Электрический молот для кузнечных работ

Последовательность действий

Рассмотрим схему работы с простым молотом.

• Для выполнения удержания оператор переводит рукоятку в заданное положение. Обе камеры заполняются воздухом, ударник не касается наковальни, но при этом двигатель не выключается.
• При подъеме рукояти цилиндр и верхняя камера заполняются воздухом, а нижняя камера изолируется. Сначала поднимается ударник, а затем боек.
• Для выполнения непрерывных ударов оператор переводит рукоятку в заданное положение. Цилиндр и обе камеры компрессора изолируются. При опускании поршня ударник поднимается или опускается. Мощность удара регулируется рукояткой.
• Для выполнения разового удара оператор перемещает рукоятку в положение непрерывных ударов, а возвращает в положение удержания.

Устройство механизма кузнечного молота

На первом этапе сборки механизма кузнечного молота изготавливают рычаг. На один его конец монтируют боек, другой оснащают противовесом.

При этом конструкция рычага может выполняться как в сборном, так и монолитном виде. Как правильно сделать рычаг, можно более детально рассмотреть в предложенном видео материале.

Исключить выгибание рычага в момент сильных ударов позволит применение полосовой стали, но никак не трубы. При этом сталь должна иметь толщину не менее чем 25 мм, ширину около 70 мм.

Для этого в готовое отверстие вставляется и приваривается сегмент трубы, она будет выступать в качестве подшипника.

При 70-ти мм ширине стальной полосы отверстие должно иметь такой диаметр, чтобы до края полосы оставалось 8-10 см, что позволит исключить преждевременный ремонт установки из-за деформации рычага в этом месте.

Поэтому в качестве трубы для изготовления «подшипника» можно взять 50-ти мм изделие.

Перекладина для устройства рычага берется с таким диаметром, который позволит ему свободно вращаться на оси, но при этом не «болтаться».

ВАЖНО ЗНАТЬ: Станок для гибки профильной трубы своими руками

Видео:

Чтобы рычаг кузнечного молота в ходе рабочего процесса не сместился, что потребовало бы производить ремонт в самый неподходящий момент, его дополнительно фиксируют шпильками.

Крепежные элементы устанавливаются за счет радиальных отверстий.

С помощью сварки один край рычага оснащается молотом, второй – противовесом.

Ударник обязательно должен быть изготовлен из инструментальной высокопрочной стали, в противном случае толку от такого бойка будет мало.

Такелаж молота

Весь комплекс работ по транспортировке оборудования должен выполняться только специалистами, имеющими соответствующий опыт. Тесно связан с разборкой и монтажом такелаж молота. В компании имеются все необходимые виды транспорта и грузоподъемные механизмы, при помощи которого сертифицированные такелажники доставят самый сложный агрегат к месту установки.

Только при условии предоставления заказчиком полной и достоверной информации о перевозимом грузе и условиях его погрузки и разгрузки может быть составлен ППР, оптимально учитывающий все нюансы и обеспечивающий экономную и безопасную доставку к месту назначения.

Перевозка молота может отличаться в зависимости от многих факторов, и обычно включает несколько этапов:

• Составление плана производства работ, выбор оптимального маршрута, обеспечение необходимыми механизмами. Выбор схемы строповки, обеспечивающей надежное крепление и обеспечение устойчивости при подъеме и перемещении. Подъем шабота молота и станины, установка их на выбранное транспортное средство. Перевозка к месту монтажа. Этот этап может включать перегрузку в случае смены вида транспорта. При транспортировке молота все его части должны быть надежно закреплены, плотно прилегая к платформе или кузову. Разгрузка в месте назначения и перемещение на монтажную площадку. Установка на предварительно смонтированный фундамент.

Не допускается при укладке молота на платформы нарушения их равновесия. На всех этапах выполняются требования техники безопасности, а такелаж молота выполняется в соответствии с правилами перевозки тяжелых и негабаритных грузов.

Делаем кузнечный молот

После приобретения инструментов выбирается точное место расположения молота. Равняем с помощью уровня поверхность, на которой он будет стоять (лучше всего залить этот участок бетоном).

Берем швеллер, два отрезка по 2 м и три — по метру. Свариваем метровые отрезки в виде короба. Это передняя деталь поперечной рамы, которая во время работы молота несет большую нагрузку. На ней будет крепиться наковальня.

Последний метровый отрезок швеллера будет задней поперечиной, а два отрезка по 2 метра укладываются параллельно и станут основой продольной рамы.

