Что такое паровой молот
Паровой молот
Полезное
Смотреть что такое «Паровой молот» в других словарях:
ПАРОВОЙ МОЛОТ — машина, приводимая в действие паром и служащая для ковки ударами. Состоит из парового цилиндра, поршня с укрепленной на нем бабой, станины, стула, наковальни на нем (шабот) и фундамента. Последний служит для поглощения ударов молота и потому… … Технический железнодорожный словарь
паровой молот — Тип молота, в котором копровая баба поднимается для каждого удара паровым цилиндром с двойным действием, а энергия, передаваемая заготовке, обеспечивается скоростью и массой копровой бабы с присоединенной верхней плашкой, управляемых посредством… … Справочник технического переводчика
Паровой молот — Steam hammer Паровой молот. Тип молота, в котором копровая баба поднимается для каждого удара паровым цилиндром с двойным действием, а энергия, передаваемая заготовке, обеспечивается скоростью и массой копровой бабы с присоединенной верхней… … Словарь металлургических терминов
МОЛОТ — муж. ток, молоточек; молотища, тишка; церк. млат; орудие в виде костыля, для бою, колотьбы, ковки и пр. Деревянный молот, колотушка, чекмарь, боёк. Железный молот бывает: заводской, разных видов: выварной, отжимный, клинный, бойный, наклепный,… … Толковый словарь Даля
МОЛОТ — МОЛОТ, молота, муж. (тех.). Больших размеров и тяжелый молоток для ковки металлов и дробления камней. ❖ Паровой молот (тех.) машина для ковки больших предметов, действующая паром (пар поднимает боёк, падающий затем с высоты на обрабатываемый… … Толковый словарь Ушакова
Молот — У этого термина существуют и другие значения, см. Молот (значения). Механический молот компании Шнейдер в городе Л … Википедия
Паровой двигатель — Паровая машина тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию нагретого пара в механическую работу возвратно поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровая машина любой… … Википедия
молот — машина ударного действия для пластической деформации металлических заготовок. Молот – одна из основных машин кузнечно штамповочного производства, применяется для ковки (ковочные молоты) и объёмной, листовой штамповки (штамповочные молоты).… … Энциклопедия техники
МОЛОТ — МОЛОТ, а, муж. 1. Большой тяжёлый молоток для ручной ковки, дробления камней. Удары молота по наковальне. Между молотом и наковальней (быть, находиться) (перен.: об опасности, грозящей с двух сторон; книжн.). 2. Механизм ударного действия для… … Толковый словарь Ожегова
паровой — 1. ПАРОВОЙ, ая, ое. 1. к Пар (1.П.; 1 зн.). // Служащий для получения пара. П. котёл. П ая установка. // Приводимый в действие, в движение силой пара. П. двигатель. П ая машина. П. молот. П ая турбина. П ая яхта. // Работающий с использованием… … Энциклопедический словарь
Паровые молоты индустриальной эпохи
Это массивная машина может наносять мощные удары по железным слиткам и придавать им большие формы, которые ранее невозможно было создавать ручным управлением и ручными молотками. Возможность использования пара для вождения молота была впервые предложена Джеймсом Уоттом, чьё изобретение, паровой двигатель Ватта, вызвало Промышленную революцию 18 века.
Джеймс Уатт подал патент в 1784 году, но только в 1840 году был создан первый рабочий паровой молот, который отвечал потребностям ковки всё более крупных деталей из железа или стали.
Паровой молот, используемый для ковки стали в Midvale Steel Company с 1905 года 
Похоже, что паровой молот был изобретён независимо двумя разными, но современными инженерами — шотландцем Джеймсом Насмитом (1808-1890) и французом Франсуа Бурдоном (1797-1865). Оба пришли к идее в том же году, 1839, и оба пытались решить ту же проблему ковки валов и кривошипов для крупных паровых двигателей, используемых в локомотивах и лодках. Когда оба узнали о работе друг друга, возник спор о том, кто изобрёл машину. Бурдон построил первую рабочую машину, но Насмит утверждал, что она была построена по копиям его дизайна.
