирать по ука-
заниям, приведенным на стр. 143. Размеры вентилей для проходов
диаметром до 40 мм даны в табл. 23.

Таблица 23

Размеры вентилей высокого давления по фиг. 116

Материал: корпус — мартеновская сталь, внутренние детали — бронза

Параметры				Номинальное давление  200 кг/см2				Номинальное давление 400 кг/см?			
D	В	h	k	а	Ь	С	d	а	Ь	С	d
10/12	160	163	12	18	80	52	15	22	80	52	15 '
16	190	162	12	20	90	58	15	24	94	58	18 ;
18	230	173	14	22	100	64	18	28	115	70	22 ;
25	230	204	14	22	100	64	18	28	115	70	22 .
32	280	208	14	26	115	74	22	32	140	84	28 '
40	320	240	14	30	135	90	25	40	160	100	32 ;

Применение задвижек допускается только в тех трубопроводах,
по которым не протекает вода от возвратных цилиндров, например,
во всасывающих трубопроводах насосов; в противном случае, при
случайно закрытой задвижке, действие возвратных цилиндров
могло бы создать в трубах недопустимо высокое давление. Поэтому
задвижки применяют редко и ставят вместо них на сливных трубо-
проводах обратные клапаны и трехходовые краны.
Фиг. 116. Запорный вентиль высокого давления с неразгру-
женным шпинделем для малых проходных сечений.

Фиг. 117. Запорный вен-
тиль высокого давления
со встроенным разгрузоч-
ным клапаном и разгру-
женным шпинделем.

Фиг. 118. Запорный вентиль высокого давления
с разгруженным шпинделем и обводным разгру-
зочным вентилем.
Трехходовые краны применимы для трубопроводов, имеющих
проход диаметром приблизительно до 80м.и. Обычно их ставят непо-
средственно за каждым распределителем; они удобны тем, что при
небольших ремонтах, например, при замене уплотнения, смене тол-
кателей или выпускных клапанов в распределителях, можно одно-

Фиг. 119. Водосборный бак с полезным объемом 10 м3.

временно перекрыть сливной трубопровод и спустить воду из цилин-
дров, распределителя и внутреннего трубопровода.

В водосборный бак (фиг. 119) поступает избыток воды, забранный
прессом из аккумулятора и возвращаемый наполнителем через пере-
пускной клапан в сливной трубопровод. Из бака вода поступает
к насосам и вновь возвращается в аккумулятор. Водосборный бак
должен иметь объем, позволяющий принять объем воды содер-
жащийся в аккумуляторе, объем V2 наполнителя и V3 — рабочего
цилиндра пресса. Поэтому полезный объем бака принимают равным

V = 1,5(V1 + V2-+-Vs).
Большой бак обладает тем преимуществом, что в нем успевает
остывать вода, нагревшаяся при напряженной работе вследствие
сильного дросселирования при малом сопротивлении деформации
поковок. Во всяком случае температура воды в баке не должна под-
ниматься выше 30—40° С.

Баки имеют обычно прямоугольную форму и сварную конструк-
цию. Продольные стенки баков связывают несколькими поперечными
перегородками, в которых предусматривают окна, расположенные
попеременно с одного и с другого края. Перегородки улучшают цир-
куляцию воды в баке и повышают жесткость продольных стенок. Для
защиты от пыли баки закрывают крышками.

Бак должен иметь присоединения к сливному трубопроводу от
прессов, к всасывающему трубопроводу насосов, от водопровода
(для пополнения утечек), а также к спускной трубе и к переливной
трубе на случай подъема уровня выше предельного. Спускная труба
присоединяется через муфтовый кран к переливной трубе, которая
часто вводится внутрь бака в виде стояка.

Возвратная и всасывающая трубы присоединяются на некоторой
высоте от дна бака с тем, чтобы могла оседать грязь и инородные
тела. Чтобы сохранять спокойный уровень, воду из возвратной трубы
направляют не вертикально кверху, а горизонтально. Поэтому
выходящий через дно вертикальный патрубок замыкается на конце
и снабжается боковыми прорезями.

Для предохранения плунжеров от коррозии и для их смазки,
вода в сборном баке смешивается с глицерином или с масляными
эмульсиями, которые выпускаются в промышленности под разными
наименованиями.
Глава 5

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ

Нижеприведенные примеры конструирования и расчета могут
служить в качестве руководящих при проектировании гидравли-
ческих ковочных прессов. Конструкция в каждом отдельном слу-
чае определяется предъявляемыми к прессу требованиями и про-
изводственными условиями, но следует стремиться к соблюдению
нормированных основных размеров, приводимых в табл. 24.

Таблица 24

Нормальный ряд чисел для размеров гидравлических устройств и давлений
(по DIN 2780)

										Номинальные					
Номинальные усилия				Конструктивные размерь						давления			Номинальные		
плунжеров в кг илн т  числа по DIN 323, л. 1				(нормальные размеры) в числа по DIN 323, л. 1 и					ММ  2	в из	кг/ с DIN	к1 2  2401	ширины из D1N		в мм 2402
					о		О  е; -Q		о , X						
о	04	О	О	' CN  I <3	04 Q	О		О		ю Q	ю а			’’о	^3
о?	QJ	О?	X	1 *	QJ		Ч X			О'					
1	10	100	1000		10	100	105	1000	1050	10		100		10	100
		106	1060			106	110	1060	1100						
	11	112	1120		11	112	115	1120	1150						
		118	1180			118		1180	1200						
1,25	12,5	125	1250		12	125	130	1250	1300	12		125		12	125
		132	1320			132	135	1320	1350,						
	14	140	1400		14	НО	145	1400	1450						
		150	1500			150	155	1500	15501						
1,6	16	160	1600		16	160	165	1600	1650	16		160		16	160
		170	1700			170	175	1700	1750						
	18	180	1800		18	180	185	1800	1850						
		190	1900			190	195	1900	1950						

1 К конструктивным размерам относятся
плунжеров, ходы, расстояния между столом и

все основные размеры: диаметры
подвижной поперечиной, расстоя-

ние в свету между колоннами, диаметр колоин и т. п.
Продолжение табл. 24

Номинальные усилия плунжеров в кг или т числа по DIN 323, л. 1				1  Конструктивные размеры 1 (нормальные размеры) в мм |	числа по DIN 323, л. 1 и 2						Номинальные ! давления j в кг/см?  из DIN 2401 1			Номинальные ширины в мм из DIN 2402		
2	2	2	2	04 Q О'	Rа20/40		О  2 5 я	S	Допол- нительно	Q О'		01°^  I	1	«а10	’’%	о;
2,5  3,15  4  5  6,3  8	20  22  25  28  31,5  35,5  40  45  50  56  63  71  80  90	200  212  224  236  250 265  280  300 315  335  355  375  400  425  450 475  500 530 560 600  630 670 710 750  800 850 900 950	2 000  2 120  2 240  2 360  2 500  2 650  2 800  3 000  3 150  3 350  3 550  3 750  4 000  4 240  4 500  4 750  5 000  5 300  5 600  6 000  6 300  6 700  7 100  7 500  8 000  8 500  9 000  9 500  10 000	4  4,5  5  5,5  6  7  8  9	20  22  25  28  30  32  34  36  38  40  42  45  48  50  53  56  60  63  67  71  75  80  85  90  95	200  212  224  236  250 265 280  300 315 335  355  375  400  425  450 475  500 530 560 600 630 670  710 750 800 850 900 950	210  220  230  240  260 270  280  310  320 330 340  350 360 370 380  390 410  420 430 440  460  480 490 520  550 580  650 700	2 000  2 120  2 240  2 360  2 500  2 650  2 800  3 000  3 150  3 350  3 550  3 750  4 000  4 250  4 500  4 750  5 000  5 300  5 600  6 000  6 300  6 700  7 100  7 500  8 000  8 500  9 000  9 500  10 000	2050 2100  2150 2200 2250 2300 2350 2400 2450 2600 2700 2900 ЗЮО 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900  5500  6500 7000	2.5  4  6	25  40  63	200  250  315  400  500  1  630  800  1000	4  5  6  8	20  25  32  40  50  63  80	200  250  315  400

1 К конструктивным размерам относятся все основные размеры: диаметры
плунжеров, ходы, расстояния между столом и подвижной поперечиной, расстоя-
ние в свету между колоннами, диаметр колонн и т. п.
А. УЗЛЫ И ОСНОВНЫЕ ДЕТАЛИ ПАРО-ГИДРАВЛИЧЕСКОГО КОВОЧНОГО
ПРЕССА УСИЛИЕМ 2500 т

Рабочий цилиндр и плунжер (фиг. 120)

Число цилиндров Z ~ 3

Рабочее давление р = 350 кг1см2

Ход плунжера h = 1500 мм.

Материал — кованая сталь S150-11 и St 70-11.

Диаметр плунжера d —550 мм, /^2376 см2.

Статическое (номинальное) усилие

Р = 3/р = 3-831,6 ^2500 ш.

Диаметры цилиндра:
внутренний dg = 565 мм
наружный dM = 790 мм

При dg'.dH — 790 :565 --- 1,4; по Баху:

у внутренних волокон Р : агв -- 0,326; огв=1075 кг/см2
у наружных волокон а2н — 0,577-1075 = 620 кг[см2.

Согласно гипотезе наибольшей работы деформаций

1,73 (dH: de)2 юок , 2
° Рто—тгп—1235 кг см2.

г (dH -. de)2 - 1

Переходной радиус между цилиндром и днищем г =	—

=70 мм. Поверочный расчет днища цилиндра не требуется, так
как оно выполнено для размещения в нем наполнительного кла-
пана. Ширина и глубина кармана для уплотнения b = 20 мм, h =
= 10-6 = 200 мм. Число и размер болтов грундбуксы: Z± = 12, 6 =
=М52хЗ.

Напряжение растяжения для них:

apaem	Р' = 575 KSiCM2 ’

материал St 50-11.

dt = 590 мм, d2 — 550 мм, = 2750 см2, f2 = 2376 см2.

Ход грундбуксы a = 3d = 60 мм.

Толщина фланца грундбуксы = 23; принимаем Sj = 90 мм.

Напряжение изгиба во фланце грундбуксы по Баху (фиг. 121):

1315 кг/см2,

W

где Р1 = 0,5(/1 — f2yP — половина нагрузки болтов; =1± — 12>
где Zj — расстояние от центра тяжести полуокружности центров
отверстий до оси; 12 — расстояние от центра тяжести половины

кольцевой поверхности от оси защемления W1= —$-------момент

сопротивления сечения фланца, ослабленного отверстиями; уточ-
ненный расчет как фланца грундбуксы, так и бурта цилиндра
(см. ниже) не дает существенных отклонений от расчета по Баху.

Удельное давление у борта цилиндра р —

835 кг/см2

Фиг. 121. Схема нагрузки
фланца сальника.

— 945 мм, = 875 мм,
h = 6980 см2, f2 ~ 6000 см2.

Напряжение изгиба в сечении
b—b (фиг. 122)

Р-х
We ~

833000-И-6
л-71-650

380 кг/см2 \

допускается для кованой стали
R 1000 кг]см2

Фиг. 122. Схема нагрузки
бурта цилиндра.

Напряжение сдвига в сечении а — а

_ р — 833 000

^ср ds-^-Sg тс-87-15

= 205 кг]см2.

Допускается для мартеновской стали Я =600 кг'см2.

Кольцо, фиксирующее рабочий цилиндр, рассчитывают так же,
как фланец грундбуксы; расчет строят на допущении, что плунжер
застрял в цилиндре, и происходит разрыв соединительного винта
между плунжером и опорной пятой.

= ГД ~ 890 кг1см2' Р =

__.а =27-6000^162000 кг,

Д	в	1

Z= 16, / Да 11,3 СМ2.
Соединительный винт между плунжером и опорной пятой должен
быть достаточно прочен, чтобы воспринимать вес подвижных частей
и давление воды на плунжеры других двух цилиндров, создавае-
мое при наполнении, причем принимают напряжение = 1500н-
-ч-1800 кг[см2. Такой случай нагрузки возникает, когда, например,
плунжер застрял в набивке, а распределитель установлен в поло-
жении Холостой ход.

а =	== 1800 кг/см2-, f ж 2376 см2 р--3> кг/см2-,

'аст	р	•	*

/S

G як 35 000 кг (М64Х6); fc^27 см2.

Наполнительный клапан и его сервомотор (фиг. 123)

Проходное сечение наполнительного клапана«к 0,05/ - \0см2=
= 128 см2; принимаем d = 125 мм.

Фиг. 123. Наполнительный клапан с толкателем к цилиндру по фиг. 120.

Площадь поршня сервоцилиндра Т<. = 28,2 см2, диаметр поршня
65 мм, диаметр хвостовика штока 25 мм.

Давление в аккумуляторе р = 150 кг/см2.

Усилие поршня Рс — Fc-p = 4200 кг.

Сумма усилий пружин Рпр = Л + Р2~ 465 -г 65 — 530 кг.

Противодавление в рабочем цилиндре при наружном диаметре

седла клапана dH — 140 мм, f№ — 154 см2, р	24 кг/см2.

