[Rok 1947] Technologia kowalstwa

[Maxell]

 

 

OGÓLNE POJĘCIA

 

Kowalstwem nazywamy zawód, obejmujący zespół czynno­ści mających za zadanie przerabianie tworzyw w stanie nagrza­nym, przy pomocy ciśnienia wytwarzanego, bądź od uderzeń młota, bądź od nacisku wywołanego prasą.

Ten rodzaj obróbki możliwy jest tylko dzięki plastyczności przerabianego metalu.

Wiele metali jest plastycznych przy temperaturach normal­nych, np. ołów, miedź, cyna, w mniejszym stopniu żelazo itp. In­ne nabierają plastyczności po podgrzaniu, np. cynk jest plasty­czny w granicach 100 — 150° C.

Niektóre metale zwiększają swoją plastyczność w miarę na­grzewania do pewnych granicznych temperatur, po przejściu któ­rych stają się kruche. Metale te mogą być poddawane przeróbce plastycznej tj. za pomocą kucia lub walcowania jedynie poniżej tych temperatur (np. miedź, brąz, mosiądz, cyna itp.).

Żelazo jest jedynym metalem, którego plastyczność w miarę nagrzewania stale wzrasta. Stal posiada pod tym względem wła­sności żelaza, z tym jednak zastrzeżeniem, że opory kucia wzra­stają zależnie od zawartości węgla w stali.

Większa zawartość węgla w stali, jak i inne domieszki, wy­wierają tego rodzaju wpływ na plastyczność stali w stanie na­grzanym, iż powodują wytworzenie się największej plastyczno­ści w granicach pewnych temperatur każdemu gatunkowi stali właściwych.

Znajomość tych temperatur jest rzeczą ważną i konieczną dla kowala, gdyż kucie, przy niewłaściwych temperaturach, łat­wo doprowadzi do zepsucia surowca wysoko wartościowych ga­tunków stali.

Istotną cechą przeróbki kowalskiej jest niezmienność obję­tości materiału. Rzeczywiście, w czasie kucia ilość materiału zmianie nie ulega. Jedynie zmienia się kształt. Szczególniej ja­skrawo cecha ta występuje przy odkuwaniu w formach.

Ta cecha niezmienności objętości materiału w czasie kucia zbliża kowalstwo zarówno do walcownictwa, jak i odlewnictwa, gdzie zasada niezmienności objętości jest również zachowaną.

Cechy powyższej nie posiadają inne sposoby obróbki, np. me­chaniczna obróbka za pomocą skrawania, czy to ręcznie, czy na obrabiarkach, gdzie ilość materiału po dokonaniu obróbki ulega zmianie.

Surowcem używanym do przeróbki kowalskiej jest prze­ważnie stal. Wprawdzie i inne metale mogą być przekuwane, lecz użycie stali w kowalstwie w stosunku do innych metali jest tak ogromne, iż możemy śmiało twierdzić, że stal jest niemal wy­łącznym tworzywem przerabianym w kowalstwie. Dotyczy to zwłaszcza gatunków stali o małej zawartości węgla, pospolicie zwanych przez kowali niesłusznie żelazem.

Najczęściej przerabia się w kowalstwie stal o małej zawar­tości węgla (około Rr - 35 kg/mm²) oraz stal maszynową (oko­ło Rr = 50 kg/mm²).

NAGRZEWANIE

 

Do nagrzewaniu metali do kucia stosowane są ogniska ko­walskie lub piece grzewcze.

 

Ogniska kowalskie stałe

 

Najczęściej stosowanym urządzeniem do nagrzewania jest ognisko kowalskie. Zwłaszcza w drobnych pracowniach kowal­skich, ślusarsko-kowalskich oraz pracowniach mechanicznych-reperacyjnych ten typ urządzenia do nagrzewania metali uważać należy za wyłączny.

Rys. 1 przedstawia ognisko kowalskie najczęściej stosowane. Jest to ognisko kowalskie murowane. Chociaż nie jest to konie­czne — stoi ono najczęściej pod ścianą, w której znajduje się wtedy komin odprowadzający spaliny na zewnątrz budynku.