В конечном итоге гидравлические и механические прессы сделали паровые молоты промышленного века устаревшими. Современный гидравлический кузнечно-прессовый станок может применять силу до 80 000 тонн по сравнению с молотом Creusot, развивавшим силу только до 100 тонн.
Паровой молот Creusot в Le Creusot является самым большим в своем роде в мире. Он был разобран в 1969 году и перестроен на общественной площади города. С немногими оставшимися соперниками, молот был назван «Исторической достопримечательностью машиностроения» Американским обществом инженеров-механиков в 1981 году.
Паровой молот Creusot в Ле Крезо, Франция 
ПАРОВОЙ МОЛОТ
В древности все кузнечные работы полностью выполнял сам кузнец. В дальнейшем произошло разделение труда — наиболее квалифицированную часть работы продолжал выполнять кузнец, а тяжелую, малоквалифицированную, — молотобойцы, работавшие под его руководством. Кузнец работал молотком в 1‑2 кг, а молотобойцы — кувалдами, вес которых доходил до 12 кг. Кувалды насаживались на длинные рукояти из твердых, упругих, нещепящихся пород дерева. Длинная рукоять позволяла удерживать кувалду обеими руками и бить круговыми движениями «в размах». Разделение труда между кузнецом и молотобойцем открыло возможность механизировать тяжелые однообразные удары, производимые последним, и передать его работу механизму. В средние века был изобретен кулачковый молот с приводом от водяного колеса. Первые такие молоты появились уже в XIII веке, а их широкое распространение относится к XVI веку. В конце XVIII века вошли в употребление молоты с приводом от паровой машины. Патент на изобретение такого молота получил в 1784 году Джеймс Уатт.
Соединение молота с машиной поначалу ничего не изменило в его собственной конструкции. Это был тот же хвостовой, кулачковый молот, что за четыреста лет до открытия Уатта приводился в действие водяным колесом. Более того, в нем можно было без труда увидеть его древний ручной прообраз. Век пара не поменял ни его формы, ни принципа действия, только увеличил размеры и вес. Но такое положение не могло сохраняться долго. В последующие десятилетия развитие машиностроения, железнодорожное строительство и, главным образом, строительство колоссальных океанских пароходов потребовало обработки деталей невиданных прежде размеров. Валы гребных колес, кривошипы и прочие части паровых машин часто достигали огромной величины. Для их изготовления стали создаваться гигантские машины, в том числе мощные паровые молоты. Однако конструкция кулачкового молота, имевшая много недостатков, не позволяла выковывать с высоким качеством особенно крупные заготовки. Сила удара молота прямо зависела от высоты его падения. Между тем с увеличением размеров заготовки уменьшалось свободное пространство между бойком и наковальней, и, следовательно, ослабевала сила удара. В этом заключалось большое неудобство, поскольку при обработке больших и массивных деталей удары оказывались самыми слабыми, и наоборот, — при обработке деталей незначительной толщины молот действовал с максимальной силой, что было совершенно обратно потребностям производства. В результате, массивная деталь успевала остыть прежде, чем заканчивалась ковка. Ее приходилось нагревать снова и опять переводить под молот. На это уходило много времени и сил, но качество ковки все равно оставляло желать лучшего. Кроме того, поскольку движение молота осуществлялось не по прямой, а по дуге, никогда нельзя было достичь строгой параллельности между поверхностью молота и наковальни (кроме тех случаев, когда молот предназначался для ковки деталей одной и той же толщины).
Паровой цилиндр C был расположен так, что шток поршня выходил в сторону наковальни K. Цилиндр C поддерживался двумя стойками O, образовывавшими станину. «Баба» B двигалась между этими стойками в пазах и несла боек, который был сменным и зависел от характера выполняемой работы. Пар из котла через трубу P поступал в камеру, в которой двигался золотник. Когда золотник занимал нижнее положение, пар входил под поршень и поднимал его, а также шток, «бабу» и боек. Если рукоятку поворачивали в другую сторону, то золотник прекращал поступление пара под поршень и открывал ему выход в атмосферу через основную трубу. Тогда падающие части под действием собственного веса ударяли по заготовке с силой, совершенно недоступной для хвостового кулачкового молота. Давление пара регулировали, уменьшая отверстие, через которое он выпускался. Таким образом можно было заставить молот падать медленнее или быстрее и соответственно наносить более или менее сильные удары. Полностью перекрыв выход пара, можно было мгновенно остановить молот в любой точке. Насколько новый молот был послушен в управлении, говорит такой эпизод. В 1843 году лорды Адмиралтейства прибыли на завод Несмита, желая осмотреть его изобретение. Несмит сам управлял машиной, имевшей вес падающих частей 2, 5 т. Чтобы удивить лордов, он приготовил нечто вроде фокуса. На наковальню была поставлена хрустальная рюмка с сырым яйцом. Запустив машину, Несмит разбил скорлупу яйца, не повредив рюмки.
Коммерческий успех новой машины превзошел все ожидания. Молот стал сенсацией среди машиностроителей. Для того чтобы ознакомиться с его устройством, инженеры и механики приезжали со всех концов страны. Поступило множество заказов, и паровой молот начал свое победное шествие сначала по Англии, а потом и по всему земному шару. (Один из первых заказов пришел из России.) Это изобретение принесло Несмиту всемирную известность и славу одного из ведущих машиностроителей. Еще при его жизни, во второй половине XIX века, паровые молоты достигли колоссальных размеров. Так, в 1861 году на заводе Круппа был построен молот «Фриц». Его «баба» весила 50 т.
Что такое паровой молот
По мере роста потребления металлов, непрерывно увеличивающихся запросов машиностроения в крупных поковках и деталях перед металлургией все настоятельнее ставилась задача создания более мощного и эффективного оборудования для обработки металлов давлением.
Широкую дорогу паровому молоту открыл английский инженер Дж. Несмит, разработавший в 1839 г. конструкцию молота, распространившегося с 40-х годов XIX в. в металлургической и машиностроительных отраслях промышленности. Отличаясь простотой устройства, большой эффективностью, молот Дж. Несмита быстро революционизировал обработку металлов и заложил прочные основы для дальнейшего прогресса паровых кузнечных машин на многие десятилетия вперед.
Паровой молот Дж. Несмита сразу же показал свои неоспоримые преимущества перед распространенными в конце XVIII — начале XIX в. механическими рычажными молотами. Паровые молоты были во много раз мощнее и гораздо компактнее рычажных, позволяли обрабатывать крупные поковки металла благодаря большой высоте подъема бабы с бойком.
На рисунке изображен оригинальный набросок парового молота, выполненный Дж. Несмитом в 1839 г. Для наглядности преимуществ своего изобретения по сравнению с существующими кузнечными машинами Несмит поместил рядом с изображением парового молота и основных узлов и деталей к нему эскиз рычажного молота, наглядно графоаналитически иллюстрируя его ограниченные технологические возможности.
Молот Дж. Несмита представлял массивную металлическую станину, по направляющим которой в вертикальной плоскости перемещалась баба с верхним бойком. Движение ей передавалось штоком, соединенным с поршнем парового цилиндра, расположенного в верхней части станины. Последняя устанавливалась на железной плите и крепилась к фундаменту болтами. Нижний боек монтировался на массивном шаботе. Управление молотом осуществлялось вручную. Для приведения его в действие рабочий, находящийся около молота, с помощью специального устройства открывал кран паропровода, соединенного с нижней частью парового цилиндра. В результате подачи пара поршень совершал движение вверх, поднимая одновременно шток и бабу с верхним бойком. Для совершения рабочего хода открывалась задвижка для выпуска пара из цилиндра, после чего начиналось падение бабы. Сила удара определялась суммарной массой падающих частей (поршня, штока, бабы с бойком) и высотой их падения.
