Bezpłatna biblioteka techniczna HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Walcownia. Historia wynalazku i produkcji Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Walcarka to maszyna do formowania metali pomiędzy obracającymi się walcami. Po odlaniu wlewka przez hutników, ten ogromny stalowy pręt musi zostać przerobiony na produkty - na karoserię samochodu, szynę kolejową lub belkę konstrukcyjną. Ale w tym celu konieczne jest, aby wlewek przybrał formę dogodną do produkcji części - albo długą belkę o przekroju w postaci kwadratu, koła, belki, blachy stalowej lub drutu itp. Wlewek ma te różne formy w walcowniach.
Walcowanie na gorąco zaczęto stosować dopiero na początku XVIII wieku i początkowo w ten sposób przygotowywano mniej lub bardziej cienkie blachy żelazne, ale już od 1769 r. zaczęto w ten sposób zwijać drut. Pierwsza walcownia do wlewków żelaza została zaproponowana przez angielskiego wynalazcę Korta, gdy opracowywał metodę puddlingu. Kort jako pierwszy domyślił się, że przy wytwarzaniu niektórych produktów bardziej racjonalne jest ładowanie młota tylko wydobyciem żużla i nadanie ostatecznego kształtu przez walcowanie.
W 1783 Kort otrzymał patent na wymyśloną przez siebie metodę walcowania kształtek przy użyciu specjalnych walców. Z pieca do kałuży krakers wchodził pod młotek, tutaj został wykuty i otrzymał swój pierwotny kształt, a następnie przeszedł przez rolki. Ta metoda stała się wtedy bardzo powszechna. Jednak dopiero w XIX wieku technika walcowania została doprowadzona do właściwej wysokości, co w dużej mierze wynikało z intensywnej budowy kolei. Następnie wynaleziono walcownie do produkcji szyn i kół wagonowych, a następnie do wielu innych operacji. Budowa walcowni w XIX wieku była prosta. Walce obracające się w przeciwnych kierunkach chwytały rozgrzany do białości pasek metalu i ściskając z większą lub mniejszą siłą przenosiły go między swoje powierzchnie. W ten sposób metal produktu został poddany silnemu ściskaniu w wysokiej temperaturze, a obrabiany przedmiot uzyskał wymagany kształt. W tym przypadku na przykład żelazo otrzymało właściwości, których z natury nie miało. Oddzielne ziarna metalu, które przed walcowaniem znajdowały się w jego masie w nieładzie, zostały rozciągnięte podczas silnego ściskania i utworzyły długie włókna. Po tym czasie miękkie i kruche żelazo stało się elastyczne i trwałe.
Pod koniec stulecia technika walcowania poprawiła się tak bardzo, że tą metodą uzyskano nie tylko produkty stałe, ale także puste. W 1885 roku bracia Mennesmann wynaleźli proces walcowania bezszwowych rur żelaznych. Wcześniej rury musiały być wykonane z blachy żelaznej - były gięte i spawane. To było długie i drogie. W młynie Mennesmanna pomiędzy dwoma ustawionymi ukośnie walcami przepuszczano okrągły półfabrykat, który działał na niego dwojako. Po pierwsze, z powodu sił tarcia między rolkami a kęsem, ten ostatni zaczął się obracać. Po drugie, ze względu na kształt rolek, punkty ich środkowej powierzchni obracały się szybciej niż zewnętrzne. W związku z tym, ze względu na ukośne ułożenie rolek, przedmiot wydawał się być wkręcony w przestrzeń między nimi. Gdyby ślepa próba była solidna, nie byłaby w stanie przejść. Ale ponieważ został wstępnie mocno podgrzany do białego ciepła, metal przedmiotu zaczął się skręcać i rozciągać, a w strefie osiowej nastąpiło poluzowanie - pojawiła się wnęka, która stopniowo rozprzestrzeniała się na całej długości przedmiotu obrabianego. Po przejściu przez rolki kęs montowano na specjalnym pręcie (trzpieniu), dzięki czemu do wnęki wewnętrznej nadano prawidłowy przekrój kołowy. Rezultatem była grubościenna rura.
