RU2731994C1 - Способ изготовления молотка дробилки - Google Patents
Способ изготовления молотка дробилки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731994C1 RU2731994C1 RU2020110425A RU2020110425A RU2731994C1 RU 2731994 C1 RU2731994 C1 RU 2731994C1 RU 2020110425 A RU2020110425 A RU 2020110425A RU 2020110425 A RU2020110425 A RU 2020110425A RU 2731994 C1 RU2731994 C1 RU 2731994C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hammer
- working part
- workpiece
- billet
- width
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам изготовления молотков молотковых дробилок. Способ включает получение заготовки прямоугольной формы литьем, обрубку, термическую обработку. Заготовку, ширина и высота которой равна ширине и высоте молотка, отливают с утолщением рабочей части заготовки, длина которой меньше рабочей части молотка не менее чем на 1/2, а величину утолщения выбирают как отношение рабочей части молотка к рабочей части заготовки, которое находится в интервале от 1,5 до 2,25, после чего заготовка помещается в полость штампа, где ее рабочую часть подвергают штамповке, при температуре от 950 до 1050°С, уменьшая утолщение и увеличивая длину, при этом сохраняя изначальную ширину, до приобретения заготовкой размеров молотка, полученную поковку извлекают из штампа и погружают в охлаждающую жидкость комнатной температуры, где при непрерывном перемешивании происходит охлаждение заготовки, после чего полученный молоток направляют для монтажа на диск ротора молотковой дробилки. Техническим результатом является увеличение твердости и износостойкости рабочей части молотка дробилки, а также увеличение его срока службы. 2 табл., 3 ил.
Description
Изобретение относится к способам изготовления исполнительных органов дробильно-размольного оборудования и может быть использовано при изготовлении молотков дробилок.
Известен способ изготовления пластинчатых молотков молотковых дробилок (патент RU №2563696, опубл. 20.09.2015), заключающийся в том, что вырубленную в виде пластины заготовку молотка по обоим концам односторонне упрочняют наплавкой твердым сплавом, после чего по периметру одного или обоих концов одной из сторон пластины выполняют отверстия или пазы.
Недостатком данного способа изготовления является интенсивный износ поверхностей молотка, на которые не наносится наплавляемый твердый слой, в результате чего данный тип молотков может быть использован только для дробления сравнительно мягких материалов.
Известен способ изготовления молотков (бил) молотковых дробилок (патент RU №2141885, опубл. 27.11.1999), заключающийся в том, что в литейную форму устанавливают основу изделия из углеродистой стали, далее заливают высокомарганцовистую сталь со скоростью 7,0-14,0 кг/мин для формирования износостойкого слоя изделия, толщиной 10-40 мм. После этого теплоизолируют форму и выдерживают изделие в ней в течении 5-8 ч, после чего изделие охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды. Сталь износостойкого слоя содержит 0,9-1,1% углерода, 11,0-15,0% марганца, 0,9-1,1% кремния, также дополнительно сталь может содержать 0,3-0,6% ванадия, не более 1,0% хрома и никеля.
Недостаток способа заключается в том, что полученный методом литья пластинчатый молоток имеет крупнозернистую структуру, что является причиной его низкой износостойкости.
Известен способ изготовления пластинчатых молотков для кормодробилок (патент RU №2379109, опубл. 20.01.2010) заключающийся в том, что молоток выполняют в виде пластины с двумя отверстиями и упрочняют кромки твердым сплавом с обеих сторон концов пластин в перекрестном направлении разным составом, причем с одной стороны концы упрочняют твердым сплавом толщиной 0,7-1,5 мм, на длине не менее чем до оси отверстия, а с другой стороны - на такое же расстояние спеченным материалом толщиной 0,5-0,8 мм.
Недостатком данного способа является высокая трудоемкость изготовления молотка, обусловленная необходимостью выдерживания точных размеров наплавок и применение различного специализированного оборудования для их нанесения.
Известен способ изготовления молотка для шредерной установки (патент RU №2613266, опубл. 15.03.2017), заключающийся в том, что заготовку вырезают из непрерывнолитого сляба при температуре не менее 400°С, затем после ее нагрева до температуры 1100-1300°С, производят ее ковку на прессе, после чего нагревают в печи до 820-840°С с определенной скоростью и выдержкой, после чего вырезают из первоначальной заготовки на газорезательной машине молоток необходимого размера, далее производят механическую обработку посадочного отверстия на ось ротора и термическую обработку путем нагрева молотка до определенной температуры и времени выдержки, далее следует охлаждение рабочей части молотка в ванне с водой с последующим охлаждением молотка до температуры окружающей среды на воздухе, нагрева молотка до температуры 150-250°С с выдержкой при этой температуре в течение 4÷6 ч и последующего охлаждения на воздухе.