Необходимо, чтобы 1,5 : 2р0, где р0 — статическое давле-
ние, развиваемое возвратными цилиндрами в рабочем цилиндре.
Возвратные цилиндры (фиг. 124)

Диаметр возвратного поршня d0~ 1200 мм, /0 ^11300 см2.

Диаметр штока dul = 170 мм, fu,^225 см2

Давление пара р^7-:-8 ат.

Усилие двух возвратных цилиндров Ро = 2р	155 000 кг.

Доля этой величины относительно рабочего усилия пресса

2500	’ 7 °'

Сопротивление при возвратном ходе W =	+ W2 Д- W3 Д-

+	144 000 кг.

— 40 000 кг - вес подвижных частей пресса,

U73 = 21 300 кг — статическое сопротивление рабочих цилин-
дров при давлении р — 3 кг/см2,

W3 — 2ЙД = 42 600 кг—сопротивления в трубопроводе и кла-
панах.

UZ4 = 40000 кг — вес наибольшего слитка,

Ц73 = 5000 кг —- сумма сил трения поршней о стенки возврат-
ных цилиндров и трения в уплотнениях.

Толщина стенок возвратных цилиндров S = Д 15 мм = 45 мм. 

Материал — чугунное литье Ge 22.91.

Наружный диаметр уплотнительного кольца на крышке dt =
= 1300 мм; Л = 13 270 см2.

Число шпилек М36, крепящих крышку, Z = 36 Д2 ~ 7,45 см2).

Напряжение растяжения в материале шпилек

= “77 ~ 400 иг1 см2.

Сечение по внутреннему диаметру резьбы М160д6 на штоке
fK = 182 см2.

Напряжение растяжения в резьбе штока

араст Д. ]g2"	425 кг см .

Высота поршня h = 1,4	1,5с!ш= 255 мм; принимаем h = 300мм,

так как необходимо разместить четыре поршневых кольца.

Диаметр втулки de = 1,5= 1,7с!ш = 260 мм.

Толщина стенки поршня:

у втулки Sj =	-j- 10 мм = 40 мм,

снаружи Sa = 30 мм.

Число радиальных ребер Z4 = 8; толщина S2 = 30 мм.

Напряжение в диске поршня (круглая защемленная пластина-
с радиусом закругления между двумя ребрами г =110 мм).

=	кг’см2; о—0,8.

U3 » q2 •	I 1 I	'

15 2

Число поршневых колец Z2 = 4.

Высота колец = 25 мм С

Длина замка поршневого кольца а = 105 мм.

Толщина поршневого кольца:

в части, противолежащей замку, S3 = я~ 34 мм;

у замка S4 = 0,7S3	24 мм.

Напряжение изгиба в кольце	'

b =	— як 835 кг/см2.

2.4-di-x	1

£ = 800000 кг/см2, x = d0; S3 = 35. i

Удельное давление колец на стенку цилиндра
b-Sl

Р = —у- як 0,024 кг/см2.

	3У

Напряжение в кольцах при надевании на поршень
° из —	Ю50 кг1см2.

Ширина набивки сальника
b = 0,65 УdK — 2,7 см, принято 6 = 30 мм.

Глубина набивки t ^dK + 2b; принято / = 225 мм.
Болты сальника 4ХМ30; f = 5,09 см2.

Напряжение растяжения болтов
ог = тс'У’р^75 кг)см2.

Диаметр подводящего патрубка d — 100 мм; = 12; ;
= 144.

Скорость возвратного хода = 0,3 м/сек.'

Скорость пара vnapa = 144- v0 як 43 м/сек.

Верхняя поперечина (фиг. 125)

Материал Stg45-81.

Расстояние между осями колонн 3500x2000 мм.

Высота поперечины /г 3,3d; принято /г = 1500 мм; d = 440мм.

Изгибающий момент по среднему сечению поперечины
Миз як 117-106 кгсм.

1 Bauer. Schiffsmaschinen.

12 Мюллер 1715
Напряжение в растянутых волокнах*

=	= 650 Меле2

1^ = 179 400 см\

Разрез по Я А

Разрез по Б 5

Фиг. 125. Верхняя поперечина трехцилиндрового ковочного пресса
усилием 2500 т.

Напряжение в сжатых волокнах

°сж = ^69° кг/см*;

Г2-= 170000 см“.
Напряжение сжатия у гнезд для колонн диаметром 720/600 мм.
°сж~ -^-^500 кг/см2; Р = 2500 т; /4 = 1250 см2.

Напряжение сжатия у цилиндрических стенок диаметром
970/850 мм;

°сж~ъг ~ 490 кг/см2; /2^1710 см2.
О/2

Напряжение сдвига у кронштейнов колонн
т =	г = 360 кг/см2,

4-2-b-h

Ь=6 см; /г=14,5 см; сечение полки в расчет не принято.

Б. ПОДВИЖНАЯ ПОПЕРЕЧИНА ЧИСТО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО
ОДНОЦИЛИНДРОВОГО КОВОЧНОГО ПРЕССА УСИЛИЕМ 1150 т /фиг. 126)

Материал Stg45-81. Расстояние между осями колонн 3500 X
Х1525 мм.

Высота направляющих по колоннам 1500 мм.

Наибольший эксцентриситет при ковке 150 мм.

Момент при эксцентричной ковке на каждой колонне М =

=	=43-10е кгсм; Р=1150 т; /=15 см.

4

Момент сопротивления проекции поверхности направляющих
втулок на диаметральную плоскость колонны

Г = 6^^2^46500 слг3
6-/7

// = 150 см; /г = 50 см; Ь — а = 37 см.

Наибольшее удельное давление на кромки направляющей втулки
р = -^-^92 кг/см2.

Поперечина подвергается изгибу лишь тогда, когда она опи-
рается направляющими втулками на ходоограничительные втулки
колонн. Этот случай нагрузки возможен лишь при невниматель-
ном управлении, поэтому допускаемое напряжение принимают
/? = 1800 = 2000 кг 1см2.

Изгибающий момент в среднем сечении

*

М,., = -^-•/1s&89-106 кгсм; = 155 см.
из 2.

12*


Напряжение в растянутых волокнах

; >.,„ = ^= 1080 кг; см2;

Г,-62 000 см3.

Разрез по Я Я

Фнг. 126. Подвижная поперечина одноцилиндрового ковочного
jipecca 1150 т.

Напряжение в сжатых волокнах
= ^7= 1540 да2;
Г2 = 58 000 см3.

В. НИЖНЯЯ ПОПЕРЕЧИНА КОВОЧНОГО ПРЕССА УСИЛИЕМ 2000 т
(фиг. 127)

Материал Stg 45-81.

Расстояние между осями колонн 2250x1250 мм.

Высота детали h^3,5d = 1275 мм; d — 360 мм.
Опасное сечение лежит в плоскости АА.

При определении момента сопротивления консоли для напра-
вляющих стола в состав поперечного сечения не включаются.

Разрез поЯЯ

Фиг. 127. Ннжняя поперечина ковочного пресса усилием 2000 т.

Изгибающий момент в средней плоскости АА

Л4„, = Р 77-106 кгсм;

2,

Р = 2000 т- I =--- 77 см.
Напряжение в растянутых волокнах
f“ = 574	5

W1 = 134000 см3.

Напряжение в сжатых волокнах

а =-~г^620 кг/см*;

•	CJtc W 2	'

U72== 124 500 см3.

Напряжение сжатия в ребрах поперечины, передающих на-
р

Грузку от выдвижного стола, асж — -у- ^420 кг/см2; 4750 см3.

Г. ВЫДВИЖНОЙ СТОЛ И ВЫТАЛКИВАТЕЛЬ КОВОЧНОГО ПРЕССА
УСИЛИЕМ 1500 т (фиг. 128)

Размеры выдвижного стола 2800 X1600 мм; толщина плиты
стола S — 220 мм.

Сопротивление движению подвижных частей стола W — р.- G —
= 20 000 кг; р = 0,5; G = 40 000 кг (сумма весов стола, нижнего
бойка и наибольшего слитка).

Диаметр плунжера передвижения стола ^т = 80 мм; fcm =
= 50 см2.

Рабочее давление р = 200 кг!см2.

Номинальное усилие цилиндра передвижения стола

Р ст =	20 000 кг.

Внутренний диаметр цилиндра — 90 мм.

Толщина стенки цилиндра с учетом эксцентричности расточки
S = 20 мм. Напряжение растяжения в цилиндре араст~575 кг1см2
(материал — сталь St 50-11).

Число болтов на фланце уплотнения 2 = 4; диаметр болтов
dx = 1"; Д==3,57 см2.

Напряжение растяжения в болтах араст = 400 кг! см2.

Ширина уплотнения Sj — 10 мм; глубина /1 = 8; Si = 80 мм.

Диаметр соединительного штыря d2 = 130 мм.

Напряжение изгиба в штыре

кг1см2-,
™ шт

а = 8 см; И7Шот = 0,1 0(2=5= 216 см3.

Площадь сечения ослабленной отверстием под штырь ленточ-
ной тяги /^ = 72 см2.
ВЫДВИЖНОЙ СТОЛ И ВЫТАЛКИВАТЕЛЬ КОВОЧНОГО ПРЕССА 1500 т 183
Напряжение растяжения в ослабленном сечении

° Расп =	280 кг!См2‘

1л

Фиг. 129. Гидравлический
выталкиватель.

Диаметр плунжера выталкивателя
d= 160 м'м; /яа200 см2 (фиг. 129).

Рабочее давление

р — 200 кг!см2.

Усилие выталкивателя без учета
потерь P — f-p — 40 000 кг.

Расчет цилиндра выталкивателя,-—
такой же, как для цилиндра переме-
щения.

Диаметр выталкивающей штанги
d= 120 мм.

Диаметр резьбы тяг 8= W =99 X1/6"*;.
/ = 68,8 см2.

Напряжение растяжения в тягах
арост 290 кг^см2; ударами в конце
хода пренебрегаем.

Напряжение изгиба в траверсе вы-
талкивателя

575 кг-см'1;

Миз = 4--р-У’ >=30 см;

W = ~; 6 = 10 см;
О

h = 25 см.

Теоретическое давление при сливе воды из цилиндра вытал-
кивателя при весе подвижных частей G = 1500 кг,

р = -у-=&7,5 кг/см2.

Д. КОЛОННЫ И ГАЙКИ КОВОЧНОГО ПРЕССА УСИЛИЕМ 2000 т

 Ход подвижной поперечины 1600 мм, расстояние между осями
колонн 2750x1750 мм.

Наибольший эксцентриситет ковки 160 мм.

* Мелкая резьба Витворта по немецкому стандарту.
Материал колонн (фиг. 130) — St С 35-61.

Диаметр проточки около резьбы dx = 359 мм.

Наружный диаметр резьбы d=378 мм, диаметр тела колонны
<72— 380 мм.

Длина части колонны между нижней и верхней поперечинами
/6 = 5450 мм.

Наибольшее напряжение в колоннах при центральной нагрузке
пресса.

°раст = -Jf 500 кг1см\

Наибольшее напряжение в местах приложения нагрузок от
подвижной поперечины при эксцентричной нагрузке пресса
(см. стр. 30)

Р .	Р-1, Р-1	, 2

стах — 4f + 4f (а + Ь) + 8117 ~ 1445 кг'см ’

Р = 2000 т; f = 1000 см2; W = 4560 см3; I = 16 см; а + b = 175 см.

Наибольший прогиб колонн при среднем положении попере*
чины относительно неподвижных поперечин (см. стр. 29)

f  9 P°i-ll f	+ t5)2 | /1 [ /1 I о (Z< + /5) I 1 .

2E-J (	4-2	+ 6 h	2 J J*

£>e = ~ = 84 000 кг; /4 + Z6 = 450 см;

lx — 95 см; £ = 2 150000 кг]см?; J=s 102 500 см4; f=sl,33 см.

Гайки колонн (фиг. 131). Материал — St 45-81.

Высота гайки h = 360 мм.

Наружный диаметр гаек dH^ l,5rf = 570 мм.

Удельное давление между гайкой и поперечиной

Р = d,f~P f 373 кг/см2.

4 (/1 “ /2/

Соединительные болты для половин гайки М45хЗ;- число бол-
тов Z = 4.

Опрокидывающий момент для половины гайки

44 = ^.0,637 (^-4);	'

£ = 2000 т; £>, = 365 мм; d. = 370 мм; М =2faоа.т-а;

f = 13,3 см2; принимаем a = 26 см;

кг1см2; отношение площади сечения болтов к площади
сечения колонны i= 1 : 18,8.
Вид
по стрелке Д

360—

Упорная резьба

1050

’SJ

1/$'*3$J^

Верхнюю канавху др
прорезать по гай- —’
ке при генеральной



сборке

-35-

R10

15

^^zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz^^

Упорная резьба



Полная Олина 9035 -

-------------РУ75-

''^zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz^^^^^.

М—	—

Верхняя поперечина
г--------1600------

------1200

-360

ТТГ^



75—

Все радиусные поверхности
у впадин резьбы, у выходов
резьбы и у переходов к уто-
ненной части должны быть
гладкими без рисок-------

Углы скруглить—|







200

- Высота В свету 3500-

— Уд

6675 ~

^-У10

—75—

&

------1000-----Н—

Подвижная поперечина

Гаика

г 1,98

Колонна

Фиг. 130. Колонны ковочного пресса усилием 2000 т.