Bardzo często ogniska budowane są na 2 kotliny. Jest to korzystne, gdyż daje oszczędność w materiale zużytym na bu­dowę samego ogniska. Takie bliźniacze ognisko może posiadać wspólny komin wyciągowy spalin dla 2-ch bliźniaczych kotlin.

 

 

Przedstawione na rys. 1. ognisko kowalskie jest współczes­nym ogniskiem kowalskim, murowanym. Składa się ono z omurowania A podtrzymującego kotlinę B. W naszym przykładzie kotlina jest żeliwna, ale może ona być wymurowana z cegieł sza­motowych.

Pod kotliną znajduje się komora powietrzna C, do której doprowadzane jest powietrze sprężone rurą D. Komora powietrz­na łączy się z kotliną B wąską szczeliną E, przez którą przedo­staje się do kotliny powietrze potrzebne do spalania paliwa. Po­nieważ szczelina E może być zalewana żużlem, tworzącym się z roztopionego popiołu i zendry, przeto w komorze powietrznej osadzony jest na poziomej osi kułak F, służący do kruszenia za­lewającego szczelinę żużla oraz drobnych bryłek paliwa.

Poruszając od czasu do czasu osią G wprawiamy kułak w ruch wahadłowy, krusząc żużel i drobne bryłki paliwa oraz skawalony popiół i zendrę, które mogą gromadzić się w szcze­linie E, utrudniając dopływ powietrza potrzebnego do spalania. Przedostający się do komory powietrznej popiół i żużel od czasu do czasu usuwamy przez odsunięcie zasuwki H, znajdują­cej się zamiast dna w dolnej części komory powietrznej C.

Ilość oraz ciśnienie powietrza, doprowadzanego do kotliny kowalskiej rurą D, mogą być regulowane przez większe lub mniejsze otwarcie zasuwki I, znajdującej się na rurze dopro­wadzającej powietrze sprężone.

Nad ogniskiem znajduje się okap K, pod którym zbierają się spaliny. Spaliny wyciągane są z pod okapu do kanału komino­wego, lub do rury mechanicznego urządzenia wyciągowego spa­lin.

Rys. 2-gi przedstawia żelazne ognisko kowalskie.

 

 

Ogniska kowalskie przenośne

 

Na budowlach, montażach itp. miejscach odległych od pra­cowni kowalskich stosowane są przenośne ogniska kowalskie (rys. 3).

Ognisko przenośne składa się ze stojaka nakrytego pły­tą, w którą wmontowana jest kotlina z komorą powietrzną, zao­patrywaną w powietrze z wentylatora napędzanego nożnie za pomocą pedału i wałka wykorbionego oraz przekładni pasowej.

 

Doprowadzanie powietrza.

 

Aby spowodować intensywne spalanie paliwa trzeba do ognisk kowalskich doprowadzać powietrze.

Najczęściej dziś stosowanym urządzeniem doprowadzają­cym powietrze do ognisk kowalskich jest wentylator tur­binowy (rys. 4).

 

 

Składa się on z wirnika zaopatrzonego w ło­patki i osadzonego w 2-ch łożyskach. Wirnik obraca się w kor­pusie stałym, zaopatrzonym w rurę, biegnącą spiralnie po obwo­dzie korpusu wentylatora na 3/4 obwodu. Rura ta stopniowo zwiększa swój przekrój od O do wielkości przekroju równej przekrojowi rury zasilającej.

Wentylatory turbinowe czerpią powietrze otworem w kor­pusie na wysokości osi wirnika A. Dzięki szybkim obrotem ło­patki odrzucają powietrze ku zewnętrznemu obwodowi korpusu wentylatora. Tam rurą B. powietrze przedostaje się do rury za­silającej ogniska.

Wentylatory turbinowe, dzięki swej prostej budowie i du­żej wydajności, powszechnie są stosowane do ognisk kowalskich opalanych paliwem stałym. Wykonuje się je w różnych wielko­ściach. Są one bardzo często sprzęgnięte z silnikiem elektrycz­nym. Wykonują od 1500 do 3000 obr./min. Sprężenie powietrza osiąga się od 300 do 1000 mm słupa wody.