Недостатком данного способа является необходимость многократного нагрева заготовки и молотка, что существенно усложняет процесс его изготовления.
Известен способ изготовления молотков («Металловедение и термическая обработка металлов» N 4, 1974 г. С. 68-71), принятый за прототип, заключающийся в том, что молоток изготавливают литейным способом из стали Гадфильда, отливку молотка производят в литейную форму, обрубают полученные детали, нагревают до t=1100°С и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин.
Недостатком данного способа является то, что при его применении получаются молотки, обладающие низкой износостойкостью и, как следствие, невысоким сроком службы.
Техническим результатом является увеличение твердости и износостойкости рабочей части молотка дробилки, а также увеличение его срока службы.
Технический результат достигается тем, что заготовку выполняют с утолщением ее рабочей части, длина которой меньше рабочей части молотка не менее чем на 1/2, а величину утолщения выбирают как отношение рабочей части молотка к рабочей части заготовки, которое находится в интервале от 1,5 до 2,25, после чего заготовка помещается в полость штампа, где ее рабочую часть подвергают штамповке, при температуре от 950°С до 1050°С, уменьшая утолщение и увеличивая длину, при этом сохраняя изначальную ширину, до приобретения заготовкой размеров молотка, полученную поковку извлекают из штампа и погружают в охлаждающую жидкость комнатной температуры, где при непрерывном перемешивании происходит охлаждение заготовки, после чего полученный молоток направляют для монтажа на диск ротора молотковой дробилки.
Способ поясняется следующими фигурами:
фиг. 1 - общий вид молотка;
фиг. 2 - изменение размеров заготовки в процессе штамповки;
фиг. 3 - номограмма для определения усилия штамповочного молота, где:
1 - ширина;
2 - высота;
3 - рабочая часть молотка;
4 - посадочное отверстие;
5 - утолщение;
6 - рабочая часть заготовки;
7 - длина.
Способ осуществляется следующим образом. Для изготовления молотка (фиг. 1) прямоугольной формы шириной 1 (фиг. 1), высотой 2, с рабочей частью молотка 3, с посадочным отверстием 4 проектируется заготовка (фиг. 2) тех же ширины 1, толщины 2, с посадочным отверстием 4, выполненная с утолщением 5 рабочей части заготовки 6, длина которой меньше рабочей части молотка 3 не менее чем на 1/2. Величины утолщения 5 и рабочей части заготовки 6 выбираются из соблюдения требования, что отношение утолщения 5 к высоте 2 равно отношению рабочей части молотка 3 к рабочей части заготовки 6 и находится в интервале от 1,5 до 2,25.
Заготовка спроектированных размеров отливается с использованием кокиля или песчано-глинистой формы, для выполнения в ней посадочного отверстия 4 в литейной форме устанавливается формовочный стержень необходимого диаметра. Полученную литьем заготовку молотка обрубают от элементов литейной системы.
Далее заготовка помещается в муфельную печь ЭКПС 500, где нагревается до температуры Т1 (для стали 110Г13Л Т1=1050°С) в течение заданного времени t1 определяемого по формуле:
где К - коэффициент, равный 75 с/мм для легированных сталей, какой является сталь 110Г13Л, и 65 с/мм - для углеродистых, D - линейный размер изделия в мм, равный утолщению 5.
Для приобретения металлом однородной структуры заготовка выдерживается в печи при температуре Т1 в течение времени t2, определяемого по формуле:
Заготовка извлекается из печи и сразу же в нагретом состоянии помещается в полость штампа, конфигурация которого, соответствует конфигурации молотка. После чего рабочую часть заготовки подвергают штамповке при температуре от 950°С до 1050°С. Рабочая часть заготовки 6 подвергается серии ударов бойка штамповочного молота с увеличением ее на длину 7 при уменьшении ее утолщения 5 и при постоянной ширине 1 до приобретения заготовкой размеров молотка (фиг. 1), что обеспечивает металлу рабочей части молотка необходимую степень укова α, равную отношению высоты утолщения 5 заготовки до деформации к ее высоте 2 после деформации.
Штамповочный молот подбирается по величине необходимого развиваемого усилия, которое устанавливается исходя из площади деформируемой (рабочей) части заготовки и истинного сопротивления деформации материала заготовки αист при температуре ковки (фиг. 3).
Полученная поковка извлекается из штампа и для закалки материала молотка погружается в охлаждающую жидкость комнатной температуры, в которой при непрерывном перемешивании охлаждается до температуры охлаждающей жидкости.