Разрез по ЯП

примеры расчета и конструирования	колонны и гайки ковочного пресса усилием 2000

э

ОО
Фиг. 132. Паро-гидравлический муль-
типликатор для ковочного пресса
усилием 1000 т.

Е. ПАРО-ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ
МУЛЬТИПЛИКАТОР

ДЛЯ КОВОЧНОГО ПРЕССА (фиг. 132)
УСИЛИЕМ 1000 т

Рабочее давление воды
рд = 400 кг/см2;

давление пара рп~ \0 ати;
противодавление р0 = 0,6 ати;

наибольший единичный ход
Sed = 150 мм; общий ход Х =
= 1200 мм;

диаметр рабочего плунжера
D = 560 мм; F^s2460 см2.

Расход воды высокого да-
вления за 1 единичный ход
пресса

Qe9 = F-Sed^37 дм3.

Дополнительный расход на
сжатие воды

Q = 7-рв-а=»4,8 дм3,
q = qx 4- q2 -f- q3;

q-L = 164 дм3 (объем рабочего
цилиндра пресса, соответству-
ющий половине хода плун-
жера);

рв = 400 кг 1см2; q2 = 35 дм3
(объем трубопровода);

q3 = 40 дм3 (объем водяного
цилиндра мультипликатора);

а = 45-10-6 (коэффициент
сжатия воды).

Объем воды, подаваемый
мультипликатооом,

О =-- О н- Qc,,, 43 дм3.

Ход плунжера мультипли-
катора SM— 1400 мм.

Диаметр плунжера de =
= 195 мм; fg--^ 295 см2.

Усилие плунжера Рв =

= fg-Pg = 118 000 кг.

Диаметр парового поршня
dn = 1300 мм; fn 13 200 см2.
Усилие поршня Рп = fn (Рп — Ро) 124 000 кг.

р

Механический к. п. д. ц =	= 0,95 учитывает потери на тре-

ние от и веса поршня и плунжера.
Расчет на прочность — см.
стр. 40.

Ж. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ
МУЛЬТИПЛИКАТОР для ковбчного
ПРЕССА УСИЛИЕМ 2000 т (фиг. 133)

Рабочее давление насосно-
аккумуляторной станции pj =
=200 кг 1см2.

Диаметр рабочего плунжера
пресса D = 800 мм; F = 5000 см2.

Рабочее давление пресса р2 =
= 400 кг 1см2.

Первая ступень усилия пресса
при pi = 200 кг/см2; Р1 = 1000 т.

Единичный ход подвижной
поперечины пресса на второй сту-
пени давления Sed= 150 мм.

Теоретический расход воды
высокого давления прессом на
единичный ход пресса Qed = 75 л.
Ход мультипликатора X =
= 1500 мм.

Диаметр плунжера высокого
давления d2 = 270 мм;

f2 = 572 см2; р2 = 400 кг/см2.

Усилие плунжера Р2 = f2  Pt =
= 228 800 кг.

Теоретическая подача воды
высокого давления Q2 = /2-S =
= 86 л.

ОбъеМНЫЙ К. П. Д. Цобъем =
= Qe9:Q2^0,9.

Диаметр возвратного плунже-
ра d„ = 60 мм.

f0 = 28,3 см2; р! = 200 кг 1см2.

Фиг. 133. Гидравлический мультипли-
катор ковочного пресса усилием’
2000 т.

Постоянное возвратное усилие Ро = 2fg-p1 11 300 кг.

Диаметр плунжера низкого давления dj = 400 мм; fi 1256 см2,
: X = 1 : 3,75.

Усилие плунжера Pi = fi-P\ = 251 200 кг.

Общий к. п. д. т] = Р2: (Pt— Ро)л=О,95.
Давление слива в цилиндре низкого давления (пренебрегая
весами движущихся частей и потерями в уплотнении)

Ро = P0-fi^Q кг/см2.

3. НАСОСНО-АККУМУЛЯТОРНАЯ СТАНЦИЯ для чисто
ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРЕХЦИЛИНДРОВОГО КОВОЧНОГО ПРЕССА

УСИЛИЕМ 2000 т

Рабочее давление 200 кг/см2.

Диаметр плунжера D — 660 мм; F 3421 см2.

а)	Воздушно-гидравлический аккумулятор

Маневровый объем аккумулятора

Vg = 3F'cf/ fo'S-1200 л;

S = 1400 мм; с =	4- 0,25 = 0,5.

Общий объем аккумулятора V = 10Ve = 12 л-t3.

Давление в аккумуляторе при наивысшем уровне воды ft =
= 210 кг см2.

Давление после забора объема воды Vg = 1200 л; '

Pi = Pi	~ 183 кг/см2; п = 1,3.	’ .

Расход воды при скорости рабочего хода пресса vp = 0,1 м'!сек;

Q = 34. ир 103 л/сек.

Диаметр патрубка, забирающего от аккумулятора воду под
давлением,

dmp= ЮО мм; fmp^78,5 см2.

Скорость течения воды

VmP = f^~ =13>1 М1СеК-
и Imp

Внутренний диаметр баллона

de„ = 750 мм; f = 4418 см2.

Скорость опускания уровня воды

vmn — ~r~ = 0,23 м!сек.
р /ем

Мощность компрессора N = 8 л. с. производительность по
всасыванию = 15 м3)час.

Время наполнения воздухом

t = дз 15 час.

Чк.
б)	Насосы

Рабочий ход пресса при ковке принимаем Si = 100 мм.

Объем воды' высокого давления, израсходованный на 1 рабо-
чий ход,

=3FS^ 103 л.

Объем воды высокого давления, израсходованный на возврат-
ный ход,

Q2 = 2f0S2 = 18 л.

Суммарный расход при среднем числе ходов на протяжении дли-
тельного времени п — 10 в минуту при к. п. д. ц = 0,8, учиты-
вающем сжатие воды, воздушные включения и неплотности,

" Q =	1500 Л!мин.

Выбраны два горизонтальных насоса простого действия.

Ход плунжера S = 400 мм; число оборотов вала насоса п =
= 150 об/мин.

Число плунжеров Z = 3.

Средняя скорость плунжера

S-n п
vcp = “зб" 2 сек"

Диаметр плунжера d — 75 мм; f = 44 смг; усилие плунжера
Р = f •	9700 кг.

Производительность насоса

QH = f-S-n-Z--Цобъем === 760 л!мин; Цобъем^ 0,96

Средняя мощность насоса на коленчатом валу
дг —465 л. с.

И. СВАРНОЙ НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ КОВОЧНОГО ПРЕССА (фиг. 134)

Объем воды, расходуемый прессом, Vt = 1600 дм3.

Общий объем наполнителя V = 5I/j ~ 8000 сби3.

Диаметр наполнителя d} = 1572 мм.

Наибольшее рабочее давление р = 10 кг/с.и2.

Материал — малоуглеродистая мартеновская сталь с пределом
прочности ав =35-ч-44 кг\мм2, пределом текучести ад = 18 кг[мм2
и относительным удлинением 8 до 27—22°/0.

Коэффициент прочности шва v = 0,7.

Толщина стенки

„ D-p 1572-10 п . „	'

S — 200-М-v	200-12-0,7 ~ 9,4 ММ'

k — —S.— 18 — 12
Учитывая отверстия
стенки 14 мм, так как

в цилиндрической части, принята толщина
в противном случае понадобилось бы мест-

ное усиление.

Верхняя и нижняя
крышки лазов не имеют

е D-P

S 200-k2'y

,	_ 1600-10 о о о __

200-16,3	’ z —

= 12,8 мм;

принимаем 14 мм,

4т = 16’3;

ь — °s

Г 2



Н   300  n 1 о?

D	1600	U,!87,

где Н — высота днища от
конца закругленной по
радиусу части дна до его
вершины, в данном случае
— 400 мм по AD—-Мегк-
blatt 3, при этом у = 2,2.

Нормальное давление
в наполнителе рх = 4/сг/сж2
при объеме воздуха Vr =
= 4200 дм3.

Давление при подаче
1600 л воды и изотерми-
ческом изменении состоя-
ния pi • Vj = р2 • И2 р2 =
= 8,1 кг(см2 (7,1 атй).
= Снижение давления при
заборе 1600 л воды

рг = 3,62 кг/см2 (2,62 ати).

Предел изменения уров-
ня — 820 мм.

Фиг. 134. Наполнитель общим объемом 8 м8. Расчеты на прочность,
приведенные на стр.171 —
185, даютлишь номинальные напряжения. Определяя действительные
напряжения, следует руководствоваться указаниями о выборе разме-
ров колонн на стр. 29 и рабочих цилиндров на стр. 40. Конечно, воз-
никают затруднения при расчете фасонных стальных отливок, так
как здесь большей частью неизвестны коэффициенты концентрации
напряжений, определяемые резкостью переходов или формой. Таким
образом, конструктор должен стремиться избегать резких изменений
сечения в местах наибольших номинальных напряжений, так, чтобы
коэффициенты формы по возможности равнялись единице. Тогда
остается еще принять во внимание коэффициент состояния поверх-
ности (для необработанных деталей по меньшей мере 1,5) и чувстви-
тельность к надрезам, а также размерный фактор. Расчет на устало-
стную прочность ведут по соответствующему пределу усталости,
установленному по диаграмме длительных пределов прочности.
Коэффициент надежности 1 при знакопеременных напряжениях сле-
дует принимать 2,4, а при чистой пульсирующей нагрузке —
1,9, но часто приходится допускать и меньшие значения.

1 См. Rotscher, Sicherheit und Beanspruchung, Der Betrieb, 1930, s. 225.

13 Мюллер 1715
Г л а в a 6

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ

А. СРАВНЕНИЕ ЭКОНОМИЧНОСТИ КОВОЧНЫХ ПРЕССОВ С ПРИВОДАМИ
РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

Паро- и воздушно-гидравлический привод

Использование пара в ковочном прессе очень неэкономично;
главная причина заключается в том, что все паровые цилиндры
работают без расширения, и энергия расширения пара теряется.
Особенно расточительно расходуется пар при отделке (шлихтовке),
когда соответственно переключают распределитель в целях получе-
ния больших чисел ходов (стр. 128). «В этом случае нет большой
разницы в расходе пара при равновеликих рабочем и холостом
ходах, так что при незначительной глубине вдавливания бойка
потери часто во много раз превышают полезную работу.

Аналогичны и условия работы возвратных цилиндров; иногда
возвратные цилиндры работают почти с полным наполнением, хотя
возвратный ход составляет только долю от высоты наполнения паром.
Нагляднее всего иллюстрировать эту неэкономичность приме-
ром.

По данным, приведенным (стр. 152) для ковочного пресса уси-
лием 2500 т, два возвратных цилиндра, находящиеся под давлением
8 ати, имеют диаметр 1200 мм, а ход поршня 1500 мм. Если при-
нять, что при ковке слитка максимального размера за рабочим ходом
100 мм следует возвратный ход 300 мм, причем возвратные поршни
в их верхнем положении не доходят до конечного положения на 250 мм,
то объем пространства под обоими поршнями равен 2,77 ж3. Пар
такого объема весит около 12,6 кг и дает в современной паровой
турбине электроэнергию в количестве 2,6 квт-ч (при расходе пара
5,6 кг/квт-ч 1).

При том же пути возврата в двух гидравлических цилиндрах
с таким же возвратным усилием при давлении 200 кг/см2 необходимо
израсходовать около 23 л воды высокого давления, которая подается
насосом (см. стр. 81) с затратой электроэнергии примерно 0,17 квт-ч.
Это дает отношение затрат энергии приблизительно 15 : 1.

1 AEG-Mitteilungen, 1925.
Сравнение оказывается еще невыгоднее для пара при меньшей
глубине вдавливания бойка и величине возвратного хода, а также
если учесть потери пара в мертвых пространствах цилиндров и в тру-
бопроводах и от конденсации. Напротив, соотношение улучшается
при ковке со значительным обжатием проковываемого сечения, так
что при наибольшем приближении поршней к верхней точке, напри-
мер с 250 до 800 мм, отношение затрат энергии становится равным
10 : 1.

Сравнение показывает, что у больших паро-гидравлических ковоч-
ных прессов, даже при наилучшем использовании отработанного
пара, выгоднее применять для возвратных цилиндров гидравличе-
ский привод. Если нет возможности присоединиться к уже существую-
щей магистрали воды высокого давления, то рекомендуется уста-
навливать для возвратных цилиндров отдельную насосно-аккуму-
ляторную станцйю, которая может быть использбвана и для питания
цилиндров выдвижного стола и выталкивателей, а также сервомотора
наполнительного клапана.

Можно также создать постоянное давление на возвратные поршни
по схеме фиг. 135, а для движения вниз предусмотреть два форси-
рующих цилиндра, работающих на воде высокого давления от паро-
гидравлического мультипликатора. Возвратные цилиндры присоеди-
няются либо к паропроводу, либо к воздушному баллону с давле-
нием порядка 50 кг/см2 (стр. 134). У таких прессов на возвратное
движение расходуется только количество пара, соответствующее
фактическому возвратному ходу, но не непосредственно в прессе, а
в мультипликаторе, хотя последний должен иметь несколько боль-
шие размеры и должен быть присоединен через распределитель
к форсирующим цилиндрам.