Все элементы между собой свариваются. Вот и готова рама конструкции молота.

Следующим шагом будет сборка рычага кузнечного молота. На нем на одной стороне будет закреплен боек, а на второй – противовес.

Для защиты от деформации при изготовлении и применении в работе этой детали рекомендуется полоса стали именно 25 мм по толщине и по ширине 70 мм. Длина всей полосы — 2000 мм.

В 700 мм от края стали сварочным аппаратом сделать отверстие 56 мм в диаметре, в которое вставится обрезок трубы 80 мм длинной и диаметром 48 мм. Трубу приварить со всех сторон к полосе стали, отслеживая ее симметричность и перпендикулярность относительно листа. Этот отрезок будет выполнять функцию подшипника.

Следующим шагом отрезки стали 9000 и 100 мм сваркой усиливают рычаг.

Затем кусок круглой трубы с наружным диаметром в 48 мм и метр длинной используют как ось рычага.

Рычаг же устанавливается по центру оси молота и фиксируется от продольных передвижений с помощью приваривания на ось двух отрезков прута по 75 мм и диаметром в 8 мм.

Для бойка можно использовать болванку из инструментальной стали (можно и круглого или квадратного сечения 80 на 80, 100 на 100).

Профильную трубу 70 на 40 делим пополам — и выходят две вертикальные метровые стойки, которые привариваются на раме. На этих стойках крепится ось рычага.

Для основы наковальни нужно взять профильную трубу 80 на 80 мм и 400 мм в длину, к которой привариваются два куска стальной полосы 70 на 25 мм и 150 мм в длину. Так получится стол 150 на 140 мм по размеру, который приваривается на переднюю поперечину рамы.

Для противовеса подойдет любой металлический кусок, но при этом стоит учесть, что нужно обеспечить для рычага с бойком возврат в исходное местоположение после проведенного удара.

На каждом этапе работы нужно уровнем проверять горизонтальность всей конструкции и каждой ее части по отдельности, чтобы молот не был перекошенным. От горизонтальности конструкции молота зависит качество его работы.

Принцип работы и разновидности

В наиболее удачных конструкциях используется два вида энергии — потенциальная и кинетическая. Потенциальная

определяется массой бойка m, ускорением свободного падения g и высотой h, с которой боёк перемещается вниз. Реализация только этой составляющей привело бы к непомерному увеличению высоты подъёма.

В свою очередь, реализуемая кинетическая энергия

зависит не столько от массы, сколько от скорости v соударения с деформируемым металлом. Таким образом, исходными параметрами должны быть:

• Масса;
• Скорость движения.

Кроме того, с точки зрения производительности ковки большое значение имеют также число ударов в единицу времени, и закрытая высота в плане (параметр важен для выяснения предельных размеров заготовки, которую можно разместить в ковочном пространстве).

В качестве энергоносителей принимают сжатый воздух, пар, а также разнообразные механические устройства. Не всё из вышеперечисленного годится для самодельной разработки. Однозначно не подходит, например, пар, поскольку для этого придётся специально строить котельную станцию. Ряд механических систем — ремень, цепь, доска — также неприемлемы из-за высокой сложности, а также необходимости использования дефицитных и дорогих компонентов. В частности, для приводной доски потребуется высококачественная древесина бука, кедра или ясеня (да и эти породы не выдержат более 40…50 часов эксплуатации). Ещё большей конструктивной сложностью обладают кузнечные молоты с ремнём или цепью.

Они и будут рассмотрены далее.

Конструкции с пневмоприводом

Рисунок-1 Пневматическое исполнение.

Машины могут быть простого и двойного действия. Во втором случае инструмент дополнительно разгоняется за счет повышенного давления, которое создаётся компрессором, при помощи специального распределительного устройства — золотника. Золотник управляет агрегатом, обеспечивая подачу энергоносителя в полость над бойком.

Для самодельного изготовления более подходят варианты с одним цилиндром, где движение происходит в одной полости. Оборудование получается достаточно простым с конструктивной точки зрения, и при наличии мастерской вполне может быть изготовлено своими руками.

Цилиндр при этом может быть открыт либо сверху, либо снизу. (по месту расположения компрессорного поршня). Действуют оборудование следующим образом.

При цилиндре, открытом сверху, движение от электродвигателя передается кривошипному валу, который жёстко связан с поршнем компрессора. Поршень, который при помощи штока соединён с инструментом, в это время находится внизу, на наковальне. При перемещении компрессорного поршня вверх, под ним создаётся разрежение, которое захватывает шток, и вынуждает его увлекаться по направляющим вверх.

