В процессе термической обработки деталей производятся многократные погрузочно-разгрузочные операции, которые осуществляются с помощью транспортных механизмов. Цеховой транспорт должен обеспечить поточность производства, согласованность погрузки и перемещения деталей с технологическим процессом, механизацию трудоёмких операций. Кроме того, специализированному оборудованию термических цехов должны придаваться и узкоспециализированные средства механизации, обеспечивающие его бесперебойную работу. Таким образом, механизмы могут предназначаться для обслуживания всего цеха, нескольких единиц или видов оборудования или даже для совершения одной операции на конкретном оборудовании.
Подъёмно-транспортное оборудование
Для передачи изделий с одной операции на другую внутри цеха между отделениями, складами, агрегатами и рабочими местами используют подъёмно-транспортные и напольные механизмы.
Тали и краны
В термических цехах для вертикального и горизонтального перемещения грузов применяют ручные и электрические тали, передвигающиеся по однорельсовому подвесному пути (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Тали с ручным (а) и электрическим (б) приводом
Ручная таль (рис. 2.1.а) имеет червячную передачу, грузовую 1 и тяговую 6 цепи. Подъём грузов осуществляется усилием рабочего, перемещающего тяговую цепь. Ручная таль крюком 4 подвешивается к конструкции (балка, тренога и т. п.), расположенной над грузом, а сам груз крепится к грузовому крюку 7. При перемещении тяговой цепи вращается колесо 2 и червяк. Звездочка 3 расположена на одном валу с червячным колесом 5, поэтому при вращении червячного колеса она перемещает грузовую цепь, поднимая или опуская грузовом крюк. Для удержания груза в поднятом положении и безопасности его спуска служит грузоупорный тормоз, блокирующий вращение червяка.
Ручные тали изготовляют грузоподъёмностью 0,25; 1; 2; 1.2; 5 и 8 т. Высота подъёма груза до 3 м, скорость подъема до 0,6 м/мин., тяговое усилие 195...480 Н. Ручная таль может быть подвешена к тележке, двигающейся по монорельсу, что позволяет перемещать груз по цеху.
Электрические тали (рис. 2.1.б) в качестве привода имеют электродвигатель. Включение электрической тали производится при помощи кнопочного устройства 1, подвешиваемого на гибком кабеле. Для автоматического выключения электродвигателя при подходе крюка тали к крайнему верхнему положению устанавливается кнопочный выключатель. Подъём груза осуществляется при помощи стального каната, навиваемого на барабан 2. Серийно выпускаются электротали грузоподъёмностью 0,5; 1; 2; 3 и 5 т. Электротали грузоподъемностью до 1 т не имеют двигателя для перемещения по горизонтали. Скорость передвижения при наличии электропривода 20 м/мин. Высота подъёма груза элекроталями 6…12 м, скорость подъёма 6...8 м/мин.
Рис. 2.2. Схемы подъемников с пневматическим приводом:
а - горизонтальный с блоком; б - наклонный с блоком; в, е –
вертикальный с полиспастом; г, д - горизонтальный с полиспастом;
ж- полноповоротный
Наряду с электроталями в ряде термических цехов машиностроительных заводов применяют тали и подъёмники с пневматическим приводом (рис. 2.2).
Мостовые краны служат для передачи деталей от одного вида оборудования к другому и часто используются для выполнения различных технологических операций, например, при закалке в баках тяжёлых деталей, контроле твёрдости на прессах, для загрузки и разгрузки печей и т.п. Кроме того, мостовые краны широко используют и для монтажных и ремонтных работ, особенно в том случае, когда в цехе установлено тяжелое и громоздкое оборудование. Наиболее простой конструкцией является ручной однобалочный мостовой кран (рис. 2.3).