Паро-гидравлические ковочные прессы для усилий до 2000 т
строятся, как правило, одноцилиндровыми. Прессы для больших
усилий имеют либо двухцилиндровую конструкцию с направляющим
хвостовиком, либо трехцилиндровую конструкцию (см. фиг. 25). До-
стигаемая при последней конструкции возможность работать со сту-
пенями рабочих усилий не оказывает значительного влияния на рас-
ход пара, так как и при одноцилиндровой конструкции рабочее уси-
лие устанавливается соответственно сопротивлению поковки за счет
дросселирования пара. Поэтому число цилиндров определяется боль-
шей частью только верхней поперечиной, которая должна быть доста-
точно узка, чтобы при обработке коротких поковок обойму крана
можно было подводить ближе к середине пресса. Ступени усилия
пресса, получаемые при использовании трехцилиндровой конструк-
ции, или же мультипликатора со ступенями давления (стр. 70)
применяются лишь в отдельных случаях, делая возможным соот-
ветствующее уменьшение рабочего усилия и увеличение единичного
хода, что часто желательно для прошивных работ.

Для улучшения термического к. п. д. паро-гидравлического пресса
отработанный пар используется, если возможно, в турбинах для
13*
Фиг. 135. Чисто гидравлический либо паро-гидравлический одноцилиндровый
ковочный пресс с усилием 800 т с постоянным давлением воздуха в возврат-
ном цилиндре и гидравлическими форсирующими цилиндрами (Hydraulik
G. m h. Н., Duisburg).
подогрева питательной воды котельной установки и для ото-
пления.

На фиг. 136 изображена схема присоединения кузнечно-прессо-
вого цеха к тепло-энергоцентрали с паровым аккумулятором. Усилия
ковочных прессов равны 500, 600, 800, 1500, 3000, 5000 и 10 000 т.
Производительность котельной 400 mJ час при давлении 33 ата,
и температуре 425е.

Фиг. 136. Схема тепло-энергоцентрали: котельная, установка с паровыми аккуму-
ляторами для обслуживания ковочных прессов и производства электроэнергии:

1— паровые котлы; 2— потребители; 3— пароперегреватель-аккумулятор; 4— буферный аккуму-
лятор; 5—отопление I; 6— прессы, молоты; 7 — отопление II; 8—конденсатор; 9 — насос для
конденсата; 10— резервный маслоотделитель; 11— регулятор; 12— аккумулятор отработанного пара
с маслоотделителем; 18 — главный конденсатор; 14 —циркуляционный насос; 15—дополнительное
питание водой; 16—подогреватель; 17 — слойный паровой аккумулятор с выравниванием давления;
18— насосы для питания котлов.

Нагрузка котлов равномерна. При остановке прессов и молотов
начинает работать, давая ток, конденсационная турбина I мощ-
ностью 25 000 кет. Когда же работают прессы и молоты, то турбина I
останавливается и работают турбины II и III.

Турбина II мощностью 4000 кет работает с противодавлением.
Обработанный пар давлением 15 ата идет на работу прессов, молотов
и ступени высокого давления турбины III, мощность которой также
равна 4000 кет. Ступень низкого давления турбины питается отра-
ботанным паром от прессов; если отдача пара прессами и молотами
недостаточна, то пар отбирается на отопление также от ступени высо-
кого давления.
Для установки характерно отсутствие существенных перепадов
давления. Для компенсации колебаний среднего расхода пара служат
два слоевых аккумулятора с выравниванием давления. Они содержат
в своей нижней части охлажденный конденсат, а в верхней части —
горячую подогретую воду для питания котлов. Для подогрева рас-
ходуется некоторое количество пара от промежуточного отбора и пара
давлением 15 ата из ступени противодавления. При возрастающем
расходе пара автоматически прекращаются забор пара на предва-
рительный подогрев питающей воды и проток воды через подогре-
ватель, так что создающийся излишек пара освобождается для прес-
сов; при этом аккумуляторы разряжаются, поскольку поднимается
уровень разделительного слоя между горячей и холодной водой.
В том же направлении перестраивается и работа турбины III, так
как большой расход отработанного пара, поступающего от прессов,
снижает потребление пара в ступени высокого давления, тогда как
мощность турбины остается постоянной.

Для компенсации кратковременных толчков нагрузки при каждом
ходе прессов предусматривается буферный аккумулятор или амор-
тизатор перепадов, давление в котором при разрядке падает с 15
до 14 ата. Во избежание большого падения температуры пара при
освобождении большого количества насыщенного пара, в трубопровод
встроен аккумулятор-перегреватель, с помощью которого поддер-
живается температура 250° С.

Поскольку отработанный пар поступает от ковочных прессов
также толчками, а это делает невозможным безупречное управление
турбиной, то на трубопроводе отработанного пара необходимо поста-
вить еще один аккумулятор перепадов.

Во избежание перерывов в подводе пара на отопление при оста-
новке ковочных прессов, у турбины I предусмотрен отбор пара с соот-
ветствующим управлением; кроме того, у турбины есть еще две
неуправляемых заборных точки для промежуточного отбора пара на
предварительный подогрев питательной воды.

Если пресс работает не паром, а воздухом, то расход энергии
оказывается значительно меньшим. Испытания гидравлических прес-
сов, работающих холодным воздухом, показали, что при одинаковых
усилиях ковки среднему расходу пара 1 1000 кг!час соответствует
расход воздуха по всасыванию для большого поршневого компрес-
сора для давления до 10 ат с электрическим приводом, равный
приблизительно 10 м3!квт-ч. С другой стороны, имея в виду, что
в турбине на 1 квт-ч расходуется 5,6 кг пара (стр. 194), получим
среднее отношение затрат энергии при паровом и воздушном при-
водах, равное 2,3 : 1.

Неэкономичность работы паром в сравнении с воздухом обуслов-
лена главным образом потерями вследствие охлаждения пара при
ненапряженной работе, остановках, при передачах смены, из-за

1 AEG-Mitteilungen, 1925.
морозной погоды и т. п. Если, например, принять, что для объема
воздуха 100 л3 при давлении 9 ат температура в условиях нормаль-
ной эксплуатации снижается с 50° до 15°, то объем сокращается
по уравнению.Vi : V2 = 1\ : Т2 до 88,9 ж3. Рассмотрим для срав-
нения 1000 кг насыщенного пара, имеющего при давлении 9 ат
температуру 174° и, соответственно, объем 220 ж3. При охлаждении
до 15° этот объем превращается в 1 м3 конденсата. Таким образом,
сокращение объема происходит для воздуха в отношении 100 : 88,9,
а для пара 100 : 0,455.

Кроме того, объем воздуха может быть значительно увеличен путем
подогрева отходящими газами нагревательных печей. Для пода-
ваемого поршневыми компрессорами воздуха, содержащего масло,
возможен подогрев до 175°. Отсюда, предполагая давление постоян-
ным, имеем, по тому же уравнению, повышение мощности приблизи-
тельно на 40%, евли также принять за основу рабочую темпера-
туру 50°. Свободный от масла воздух от турбокомпрессоров можно
перегревать приблизительно до 250°, что дает повышение мощности
на 60%.’

Экономичность парового привода повышается путем использо-
вания отработанного пара в турбинах. Можно принимать в основу
расчетов, что на 1 квт-ч идет около 16,6 кг отработанного пара при
.давлении 1,1 ата. Без перегрева воздуха соотношение расходуемых
количеств становится равным приблизительно 1 : 1,5. Перед тур-
биной целесообразно ставить аккумулятор отработанного пара, как
это показано на фиг. 136.

Если отработанный пар может быть использован для отопления,
то, благодаря использованию теплоты испарения, паровой привод
«становится экономичнее воздушного. Поэтому строились установки,
работающие летом сжатым воздухом, а зимой — паром. Для пере-
ключения на трубопроводах ставятся соответствующие вентили.

Чисто гидравлический привод

До тех пор, пока применялись насосно-аккумуляторные станции
с грузовыми аккумуляторами, недостатки' которых перечислены
на стр. 75, чисто гидравлические ковочные прессы строились редко.
Неудачный опыт применения этих аккумуляторов в кузнечном про-
изводстве, тяжелый ход рукояти распределителя, приводивший
•к утомлению оператора, и обусловленная самой природой рабочей
«среды медленная — по сравнению с паровым приводом — ковка за-
трудняли распространение чисто гидравлического привода.

Равным образом неудачны были приводы насосов, выполняв-
шиеся при средних мощностях от 300 до 400 л. с., не с редукторными,
а с ременными передачами при диаметре шкивов от 4 до 5 м.

Соотношение принципиально изменилось после того как были
радикально усовершенствованы насосно-аккумуляторные станции,
главным образом в связи с введением воздушно-гидравлических
аккумуляторов, а также с изменением распределителей, которыми
в настоящее время управлять так же легко, как и паровыми распре-
делителями. Это привело к тому, что в течение последних 20 лет при
проектировании новых прессов предпочитают чисто гидравлические
ковочные прессы и во многих случаях переделывают паро-гидравли-
ческие ковочные прессы на чисто гидравлические. Насосно-аккуму-
ляторную станцию целесообразно отделить от пресса и разместить
в машинном зале. В случае расширения прессового цеха ее можно
расширить и использовать для большого числа прессов в качестве
группового привода. В этом случае, как правило, удается сильно
сократить стоимость установки, так как не все прессы работают
одновременно. При больших расстояниях до отдельных прессов целе-
сообразно разделять аккумулятор и ставить отдельные воздушные
и гидравлические баллоны непосредственно возле прессов, а насосы
сосредоточивать в одном месте. Тогда можно либо управлять насо-
сами на расстоянии, либо питать аккумуляторы от централи, исполь- .
зуя электрически управляемые распределительные устройства. Гид-
равлические соединительные трубопроводы в этом случае имеют осо-
бенно малые сечения, так как они предназначаются уже не для
пропуска пикового расхода воды, а для значительно более низких
средних расходов. Это размещение исключает также возникновение
гидравлического удара и делает излишней установку амортизаторов
удара.

Преимущество чисто гидравлических прессов заключается в их
экономичности. Кроме того, доказано их превосходство при ковке
крупных поковок, которое заключается в сокращении продолжи-
тельности ковки. Выигрыш времени достигается при грубой ковке
за счет отсутствия ограничений, связанных с величиной единичного
хода; отделочная же ковка идет быстрее под паро-гидравлическими
прессами.

В качестве примера можно привести ковку колонны диаметром
520 мм и длиной 19 м из слитка весом 38 т под паро-гидравлическим
прессом усилием 2000 т, для которой требовалось семь нагревов. Для
той же работы потребовалось пять нагревов после того как пресс
был переделан на чисто гидравлический.

Производственные расходы для паро- и чисто гидравлических
прессов практически проще всего сравнить, рассматривая одну
и ту же работу на том и другом прессах с одинаковыми рабочими
усилиями и определяя расход электроэнергии и пара. Но такие исход-
ные условия редко существуют в одном цехе, а данные, получаемые
на разных предприятиях, весьма неточны. Поэтому обычно ограни-
чиваются теоретическим сравнением.

Примем, например, что на ковочном прессе усилием 2000 т должно'
быть осуществлено 10 отдельных ходов с глубиной вдавливания бойка
до 100 мм-, потребление пара составит около 23 ж3. При этом будем
считать, что давление пара равно 10 ата и ход поршня мультипли-
катора равен 1300 мм при диаметре парового цилиндра 1500 мм.
Возвратные цилиндры расходуют дополнительно 9,75 лН при диаметре
каждого из двух цилиндров 880 мм. Действительный возвратный
ход составляет 200 мм, тогда как объем пара, необходимый для совер-
шения возвратного хода, соответствует возвратному ходу 800 мм.
При к. п. д. д = 0,8, учитывающем потери, вызванные мертвыми
пространствами, сжатием воды, воздушными включениями, упругой
деформацией пресса и неплотностями,общее потребление парасоставит
41 м3, или 225 кг при давлении 10 ата. По данным, приведенным
на стр. 194, такой расход пара в турбине соответствует выработке
40 квт-ч электроэнергии.

Расход воды высокого давления на ту же работу при к. п. д.
д = 0,85 составит около *1425 л (см. стр. 81), что соответствует
расходу электроэнергии около 10 квт-ч. Таким образом, затраты-
энергии в виде электрического тока и пара относятся как 4:1.

Если же возвратные цилиндры паро-гидравлического ковочного
пресса приводятся гидравлически, то соотношение изменяется при-
близительно до 3:1.

При сравнении стоимости пара и электроэнергии величины не-
сколько смещаются, большей частью в пользу паро-гидравлического-
пресса. Если основываться, например, на данных одного крупного
прессового цеха, по которым 1 т пара стоит 2,50 марки, а 1 квт-ч
электроэнергии 0,025 марки, то отношение 4 : 1 изменяется на 2,25 : 1.

Все сопоставления сделаны исходя из того, что для преодоления
сопротивления деформации поковки необходимо полное усилие пресса.
Но это допущение для большей части рабочего времени неверно.

Так как давление пара регулируют дросселированием по мень-
шему сопротивлению деформации поковки, тогда как при чисто-
гидравлическом приводе для всех работ применяется полное давле-
ние, то можно рассчитывать на существенное изменение соотношения
снова в пользу паро-гидравлического привода. Так что в известных
условиях паро-гидравлический привод экономически выгоднее чисто
гидравлического.