В результате интенсивной высокотемпературной пластической деформации и последующего быстрого охлаждения - операции высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО) рабочая, контактирующая с породой часть молотка приобретает высокоизносостойкие свойства, после чего полученный молоток направляют для монтажа на диск ротора молотковой дробилки.
Способ поясняется следующим примером. Для изготовления молотка шириной 1 = 80 мм, высотой 2 = 25 мм и длиной рабочей части молотка 3 = 230 мм, из стали 110Г13Л, с исходной твердостью ~ 200 НВ для молотковой дробилки СМ 400 проектируем заготовку шириной 1 = 80 мм, высотой 2 = 25 мм с посадочным отверстием 4 = 40 мм, утолщением 5 и с рабочей частью заготовки 6.
Для определения параметров 5, 6 воспользуемся равенством
где 2,25 - принимаемая степень укова поковки, при подстановке значений 2, 3 в которое получаем значения 5 = 56,25 мм, 6 = 102,22 мм.
Заготовка спроектированной конфигурации изготавливается литьем с использованием песчано-глинистой литейной формы, для выполнения в ней посадочного отверстия 4 используем стержень необходимого диаметра.
Полученная заготовка помещается в муфельную печь, например ЭКПС 500, где нагревается до температуры T1 (для стали 110Г13Л T1=1050°С) в течение заданного времени t1 определяемого по формуле:
где: К - коэффициент, равный 75 с/мм для легированных сталей, какой является сталь 110Г13Л, и 65 с/мм - для углеродистых,
D - линейный размер изделия в мм, равный высоте 5 = 56,25 мм утолщенной части заготовки.
Для приобретения металлом однородной структуры заготовка выдерживается в печи при температуре Т1 в течение времени t2, определяемого по формуле:
Заготовка извлекается из печи и сразу же помещается в полость штампа, имеющую конфигурацию, соответствующую конфигурации молотка.
Рабочая часть заготовки в полости штампа подвергается серии ударов бойка штамповочного молота с уменьшением высоты и увеличением длины ее утолщения при постоянной ширине (операции штамповки) до приобретения рабочей части заготовки размеров рабочей части молотка.
Для выбора необходимого штамповочного молота рассчитываются площадь деформируемой части заготовки F (для нашего случая F=8177,6 мм) и истинное сопротивление деформации материала заготовки αист при температуре штамповки, которое может быть определено из таблицы 1.
Для стали 110Г13Л с величиной αВ при нормальной температуре ~600 МПа значение αисх при 1050°С составит ~44 МПа.
Для определения усилия G молота, необходимого для осуществления деформации заготовки, предлагается воспользоваться графиком (фиг. 3) зависимости G молота при различных значениях αист деформируемого материала от приведенного диаметра Dпр штампуемого изделия, который для нашей заготовки, как для детали прямоугольной формы, может быть рассчитан по формуле:
F - площадь деформируемой части заготовки (8177,6 мм)
В соответствии с графиком (фиг. 3) для αисх=44 МПа и Dпр=102,18 мм необходимое усилие штамповочного молота может быть оценено в 10 кН. Такое усилие обеспечивает штамповочный молот марки С92К-16 с характеристиками, представленными ниже:
Номинальный вес падающей части (усилие молота) - 10,6 кН;
Энергия удара - 16 кДж;
Частота ударов (макс.) - 122 уд/мин;
Длина хода - 435-635 мм.
Готовая поковка извлекается из штампа и погружается в емкость с охлаждающей жидкостью (водой) комнатной температуры (20°С), где при непрерывном перемешивании охлаждается до температуры жидкости.
Для оценки эффективности предлагаемого способа изготовления молотков с использованием ВТМО воспользуемся экспериментально установленной зависимостью износостойкости стали 110Г13Л от степени укова α образцов из этой стали в процессе ВТМО при их изнашивании по электрокорунду в условиях, моделирующих условия изнашивания молотков молотковых дробилок (таблица 2).
Из сравнения результатов испытаний (таблица 2) видно, что высокотемпературное деформирование материала перед закалкой (применение ВТМО при получении образцов) способствует повышению твердости и износостойкости высокомарганцевой стали в условиях абразивного изнашивания, возрастающих с увеличением степени укова образцов: для образца деформированного с максимальной степенью укова (образец №5 по сравнению с №1) эти параметры повышаются на 47 и 70%, соответственно.
Изготовление молотка по предлагаемому способу обеспечит повышенную твердость и износостойкость его рабочей, контактирующей с породой, части, что увеличит срок службы молотка в 1,7 раза.