Dla prowincjonalnych kuźni, nie rozporządzających energią elektryczną, budowane są wentylatory do napędu korbowego na jedno ognisko.

 

Wentylator skrzydełkowy syst. Roota.

 

Rys. 5 przedstawia wentylator rotacyjny syst. Roota, uży­wany najczęściej przy piecach kowalskich, rzadziej przy ogni­skach.

W komorze zamkniętej wirują 2 skrzydła w kształcie óse­mek, obite suknem lub skórą — dla większej szczelności. Skrzy­dła te osadzone są za pomocą klinów na 2-ch równoległych wa­łach, połączonych dwiema parami jednakowych kół zębatych o przekładni 1:1, rozmieszczonych parami po obydwu stronach wałów. Wały napędzane są od pasów po obu stronach komory. Dzięki obrotowi skrzydeł w kierunku strzałek powstaje z jednej strony skrzydeł A — zasysanie powietrza, a z drugiej strony B — tłoczenie.

Wentylator taki daje ciśnienie do 450 mm słupa wody przy + 1000 obr./min.

 

Wentylator łopatkowy.

 

Rys. 6 przedstawia wentylator łopatkowy. W zamkniętym pokrywami walcu A obraca się bęben walcowy B dokoła swojej osi O, osadzonej mimośrodowo do korpusu wentylatora A, któ­rym jest pierwszy walec. Obracający się walcowy wirnik B - znacznie mniejszej średnicy od korpusu wentylatora A, zaopa­trzony jest w 3 — 4 rowki R. W rowkach tych, wyfrezowanych wzdłuż całej długości wirnika, mieszczą się łopatki Ł sprężyna­mi stale dociskane do ścian korpusu.

W czasie wirowania wirnika łopatki stale zbliżają się lub oddalają promieniowo w stosunku do osi wirnika, pozostając w stałym zetknięciu z obwodem korpusu wentylatora. Rurą S zostaje zassane powietrze i następnie pędzone z jednoczesnym sprężaniem ku rurze T — tłoczącej.

Wentylator łopatkowy może sprężać powietrze do 2-ch i więcej metrów słupa wody. Wentylatory łopatkowe stosowa­ne są przy piecach ropowych hartowniczych, rzadziej w ogni­skach kowalskich.

 

Miechy kowalskie.

 

W kuźniach starszych spotykamy jeszcze skórzane miechy do zasilania ogniska powietrzem. Są one coraz rzadziej stosowa­ne, ze względu na ich małą wydajność w stosunku do wentylatorów turbinowych.

Miechy kowalskie (rys. 7) składają się z 2 komór; dolnej D i górnej G. Komory te oddzielone są od siebie deską A — poziomo przymocowaną nieruchomo z jednej strony do obmu­rowania ogniska, z drugiej strony przymocowanej do kołków wbitych w klepisko kuźni. Od strony ogniska poprzeczne klocki B i C tworzą przyogniskowe ścianki komór. Dolną ściankę ko­mory D tworzy deska E — takiego samego kształtu i wymiaru, jak deska przegrodowa A. Deska E jest połączona zawiasowo z klockiem C. W taki sam sposób sporządzona deska F tworzy zawiasowo połączoną z klockiem B górną ścianę komory G.

Boczne i tylne ścianki komór górnej i dolnej miechów utwo­rzone są ze skóry gęsto przybitej gwoździkami do tych 3-ch de­sek. W przegrodowej desce A znajduje się klapa K zawiasowo otwierająca się do wnętrza komory górnej G. W desce E, two­rzącej dolną ściankę komory dolnej D, znajduje się klapa H — otwierająca się zawiasowo do wnętrza komory dolnej D. Do de­ski E przytwierdzone jest śrubami ramię R, z cięgnem P, przy­mocowanym u góry do końca dźwigni dwuramiennej L.

Gdy za pomocą dźwigni robotnik zbliży deskę, zwisającą pod wpływem ciężaru własnego, ku desce przegrodowej, tym samym zmniejszy objętość komory dolnej D, a co za tym idzie spręży powietrze w tej komorze. Powietrze sprężone otwo­rzy klapę K i przedostanie się do komory górnej G, unosząc de­skę F. Klapa H w tym samym czasie zostanie zamknięta przez sprężone powietrze.