Из этих соображений следует, что при малом сопротивлении
поковки работа, затраченная на чисто гидравлическом прессе, может
во много раз превышать полезную работу и что к. п. д. очень низок,
если не используется полное усилие. Поэтому для повышения эко-
номичности при ковке мелких деталей всегда следует мощные чисто-
гидравлические прессы делать трехцилиндровыми (фиг. 137), снабжая
их вспомогательным распределителем для получения трех разных
ступеней усилия. Двухцилиндровое исполнение со средним холо-
стым направляющим цилиндром для чисто гидравлических прессов
неприемлемо.

Чисто гидравлические одноцилиндровые прессы с двумя ступе-
нями не могут быть рекомендованы, так как капиталовложения для
них выше, чем для трехцилиндровых прессов, а вместо трех сту-
пеней усилия имеются лишь две. Кроме того, на верхней ступени
усилия существует ограничение в осуществлении отдельных ходов,
причем число ходов получается несколько ниже из-за промежуточ-
ного включения мультипликатора. Эта схема может быть принята
лишь при переделке паро-гидравлического ковочного пресса на чисто
гидравлический, если речь идет ободноцилиндровых прессах с рабо-
чим давлением воды от 400 до 500 кг/см2.

Чтобы определить наибольшее потребление воды высокого давле-
ния для чисто гидравлического ковочного пресса, необходимо за-

Фиг. 137. Чисто гидравлический трехцилинд-
ровый ковочный пресс усилием 6000 т (Hyd-
raulik G. m. b. Н., Duisburg).

даться средним числом хо-
дов за один рабочий период,
глубинами вдавливания бой-
ка и соответствующими ве-
личинами возвратных ходов.
Определив средний расход
воды в минуту и введя к. п.д.
порядка т) = 0,8, находят
потребную производитель-
ность насосов.

В табл. 25 даны получен-
ные из практики величины
чисел ходов и длины ходов
для ковочных прессов при
длительной работе, а также
необходимые мощности насо-
сов и целесообразные разме-
ры воздушно гидравлических
аккумуляторов.

При постоянной мощно-
сти насосов, путем пропор-
ционального изменения дли-
ны хода получают большие
или меньшие числа ходов,

границы которых при черно-
вой ковке лежат в пределах
от 20 до 30, а при отделоч-

ных работах — в пределах

от 40 до 60. Приведенные средние числа ходов можно принимать

также за основу для проектирования котельных и компрессорных

установок для паро- или воздушно-гидравлических ковочных

прессов.

Чисто гидравлические ковочные прессы с насосно-аккумулятор-
ными станциями, где вместо поршневых насосов применялись бы цен-
тробежные насосы, в Германии до настоящего времени не строились.
Но такого рода насосно-аккумуляторные станции известны, напри-
мер, у приводов прессов для штамповки котельных днищ, высадки
концов труб, испытания бесшовных и сварных труб, у гидравличе-
ских устройств металлургических заводов и во многих других слу-
чаях. Центробежные насосы, несмотря на то, что их стоимость очень
Таблица 25

Параметры ковочных прессов и их приводов чисто гидравлического типа

Размеры пресса						Загрузка пресса при черновой ковке			Привод пресса		
g £ ий .	плушке-	sX	возврат- икеров	уравно- Ш.ИХ ов в мм	давление	ю © Ж	ход в мм	© и  ;Х	оды высе- ления при 1 л/мин	J3  =	CS
Номинал усилие в	Диаметр pa в мм	Максима ход в мм	Диаметр HIJX илу! В ММ	Диаметр вешиваю плунжер.	Рабочее в кг/см2	Число хс в минуту	Рабочий	Возврати в мм	Расход в кого дав. т| = 0,9 i	Общая м насосов I	Объем а тора в л
100	255	400	80		200	30	30	50	60	35	50
200	360	450	НО		200	28	40	60	145	85	120
315	440	500	2x95		200	26	50	70	250	150	200
400	510	600	2x110		200	24	60	85	370	220	300
500	570	700	2x120		200	22	70	100	490	290	400
630	620	800	>.2x135		200	20	80	115	610	340	500
800	720	900	2x155		200	18	90	130	830	460	650
1 000	800	1000	2x170		200	16	100	145	1000	560	800
1 250	880	1200	2x185		200	14	110	160	1175	650	900
1 600	980	1400	2x200		200	12	125	180	1400	780	1100
2 000	3x655	1600	2x230		200	10	140	200	1750	975	1400
2 500	3x735	1800	2x260		200	9	155	220	2175	1200	1800
3 150	3x800	2000	2x280		200	8	170	240	2540	1400	2200
4 000	3x925	2200	2x290	2x170	200	7	185	260	3170	1750	2800
5 000	3x1030	2400	2x320	2x200	200	6	220	280	3630	2000	3600
6 300	3x925	2600	2x290	2x180	300	5	225	320	2750	2300	3000
8 000	3x1065	2800	2x340	2X200	300	4,5	250	360	3660	3000	4000
10 000	Зх 1200	3000	2x370	2x240	300	4	275	400	4450	3700	5000
16 000	3x1460	3200	2x400	2x340	300	3,5	300	450	6270	5200	7500

невелика, уход за ними и их содержание дешевле, чем при плун-
жерных насосах, применяются относительно нечасто ввиду низкого
к. п. д., который редко превышает 70%, тогда как у плунжерных
насосов к. п. д. составляет приблизительно 90%. Еще хуже соот-
ношение при холостой работе.

Так как к. п. д. центробежных насосов зависит от производитель-
ности и конечного давления, то создаваемые ими давления обычно
лежат в пределах 30 и 120 кг/см2. Поэтому для ковочного пресса
применение центробежных насосов мыслимо только при большой
производительности, когда потери холостого хода могут поддержи-
ваться в приемлемых пределах отключением гидравлической муфты.
Повышение давления воды, используемой в прессе, может осущест-
вляться либо мультипликатором, либо последовательным соединением
нескольких насосов.

Имеются примеры применения центробежных насосов в США.
Известно \ например, что ковочный пресс усилием 14 000 т

1 Journal of the Iron and Steel Institute, London, 1949, March.
работает от трех последовательно включенных центробежных
трехступенчатых насосов с перепадом по 130 кг!см\ при
'3600 об/мин.

Электро-гидравлический привод

Преимущества электро-гидравлического привода ковочных прес-
сов в сравнении с чисто гидравлическим заключаются в точном соот-
ветствии расхода энергии сопротивлению деформации поковки,,
в автономности привода и в том, что можно избежать протяженной
сети трубопроводов, постоянно находящейся под давлением, тре-

Фиг. 138. Насосная установка для непосредственного привода ковоч-
ного пресса усилием 1500 т (Davy Brothers Ltd., Sheffield).

бующей ухода и с которой часто сопряжены большие потери воды вы-
сокого давления из-за неплотности распределительных клапанов.

В то время как за последние 10—15 лет в Германии и США все
более переходят на чисто гидравлический привод, в Англии для ко-
вочных прессов предпочитают прямой насосный привод (фиг. 138).
Причиной этого является отчасти то, что в Англии все еще попу-
лярна двухцилиндровая конструкция со средним холостым напра-
вляющим цилиндром. Эта конструкция, как указывалось выше, для
прессов с насосно-аккумуляторным приводом неэкономична, по срав-
нению с трехцилиндровой схемой, ввиду невозможности применения
ступеней усилия. В Германии опыт с трехцилиндровыми прессами
дал хорошие результаты. Эти прессы уже, чем двухцилиндровые,,
но габаритная высота их относительно больше из-за большей высоты
гильз для колонн, необходимой для направления подвижной попе-
речины. Долговечность уплотнений плунжеров у обеих конструкций
одинакова, если сравнивать прессы, у которых усилия от плунжеров
передаются поперечине посредством пестов. Можно создать трех-
цилиндровый пресс со средним направляющим хвостовиком (см.
•фиг. 33), распределив ступени давления так, чтобы хвостовик раз-
местился во внутреннем плунжере, но с этим связан недостаток,
выражающийся в увеличении ширины верхней поперечины и повы-
шении удельного давления па грундбуксы у среднего цилиндра.

Преимущества непосредственного насосного привода в основном
заключаются в уже отмеченных особенностях. Экономия энергии
по сравнению с чисто гидравлическим прессом со ступенями усилий
также весьма велика. Ее можно, как и в предыдущих примерах,
доказать только расчетом, определяя для данной поковки (по диа-
граммам усилий во времени) числа ходов, рабочую и холостую часть
хода и затраченную работу.

Недостатками непосредственного насосного привода являются
большие габариты насосов и относительно малая рабочая скорость
пресса, которая, однако, у трехцилиндрового пресса со ступенями
усилия повышается в том же отношении, в каком снижается усилие.
При медленной работе, как например при осадке, возникает еще
то затруднение, что часть подаваемой насосами воды высокого давле-
ния должна быть отключена, а также при длинных ходах, так как
в этих случаях накопленная маховиками насосов работа недоста-
точна для отдачи необходимой мощности.

Что касается устройства насосного привода, то на первый взгляд
оно представляется более простым и дешевым, чем при чисто гидра-
влическом приводе. Но здесь необходимо учесть, что вода высокого да-
вления для возвратных ходов, передвижения стола, подъемников,
сервомоторов и т. п. берется, как правило, из имеющейся магистрали
высокого давления. Если же для работы этих вспомогательных
устройств необходима установка специальной насосно-аккумуля-
торной станции, то стоимость пресса с чисто гидравлическим при-
водом будет, как правило, ниже.

Описанный на стр. 104 непосредственный масляно-гидравличе-
ский насосный привод отлично зарекомендовал себя у прессов, слу-
жащих для холодной штамповки, например, прессов для глубокой
вытяжки, гибочных и чеканочных прессов, а также прессов для обра-
ботки пластмасс. Насколько он подходит для ковочных прессов,
покажет время. Преимущества его заключаются в небольшой куба-
туре помещения, упрощении управления путем регулирования про-
изводительности насосов и их реверсирования и, наконец, в исполь-
зовании насосов для привода всех вспомогательных устройств пресса;
недостатки —в необходимости применять масло и в чувствительности
насосов к небрежному уходу. Возможности ухода за ковочными прес-
сами вообще невелики; во время работы с односторонним надавли-
ванием на поковку они часто подвергаются сотрясениям. Они стоят
в горячих цехах, где пыль легко осаждается на поверхности сколь-
жения плунжеров. Таким образом очень трудно сохранять масло чи-
стым и избежать небольшой течи через уплотнения. Когда просачи-
вается вода, то она испаряется или стекает и впитывается; масло же
сгорает или же медленно разрушает фундаменты.

Фиг. 139. Ковочный пресс усилием 3509и с кривошипным мульти-
пликатором (Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).

Описанные на стр. 111—116 реечные и винтовые электро-гидрав-
лические мультипликаторы1 известны лишь в единичных исполне-
ниях. Они не получили большого распространения, так как для их
работы необходим привод по схеме Г—Д с маховиком на валу гене-
ратора, что связано с весьма высокой стоимостью оборудования.
Однако это решение заслуживает внимания в тех случаях, когда,
например, наряду с ковочным прессом усилием 6000 т такой агрегат
(иногда в технической литературе их называют агрегатами Ильгнера)
может быть использован также в качестве привода прокатного стана.
Попытки создать привод с нормальным электродвигателем и муфтой
включения пока не дали удовлетворительных результатов.

1 Comptes Rendus des Journees de la Grosse Forge, Paris. 27—29 . 5, 1948.
Ковочные прессы с кривошипными электро-гидравлическими
мультипликаторами (фиг. 139) строятся одностоечной и четырехко-
лонной конструкции для усилий от 100 до 1500 т. Они хорошо заре-
комендовали себя и особенно подходят для ковки валов, осей, бара-
банов, колец и т. п., так как при такой работе нет необходимости
в переключениях распределителя при каждом ходе. Число ходов
пресса можно менять, регулируя число оборотов электродвигателя;
оно доходит, в зависимости от размеров пресса, до 100 в минуту.
Эта автоматическая ковка при таких высоких числах ходов, какие
обычны лишь для молотов, чрезвычайно повышает производитель-
ность при одновременной разгрузке оператора. Достоинство ука-
занных прессов заключается также в точном соблюдении глубины
вдавливания. Это позволяет значительно сокращать припуски на
обработку поковок. Так, например, под прессом усилием 350 т из
слитка хромоникелевой стали со стороной квадрата 190 мм был
откован вал диаметром от 30 до 150 мм и длиной 1800 мм с припуском
па обработку 4 мм, причем допуск по диаметру был равен лишь
1 —1,5 мм. Этот допуск был обусловлен постепенным охлаждением
поковки и возраставшей вследствие этого значительной деформации
станины пресса.