Этот кран состоит из моста 3, механизма передвижения 2 и грузовой тележки 1, в качестве которой применяется обычная таль. Мост крана представляет собой металлическую сварную конструкцию, состоящую из продольных несущих двутавровых балок с раскосами, опирающимися на концевые рамы из швеллеров, в которые вмонтированы ходовые колёса крана. Ручные однобалочные краны изготовляют грузоподъёмностью до 5 т при пролётах до 12 м. Для большей грузоподъемности или при пролётах, превышающих 12 м, применяют двухбалочные мостовые краны (рис. 2.4).
Рис. 2.3 Схема мостового крана с одной несущей балкой
Рис. 2.4. Схема мостового крана с двумя несущими балками
Такой мостовой кран состоит из двух частей; моста 1 и тележки 2. Мост 1 представляет собой стальную конструкцию, опирающуюся на ходовые колёса. Продольные несущие балки моста изготавливают при пролёте моста до 8 м - из двутавровой стали, при пролете до 16 м — клёпаными или сварными. В кранах с большой грузоподъёмностью несущие балки изготовляют в виде решётчатых ферм. Мост передвигается по рельсам, уложенным на подкрановых балках. Рельсы проложены вдоль пролёта цеха. Крановая тележка передвигается вдоль моста, то есть поперёк пролёта цеха. Колёса тележки катятся по рельсам, закреплённым вдоль моста. Мостовой кран имеет три механизма с электрическим приводом; для перемещения крана вдоль пролёта цеха, для перемещения тележки поперёк цеха и для подъёма и опускания груза.
Питание крана электроэнергией осуществляется через скользящие контакты от троллейных шин, проложенных вдоль одного из подкрановых путей. Мостовым краном управляет крановщик, находящийся в кабине, закреплённой на ферме крана. Управление краном может производиться также с помощью подвесного кнопочного механизма или по радио.
Грузоподъёмность мостовых электрических кранов равна 3...200 т, пролет крана Lкр (расстояние между подкрановыми путями; см. рис. 2.4) берется в зависимости от строительного пролёта здания Lстр: при грузоподъёмности крана до 20 т Lкр = Lстр -1 м, а при большей Lкр = Lстр -1,5 м.
В зависимости от грузоподъёмности крана, скорость подъёма груза изменяется в пределах 2...8 м/мин., скорость движения тележки — 20...40 м/мин., скорость движения моста — 60...120 м/мин. Чем больше грузоподъёмность крана, тем меньше эти скорости.
При закалке, особенно длинномерных изделий, необходимо применять скоростные мостовые краны со специальными лебёдками, обеспечивающими скорость подъёма и опускания груза от 20...30 до 50...70 м/мин. Кроме того, для обеспечения пожарной безопасности в кранах, используемых при закалке в масло, предусмотрено устройство, снимающее блокировку аварийного тормоза подъёмной лебёдки, который включается при внезапном отключении электроэнергии. При этом детали просто падают в закалочный бак, что исключает возгорание масла, которое возможно при неполном погружении в него деталей.
Количество необходимых кранов подсчитывается, исходя из объема транспортных операций и времени их осуществления. При небольшом числе транспортных операций количество кранов берётся в зависимости от длины обслуживаемого цеха. Один кран может обслуживать пролёт длиной до 50...60 м.
Консольные краны с ручным и электрическим приводом применяют для локального обслуживания шахтных печей и передачи деталей в соседний пролёт Схемы поворотных консольных кранов показаны на рис. 2.5.
Кран, изображённый на рис. 2.3 а, имеет постоянный вылет; в кранах, показанных на рис. 2.5.б и 2.5.в, по горизонтальной балке передвигается ручная тележка или электроталь, положением которых определяется максимальный вылет αmax. Грузоподъёмность консольных кранов составляет 0,25...1 т, вылет - до 6 м. Поворот крана осуществляется вручную. При установке на свободно стоящей колонне консольные краны могут быть сделаны с поворотной стрелой, вращающейся на 360°.
Рис. 2 5. Схемы консольных поворотных кранов