Claims (1)
- Способ изготовления молотка дробилки, включающий получение заготовки прямоугольной формы литьем, обрубку, термическую обработку, отличающийся тем, что заготовку, ширина и высота которой равна ширине и высоте молотка, отливают с утолщением рабочей части заготовки, длина которой меньше рабочей части молотка не менее чем на 1/2, а величину утолщения выбирают как отношение рабочей части молотка к рабочей части заготовки, которое находится в интервале от 1,5 до 2,25, после чего заготовку помещают в полость штампа, где ее рабочую часть подвергают штамповке при температуре от 950 до 1050°С, уменьшая утолщение и увеличивая длину при сохранении изначальной ширины, до приобретения заготовкой размеров молотка, полученную поковку извлекают из штампа и погружают в охлаждающую жидкость комнатной температуры, где при непрерывном перемешивании происходит охлаждение заготовки, после чего полученный молоток направляют для монтажа на диск ротора молотковой дробилки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020110425A RU2731994C1 (ru) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Способ изготовления молотка дробилки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020110425A RU2731994C1 (ru) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Способ изготовления молотка дробилки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2731994C1 true RU2731994C1 (ru) | 2020-09-09 |
Family
ID=72421952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020110425A RU2731994C1 (ru) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Способ изготовления молотка дробилки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2731994C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4589934A (en) * | 1981-08-24 | 1986-05-20 | Armco Inc. | Grinding rod and method for production thereof |
CN103088260A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-08 | 宁国市东方碾磨材料有限责任公司 | 一种粉磨机的齿锤及其生产工艺 |
RU2563696C1 (ru) * | 2014-07-03 | 2015-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО АГАУ) | Способ изготовления пластинчатого молотка кормодробилки |
RU2613266C1 (ru) * | 2015-12-07 | 2017-03-15 | Публичное акционерное общество "Северсталь" | Способ изготовления молотка для шредерной установки |
RU2656912C1 (ru) * | 2017-09-26 | 2018-06-07 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Способ термической обработки литых деталей из высокомарганцовистых сталей |
-
2020
- 2020-03-11 RU RU2020110425A patent/RU2731994C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4589934A (en) * | 1981-08-24 | 1986-05-20 | Armco Inc. | Grinding rod and method for production thereof |
CN103088260A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-08 | 宁国市东方碾磨材料有限责任公司 | 一种粉磨机的齿锤及其生产工艺 |
RU2563696C1 (ru) * | 2014-07-03 | 2015-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО АГАУ) | Способ изготовления пластинчатого молотка кормодробилки |
RU2613266C1 (ru) * | 2015-12-07 | 2017-03-15 | Публичное акционерное общество "Северсталь" | Способ изготовления молотка для шредерной установки |
RU2656912C1 (ru) * | 2017-09-26 | 2018-06-07 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Способ термической обработки литых деталей из высокомарганцовистых сталей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008169411A (ja) | 型材用鋼 | |
JPH0480110B2 (ru) | ||
RU2731994C1 (ru) | Способ изготовления молотка дробилки | |
Sjöström | Chromium martensitic hot-work tool steels: damage, performance and microstructure | |
EP0735150B1 (en) | Method for producing cast iron gear | |
ITMI20101798A1 (it) | Cesoia di taglio di prodotti laminati e relativo processo di produzione | |
RU2613266C1 (ru) | Способ изготовления молотка для шредерной установки | |
CN110788299B (zh) | 一种一体式镶嵌型铸造反击破转子体及其制备工艺 | |
JP3911750B2 (ja) | 熱間加工用ダイスの製造方法 | |
JPH0561343B2 (ru) | ||
JP2597032B2 (ja) | 鋳造品の局部軟化方法 | |
JPH0368717A (ja) | シュレッダーハンマーの製造方法 | |
JPH089045B2 (ja) | 冷間管圧延機用孔型ロール及びその製造方法 | |
JP2002003988A (ja) | 被削性に優れる冷間工具鋼 | |
RU2800258C1 (ru) | Способ изготовления износостойких дробящих плит щековых дробилок | |
US6630102B2 (en) | Material produced using powder metallurgy with improved mechanical properties | |
US2826371A (en) | Manganese steel crusher wearing plate | |
CN107353799A (zh) | 一种高强度高耐磨的模具 | |
CN1006813B (zh) | 高强韧性工模具钢 | |
Priyadarshini | Wire Electro-discharge Machining of Sub-cooled AISI P20 Tool Steel | |
SU730839A1 (ru) | Способ изготовлени биметаллических пресс-инструментов | |
RU2034690C1 (ru) | Способ восстановления детали | |
RU2194081C2 (ru) | Способ производства валков из штамповой стали | |
SU673660A1 (ru) | Способ изготовлени пресс-форм | |
SU1546478A1 (ru) | Способ изготовлени рессор транспортных средств |