Для суждения об экономичности была произведена эксперимен-
тальная ковка под двумя установленными рядом одностоечными прес-
сами усилиями 300 т с паро- и электро-гидравлическим приводами.
Под каждым из прессов на протяжении 1 часа был прокован с двумя
нагревами слиток; в одном случае измеренный расход электроэнер-
гии составил 16 квт-ч, в другом случае расход пара составил 1050 кг.
Принимая стоимости электроэнергии и пара (по данным стр. 201)
0,025 марки/квт-ч и, соответственно 2,5 марки/m, получим отно-
шение стоимости 1 : 6,5 \

О потерях, которых можно ожидать при чисто гидравлическом
приводе, можно судить по показаниям монометра, дающего на боль-
шей части продолжительности ковки давление в рабочем цилиндре,
равное одной трети от наибольшей величины. Неучтенной здесь
остается большая экономия во время остановок.

Б. СНЯТИЕ ДИАГРАММ РАБОТЫ КОВОЧНЫХ ПРЕССОВ

Испытания ковочных прессов и их приводов осуществляются
снятием диаграмм. Различают диаграммы: давление — путь, время —
путь и давление — время, записываемые индикаторами, ходографами
и самопишущими манометрами.

Индикаторы, конструкция которых подобна индикаторам для
поршневых двигателей, присоединяют к гидравлическим цилиндрам
через отверстия для водоспускных пробок или воздухоспускных,
вентилей.

1 Zeitschrift fur Metallkunde, 1955, Н. 6, S. 405—414 Werkstattstechnik und Ma-
schinenbau, 1955, H. 10, S. 515—520.
Фиг. 140. Повышение давления пара в мульти-
пликаторе ковочного пресса усилием 1200 т (Dae-
len: «Stahl und Eisen», 1898, № 18).

0Ви.вка

Чернобая ковка

Черновая ковка.

0,5

ходов/2,8мин=1,8ходов/мин

36 ходов/4,3мин=в,5ходов/мин

0

г

12

4

8

10

6

14

^128ходов/5,5ми/.

23 ходов/мин'



Полный ход а

Фиг. 141. Диаграммы зависимости пути от времени (в малом и увеличенном
масштабах) для ковочного пресса усилием 2000 т (Kalkhof: «Stahl und Eisen»,
1931, №32).

Отделка

16	13

мин
Ходографы служат для определения скоростей
плунжера. Они должны обеспечивать наряду с за-
писью всего хода также запись части хода (на-
пример, рабочего хода) в увеличенном масштабе
(фиг. 141),

Таблица 26

Ковка внитрен-
.неи труды ст во-
ра см

[Чернобая ковка

Данные к индикаторным диаграммам по фиг. 140

№ диа- граммы	Поверхность контакта в мм	Сечение слитка в мм		Давление пара в линии в ат	Состояние и цвет накала поковки
1	260x320	260x260		4,2	Сильно нагрет, жел- тый
2	260X320	260X260		4,2	Немного остывший, темно-желтый
.3	260x320	260X260		4,2	Более остывший, крас- ный
4	110x320	300 >	(110	4,4	Темно-красный
5	110x320	300x110		4,4	Более остывший, ко- ричневый
6	110x320	300 >	<110	4,3	Более остывший, почти черный
7	260X320	260X260		4,3	Умеренно нагретый
8	780X320	—		4,2	Красный

Самопишущие манометры, с целью легкого
распознавания различных чисел ходов, выполня-
ются с переменной скоростью подачи бумаги; на
многих заводах ими регистрируют общую работу
ковки, с тем чтобы руководитель производ-
ства имел возможность в конце дня точно про-
контролировать рабочие процессы. Эти аппараты
могут быть установлены в стороне от пресса,
тогда как индикаторы и ходографы ставят непо-
средственно па ковочном прессе и поэтому их
применяют относительно редко.

На фиг. 142 приведен образец записи диа-
граммы последовательности ковки орудийного
ствола, в которой шаг между перфорациями
соответствует 0,5 минуты.

На фиг. 143 показаны индикаторные диа-
граммы паро-гидравлического ковочного пресса
усилием 1200 т; из них следует, что мультипли-
катор работает с полным наполнением, и пар
дросселируется в соответствии с величиной со-
противления поковки.

14 Мюллер 1715

Отделочная
ковка

'^Чер.чоВая
fer ковка

Отделочная
ковка

Черновая
ковка

Смена бойков

Черновая
ковка

Вырудка пороков
поковка

Отделочная
ковка

Г

Фиг. 142.
Повышение давления в начале хода поршня мультипликатора
происходит от поступления пара в нижнее тормозящее и амортизи-
рующее пространство, откуда он попадает в паровой цилиндр лишь

Фиг. 143. Индикаторные диаграммы парового и гидравлического цилинд-
ров мультипликатора для ковочного пресса усилием 1200 т (Kalkhof:
«Stahl und Eisen», 1931, № 32).

после короткого перемещения поршня с сильным падением давления.
Дросселирование отработанного пара при изменении направления
движения поршня мультипликатора вызывается разгрузкой рабочего

Фиг. 144. Индикаторные диаграммы парового цилиндра мультипли-
катора и одновременно снятые диаграммы «путь — время» и «давле-
ние— время» для ковочного пресса усилием 2000 т (Kalkhof: «Stahl
und Eisen», 1931, № 32).

цилиндра, лишь после которой открывается наполнительный клапан.
Сравнивая затраченную и полезно использованную работу по
диаграммам давления пара и усиления, можно легко найти
к. п. д. парового мультипликатора, а посредством осадки свинцо-
вого образца определить к. п. д. установки в целом. Потери
обусловлены трением в уплотнениях, неплотностями, сжимаемостью
воды и воздушными включениями в цилиндрах и трубопроводах.

На фиг. 143 и 144 сопоставлены диаграммы, снятые одновременно
индикатором и самопишущим манометром у мультипликатора, а также
диаграмма, записанная ходографом, у ковочного пресса; отдельные
пики ее позволяют различить следующие один за другим единичные
ходы. Четко видно совпадение диаграмм между собой; по ним можно
рассчитать пиковую нагрузку пресса и найти скорости при холостом
ходе, на протяжении действия рабочего усилия и при возвратном
ходе, а также потери времени при переключениях и при переме-
щении поковки.

14*
Глава 7

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ ДЛЯ КОВОЧНЫХ ПРЕССОВ

К вспомогательным машинам для ковочных прессов относятся
краны, кантователи с электрическим приводом, захваты, кузнечные
манипуляторы, устройства для ковки турбинных дисков, машины для
закручивания коленчатых валов и гидравлические подъемники.

А. КОВОЧНЫЕ КРАНЫ

При кантовании и транспортировании слитков обычно совместно
работают два крана, на крюках которых подвешены кантователи
с простой пластинчатой цепью. Кантователи работают от электро-
привода и поворачивают слиток с помощью цепи.

Чтобы иметь возможность перемещать в обе стороны и кантовать
под прессом также короткие слитки большого диаметра, нужно,
чтобы краны подводились один к другому как можно ближе, на-
сколько это допускают размеры прессов и кантователей. Этим тре-
бованиям и определяется конструкция кранов, отличающаяся от
обычной. Кроме того, особенностью ковочных кранов являются пре-
дохранительные устройства, предотвращающие передачу рабочего
усилия пресса на кран. Для этого канаты крана снабжают пру-
жинной подвеской, а крюк крана подвешивается к обойме также на
пружинах. Наконец, подвеска канатов связана с тормозом, так что
последний, в случае перегрузки, автоматически ослабляет торможе-
ние, и слиток несколько опускается, пока не снимется перегрузка.

Ковочные краны лучшей конструкции показаны на фиг. 145 и 146.
Оба ковочных крана имеют одинаковую грузоподъемность и передви-
гаются по общему подкрановому пути. Небольшое расстояние, на
которое кран подводится к прессу, достигнуто отнесением тележки
с ходовыми колесами под главные балки моста и особой конструк-
цией крановых тележек. Несмотря на большую грузоподъемность
кранов, минимальное расстояние между их главными крюками ока-
зывается весьма небольшим.

Другое решение, осложненное установкой ковочного пресса
в уже существовавшем пролете цеха и использованием имевшихся
кранов, показано на фиг. 147. Подкрановый рельс а малого крана
расположен несколько выше рельса b большого крана, так что попе-
речная балка малого крана может частично располагаться над попе-
речной балкой большого. Продольные балки большого крана располо-
жены над поперечными балками, чтобы сделать возможным близкий

Фиг. 145. Ковочный кран с главными вспомогательными тележками
(Demag A. G., Duisburg).

подвод малого крана. Обоими кранами управляет один крановщик
с приподнятого над уровнем пола и находящегося поблизости от
пресса пульта. При этом крановщик хорошо видит и поковку и пресс.

Фиг. 146. Ковочный кран с двумя тележками, перемещающимися по
параллельным балкам. Грузоподъемность главной тележки 200 т, вспо-
могательной — 50 т (Demag A. G., Duisburg).

На фиг. 148 схематически показаны краны для ковочного пресса
усилием 10 000 т. Два главных крана грузоподъемностью по 200 т
перемещаются по общим подкрановым балкам. Над ними, совершенно
независимо, перемещается вспомогательный кран грузоподъемностью
100 т, управляемый из кабины одного из главных кранов.
Фиг. 147. Приспособление кранов для работы в реконструированном про-
лете ковочного пресса усилием 3000 т.

Фиг. 148. Схема размещения кранов для ковочного пресса усилием 1000 т
(Demag A. G., Duisburg).
Фиг. 149. Мостовые краны к ковочному прессу усилием 15 000 т (MAN, Niirnberg,
ZVD1, 1931, № 43).
На фиг. 149 показаны два крана ковочного пресса усилием 15000 т.
Пролет кранов 30 м, грузоподъемность главной тележки 300 т. Рядом

Фиг. 150. Размещение тележек крана
по фиг. 149.

с главной тележкой, по вспомо-
гательным балкам, перемещается
вспомогательная тележка грузо-
подъемностью 100 т, используе-
мая, между прочим, при выемке
поковок из печи для подачи их
к прессу. Кранами можно упра-
влять либо из низко подвешенной
к мосту крана кабины, либо со
стационарного пульта.

Вспомогательная тележка, ко-
торую прежде обычно объединяли
с главной тележкой, в кранах
новых конструкций перемещается
по отдельным балкам, параллельно
главной тележке. Это не только
позволяет применять меньшую

тележку для малых грузов, но дает возможность независимого
использования малого крюка для вспомогательных работ при
ковке и для кантования поковок \

Б, КАНТОВАТЕЛИ И ЗАХВАТЫ

На фиг. 151 показан подвесной крановый кантователь с электри-
ческим приводом. Чтобы обеспечить податливость при ударах во
время кантования и ковки, кантователь подвешен на пружинах.
Калиброванная цепь кантователя, ввиду высокой температуры поко-
вок, изготовлена из высококачественной стали. Цепная звездочка
приводится от обычного электродвигателя через червячный редуктор
и двойные пары цилиндрических колес; ток подводится по гибкому
кабелю, который автоматически сматывается с барабана, располо-
женного на тележке, при опускании кантователя и вновь наматывается
на него при подъеме. Чтобы предотвратить перегрузку электро-
двигателя, когда поковка внезапно зажимается прессом, передача
снабжена фрикционной перегрузочной муфтой; электромагнитный
тормоз привода удерживает поковку в любом положении. Изобра-
женный кантователь грузоподъемностью 15 т имеет приводной
электродвигатель мощностью 12 л. с. и 950 об/мин. Передача выпол-
нена для скорости кантования 8,5 м!мин.

Захваты для транспортирования поковок также подвешиваются
к крюкам кранов и снабжаются запорным рычагом, управляемым
от руки, или действующим автоматически. При заложенном замы-

1 См. также «Elektrotechnische Zeitschrift», 1955, Januar 21, S. 1-4. Прим,
перев.
кающем рычаге по фиг. 152 захват открыт. Когда он посажен на сли-
ток или поковку, то замыкающий рычаг можно легко освободить
(фиг. 153). При подъеме кранового крюка губки замыкаются. Клеще-
вые рычаги изготовляются из толстого листового материала; ва-
лики а — сквозные. С каждым из двух рычагов b валиком d связан

Фиг. 151. Электрический кантователь грузоподъемностью 15 т.
(Demag, Duisburg).

один из двух рычагов с. У захватов, которые должны укладывать по-
ковки или ставить их вертикально, в рычаг вставляют быстросме-
няемые зажимные губки е.

На фиг. 154 показан захват с автоматическим размыкающим
устройством в виде запорной защелки. Движением защелки управ-
ляет кулисный механизм, действующий от цилиндра f. При подъеме
или опускании точки g запорная защелка делает попеременно малое
и большое движения вверх и вниз, направляемые прорезью h. Грузо-
подъемность наибольшего из осуществленных захватов 150 т.

В. КУЗНЕЧНЫЕ МАНИПУЛЯТОРЫ

Для изготовления турбин и генераторных, гребных и коленча'
тых валов, колонн, осей и тому подобных деталей применяют мани-
пуляторы, с помощью которых слиток, зажатый в клещи, можно
передвигать в процессе ковки вдоль продольной и поперечной осей
пресса, устанавливать в нужное положение по высоте, поворачи-
вать вокруг собственной оси и наклонять. При этом, когда бойки
нажимают на поковку, нужна всесторонняя свобода перемещения
и мягкая податливость в направлении нажатия. От приводных орга-
нов требуется, чтобы при передвижении манипулятора и кантова-
нии он мог быстро приостанавливаться, реверсироваться и изменять
скорость.