Gdy robotnik puści dźwignię — deska E opadnie na dół roz­ciągając skórę komory dolnej D. Wytworzona w komorze dolnej D próżnia, przy jednoczesnym zgęszczeniu powietrza w komorze górnej G, spowoduje zatrzaśnięcie klapy K, tak iż powietrze z ko­mory górnej G nie będzie mogło powrócić do komory dolnej D.

Wskutek różnicy ciśnień otworzy się klapa H i powietrze zewnętrzne będzie wpadać do dolnej komory przy opuszczaniu się deski dolnej E. Przy ruchu dolnej deski E ku górze nastąpi sprężanie zassanego powietrza, przy czym klapa H zostanie zam­knięta, a otworzy się klapa K, przepuszczając powietrze do gór­nej komory G.

Zebrane powietrze w górnej komorze jest sprężone i dostaje się do ogniska za pomocą dmuchawy M.

Aby otrzymać potrzebne sprężenie dostarczanego do ogni­ska powietrza, deskę ruchomą górnej komory G obciążamy cię­żarem Q, wielkość którego możemy regulować.

 

Wyciąg spalin.

 

Intensywne spalanie w ognisku kowalskim daje b. wiele spalin, które muszą być usunięte z pomieszczenia kuźni. Dwa są sposoby usuwania spalin, a mianowicie przez zastosowanie:

1) naturalne­go wyciągu spalin i

2) za pomocą sztucznego wyciągu spalin.

Naturalny wyciąg spalin osiąga się przez zastosowanie komina. Nad ogniskiem kowalskim znajduje się okap blaszany. Ognisko o naturalnym wyciągu spalin najczęściej buduje się przy ścianie, w której znajduje się komin. Przestrzeń pod okapem łą­czy się z kominem. Dzięki temu, że spaliny są nagrzane, słup ga­zów w kominie jest lżejszy od słupa powietrza, wskutek czego gazy spalinowe z komina są wytłaczane na zewnątrz, a na ich miejsce idą inne spaliny. Jednak ciąg naturalny zwykle, zwłasz­cza w większych kuźniach, jest niedostateczny. Gazy omijają okap, snują się po pracowni, a po ostudzeniu stają się cięższe od powietrza, jako składające się przeważnie z dwutlenku węgla [CO₂J. Zalegają one dolne warstwy pracowni unosząc się ku górze.

W nowoczesnych kuźniach stosuje się sztuczny wy­ciąg spalin, sposobem mechanicznym przy pomocy ekshaustora.

Ekshaustor jest to wentylator turbinowy (rys. 4), dostoso­wany do rozrzedzania powietrza. W tym celu okap nad każdym ogniskiem kowalskim zakończony jest rurą. Rury od kilku og­nisk łączone są w jedną rurę o dużej średnicy. Rura ta z kolei włączona jest w rurę ssącą wentylatora. Wentylator, rozrzedza­jąc powietrze pod okapami, wciąga spaliny i silą odśrodkową wirnika odrzuca je do rury tłoczącej, która wyprowadzona poza budynek, wyprowadza spaliny poza pracownię.

Urządzenie wyciągowe spalin budowane jest jako górne (rys. 8). lub jako dolne (rys 9).

 

 

Górne urządzenie wyciągowe spalin jest tańsze, ale zajmuje przestrzeń ponad pracownią, za­słaniając nieraz światło. Jest bardzo niewygodne w niskich pra­cowniach, zwłaszcza latem, podnosząc i tak wysoką temperaturę pracowni.

Urządzenie podziemne jest droższe, gdyż wymaga specjal­nego kanału na ułożenie rur i zużywa więcej mocy. Dostarczanie powietrza do ognisk odbywa się przewodami ułożonymi dołem

 

PALIWO KOWALSKIE

 

Ogniska kowalskie opalane są najczęściej koksem. Oprócz koksu stosujemy węgiel drzewny, węgiel kowalski, olej gazowy, gazy.

 

Koks.

 

Koks jest produktem suchej destylacji spiekającego się węgla kamiennego.

Na naszym rynku mamy 2 gatunki koksu: koks hutniczy i koks gazowy. Koks hutniczy posiada wartość opałową koło 7000 kcal z 1 kg. paliwa. Jest on barwy srebrzysto szarej. Znajduje się w handlu w dużych, twardych bryłach, jest porowaty, odporny na ścieranie (nie brudzi rąk).

Koks gazowy jest barwy ciemno-szarej, w bryłach drobniej­szych, na ścieranie nieodporny (brudzi ręce) i mniej porowaty od koksu hutniczego.

Wartość opałowa koksu gazowego jest niższa niż koksu hut­niczego.

Poza powyżej wymienionymi cechami koks hutniczy od ga­zowego można odróżnić jeszcze po dźwięku. Mianowicie koks hutniczy przy uderzeniu daje dźwięk czysty, zbliżony do dźwię­ku metalicznego, koks gazowy wydaje dźwięk przytłumiony.

Koks pali się płomieniem krótkim, o skoncentrowanym żarze. Toteż koks nie nadaje się do opalania pieców płomiennych, które wymagają długiego płomienia. Specjalnie koks nadaje sio do ognisk kowalskich, gdzie wymagany jest właśnie skoncentro­wany żar, płynący z poszczególnych bryłek koksu. W tym ża­rzącym się koksie nagrzewa się stal do przekucia.

Koks zawiera w sobie siarkę w ilości od 0,25 do 2,5%. Do­mieszka siarki w koksie jest szkodliwą, gdyż przy wysokich tem­peraturach siarka tworzy związki z nagrzewaną stalą, tworząc siarczki żelaza. Zawartość siarki czyni stal kruchą, utrudniając kucie.

Wpływ siarki przedostającej się z koksu do stali szczegól­niej szkodliwym jest przy wysokowartościowych stalach narzę­dziowych, gdyż nie tylko obniża kowalność stali, ale powoduje wady hartowania.

 

Węgiel drzewny.

 

Z paliw stałych, nadających się do ognisk kowalskich, jedy­nie węgiel drzewny nie posiada siarki. Węgiel drzewny jest za­tem paliwem doskonale nadającym się do nagrzewania wysoko­wartościowych stali narzędziowych.

Jako paliwo drogie, węgieł drzewny nie znalazł powszech­nego zastosowania w kowalstwie, lecz w narzędziarstwie, jako paliwo nie posiadające szkodliwych domieszek, ma szerokie za­stosowanie.

Węgiel drzewny otrzymywany jest przy suchej destylacji drewna. Przy tym najlepsze węgle drzewne otrzymujemy z twar­dych gatunków drzew liściastych.

Dobry węgiel drzewny ma wygląd dość grubych bryłek czarnych, matowych, o dźwięku czystym. Bryłki błyszczące, o zabarwieniu brunatnym, pochodzą z niedostatecznego zwęglenia drewna. Wartość opałowa węgla drzewnego wynosi około 7500 kcal.

 

Kowalski węgiel kamienny.

 

Ze stałych paliw znany i stosowany jest węgiel kowalski. W Polsce nie stosujemy go, gdyż u nas takich gatunków węgla nie wydobywamy. Natomiast na południu Rosji oraz na Syberii węgiel ten stosowany jest powszechnie. Jest to tłusty, spiekający się i łatwo koksujący, węgiel. Ma tę zaletę, że na powierzchni tworzy się spieczona skorupa, zmniejszająca promieniowanie ciepła na zewnątrz ogniska. Zalety tej nie posiada koks. Wartość opalowa węgla kowalskiego wynosi około 7000 kcal/kg.

Rozchód paliwa na ognisko zależnym jest od wielkości ogniska, od intensywności pracy i od wielkości nagrzewanych kęsów stali.

Co do wielkości ogniska kowalskie można podzielić na 4 kategorie.

Poniżej umieszczona tablica wg „Mechanika” podaje te wielkości wraz z rozchodem paliwa, powietrza i innymi danymi:

 

 

Współczynnik sprawności ognisk kowalskich jest bardzo mały, wynosi on w/g Düree 0,03 (współczynnik sprawności ogni­ska jest to stosunek ilości ciepła, teoretycznie potrzebnego do nagrzania wsadu, do ilości ciepła rzeczywiście rozchodowanego).

Ciśnienie dmuchu ognisk kowalskich zależne jest od paliwa i bywa:

 

 

Obsługa ogniska polega na nieskomplikowanych czynnościach. Do obsługi ogniska kowalskiego służą niżej wyka­zane narzędzia:

 

 

szufla (rys. 10) do zasypywania koksu i wybierania żu­żla;       

grzebak (rys. 11) i haczyk (rys. 12) do odgarniania żużla;

łopatka (rys. 13) do usuwania żużla z kotliny;

kropidło (rys. 14) do kropienia;

drążek (rys. 15) stalowy, krótki, mocniejszy, z zaostrzo­nym końcem do odbijania przywartego żużla od dna kotliny;

miotełka lub szczotka do zmiatania ogniska.

Obsługa ogniska nie przedstawia żadnych trudności — jest ona jasna z opisu budowy ogniska. Rozumie się, że jeżeli kuźnia posiada sztuczne usuwanie spalin, to przed rozpoczęciem rozpa­lania ognisk należy puścić w ruch ekshaustor, aby nie zadymiać pracowni. A od chwili zarzucenia koksu, dla rozpałki, należy uruchomić dmuch.

Pewnej orientacji i wprawy wymaga obsłu­ga ogniska w czasie nagrzewania, gdyż łatwo jest spalić nagrzewaną stal przy nieumiejętnej lub niedbałej obsłu­dze.

Gdy ognisko jest wolne od nagrzewania, do kotliny nie do­chodzi powietrze, aby nie spalać niepotrzebnie koksu. Koks w głębi słabo żarzy się. Gdy włożyliśmy do kotliny nagrzewany kęs i ze wszech stron otuliliśmy go koksem, doprowadzamy do kotliny powietrze odsuwając za pomocą rączki L zasuwkę I (rys. 1). Teraz musimy uważać, aby nie spalić stali, a dobrze ją na­grzać. Dobry kowal może tu wykazać swoją umiejętność.

Od intensywności spalania zależy szybkość nagrzewania kę­sów. Lecz intensywność spalania wymaga dużej ilości powietrza. Nadmiar powietrza w kotlinie spowoduje niezawodnie zbyt silne zendrowanie, czyli upał lub zgar stali, który w ogni­sku kowalskim jest nieunikniony, ale normalnie waha się w gra­nicach od 5 do 10%.

Zbyt intensywne spalanie nie może mieć miejsca przy bar­dzo małych wymiarach, gdyż łatwo spowoduje spalenie lub sto­pienie stali. Zależnie od wielkości przedmiotów musimy regulo­wać dopływ powietrza do kotliny.

Zbyt mały dopływ powietrza również jest szkodliwy, bo wtedy nie osiągniemy całkowitego spalania, co jest stratą ciepła, a na domiar złego tlenek węgla będzie nawę giął stal. W wypadku wysokowartościowych stali narzędziowych jest to niedopusz­czalne.

W większych kuźniach fabrycznych oprócz kotlin stosowane są do nagrzewania kęsów piece kuzienne. Budowa ich zależną jest od wielkości i kształtów nagrzewanych kęsów.

Piece kuzienne są piecami płomiennymi. Jako opał stosowany bywa węgiel kamienny — długopłomienny, ropa naftowa, mazut. a w nowoczesnych piecach stosuje się najchętniej paliwo ga­zowe, mianowicie gaz generatorowy.

Budowa współczesnych pieców kuziennych pozwala na jak najdalej posunięte wyzyskanie ciepła. A więc w piecach tych stosuje się dlatego tak chętnie paliwo gazowe, bo ono pozwala prawie na całkowite spalanie.

Dostarczane do pieca powietrze podgrzewane jest w specjal­nych podgrzewaczach: 1) regeneratorach lub 2) rekuperatorach.

Regeneratory są to komory specjalnej budowy, pracują one okresowo. W pierwszym okresie przez komorę regeneratora przepuszczane są gorące spaliny z pieca. Gdy od tych spalin ko­mora nagrzeje się — dopływ spalin przerywamy, a przez gorącą komorę przechodzi idące do pieca powietrze ogrzewając się od rozpalonych ścian komory regeneratora. Jasnym jest, że regene­ratorów musi być co najmniej dwa.