W celu zmniejszenia grubości ścian rurę przepuszczano przez drugą tzw. walcownię pielgrzymkową. Posiadał dwie rolki o zmiennym profilu. Podczas walcowania rury odległość między rolkami najpierw stopniowo malała, a następnie stawała się większa niż średnica rury. Jaka jest struktura nowoczesnych walcowni? Wlewek przechodzi zwykle przez kilka walcowni. Pierwszy z nich to kwitnienie lub sklejanie. Są to najmocniejsze walcownie. Nazywa się je karbowaniem, ponieważ ich celem jest sprasowanie wlewka, przekształcenie go w długą belkę (bloom) lub płytę (płytę), z której następnie będą wytwarzane niektóre produkty w innych młynach. Zakwity i płyty to gigantyczne maszyny. Wydajność nowoczesnych wykwitów i płyt wynosi około 6 milionów ton wlewków rocznie, a masa wlewków wynosi od 1 do 18 ton. Przed zagniataniem wlewki muszą być dobrze podgrzane. Są trzymane od czterech do sześciu godzin w studniach grzewczych w temperaturze 1100-1300 stopni Celsjusza. Następnie wlewki wyjmuje się dźwigiem i umieszcza na wózku elektrycznym – elektrycznym samochodzie, który dostarcza je do kwitnienia lub sklejania. Blooming ma dwa ogromne pokosy. Górny może unosić się i opadać, zmniejszając lub zwiększając prześwit między sobą a dolnym walcem. Rozgrzany do czerwoności wlewek po przejściu przez rolki spada na stół rolkowy - przenośnik obracających się rolek. Operator w sposób ciągły zmienia kierunek obrotów rolek wykwitających i rolek samotoku. Dlatego wlewek przesuwa się przez rolki do przodu lub do tyłu, a za każdym razem operator coraz bardziej zmniejsza szczelinę między rolkami, coraz bardziej ściskając wlewek. Co 5-6 przejść specjalny mechanizm - przechylacz obraca wlewek o 90 stopni, aby obrabiać go ze wszystkich stron. W końcu uzyskuje się długą belkę, która jest kierowana na nożyce wzdłuż samotoku. Tutaj drewno jest podzielone na kawałki - kwiaty.
To samo dotyczy walcowania na płycie, z tą tylko różnicą, że płyta ma 4 rolki - 2 poziome i 2 pionowe, które obrabiają wlewek ze wszystkich stron jednocześnie. Następnie powstałą długą płytę tnie się na płaskie kęsy - płyty. Wykwity i płyty stosuje się tylko w tych zakładach, w których stal wylewa się po staremu - w formach. Tam, gdzie działają zakłady ciągłego odlewania (CUR), uzyskuje się gotowe kęsiska lub płyty. Gotowe kwiaty i płyty trafiają do innych walcowni, gdzie specjalne walcownie wytwarzają je, jak mówią metalurdzy, profile lub metal profilowy, czyli półfabrykaty o określonej grubości, kształcie, profilu. Walcarki, które toczą kęsiska na arkusze, mają rolki gładkie. Na takich rolkach nie można toczyć szyny lub innego produktu o złożonym profilu. W walcach, na przykład młynach szynowych i belkowych, wykonuje się nacięcia o kształcie niezbędnym do uzyskania produktu. W każdej rolce, jakby wycięto połowę profilu przyszłego produktu. Kiedy zwoje zbliżają się do siebie, okazuje się, jak mówią metalurdzy, strumień lub kaliber. Na każdej parze rolek jest kilka takich kalibrów. Pierwszy ma kształt, który tylko w niewielkim stopniu przypomina kształt produktu, kolejne zbliżają się do niego coraz bliżej, a wreszcie ostatni kaliber dokładnie odpowiada wymiarom i kształtowi produktu, który trzeba uzyskać. Stal jest nieugięta i musi być stopniowo odkształcana, przechodząc kolejno przez wszystkie kalibry. Dlatego większość młynów ma nie jedną parę rolek, ale kilka. Łóżka z rolkami (nazywane są stojakami) są instalowane równolegle albo w rzędzie, albo w szachownicę. Gorący przedmiot przesuwa się wzdłuż stołów rolkowych od stojaka do stojaka, a nawet w każdym stojaku porusza się do przodu i do tyłu, przechodząc przez wszystkie kalibry.
