К падающим частям молота относятся шток, поршень и баба.
Штоки. По конструкции штоки бывают: цельные, т. е. откованные заодно с
поршнем, и со съемными поршнями. Обычно для молотов без направляющих
поршень и шток раньше изготовлялись заодно из одного куска металла. Для
молотов с направляющими поршень изготовляется отдельно от штока, затем
насаживается на шток в горячем состоянии и после этого расклепывается.
Шток 1 со съемным поршнем 2. Поршень насажен в горячем виде на
коническую часть 3 штока. Второй конец 4 штока после насадки поршня
расклепывается, заполняя коническую часть поршня.
Штоки изготовляются из углеродистой или легированной стали. Штоки из
углеродистой стали имеют небольшую стойкость и поэтому применяются
редко. Как правило, для изготовления штоков используются хромоникелевая
или хромоникельмолибденовая стали. Штоки изготовляются из поковок, после
чего их подвергают отжигу. За отжигом следуют грубая обдирка и
термическая обработка (закалка и отпуск). Если шток и поршень
представляют одно целое, то обточка производится сразу же после
термической обработки. Если же шток и поршень изготовляют отдельно, то
скачала подгоняют на токарном станке корпус поршня, затем производят
посадку и расклепку и только после этого уже окончательно протачивают
шток вместе с поршнем на станке.
Шток приходится заменять чаще других частей молота, так как при
интенсивной работе молота он чаще выбывает из строя из-за поломки (через
4—12 месяцев). Основные причины поломки штока следующие.
1. Недостатки в конструкции молота, разладка крепления или износ его
частей во время работы, например, смещение оси цилиндра относительно
осей штока и бабы (оси должны находиться на одной прямой), смещение оси
цилиндра относительно направляющих и пр.
2. Низкие механические свойства металла, из которого изготовлен шток
(наличие флокенов, остаточных напряжений и пр.).
3. Косые удары по поковке, при которых получается перекос бабы, ведущий
за собой поломку штока.
4. Плохое крепление штока в бабе.
5. Недостаточный прогрев штока перед работой, особенно в зимнее время.
Начинать работу на молоте можно только тогда, ксгда шток (около бабы)
прогрет до температуры 150—200°. Чтобы шток прогреть, его обычно
обкладывают горячими кусками металла.
Шток входит в цилиндр молота через сальник, назначение которого не
пропускать пар из цилиндра наружу. Сальник вставляется в специальное
гнездо цилиндра, где крепится при помощи шпилек. Шпильки внизу крепятся
гайками с контргайками, что позволяет производить натяжку сальника.
Сальник поддерживает и уплотняет сальниковую набивку. По мере износа
сальниковой набизки ее нужно уплотнять натяжкой сальника или прибавлять
несколько колец набивки. Сальниковая набивка бывает двух сортов:
асбестовая прографиченная или пеньковая. Первая значительно лучше по
качеству и работает более продолжительное время, чем вторая. Для набивки
сальника отрезают куски набивки длиной, равной окружности штока, и
обматывают ими шток. При этом стыки двух соседних колец набивки не
должны совпадать между собой, иначе не будет достигнуто хорошее
уплотнение, и пар будет проходить между стыками колец набивки. Для
подтягивания сальника следует равномерно подвинчивать все гайки
сальниковых шпилек. При этом сальник будет подниматься вверх и
поддерживать набивку.
Поршни. На шток молота, а именно на его верхнюю конусную часть,
насаживается поршень, представляющий собой цилиндр, диаметр которого
несколько меньше диаметра цилиндра молота (приблизительно на 1—2 мм).
На некоторых молотах небольшого тоннажа еще сейчас применяются цельные
штоки, откованные вместе с поршнями. Такая конструкция прочнее, но
дороже, так как при поломке поршня приходится изготовлять заново и шток,
и поршень. Поэтому в последнее время цельные штоки заменяются штоками со
съемными поршнями.
В этом случае: 1) шток молота не нужно отковывать из болванки больших
размеров; 2) существует возможность использования поршня для других
штоков (в практике поршень выдерживает до 5 посадок на шток); 3)
отдельное изготовление поршня и штока упрощает процесс их термической и
механической обработки. Поршень изготовляется из углеродистой стали с
содержанием углерода 0,45—0,55% ковкой с последующей нормализацией. В
поршне имеются канавки для расположения в них поршневых колец. Кольца на
поршне устанавливаются для того, чтобы: 1) создать уплотнение между
поршнем и цилиндром молота, необходимое для устранения перетекания пара
из нижней полости цилиндра в верхнюю; 2) создать некоторую «игру» поршня
(при боковых ударах кольца будут пружинить); 3) уменьшить износ стенок
цилиндра и поршня, так как в этом случае не образуются задиры на стенках
цилиндра и на поршне, что увеличивает срок службы поршня и цилиндра.