Манипуляторы строятся в двух исполнениях: со свободным пере-
движением во всех направлениях (безрельсовые) либо со связан-
ным ходом (рельсовые). Первая конструкция применяется, как
правило, для малых поковок, которые вынимаются манипуляторами
из печи, а после ковки складываются в стороне от пресса. Вторая
конструкция применяется при условии транспортировки поковок
кранами, которые всегда должны быть предусмотрены для разнооб-
разных работ под ковочным прессом, еще более повышая произво-
дительность, обеспечиваемую манипулятором.

На фиг. 155 и 156 показан безрельсовый манипулятор, обслу-
живающий одностоечный пресс усилием 600 т. Он состоит в основном
из главной рамы с передними колесами, механизма передвижения
с гидравлической рулевой передачей на ведущем заднем колесе,
подъемной рамы с клещевым захватом, цилиндра, управляющего
открытием и закрытием клещей, привода вращения последних,
подъемного цилиндра с системой рычагов, масляного насоса с элек-
тродвигателем и места водителя с приборами управления.

Главная рама сварена из стальных профилей. Передние колеса
со сплошными резиновыми шинами вращаются на конических роли-
ковых подшипниках. Привод передвижения манипулятора осуще-
ствляется от электродвигателя с контактными кольцами; вращение
передается через червячный редуктор и дифференциал к двум задним
колесам, имеющим также резиновые шины. Тележка с механизмом
передвижения имеет шарнирное соединение с поворотным шкворнем,
так что оба колеса могут приспосабливаться к неровностям пола.
На верхнем конце поворотной цапфы посажено зубчатое колесо,
находящееся в зацеплении с рейкой гидравлического цилиндра руле-
вого управления. Последним управляют посредством рулевого колеса,
находящегося перед сиденьем водителя и соединенного планетарной
передачей с золотниковым распределителем.

На подъемной раме расположены опоры вращающегося хобота.
К переднему фланцу хобота приболчены клещи. Их губки закреплены
в клещевых рычагах подвижно и имеют возможность самоустанавли-
ваться соответственно форме поковки. Клещи действуют от масляного
Фиг. 155. Безрельсовый манипулятор» грузоподъемностью 5 т в работе
у ковочного пресса усилием 600 т (Dango-Dienenthal, Siegen).

Фиг.

156. Манипулятор по фиг. 155 вынимает слиток из печи.
цилиндра, который, в зависимости от размеров манипулятора,
устанавливают либо на подъемной раме, либо на самом хоботе. Для
вращения хобота на поворотной раме установлен редуктор с ци-
линдрической передачей и привод от электродвигателя с контактными
кольцами. В приводе хобота предусматривают пластинчатую муфту,
допускающую вращение электродвигателя при ковке круглых тел
без повреждения шестерен в момент кратко-

в прессе и

временного зажатия изделия
остановки хобота.

Для подъема и опускания
рамы служит закрепленный

подъемной
на главной

а

Фиг. 157. Безрельсовый кузнечный манипулятор.

раме масляный цилиндр, создающий при помощи четырех угло-
вых рычагов параллельное перемещение двух пружинных под-
весок подъемной рамы (фиг. 157). Подъемная рама связана с угло-
выми рычагами посредством вертикальных штырей с пружинами.
Такая подвеска по схеме шарнирного параллелограмма обеспечи-
вает одновременное подрессоривание рамы в горизонтальном и в вер-
тикальном направлениях.

Для питания масляных цилиндров на манипуляторе имеется при-
водимый от электродвигателя масляный насос, работающий при
давлении до 75 кг!см?. При возникновении максимального давле-
ния производительность насоса переводится на ноль путем авто-
матического регулирования хода поршней.
В непосредственной близости от руки водителя размещены золот-
ники управления масляными цилиндрами и пускатели электродви-
гателей. Электродвигатель передвижения манипулятора включается
контроллером с педальным переключением. Электродвигатели пере-
движения и вращения хобота и все главные пускатели находятся
в закрытом электрошкафу.

Ток подводится к манипулятору по гибкому кабелю, спускающе-
муся с поворотного ролика, проходящего по нескольким обводным
роликам и натягиваемого противовесом. Основные размеры безрель-
совых кузнечных манипуляторов грузоподъемностью 2,5 и 5 т
даны на фиг. 157 и в табл. 27.

Таблица 27

Основные размеры безрельсовых манипуляторов по фиг. 157

Фирма Dango Dienenthal, Siegen

На фиг. 158—160 показан рельсовый манипулятор для слитков
весом до 12,5 т. При помощи такого манипулятора можно ковать
и более тяжелые изделия, поддерживая их с другой стороны пресса
(противоположной манипулятору) простой опорой в виде ролика.
Все движения машины осуществлены от электроприводов. Только
открытие и замыкание клещей осуществляется пневматическим ци-
линдром, расположенным позади молота. Воздух к пневматиче-
скому цилиндру подводится от стационарной компрессорной уста-
новки по шлангу. Все усилия от пресса как в вертикальном, так
и в горизонтальном направлениях передаются через пружины; в
приводах хобота и передвижения манипулятора предусмотрены
фрикционные предохранительные муфты, проскальзывающие при
перегрузках. Подъемное устройство манипулятора осуществляет
подъем и опускание клещей параллельным перемещением, без на-
клона; наряду с этим возможен и поворот клещей в горизонтальной
и наклонение в вертикальной плоскости. Хобот может работать с
четырьмя разными скоростями вращения и имеет два приводных
электродвигателя. Место водителя расположено на боковой сто-
роне рамы, чтобы машинист мог хорошо видеть положение поковки
по высоте и обмениваться
сигналами с оператором,
работающим у пресса.

На фиг. 161 показан паро-
гидравлический ковочный
пресс усилием 1000 т, обслу-
живаемый двумя рельсовы-
ми манипуляторами с элек-
трическим приводом. Такое
сочетание удобно, например,
при ковке осей в поточном
производстве. Второй мани-
пулятор захватывает поков-
ку за готовый конец, так
что нет необходимости ее по-
ворачивать.

На фиг. 162 показан рель-
совый манипулятор с гидра-
влическим приводом. Клещи
и хобот вращаются в опор-
ной гильзе, подвешенной на
четырех тягах и имеющей
возможность смещаться во
всех направлениях благодаря
сферической конструкции
опор. Передняя и задняя
пары тяг могут подниматься
и опускаться независимо друг
от друга путем соответствую-
щего поворота валов с кри-
вошипами, что позволяет
наклонять клещи в верти-
кальной плоскости. При сме-
щении валов в осевом напра-
влении параллельно смеща-
ются или поворачиваются в
горизонтальной плоскости
клещи. Закрытие, подъем или
опускание, боковое смещение
и вращение хобота, равно
как и передвижение рамы
манипулятора на колесах
производится от гидравличе-
ских цилиндров, питаемых
через распределители водой
высокого давления из акку-
мулятора.

Фиг. 158. Безрельсовый манипулятор с электроприводом (Demag, Duisburg).
Фиг. 159. Безрельсовый кузнечный манипулятор с электропри-
водом для слитков весом до 12,5 т (Demag, Duisburg).

Фиг. 160. Кузнечный манипулятор по фиг. 160 и чисто гидравличе-
ский ковочный пресс (Hydraulik, Duisburg).


Для наполнения аккумулятора, работающего под давлением 50—
100 кг/см2, служит водяной насос с нормальным приводным электро-
двигателем. Центральный привод и возможность аккумулирования
воды высокого давления дают возможность осуществлять очень

Фиг. 161. Ковочный пресс усилием 1000 т с двумя манипуляторами
(Davy Brothers Ltd., Sheffield).

быстрые движения при относительно небольшой мощности электро-
двигателя. Движения поршней можно легко приостанавливать,
реверсировать либо изменять их скорость без применения дополни-
тельных аппаратов управления. Место водителя расположено на
раме сбоку, откуда легко следить за движениями клещей. Размеры
манипуляторов с гидравлическим приводом даны в табл. 28.

Таблица 28

Основные размеры рельсовых гидравлических манипуляторов по фиг. 162

Грузоподъем- ность в кг	Приблизительные размеры в мм								
	а	ь	С	d		е	f'	g	h	i	
2 500	4750	1800	2600	1830	1450	800	300	380	260
4 000	6500	2300	4000	2400	2000	900	400	500	330
7 500	7300	2600	4450	2750	2180	1050	500	580	370
15 000	8500	2900	4900	3150	2600	1200	600	680	450
25 000	9500	3200	5250	3350	2700	1300	700	700	410,

15 Мюллер 1715

Фиг. 163. Гидравлический рельсовый кузнечный манипулятор при ковке
слитка весом 10 000 кг и электро-гидравлический пресс усилием 1500 т
с числами ходов 33 и 50 в минуту, с распределителем для автоматических
ходов (Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).

Фиг. 164. Кузнечный манипулятор по фиг. 163 с клещами для слитка
весом 15 т.
Фиг. 165. Гидравлический рельсовый кузнечный манипулятор для слитков
весом 1000 кг (Hydraulik G. m. b. Н., Duisburg).

Фиг. 166. Ковочный пресс усилием 3000 т с инструментом для ковки
колес и турбинных дисков (Davy Brothers Ltd., Sheffield).
Ковка с использованием ма-
нипуляторов (фиг. 163, 164 и 165)
взамен кранов, в особенности при
серийном изготовлении осей и ва-
лов, приводит к лучшему исполь-
зованию тепла слитка и большому
повышению производительности.
Значительно облегчается также
труд персонала, вследствие чего
существенно снижаются расходы
на рабочую силу и требования
к ее квалификации.

Сообщается \ что под ковочным
прессом усилием 1000 m с исполь-
зованием 5 т кузнечного мани-
пулятора производилась за 1 час
черновая ковка пяти слитков с
квадрата 510 мм на квадрат
200 мм при весе около 3600 кг.
Под прессом такого же усилия с
применением двух 3-т манипуля-
торов отковывается в час в сред-
нем 16 слитков с квадрата 370 мм
на квадрат 150 л/л/ при весе каж-
дого около 1180 кг. В тех же усло-
виях были протянуты слитки квад-
рата 300 мм на квадрат 150 мм в
количестве 256 поковок за 8 час.
при весе 540 кг; таким образом,
на одну поковку приходилось в
среднем меньше двух минут.

Г. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
И ИНСТРУМЕНТ

На фиг. 166 показан паро-гид-
равлический ковочный пресс уси-
лием 3000 т с встроенным инстру-
ментом, успешно применяемым при
ковке колес и турбинных дисков.
Заготовку кладут на поворотный
стол, в центре, где ее раздают к
периферии две нажимные колодки,
которые могут принудительно пе-
ремещаться в суппорте, закреплен-

1 The Iron and Coal Trades Revieew,
1935, 131, p. 237—238.

Фиг. 167. Гидравлический подъ-
емник для поковок и инструмента
(Hydraulik G. m. b. Н., Duis-
burg).
ном на поперечине, причем нагрузка передается центрально. Стол
приводится от электродвигателя через червячную и коническую
пары. Электродвигатель работает безостановочно. Предохранитель-
ная фрикционная муфта в передаче, точно так же, как у электри-
ческих подвесных кантователей, предотвращает перегрузки, которые
могли бы возникнуть при внезапной остановке стола в момент нада-
вливания колодок во время ковки.

Машины для закручивания коленчатых валов представляют собой
устройства, работающие независимо от ковочных прессов; оснаще-
ние ими окупается лишь при серийном изготовлении коленчатых
валов. Машина состоит из неподвижной бабки с открытым зевом
и вращающегося вертлюга; оба узла помещаются на общей раме.
Вертлюг вращается либо от электродвигателя через редуктор, либо
от гидравлического цилиндра через реечную зубчатую передачу. Под-
лежащий повороту кривошип закладывают в вертлюг, а второй
кривошип удерживает неподвижная бабка.