При прохождении кривошипного вала через своё верхнее положение компрессорный поршень начинает двигаться вниз, и сжимает воздух, который находится в пространстве между поршнями. Энергия и ход определяются размерами этого пространства, массой подвижных частей и давлением, которое создаёт воздухонагнетающая установка.

Схема с цилиндром

открытым сверху, несколько сложнее. Она включает в себя:

1. Рабочий поршень.
2. Компрессорный поршень.
3. Шток.
4. Боёк.
5. Управляющий рычаг.
6. Шатун.
7. Кривошип.

Как работает

При цилиндре, открытом сверху, компрессорный поршень может свободно скользить по штоку, отрабатывая ту траекторию, которая задаётся ему рычагом чрез кривошипно-шатунный механизм. Таким образом, ход будет зависеть не только от разрежения в полости, но и от веса подвижных частей. У такой техники имеется существенный недостаток — повышенный износ рычагов, которые работают в условиях постоянных вибраций, при резко изменяющихся нагрузках.

Система управления одноцилиндровыми конструкциями такова. В системе управления имеются две рукоятки. Одна предназначена для реверсирования привода кривошипно-шатунного механизма (впрочем, здесь можно установить управляющий датчик хода). Перемещая рукоятку подачи сжатого воздуха можно управлять интенсивностью удара, поскольку при определённом положении рукоятки объём рабочего пространства — а, следовательно, и мощность удара — разные.

Ковочный молот

Для чего применяют кузнечный молот?

Данный механизм с ударным принципом действия необходим на предприятиях или в мастерских, занимающихся ковкой, в том числе художественной штамповкой металла, а также на производствах по ремонту и изготовлению инструментов. Для работы используют молот ковочно-штамповочный, который благодаря возникающей кинетической энергии деформирует металл, нагретый до необходимой температуры. Основные рабочие элементы, образующие энергию — это шток, баба и верхний боёк (подвижный). Из-за простоты, легкости в обслуживании и низких рисков поломок такое оборудование получило широкую популярность как на крупных заводах, так и в небольших цехах.

Сферы использования молотов

В зависимости от типа машины различаются и сферы применения. Принцип деформации прутка или слитка или же воздействие давлением на листовые заготовки широко используется в разных сферах, начиная от ремонтно-строительной и заканчивая авиационной. Например, молот кузнечный МА 4129 незаменим при художественной ковке, с его помощью можно делать протяжки, пробивать отверстия, гнуть металл по принципу свободной ковки.

Как различается кузнечное оборудование?

Технологические особенности позволяют разделить кузнечное оборудование на типы по нескольким основаниям:

• по типу энергоносителя, разгоняющего боёк до рабочей скорости: использование пара (паровоздушные молоты), применение сжатого воздуха (пневматические), применение жидкости под высоким давлением (гидравлические) или газа (газовые), работа определенных механических узлов (механические);
• по вектору движения бойка различают вертикальные и горизонтальные инструменты;
• по принципу действия различают оборудование простого действия и двойного;
• по особенностям конструкции выделяют двухстоечные и одностоечные кузнечные молоты.

Наиболее популярные типы оборудования в производстве сегодня — это паровоздушный и пневматический кузнечные молоты.

Особенности пневматического кузнечного оборудования

Выбрать молот ковочный пневматический можно по целому ряду причин. Если начать с принципа работы, то это приводный молот с одинарным действием. Масса падающих частей меньше чем у паровоздушных аналогов, однако более высокая скорость поршня позволяет получить на 15 % больше кинетической энергии.

Преимущества пневматической конструкции:

• компактность, небольшая длина трубопроводов, благодаря чему большая быстроходность по сравнению с другими типами молотов;
• высокие энергетические показатели;
• число ударов определяется числом оборотов вала компрессора;
• возможность точной регулировки силы удара, возможность наносить удары с разной силой;
• легкость в управлении, благодаря ножному и ручному рычагам (ручной способ используется как дополнительный в небольших моделях);
• возможность работы с молотом с трёх сторон.

В конструкции пневматических молотов может быть простой или двойной способ воздействия. При первом варианте баба будет приходить в начальное положение из-за разрежения, образующегося в цилиндре при прямом ходе поршня в компрессорной установке. При двойном действии работает специальный механизм, распределяющий энергию по двум поршням. Он соединяет полости рабочего цилиндра и отвечает за точное передвижение поршней. При подъёме компрессорного поршня воздух сжимается и приводит в движение поршень в рабочем цилиндре, который начинает двигаться вниз, а также наоборот. Этот более сложный механизм обеспечивает большую скорость поршням. Такая конструкция позволяет стабильно работать вне зависимости от возникающих колебаний давления воздуха в цилиндрах.