Необходимо отметить, что проект Несмита не был сразу воплощен им на практике. Для сооружения молота нужны были средства. К тому же, в это время был застой в английской железоделательной промышленности, и заводчики, которых Несмит ознакомил со своим изобретением, одобряя проект, вместе с тем, не проявляли желания строить молот. Это обстоятельство, а также отсутствие в то время у изобретателя свободных капиталов не позволили ему выкупить патент, за который полагалось уплатить около 500 фунтов стерлингов. Напомним, что когда Дж. Несмит начинал в 1834г. собственное дело в Манчестере, его капитал составлял всего 63 фунта стерлингов и 500 фунтов стерлингов, взятых в кредит у местных банкиров.
Впервые молот системы Несмита был построен в 1840 г. во Франции механиком Бурдоном на заводах акционерного общества «Шнейдер и Ко» в Крезо. Интересно отметить, что сам Несмит увидел свой молот там совершенно случайно во время посещения этого предприятия в 1840 г. Сопровождавший Несмита механик Бурдон показал ему большую кованую пароходную деталь, удивившую гостя своими размерами. Бурдон сказал что отковать такую деталь удалось благодаря паровому молоту, конструкция которого была заимствована на его, Несмита, заводе в Патрикрофте, при посещении завода Бурдон, по его словам, получил возможность ознакомиться с «Книгой проектов», в которой находились чертежи всех изобретений Несмита. Бурдон обратил внимание на чертеж парового молота, зарисовал его и по приезде во Францию быстро построил. История создания парового молота получила освещение в книге Джеймса Несмита «Автобиография», вышедшей в Лондоне в 1883 г.
Построенный Бурдоном на заводе в Крезо паровой молот (см. рисунок) состоял из чугунной бабы, соединенной штоком с поршнем парового цилиндра. Распределение пара регулировалось золотником, приводимым в действие ручным рычагом. Баба двигалась вертикально по направляющим, образующим станину, опирающуюся на каменный фундамент четырьмя своими «ногами». Отлитая из чугуна наковальня устанавливалась на массивных деревянных брусьях, обеспечивающих некоторое смягчение ударов при ковке.
Молот Бурдона предназначался для обработки наиболее крупных в то время поковок. Баба молота имела массу 2500 кг, а максимальная высота ее падения составляла 2 м.
Патент на свое изобретение Дж. Несмит получил в 1840 г. В том же году на его заводе в Патрикрофте был построен паровой молот с массой бойка 30 центнеров (1524 кг). Этот молот по ряду своих конструктивных и эксплуатационных особенностей был более современным по сравнению с молотом Бурдона. Бурдон не использовал при постройке молота всех технических новшеств, которые были заложены в изобретении Несмита. Вместе с тем, заслуга французского механика состояла в том, что он по достоинству оценил изобретение Несмита и первым применил конструкцию молота его системы в производстве.
Имеются сведения, что паровой молот системы Несмита вскоре был построен также в Германии на пароходном заводе близ Цвиккау, по чертежу директора этого предприятия Дорнинга.
Первые паровые молоты были простого действия и имели открытый сверху паровой цилиндр, ручной парораспределительный механизм. Появившийся паровой молот стал объектом оживленных интересов и деятельности металлургов и конструкторов, направивших усилия на совершенствование основных его узлов и увеличение силы удара. Важнейшее значение имели разработки самого Несмита, внесшего в конструкцию молота целый ряд нововведений, значительно повысивших его эффективность. К их числу относится изобретение воздушной подушки, предусмотернной в верхней части цилиндра, она предназначалась для предохранения верхней крышки парового цилиндра от разрушения при случайном ударе о нее поршня. Для этого в верхней части цилиндра над выпускным отверстием и крышкой было предусмотрено некоторое пространство. В процессе движения поршня вверх он, перейдя выпускное отверстие, сжимал воздух, находящийся в верхней части цилиндра, создавая воздушную подушку. Другим положительным эффектом воздушной подушки являлось использование упругих свойств сжатого воздуха, отбрасывающего после рабочего хода поршень вниз и увеличивающего багодаря этому силу удара молота. Кроме того, Дж.Несмиту принадлежит также применение паровой подушки, которая создавалась за счет подачи пара в верхнюю часть цилиндра.
Принципиально по новому подошел к созданию воздушной подушки Нилиус (см. рисунок). Баба его молота была выполнена в виде пустотелого цилиндра, внутрь которого входил связанный с ним шток парового поршня. При подъеме поршень, двигаясь в паровом цилиндре, увлекал за собой вверх и пустотелую бабу (паровой цилиндр заменял здесь направляющие).
По мере развития машинно-фабричного производства изменялись функции кузнечной обработки в металлургии и машиностроении. Раньше, при кричном переделе молот не только был составной частью основного технологического оборудования, связанного с получением компактного кричного железа, но и применялся на конечной стадии производства для отковки из него разнообразных полуфабрикатов и изделий (полосы, прутки и т.п.). В технологическую схему пудлингового производства, ставшего в рассматриваемый период основным в железоделательной промышленности, вместо кузнечной обработки крицы под молотом был введен прокатный стан, с помощью которого осуществлялись одновременно обжим крицы в калиброванных валках и прокатка сортового железа. В результате частично отпали трудоемкая кузнечная обработка крицы под молотом и последующая ее расковка на прутки и полосы, которые с большей эффективностью стали изготавливать прокаткой. Молот сохранился в железоделательном производстве в основном для предварительного слабого обжатия крицы, поступающей в валки прокатного стана.
Одним из ведущих отечественных предприятий, оборудованных мощным кузнечным производством, был Обуховский завод в Петербурге, на котором в 1863 г. началось изготовление стальных артиллерийских орудий. В 1865 г. здесь установили крупнейший по тем временам паровой молот простого действия системы Моррисона с массой падающих частей 35 т. Этот молот был в состоянии обрабатывать стальные слитки массой 8-12 т.
Шабот молота Обуховского завода, отлитый из чугуна, состоял из 4частей и имел массу 460 т. Установка такого шабора потребовала сооружения огромного бетонного фундамента, для которого был вырыт котловав длиной 25,6 м, шириной 14,3 м и глубиной 9,8 м. По проекту отечественных специалистов каждая из двух станин молота имела свой собственный фун дамент, между которыми был сооружен фундамент для шабота. Станины молота располагались одна от другой на расстоянии 8 м. Шток диаметром 250 мм прикреплялся к бабе по системе сферической опоры с помощьк четырех клиньев с болтами.
Парораспределительный механизм, выполненный в виде скользящего золотникового устройства и клапанной коробки, находился внутри. Молот мог делать до 25 ударов в минуту при высоте подъема 2,9 м. Для ковки слитка диаметром 0,9 м и весом 13 т в заготовку диаметром 0,6 м и длиной 2,75 м требовался один час. У молота располагались две печи с выдвижными подинами, обслуживаемые двумя кранами.
В 1873 г. на Всемирной промышенной выставке в Вене экспонировалась модель 50-тонного молота двойного действия, построенного на Пермском пушечном заводе. Молот строился с 1872 по 1873 г. и являлся самым крупным в мире молотом двойного действия. В Европе наиболее мощный паровой молот двойного действия с массой падающих частей 35 т находился в Вульвичском арсенале (Англия). Молот Пермского завода был устроен таким образом, что при необходимости мог работать и как молот простого действия. Он имел усовершенствованное золотниковое парораспределение, а также простую и удобную для эксплуатации станину мостового типа, получившую впоследствии наибольшее распространение. Шабот, отлитый в виде цельной усеченной пирамиды, в 12 раз превышал массу падающих частей молота и составлял 600 т. Отливка такого огромного шабота из чугуна была выполнена впервые в мире. Для этого в здании кузницы установили 14 вагранок и 3 воздуходувные машины. Отливка шабота производилась одновременно из всех вагранок, что гарантировало от расслоения металла, которое могло произойти, если бы плавки велись отдельно.
Пермский молот примечателен не только тем, что имел цельный шабот, но и значительной высотой подъема бабы, составляющей 3 м. Молот имел усиленный шток диаметром 275 мм. Весил молот 1442 т и работал при давлении пара 4 атм.
Развитие металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности сопровождалось непрерывным расширением номенклатуры применяемых в производстве кузнечных машин. Среди них немаловажное значение приобрели падающие молоты. К падающим относят молоты, баба которых после подъема с помощью специальных механизмов опускается вертикально под действием собственного веса.
Простейший падающий молот, основанный на подъеме бабы с бойком с помощью каната или ремня вручную (копровый молот) нередко применялся на некоторых предприятиях еще в конце XVIII — начале ХIХвв., а в специфических производствах даже в начале XX в. Так, в ювелирных мастерских использовались для штамповки мелких изделий миниатюрные падающие молоты с массой бабы (гири) 5—40 кг. Баба подвешивалась на перекинутый через ролик веревке, за конец которой мастер поднимал ее в исходное положение. Перемещалась баба по двум направляющим, обеспечивающим строго вертикальное фиксированное ее падение на обрабатываемую заготовку. Существовали падающие молоты, где подъем бабы осуществлялся специальной подножкой рычажного типа, к которой прикреплялся конец веревки. Для ее подъема необходимо было нажать на подножку, после чего следовало автоматическое падение бабы.
Аналогичные по устройству, но намного более мощные падающие молоты применялись в начале XIX в. на ряде отечественных, главным образом оружейных, заводов, где возникли штамповочные производства. Штамповка обеспечила массовое изготовление совершенно одинаковых по форме и размерам деталей, что дало возможность реализовать в производстве ружей принцип взаимозаменяемости. Такие штамповочные производства существовали на заводах в Туле и Сестрорецке.
На Тульском оружейном заводе штамповка ружейных деталей была введена в 1819 г. Для этого применялся падающий молот, состоящий из тяжелого чугунного стула (наковальни), на верхней поверхности которого располагалась нижняя часть штампа. Верхняя его часть укреплялась на падающей бабе. Молот имел две направляющие, о назначении которых говорилось выше. Баба поднималась рабочими вручную с помощью каната. Изделия штамповали из предварительно нагретой металлической, полосы.
Во фрикционном падающем молоте подъем бабы осуществляется с помощью прикрепленной к ней деревянной доски (см. рисунок слева). На направляющих молота установлены два ролика, вращающихся в разные стороны. Один из них может быть отодвинут или прижат к проходящей между ними доске. В момент прижатия одного из вращающихся роликов, благодаря трению, возникающему между роликами и доской, баба поднимается вверх. Для падения бабы достаточно отвести от доски один из роликов. Сила удара молота регулируется высотой подъема бабы.
Рис. 1. Штамповочный молот с ремнем. 70-е годы XIX в.
Рис. 2. Кривошипно-шатунный пружинный молот. США Вторая половина ХIХ в.
Рис. 3. Пневматический молот Арнса. Германия. Последняя треть ХIХ в.
Идея использования воздуха, как упругого тела, способного расширяться и сжиматься при действии поршня в замкнутом цилиндре для увеличения силы удара молота, появилась в 60-х годах ХIХ в. В 1873 г. на Всемирной промышленной выставке в Вене уже демонстрировался пневматический молот Шулля. Устройством для привода в действие бабы служил, как и в пружинных молотах, кривошип с шатуном, связанный воздушным цилиндром с поршнем.
Наибольшую известность получил пневматический молот Арнса, выпускавшийся Кальским машиностроительным заводом «Л.В. Бреер, Шумахер и Ко» близ Кельна (см. рис.3). Кривошип этого молота, приводимый в действие ременной передачей, связан с поршнем, осуществляющем возвратно-поступательное движение в неподвижном цилиндре. В нижней части цилиндра находится верхний конец бабы, выполненный в виде поршня. Между верхним и нижним поршнями заключен воздух, количество которого может быть изменено открыванием и закрыванием крана, помещающегося сбоку цилиндра. При подъеме поршня, связанного с кривошипом, воздух подвергается сжатию. В момент опускания поршня воздух, расширяясь, отбрасывает его вниз с повышенной скоростью. Для уменьшения силы удара молота часть воздуха может быть выпущена в атмосферу из цилиндра с помощью крана.
Ламан Н.К. Развитие техники обработки металлов давлением с древнейших времен до наших дней. М.: Наука. 1989.236 с.