Гидравлические подъемники применяются при ковке для различ-
ных работ, главным образом для подъема подвесного инструмента
для обрезки, зарубки и т. п. Конструкция подъемника ясна из
фиг. 167. Он представляет собой гидравлический цилиндр простого
действия, плунжер которого перемещает блок, создавая на канате
усилие от 5 до 10 т. Для высот подъема более 2 м принимают повы-
шенное передаточное отношение, применяя полиспаст с соответ-
ственно большим числом подвижных блоков.
ПРИЛОЖЕНИЯ

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ КОВОЧНЫЕ ПРЕССЫ УСИЛИЕМ ОТ 5000 ДО 15 000 т

Место установки пресса	Номи- нальное усилие пресса в т	Изготовитель и год выпуска пресса	Тип пресса

Англия			
English Steel Corp. Ltd, Scheffield	7000	Armstrong, 1913	Вначале приводился от па- ровых насосов; в 1934 г. привод был переделан на непосредственный от насо- сов с электродвигателями
W. Beardmore and Co, Glasgow	6000	Duncan Stewart (позже отделе- ние Davy and United Eng. Co.), 1934	Двухцилиндровый	пресс  с хвостовиком; паро-гидра- влический мультиплика- тор
Th. Firth and J. Brown, Scheffield	6000	Davy Brothers, 1911  Франция	Двухцилиндровый	пресс  с хвостовиком; паро-гидра- влический мультиплика- тор
Marrel Freres) Rive de Gier	6000	Breuer, Schuma- cher, 1906	Вначале имел паро-гидра- влический мультиплика- тор, который был заменен винтовым мультипликато- ром с электроприводом
Chatillon — Commen- try, Montlucon	6000	Haniel und Lueg, 1921	Пресс с тремя ступенями усилия; насосы и воздуш- но-гидравлический акку- мулятор
Acieries de la Marine, St. Chamont	6000	—	Пресс устарелой конструк- ции; паро-гидравлический мультипликатор
Acieries de Firminy, Firminy	6000	Horme and Buire, 1914	Паро-гидравлический муль- типликатор
Продолжение

Место установки пресса		Номи- нальное усилие пресса в т	Изготовитель и год выпуска пресса	Тип пресса
Krupp, Essen ё  Krupp, Essen  Krupp, Essen  Dortmund —	МОНТИ-  ,ованы	рован	5 000  15 000  5 000  15 000	Германия  Davy Brothers, 1908  Krupp, 1928  Krupp, 1941  Kreuser— Wag-	Двухцилиндровый	пресс  с хвостовиком; паро-гидра- влический мультипликатор Трехцилиндровый	пресс;  паро-гидравлический муль- типликатор Двухцилиндровый	пресс  с хвостовиком; паро-гидра- влический мультипликатор Двухцилиндровый пресс; на-
Horde  Gutehoffnungs-	£ s о S	5 100	ner, 1932  Schloemann	сосы и воздушно-гидра- влический аккумулятор Трехцилиндровый пресс; воз-
hiitte, Dussel- dorf  Stahlwerk Bra- unschweig  Ruhrstahl AG.,	й  Hat-	5 100  6 000	Schloemann  Hydraulik, Duis-	душно-гидравлический аккумулятор  Трехцилиндровый пресс; воз- душно-гидравлический аккумулятор  Трехцилиндровый пресс; воз-
tingen  Zavody	Klementa		4 500	burg  Чехословакия  Davy Brothers,	душно-гидравлический аккумулятор  Двухцилиндровый	пресс
Gottwalda, Vitkovicy  Zavody	Klementa		6 000	1908  Davy Brothers,	с хвостовиком; паро-гидра- влический мультипликатор Двухцилиндровый	пресс
Gottwalda, Vitko- vicy.  Zavody	Klementa  Gottwalda, Vitkovicy  Zavody V. I. Lenina,		5 000  4 500	1933  Davy Brothers  Davy Brothers,	с хвостовиком; паро-гидра- влический мультипликатор  Двухцилиндровый	пресс
Plzen (6. Skoda)  r 		• ‘	1910	с хвостовиком; непосред- ственный привод от насо- сов; водяная турбина с ма- ховиком
Soc. per I’lndustria		8000—	Италия  Davy Brothers,	Комбинированный двухци-
Terni, Terni		12 000	1934	линдровый пресс; усилие 8000 т при ковке и 12 000 т при гибке броне- вых листов; непосредствен- ный насосный привод с электроприводом по схеме Г-Д
Продолжение

Место установки пресса	Номи- нальное усилие пресса в т	Изготовитель и год выпуска пресса	Тип пресса
Societa	Italiana  Acciaierie Genua	8 000	Hydraulik, 1938	Одноцилиндровый пресс фир- мы Дэви, ранее с паро- гидравлическим мульти- пликатором, переделан на привод от насосно-аккуму- ляторной станции с воз- душно-гидравлическим ак- кумулятором
Societa	Italiana  Acciaierie Genua	5 000	Hydraulik, 1938  СССР	*
Завод „Баррикады”, Сталинград	6 000	Davy Brothers, 1914	Часть деталей затонуло во время войны 1914—18 гг. Восстановлен в 1932 г. Двухцилиндровый пресс с хвостовиком; паро-гидра- влический мультипликатор
Ново-Краматорский машиностроитель- ный завод, Крама- торск	15 000	Schloemann, 1935	Трехцилиндровый	пресс  с хвостовиком; паро-гидра- влический мультипликатор
Краматорский маши- ностроительный за- вод, Краматорск	10 000	Hydraulik, 1934	Трехцилиндровый пресс: па- ро-гидравлический муль- типликатор
Уралмашзавод, Сверд- ловск	10 000	Hydraulik, 1934	Трехцилиндровый пресс; па- ро-гидравлический муль- типликатор
Уралмашзавод, Сверд- ловск	6 000	Hydraulik, 1934	Трехцилиндровый пресс; па- ро-гидравлический мул ь- типликатор
Кировский	завод,  Ленинград	12 000	Davy and United Eng. Co., 1939  Япония	Двухцилиндровый	пресс  с хвостовиком; 4 паро- гидравлических мульти- пликатора с последующей заменой на насосы с элек- троприводом по схеме Г-Д
Правительственное предприятие	6 000	Davy Brothers, 1916	Двухцилиндровый	пресс  с хвостовиком; паро-гидра- влический мультипликатор
Правител ьственное предприятие	12 000	United Eng. and Foundry Co., 1938	Трехцилиндровый пресс; на- сосы, воздушно-гидравли- ческий аккумулятор
Осакский Арсенал	5 000	Hydraulik, 1938	Трех цилиндровый пресс с на- сосами и воздушно-гидра- влическим аккумулятором
Продолжение-

Место установки пресса	Номи- нальное усилие пресса в т	Изготовитель и год выпуска пресса		Тип пресса
Сейкошо Кобэ	5 000	Hydraulik,	1938	Трехцилиндровый пресс с на- сосами и воздушно-гидра- влическим аккумулятором
Сейкошо Муроран	10 000	Hydraulik,	1937	Трехцилиндровый пресс с на- сосами и воздушно-гидра- влическим аккумулятором
Морской арсенал Курэ	15 000	Hydraulik,	1935	Трехцилиндровый пресс с на- сосами и воздушно-гидра- влическим аккумулятором

США

Bethlehem Steel'	14 000	Bethlehem, 1893	Двухцилиндровый пресс без	
Carnegie Steel, Illi-	12 000	Bethlehem, 1900	хвостовика; паровые на- сосы  Двухцилиндровый пресс без	
nois  Midvale Steel	7 500	Midvale, 1904	хвостовика; паровые на-’* сосы  Одноцилиндровый пресс; па-	
U. S. Navy, S. - Char-	14 000	Mesta Mach. Co.,	ровые насосы, плунжер пресса жестко связан с по-1 движной поперечиной  Трехцилиндровый пресс; на-	
leston  Midvale Steel	6 500	1919  United Eng., 1920	клонные стойки от основа- ния к верхней поперечине; паро-гидравлический муль- ти пликатор  Двухцилиндровый	пресс	►
Bethlehem	7 500	Mesta Mach, Co.,	с хвостовиком; паровые насосы  Двухцилиндровый пресс без	
U. S. Navy, SU—Char-	6 500	1940  United Eng. and	хвостовика; паро-гидравли- ческий мультипликатор  Двухцилиндровый	пресс	
leston  U- S. Navy, S. — Char-	14 000	Foundry, 1944  Mesta Mach Co.,	с хвостовиком; насосы и воздушно-гидравличе- ский аккумулятор  Трехцилиндровый пресс, на-	
leston  Carnegie Steel," Illinois	7 000	1944  Mesta Mach Co.,	клонные стойки от осно- вания к верхней попере- чине; центробежные насосы и воздушно-гидравличе- ский аккумулятор  Двухцилиндровый пресс без	
•		1944	хвостовика; центробежные насосы и воздушно-гидра- влический аккумулятор	
Продолжение

Место установки пресса	Номи- нальное усилие пресса в tn	Изготовитель и год выпуска пресса	Тип пресса
U. S. Navy, S.-Char- leston	14 000	United Eng. and Foundry, 1944	Двухцилиндровый	пресс  с хвостовиком нового типа; насосы и воздушно-гидра- влический аккумулятор
Midvale Steel	14 000	United Eng. and Foundry, 1945	Двухцилиндровый	пресс  с хвостовиком нового типа;  2 паро-воздушных мульти- пликатора
Mesta Machine Co.	6000	Mesta Machine, 1945	Двухцилиндровый пресс без хвостовика; центробежные насосы и воздушно-гидра- влический аккумулятор

Из журнала Journal of the Iron and Steel
Institute, 1949, Febr. (с изменениями автора).

Примечание редакции. Таблица отражает распределение ковочных
гидравлических прессов по странам к концу второй мировой войны и в настоящее
время значительно устарела.

ПРИЛОЖЕНИЕ РЕДАКТОРА

ПРИБЛИЗИТЕЛЬНОЕ СООТВЕТСТВИЕ МЕЖДУ ГЕРМАНСКИМИ СТАНДАРТАМИ
И ОТЕЧЕСТВЕННЫМИ МАРКАМИ СТАЛЕЙ И ЧУГУНОВ

Марки германских
стандартов

Отечественные
марки

Stg 60-81  Stg 52-81  Stg 52-81 S  Stg 45-81  StC 35-61	55Л1 )  45 ЛI  45ЛП  25 ЛI J  35
St 37-12	Ct. 3
St 50-11	Ct. 5
St 70-11	Ct. 7
St 00-29	10
St 35-29	Ct. 2
St 55-29	Ct. 5
Ge 14-91	СЧ 12-28
Ge 22-91	СЧ21-40

Литая углеродистая сталь

Литая конструкционная сталь
углеродистая качественная

То же — обычного качества

Углеродистая сталь для
бесшовных труб

Серый чугун
ОГЛАВЛЕНИЕ

От редактора............................................................ 5-

Предисловие ко второму немецкому изданию................................. 7

Предисловие	к	первому	немецкому изданию.............................. 8

Введение ............................................................ 11

Глава 1.	Ковочные прессы............................................. 13

А. Четырехколонные ковочные	прессы.................................. 17

Нижние поперечины................................................ 20

Верхние поперечины............................................... 27

Колонны и гайки................................................. 28-

Рабочие цилиндры и	плунжеры..................................... 39'

Подвижные поперёчины............................................ 501

Возвратные цилиндры...................•.......................... 56

Б.	Одностоечные ковочные прессы.................................... 58-	.

Глава 2. Источники питания водой низкого и высокого давления ...	65

А.	Паро-гидравлические мультипликаторы............................. 66

Мультипликаторы с верхним гидравлическим цилиндром.............. 68-

Мультипликаторы с нижним гидравлическим цилиндром................ 70'	(.

Б. Аккумуляторы и насосы для ковочных прессов.................... 74

Воздушно-гидравлические аккумуляторы............................. 76

Насосы высокого давления...................................... 81

Оборудование насосно-аккумуляторных станций...................... 94

В.	Насосы и мультипликаторы для электрогидравлических ковочных
прессов......................................................102'

Насосы для непосредственного привода........................... 102'

Кривошипные мультипликаторы...............................108

Мультипликаторы реечные и винтовые........................111

Глава 3. Органы управления...........................................117

А.	Наполнительные устройства................................117

Наполнительные клапаны....................................117

Наполнители...............................................122'

Б. Главные распределители....................................127

Управление паро-гидравлическими прессами..................127

Управление чисто гидравлическими ковочными прессами.......133

Управление электрогидравлическнми ковочными	прессами	....	144-

Сервоприводы ............................................... 149;

Управление вспомогательными гидравлическими	устройствами	.	.	150

Схемы управления гидропрессами осуществленных	конструкций	.	.	152’
Глава 4. Гидравлические трубопроводы, арматура и	баки............159

Глава 5. Примеры расчета и конструирования..........................169

А. Узлы и основные детали паро-гидравлического ковочного пресса
усилием 2500 т...............................................171

Рабочий цилиндр, и плунжер...................................171

Наполнительный клапан и его сервомотор.......................174

Возвратные цилиндры..........................................175

Верхняя поперечина ......................................... 177

Б. Подвижная поперечина чисто гидравлического одноцилиндрового
ковочного пресса усилием 1150 т ............... 179

В.	Нижняя поперечина ковочного пресса усилием 2000 т...........180

Г. Выдвижной стол и выталкиватель ковочного пресса усилием 1500 т . 182

Д. Колонны и гайки ковочного пресса усилием 2000 ............  .	184

Е.	Паро-гидравлический мультипликатор для ковочного пресса усилием
1000 т................'..........................................188

Ж- Гидравлический мультипликатор для ковочного пресса усилием
2000 т.......................................................189

3.	Насосно-аккумуляторная станция для чисто гидравлического трех-
цилиндрового ковочного пресса усилием 2000 т ........ 199

И. Сварной наполнитель для ковочного пресса.....................191

Глава 6. Общие вопросы..............................................194

А. Сравнение экономичности ковочных прессов с приводами различных
типов........................................................194

Паро- и воздушно-гидравлический привод.......................194

Чисто гидравлический привод..................................199

Электрогидравлический привод ............................... 204

Б. Снятие диаграмм работы ковочных прессов......................207

Глава 7. Вспомогательные машины для ковочных прессов................212

А.	Ковочные краны............................................  212

Б. Кантователи и захваты........................................216

В.	Кузнечные манипуляторы......................................219

Г. Вспомогательные устройства и инструмент....................  229

П риложения:

Гидравлические ковочные прессы усилием от 5000 до 15 000 т, . . 233

Приблизительное соответствие между германскими стандартами и
отечественными марками сталей и чугунов.....................237