Технология обработки металлов (цветных, черных, сплавов) с помощью пневматических молотов подходит как для локальных производств, так и для крупных предприятий различной направленности.

Высокое качество обработки металла в кузнечном деле зависит от правильного выбранного станка и мастерства кузнеца, поскольку современное оборудование требует вдумчивого и осознанного управления. Можно создать любой узор или орнамент с помощью надлежащего молота и умелых рук мастера. В каталоге вы найдете необходимый ковочный молот.

Классификация и виды

В зависимости от типа применяемого энергоносителя различают следующие виды описываемых агрегатов:

1. Паровоздушный молот, который использует энергию перегретого пара.
2. Пневматический молот, энергоносителем у которого выступает сжатый воздух.
3. Гидравлический молот, деформирующий заготовку силой потока рабочей жидкой среды (воды или масла).
4. Гидровинтовой молот, где, наряду с энергией жидкости применяется и механическая энергия.
5. Механический молот, для которого реализован принцип непосредственного преобразования потенциальной энергии/работы в кинетическую.

Гидравлический молот Паровоздушный молот

Пневматический молот

Классификацию производят также и по технологическому назначению; это определяет особенности конструкции молотов. В частности, ковочный молот имеет отдельно стоящие стойки, а паровоздушный молот отличается исполнением стоек, соединённых с шаботом при помощи крепёжных, подпружиненных деталей.

Принцип компоновки всех молотов — в основном вертикальный. Немногочисленные варианты горизонтальных бесшаботных молотов — импакторов – особого распространения не получили. Причина – сложность удержания нагретой заготовки во время её обработки давлением. В то же время сотрясения грунта и фундамента при этом значительно уменьшаются, что делает работу на таком оборудовании более комфортной.

Воздухопополнение ковочного молота МА4129А

Воздухопополнение происходит снизу через внутреннюю полость поршня компрессора, окно “F” в поршне компрессора (см. рис.2), отверстие “G” в штоке поршня и отверстие “Е” в цилиндре компрессора. Последнее, совмещаясь в крайним верхнем и нижнем положениях поршня, последовательно сообщает верхнюю и нижнюю полости компрессора с атмосферой.

1. букса бабы
2. букса компрессора
3. сухари и сегменты
4. планка направляющая
5. пружина
6. кольцо уплотнительное
7. экспандер

Баба фиксируется от вращения направляющими планками 4, вмонтированными в её буксу (рис.З). Для уплотнения штока бабы в буксе I сделана кольцевая выточка, в которой монтируются сегменты и сухари 3, стягиваемые пружиной 5: По мере износа штока бабы, а также сухарей и сегментов зазор “а” уменьшается, но может быть восстановлен запиловкой торцов сегментов. Для уплотнения штока поршня компрессора в буксе компрессора сделана кольцевая выточка, в которой монтируется уплотнительное кольцо 6, из материала ЛАМ1, стягиваемое экспандером 7.

1. палец
2. кольцо пружинное
3. подшипник игольчатый
4. верхняя головка шатуна

Крепление пальца верхней головки шатуна Палец (I) шатуна (рис.4) удерживается от осевого перемещения пружинными кольцами (2).

1. боек нижний
2. клин нижнего бойка
3. подушка
4. планка
5. боек верхний
6. клин верхнего бойка
7. клин подушки
8. шабот

Молот кузнечный

Характеристики и применение кузнечного механического молота

Современные кузнечные работы максимально механизированы и автоматизированы. В наше время практически невозможно себе представить изготовление изделий и заготовок из металла без применения современного кузнечного оборудования.

Конструктивно механический молот для кузни выполнен в виде машины ударного типа, использующей кинетическую энергию падающего молота. Станок может применяться для выполнения следующих операций:

• – вытяжка. Представляет собой увеличение длины поковки за счет уменьшения ее поперечного сечения;
• – осадка – это операция, обратная вытяжке: поперечное сечение заготовки увеличивается, а её длина уменьшается;
• – гибка. Для её осуществления, в большинстве случаев, производят местный нагрев заготовки;
• – пробивание или прошивание отверстий. Выполняется при помощи прошивня (разновидность пробойника);
• – рубка. Эту операцию выполняют топорами.

Конструкция и принцип действия кузнечного механического молота

Конструкцию кузнечного механического молота рассмотрим на примере ковочного молота МА4129А.