Поршневые кольца изготовляются из более мягкого материала, чем поршень и
стенки цилиндра молота. Для молотов свободной ковки поршневые кольца
рекомендуется изготовлять из стали с содержанием углерода 0,3—0,4% и
марганца 0,5—0,8%. Не рекомендуется изготовлять поршневые кольца для
молотов свободной ковки из чугуна, так как вследствие ударных условий
работы они будут быстро ломаться. Поршневые кольца — быстро
изнашивающаяся, а потому часто сменяемая часть молота.
Бабы. Противоположный конец штока оканчивается бабой, в которую при
помощи ласточкина хвоста вставляется верхний боек молота. Для небольших
молотов бабу изготовляют иногда заодно со штоком. Преимущество такой
конструкции в том, что она придает прочность всей падающей системе
(поршень, шток, баба), но она дороже и сложнее.
При изготовлении молотов свободной ковки современных конструкций бабы
изготовляются отдельно от штоков. Бабы для небольших молотов отковывают,
а для больших молотов отливают из стали. Изготовляются бабы из
легированной и углеродистой сталей. Необходимо иметь в виду, что баба и
бойки, изготовленные из высокоуглеродистых твердых сталей с содержанием
углерода более 0,5%, могут давать трещины, причем иногда оторвавшиеся в
месте излома куски металла отбрасываются в сторону. Это опасно для
работающих, поэтому бабы и бойки нельзя изготовлять из сталей с
содержанием углерода более 0,5%, а также подвергать закалке.
Со штоком баба крепится различными способами. Вопрос о креплении бабы со
штоком является очень важным, так как от этого зависит стойкость штока,
поршня и цилиндра, а также безопасность работы на молоте. Наиболее
простым является жесткое конусное крепление бабы со штоком.
При жестком креплении конец штока делается толще и затачивается на
конус. В бабе 10, имеющей выступы 8, для направляющих вытачивается
конусное гнездо. Утолщенный нижний конусный конец штока наглухо
вгоняется в гнездо 2 бабы. Перед тем как вставить конусный конец штока в
гнезде бабы, ее равномерно нагревают до температуры 400—450° С. При
нагревании конусное гнездо увеличивается, и конусный конец легко входит
в гнездо. При охлаждении баба плотно охватывает конусный конец штока. В
случае поломки штока конец его выбивают из гнезда через отверстие 3,
причем эта операция облегчается тем, что между штоком и бабой
вставляется латунная прокладка 4.
В нижней части бабы имеется вырез 5 в виде ласточкина хвоста,
предназначенный для крепления верхнего бойка 9 молота. Боек к бабе
крепится при помощи клина 6 и сухаря 7. Во избежание поломок бойка и
бабы боек должен плотно прилегать к выемке бабы своей средней частью, а
между полями (концами) необходимо оставлять зазор, равный 0,5—1,5 мм. За
состоянием сухаря 7 надо следить; при перестановке бойков вынимать его и
осматривать, так как он может так сильно заклиниться в гнезде, что его
не вынуть. В месте прилегания хвостовика бойка к бабе (средняя часть)
при продолжительной работе могут получиться выбоины. Время от времени
для правильной установки бойка выбоины эти нужно удалять на строгальном
станке. Клин 6 делается такой длины, чтобы выступающий конец его был
небольшой. Большой выступающий конец может причинить тяжелые ранения
работающим.
Клин забивается в паз кувалдой и во время работы должен периодически
подбиваться, так как от ударов молота крепление клина ослабевает.
Никаких подкладок и прокладок между бойком и бабой делать нельзя: это
может вызвать поломку бабы и бойка. Кузнец должен требовать от ремонтных
слесарей, чтобы боек был точно пристроган к бабе.
При поломке штока его остаток с большим трудом извлекается из гнезда
бабы, однако этот недостаток исключается при применении так называемого
разборного крепления штока к бабе. Шток 1 оканчивается расширяющимся
концом (обратный конус), который вставляется в бабу 2. Шток 1 и
прокладка 3 удерживаются вкладышем 4, который заклинивается клином 5;
последний закрепляется чекой 6.
На Уралмашзаводе применяется и другая конструкция разборного крепления.
Шток, имеющий на конце шаровое утолщение, заводится в бабу 2. Между
штоком и бабой устанавливается разъемная коническая чаша 3. Внутренняя
часть чаши имеет вид сферы и соответствует верхней части шарового
утолщения. Чаша удерживает бабу на весу. Нижняя часть шарового утолщения
штока опирается на сферическую подушку 4, которая прижимается к штоку
клином 5. Под клин устанавливается подушка 6.
Описанная конструкция крепления дает возможность бабе при косых ударах
несколько менять положение по отношению к штоку и предохранять его от
поломки.