Наибольшее распространение в кузнечном производстве получили
паровоздушные молоты. Называются они паровоздушными потому, что могут
работать как на паре, так и на сжатом воздухе. Такие молоты работают
преимущественно паром с давлением от 6 до 8 ат.
Паровоздушный молот состоит из станины, которая опирается на прочный
фундамент. На верху станины прочно укреплен цилиндр. В цилиндре, как в
паровой машине, ходит поршень, к штоку которого прикреплена баба с
бойком на нижнем конце. Пар впускается в нижнюю часть цилиндра под
поршень и поднимает поршень вместе с бабой. Когда клапан открывается, па
выходит из цилиндра, а поршень вместе с бабой падает на по ковку. Чем
больше будет высота падения бабы, тем более силь ным будет удар.
Паровые молоты строят с падающими частями весом 0,5; 0,75; 1,0; 2,0;
3,0; 5,0 и 7,0 т. Существуют также паровоздушные молоты с весом падающих
частей 25; 50; 75; 100 и 150 кг.
Различают паровоздушные молоты простого и двойного действия. В паровых
молотах простого действия баба прикрепляется к штоку 2 и перемещается по
направляющим 8. Поршень 3 двигается в цилиндре 4. Пар по трубопроводу и
через отверстие 5 поступает в цилиндр, поднимает поршень и соединенную с
ним бабу. Когда баба поднимется на достаточную высоту, пар выключается и
через отверстие 5 выходит в атмосферу. Баба под действием собственного
веса падает и ударяет по поковке, установленной на бойке 7. В верхней
части цилиндра имеется несколько отверстий 6, служащих для торможения
поршня, когда он поднимается до своего верхнего положения. Торможение
поршня происходит следующим образом. Двигаясь вверх, поршень своим телом
закрывает отверстия, и воздух, оставшийся в верхней части цилиндра, под
давлением поршня сжимается и действует как буфер. В настоящее время
паровые молоты простого действия почти не строятся.
Молот двойного действия отличается от молота простого действия тем, что
в нем пар служит не только для подъема бабы 1, но и для увеличения силы
удара по бойку 7. С этой целью при опускании бабы сверху поршня
впускается пар. С движением штока 2 и поршня 3 вниз пар впускается в
цилиндр 4 через какал 5 и давит на поршень сверху. При движении поршня
вверх пар поступает через канал 6 и давит на поршень снизу. В это время
пар, который был над поршнем, выходит через канал 5.
Паровоздушные молоты для свободной ковки подразделяются на четыре типа,
отличающиеся друг от друга конструкцией станин и наличием направляющих.
Молоты одностоечные без направляющих. Одностоечные молоты имеют станину
1 в виде одной цельной стойки, к которой крепится паровой цилиндр 2. В
цилиндре движется поршень со штоком 3, имеющим внизу бабу 4, к которой
при помощи клиньев прикреплен боек 5. Нижний боек молота 6 закреплен в
шаботе 7.
Молот имеет специальный механизм для подвода пара, называемый
парораспределительным. Пар подается то с одной стороны поршня, то с
другой, в зависимости от того, хотят ли поднять бабу или ее опустить.
Парораспределительный механизм молота. Пар подводится через канал 5 и
отводится по трубе 6. Золотник 2 имеет форму полого цилиндра, причем
диаметр средней части цилиндра меньше диаметра торцовой части. Золотник
установлен в такое положение, при котором пар из канала 4 может выходить
через внутреннюю полость золотника в трубу 6, а затем наружу (в
атмосферу). Средняя же (более тонкая) часть золотника соединяет канал d
с каналом 5, поэтому свежий пар будет поступать через канал 5 под
поршень цилиндра молота. Таким образом, на поршень, расположенный в
цилиндре 1, будет давить снизу вверх свежий пар давлением 6—8 ат. Сверху
поршня в цилиндре 1 давления пара не будет, поэтому поршень будет
подниматься вверх, а с поршнем поднимаются шток и баба с бойком. Если
золотник передвинуть кверху, то канал 3 будет сообщаться с трубой 6, и
пар из под цилиндра будет выходить наружу, а канал 4 перекроется средней
(более тонкой) частью золотника и будет с каналом свежего пара 5. При
этом пространство над пор наполнится паром, который будет давить на
поршень вниз, поршень с бабой начнут падать, и произойдет удар.
У парового молота золотник может перестанавливаться от руки и
автоматически. Для управления золотником служит рукоятка 8, связанная
рычагами с штангой 9, идущей вверх к золотнику. Чтобы золотник
автоматически передвигался, к балансиру 12 прикрепляется саблеобразный
рычаг 11, который при выключении рукоятки упирается в рог 10,
укрепленный на бабе молота. Благодаря этому при движении бабы вверх и
вниз рог 10 будет поворачивать саблеобразный рычаг 11, вследствие чего
балансир 12 будет качаться вверх и вниз и передвигать вверх и вниз
штангу 9, а последняя— золотник. Такой механизм дает возможность
сообщать золотнику различные передвижения и тем самым получать удары
молота от самых сильных до самых слабых.
В описанном молоте направляющих для бабы нет, поэтому он и называется
одностоечным молотом без направляющих. Отсутствие направляющих дает
возможность свободно производить ковку; к бойкам можно подойти с трех
сторон. Такой тип молота удобен для ремонтных работ. Недостаток молота
без направляющих состоит в том, что при косых (эксцентричных) ударах
могут поломаться сальник, шток и цилиндр.
Одностоечные молоты с направляющими. В этих молотах цилиндры почти не
ломаются, так как горизонтальные силы, получающиеся при косых
(эксцентричных) ударах, воспринимаются направляющими и в очень малой
степени передаются на сальник, шток и цилиндр. Но эти молоты не имеют
тех удобств, которые имеются у молотов без направляющих: работа стеснена
направляющими, которые, кроме того, ограничивают размеры поковок.
Одностоечные молоты с направляющими применяются главным образом для
протяжки и для ковки в подкладных штампах.
Основанием молота служит бетонный фундамент, причем шабот 2 и станина 1
устанавливаются не на бетон, а на деревянные брусья 3. Дерево выполняет
роль прокладки, предохраняющей бетонный фундамент от быстрого разрушения
под ударами.
Одностоечные молоты строят с падающими частями весом от 250 до 1000 кг и
редко до 2000 кг. Двухстоечные паровоздушные молоты бывают двух типов:
арочные и мостовые.
Двухстоечные молоты арочного типа. Станины этих молотов изготовляются
(отливаются) в виде арки, на которой установлен цилиндр.
Двухстоечные молоты арочного типа распространены широко. Цилиндр и
золотниковая коробка этих молотов при сильных ударах не смещаются, не
возникает также и перекосов.
Молоты арочного типа позволяют подходить к бойкам только с двух сторон
(спереди и сзади), что не совсем удобно при изготовлении сложных,
тяжелых поковок. Арочные молоты изготовляются с падающими частями весом
от 1 до 5 т.
Двухстоечные молоты мостового типа. Станина такого молота обычно состоит
из двух клепаных или сварных стоек 1 с укрепленной на них клепаной или
сварной балкой 2. По сравнению с молотами арочного типа габариты
(размеры) и вес молотов мостового типа больше.
Основное преимущество мостовых молотов перед молотами арочного типа в
том, что они допускают свободное перемещение вокруг бойков (бойки
обслуживаются со всех сторон), поэтому на этих молотах можно ковать
самые разнообразные фасонные поковки, преимущественно тяжелые и
громоздкие. Молоты мостового типа изготовляются с падающими частями
весом от 1 до 5 и 7 т, а чаще от 3 до 5 т.