Перечень составных частей ковочного молота МА4129А:

• 1. станина;
• 2. привод;
• 3. управление;
• 4. ограждение;
• 5. маслопровод;
• 6. электрооборудование.

Рассмотрим принцип действия.

Энергоносителем (рабочим телом) машины служит сжатый воздух, который вырабатывается в компрессорном цилиндре.

Кривошипно-шатунный механизмом, который получает движение от электродвигателя через клиноременную передачу, сообщает возвратно-поступательное движение поршню компрессора.

Компрессорный и рабочий цилиндры молота соединены друг с другом каналами. Взаимосвязь цилиндров и контакт с атмосферой осуществляется посредством кранов. Управление этими регуляторами осуществляется педалью или рукояткой управления.

Сжатый воздух, попадая через каналы в рабочий цилиндр “в”, приводит в движение бабу “а”, которая наносит удары по заготовке.

Типы кузнечных механических молотов

Для обеспечения работы молота в качестве рабочего инструмента применяются бойки вырезные и штампы. Принцип такой машины, как кузнечный молот устройство которого было описано выше, следующий – к бабе крепится верхняя часть штампа или ударного бойка, а к шаботу – соответственно нижние части. Заготовка будущего изделия размещается в нижней части штампа или бойка. Формообразующий процесс происходит при механическом ударе подвижной верхней части молота по заготовке

Всю кинетическую энергию принимает на себя основание молота, поэтому так важно при установке кузнечного молота залить прочный фундамент

Все кузнечно-штамповочные молоты подразделяются на основные типы устройства:

• 1. молоты кузнечные пневматические
• 2. паровоздушные молоты
• 3. гидравлические молоты
• 4. газовые молоты, обладающие повышенной скоростью ковки штампов и заготовок
• 5. бензиновые молоты, которые работают на парах смесей бензина или газа с воздухом (принцип двигателя внутреннего сгорания)
• 6. взрывные кузнечные молоты
• 7. приводные молоты механические
• 8. рессорно-пружинные молоты. В них упругая рессора выполняет две функции:
• -преобразует вращательное движения электродвигателя в прямолинейное возвратно-поступательное падающих частей;
• -является накопителем потенциальной упругой энергии, которая ускоряет их движение вниз;
• 9. молоты электромагнитные.

Основные технические параметры кузнечных механических молотов

В документации на кузнечные механические молоты приводятся следующие основные параметры:

1. -энергия удара;
2. -номинальная масса падающих частей;
3. -частота ударов в минуту;
4. -размеры зеркала бойков;
5. -габаритные размеры молота;
6. -параметры питающей электросети;
7. -мощность электродвигателя;
8. -гарантийный срок эксплуатации;
9. -масса молота.

Виды молотов

Прежде, чем приступить к изготовлению молота, стоит прикинуть, какая конструкция и принцип работы наиболее подходит и сможете ли вы воплотить такую идею в жизнь.

Наиболее распространены пневматические и механические устройства. В первом варианте боек двигается за счет воздействия сжатого воздуха, а во втором — от ручного или другого привода.

Пневматические устройства

Пневматика должна иметь питание, так как поршень, качающий воздух и создающий соответственное давление, работает от электрического двигателя. Обязательно присутствует поршневая система с цилиндром и кривошипно-шатунным механизмом. Воздух в этом случае работает как своеобразная подушка, передающая усилие от компрессора на рабочий поршень. Вследствие чего нет жесткого воздействия на систему.

Частота, с которой двигается боек молота, соответствует количеству оборотов вала.

Пневматическая конструкция позволяет свободно разместить довольно массивную ударную часть до одной тонны весом и создает достаточное усилие при давлении на заготовку.

Как выглядит и работает пневматический самодельный кузнечный молот можно посмотреть в видео:

Механические молоты

Это более старое по своему принципу работы устройство. Основа его конструкции — это механизм, передающий мускульное усилие человека на молот станка. Такое оборудование стали использовать еще несколько веков назад, прежде, чем стали применять приводы на силе воды, а потом и пара.

Основная рабочая часть состоит из рычага, на который смонтирован молот с одной стороны, и массивный противовес с другой. Его монтируют на вал, который, посредством передачи, качается от воздействия на педаль или рычаг.

Устройство вполне обеспечивает ковку, при этом облегчая работу мастера. Механические молоты подобной схемы использовали даже еще в 19 веке, когда везде были распространены паровые установки.

Именно такую простейшую конструкцию можно без проблем соорудить у себя дома.