Obecnie coraz powszechniejsze stają się wysokowydajne walcarki ciągłe. Tutaj trybuny są ustawione szeregowo jedna po drugiej. Po przejściu jednego stojaka obrabiany przedmiot wchodzi do drugiego, trzeciego, czwartego itd. Po każdym ściśnięciu przedmiot obrabiany jest rozciągany, a każdy kolejny stojak musi przechodzić przez siebie obrabiany przedmiot o rosnącej długości w tym samym czasie. Niektóre walcownie toczą metal z prędkością 80 metrów na sekundę (290 kilometrów na godzinę) i przerabiają kilka milionów ton rocznie. Na przykład, produktywność działającego w Nowolipieckim Zakładzie Metalurgicznym 2000 arkuszowego walcarki taśmowej osiąga 6 mln ton. W ZSRR w Ogólnounijnym Instytucie Badawczym Inżynierii Metalurgicznej powstały całkowicie nowe odlewnie i walcownie. Ich procesy ciągłego odlewania są łączone w jeden strumień z ciągłym walcowaniem. Dziś w naszym kraju działają dziesiątki takich walcowni do walcowania drutu stalowego, aluminiowego i miedzianego. Zapotrzebowanie na rury do transportu ropy naftowej i gazu ziemnego na duże odległości spowodowało konieczność stworzenia młynów rurowych. Zwiększyła się średnica rur naftowych i gazowych. Pierwsze rurociągi miały średnicę 0,2 metra, następnie zaczęto produkować rury o dużych średnicach - do 1,4 metra. Stosowane są dwie zasadniczo różne technologie produkcji rur. Pierwszy sposób: przedmiot obrabiany jest podgrzewany do 1200-1300 stopni Celsjusza, a następnie na specjalnym młynie wykonuje się w nim otwór (jest zszywany) - uzyskuje się krótką rurę (rękaw) o grubych ściankach. Następnie rękaw zwija się w długą rurkę. W ten sposób uzyskuje się rury bez szwu. Drugi sposób: blacha lub taśma stalowa jest zwijana w rurę i spawana w linii prostej lub spirali. Ciągłe jednostki do zgrzewania doczołowego rur mają wysoką wydajność. To zespół kilkudziesięciu maszyn i mechanizmów pracujących w jednej linii produkcyjnej. Tutaj wszystko jest zautomatyzowane: operator, który zarządza kompleksem, musi tylko naciskać przyciski na panelu sterowania. Proces rozpoczyna się od nagrzania ciągłej taśmy stalowej. Następnie maszyny wtaczają go w rurę, spawają na szwie, rozciągają na długość, zmniejszają średnicę, kalibrują, tną na kawałki, przecinają nić. 500 metrów rur na minutę - to produktywność kompleksu. W ostatnich latach pojawił się nowy kierunek: walcownie produkują nie półfabrykaty, ale natychmiast gotowe części maszyn. Na takich młynach walcowane są wały osi samochodów i ciągników, wrzeciona tekstylne, części ciągników, silniki elektryczne i wiertarki. Tutaj walcowanie zastąpiło pracochłonne operacje: kucie, tłoczenie, prasowanie i obróbkę na różnych maszynach do cięcia metalu - toczenie, frezowanie, struganie, wiercenie itp.
Ten kierunek obejmuje również walcownie, które stały się powszechne, produkujące profile gięte, oraz walcarki, które walcują profile o bardzo precyzyjnych kształtach. Pierwsze walcownie wyginają z blachy stalowej wyroby o skomplikowanym kształcie, drugie walcują wyroby złożone o bardzo precyzyjnych wymiarach. W obu przypadkach produkty nie wymagają dalszej obróbki na maszynach. Są cięte na kawałki o pożądanej długości i stosowane w maszynach, mechanizmach i konstrukcjach budowlanych. Autor: Musskiy S.A. Polecamy ciekawe artykuły Sekcja Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas: ▪ Ogień Zobacz inne artykuły Sekcja Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Zmierzony czas bez użycia zegara ▪ Węgiel dla kropek kwantowych ▪ Telefon Explay Power z potężną baterią Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ część witryny internetowej elektryka. Wybór artykułu ▪ artykuł Niccolo Machiavellego. Słynne aforyzmy ▪ artykuł Technika, technologia, transport. Duża encyklopedia dla dzieci i dorosłych ▪ artykuł Odbiorca towaru. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy ▪ artykuł Blokada z sygnalizacją świetlną. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |