CC BY
71
УДК 628.517 О.В. Герасимова
ГОУ ВПО «Курганский государственный университет»
СНИЖЕНИЕ ШУМА ПРИ РЕЗКЕ ПРУТКОВ
В заготовительных цехах выполняют резку мерных заготовок для изготовления деталей машин ковкой и штамповкой. При этом используются в основном прутки, проволока и трубы, которые разрезают на ножницах, прессах и прессах-автоматах.
При сравнительной оценке различных механических методов получения мерных заготовок необходимо учитывать возникающий шум и себестоимость. Так, себестоимость отрезки в штампах ниже в 4-5 раз по сравнению с разрезкой на дисковой пиле или токарном станке [1].
Рассмотрим типовую схему резки заготовок на ножницах (рис. 1).
Верхний нож
смятие
Рис. 1. Схема резки заготовок на ножницах
Широко применяется резка на дисковых пилах. При этом возникает значительный шум, величина которого зависит от скорости резания и прочностных свойств обрабатываемого металла [2].
В ряде случаев отрезают заготовки на приводных ножовках. Можно привести данные, полученные при измерении шума прибором ВШВ-003-М2. При этом допустимые значения шума определены по нормативно-технической документации СН 2.2.4/2.1.8.562-96; звуковое давление измеряется в дБА.
Для сравнения рассмотрим давление на участке 1 резки стальной полосы и на участке 2 штамповки шайбы (вырубка из полосы). При этом
превышение уровня шума на участке 1 составляет 25 дБА и на участке 2 - 21 дБА.
В работе [3] приведены результаты исследования шума при резке проката дисковыми пилами. При этом уровень шума достигает 115 дБА на расстоянии 1 м от пилы, что значительно превышает допустимую норму. Установлено, что наиболее благоприятным в отношении акустики и вибрации является диапазон скорости резания 10-22 м/мин. С увеличением подачи повышается звуковое давление.
При абразивной резке отрезным кругом (разработан в 1930 г. в США и Германии) можно получить уменьшение шума на 13-15 дБА. На частоте 630 Гц достигается уменьшение шума еще на 20 дБА, благодаря большому коэффициенту акустических потерь в отрезном круге.
В качестве примеров эффективной резки сортового проката рассмотрим типовые технологические схемы.
1. Ротационная резка сдвигом [4]. Схема ротационной резки показана на рис.2. При этом сдвигающая сила прикладывается в различных местах разрезаемого прутка, который остается неподвижным, а вектор сдвигающей нагрузки пульсирует и вращается.
Увеличение числа направления сдвига улучшает качество среза. Так, при разделении прутка в 16 и более направлениях коническая поверхность фаски не имеет огранки при шероховатости Я = 1,25 - 2,5 и неперпендикулярности торца в пределах 0-30".
Применение ротационной резки позволяет снизить расход металла на 5-10% и на 20-30% трудоемкость, а также высвободить дорогостоящее металлорежущее оборудование.
Подвижный нож
втулочный нож
Рис. 2. Ротационная резка сортового проката
2. Резка заготовок с редуцированием и осадкой (рис. 3) [5]. При
применении редуцирования (схема а) пруток проталкивают в коническую матрицу. Редукция металла оказывает влияние на силовые условия деформационного процесса, качество среза и стабильность процесса отрезки мерных заготовок. При этом можно значительно уменьшить уровень шума благодаря отсутствию зазоров в деформационных зонах.
Рис. 3. Способы повышения точности заготовок при отрезке: а - редуцированием; б - осадкой
При применении предварительной осадки (схема б) происходит выравнивание свободного торца на отрезаемой заготовке при одновременном увеличении диаметра с заполнением рабочей полости в матрице. При этом также устраняются зазоры, что обеспечивает уменьшение шума при резке заготовок.
Для снижения уровня шума можно применять простой и эффективный способ наложения звуковых волн в противофазе (рис. 4).
При одинаковой частоте и амплитуде возникает интерференция. В этом случае получим схему активного шумогашения, которая применяется для транспортных средств (автомобилей, самолетов), систем вентиляции и в различных агрегатах. Наибольшая эффективность может быть получена при низких и средних частотах - до 500 Гц. Этот частотный диапазон соответствует скоростному режиму работы кривошипных ножниц и прессов с числом ходов ползуна от 15 до 66 [2].
Рис. 4. Схема наложения звуковых волн (1 и 2) в противофазе
В промышленных условиях можно обеспечить работу кузнечно-прессового оборудования в противофазном режиме, что приведет к активному шумогашению. Необходимо учитывать также повышение затрат на снижение шума. Так, при уменьшении уровня шума на 10 дБА затраты возрастают на 20%.
Библиографический список
1. Холодная объемная штамповка: Справочник / Под ред. Г.А. Навроцкого. - М.: Машиностроение, 1973. - 496 с.
2. Маликов А.Н. Справочник для работников кузнечно-прессовых цехов. - М.: Московский рабочий, 1976. - 168 с.
3. Фриц А.Х. Уменьшение шума при резке проката // Черные металлы. - М.: Металлургия, 1979. № 20. С. 16 - 21.
4. Тимощенко В.А., Эрлих А.И. Ротационная резка сортового проката сдвигом // Кузнечно-штамповочное производство. 1980. № 11. С. 1011.
5. Соловцов С.С. Отрезка от сортового проката точных заготовок для объемной штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. 1972. № 8. С. 18-22.
УДК
Д.А. Михоленко, М.Д. Михоленко, Ю.Ю. Ефимова, Н.В. Копцева
ГОУВПО «МГТУ»
ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И ТВЕРДОСТИ ПРИ НАГРЕВЕ УГЛЕРОДИСТОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ МАРОК 20 И 45, СТРУКТУРИРОВАННЫХ МЕТОДОМ РКУП
В настоящее время наблюдается настоящий «бум» в исследовании структуры и свойств ультрамелкозернистых (УМЗ) материалов, получен-