Rekuperator jest to urządzenie, w którym gazy wychodzące z pieca przepływają rurami przez komorę, którą w przeciwnym kierunku do ruchu gazów płynie idące do pieca powietrze. Po­wietrze pobiera na swej drodze ciepło od rozgrzanych rur i do paleniska dostaje się nagrzane.

 

PRZEKUWANIE

 

Podstawowe narzędzia kowalskie.

 

Kowadło (rys. 16) jest wykonane ze stali. Górna płasz­czyzna kowadła, zwana płatnią lub gładzią, jest za­hartowana. Czasem kowadło wykonane jest z miękkiej stali, płatnia zaś jest nastaloną t. j. zgrzaną płytą z lepszej stali z po­zostałą częścią kowadła i oczywiście płatnia zawsze jest hartowaną.

Ważną jest rzeczą dobre nastalanie i zahartowanie płatni. Zbyt twarda płatnia spowoduje wykruszanie się, zwłaszcza na krawędziach. Przy niedostatecznie twardej płatni potworzą się wkrótce wklęśnięcia na powierzchni płatni i sklepania na kra­wędzi.

Kowadło ustawia się na pieńku z twardego drewna — naj­lepiej drewna dębowego — i przybija do niego hakami, aby sta­nowiło ono z pieńkiem jedną całość (rys. 16). Pieniek wkopany jest w klepisko kuźni na głębokość około 300 mm, zresztą im głębiej tym lepiej. Płatnia kowadła wznosi się nad poziom kle­piska kuźni około 750 mm.

Kowadło posiada z prawej strony od normalnego stanowiska kowala róg stożkowy, służący do zaginania wyrobów o róż­nych promieniach.

Z lewej strony od normalnego stanowiska kowala w wystę­pie znajdują się 2 otwory: jeden o przekroju kwadratowym, dru­gi o przekroju kołowym. Otwory te służą do wstawiania podsa­dzek, lub do przebijania nad nimi otworów w przedmiotach.

Zależnie od wagi przekuwanych przedmiotów stosowane bywają rozmaitej wagi kowadła. Najczęściej jednak stosuje się kowadła wagi od 50 do 150 kg.

Zauważyć wypada, że im kowadło jest cięższe tym lepiej na nim przekuwać. Od uderzeń następują wstrząsy. Ciężkie kowa­dło, dobrze do pieńka przymocowane, chłonie uderzenia nie podlegając zbyt wielkim wstrząsom.

Płyta kowalska. W dobrze wyposażonej kuźni, zwłaszcza fabrycznej, oprócz kowadeł znajdują się płyty żeliw­ne pełne, służące do tych samych celów co i kowadła. Wielkość takiej płyty bywa rozmaita: od 500x750 mm do kilku metrów kwadr, powierzchni, grubości od 75 do 200 mm. Płyta taka spec­jalnie nadaje się do prostowania blach, gięcia na szablonach. W płycie powiercone są otwory do przykręcania przyrządów.

Wielkie płyty ustawia się na fundamencie nieraz tuż nad klepiskiem kuźni, małe płyty na stojakach (rys. 17) żelaznych.

W kuźni często znajduje się płyta wmontowana w klepisko, nieco wystająca ponad poziom (rys. 18). Służy ona do spęczania długich wałów, które wtedy ustawia się na płycie, a z góry bije się młotem w sztorc. Przy ciężkich wałach unosi się wał nad pły­tę i spuszcza z góry, aby własnym ciężarem odkształcił się w miejscu uprzednio nagrzanym.

Dziurawnica kowalska jest to płytka staliwna (rys. 19), z szeregiem otworów rozmaitych kształtów oraz szeregiem rozmaitych wcięć na bokach płyty. Dziurawnica służy do prze­bijania otworów w wyrobach umieszczonych ponad otworami w płycie, do kucia na płycie przy pomocy przyrządów, do wy­kańczania kształtowych odkówek np. łbów sześciokątnych śrub, odsadzania i t. p. Dziurawnicę ustawia się na pieńku, na stojaku, bezpośrednio na klepisku i t. p.

Młotki dzielimy na: jednoręczne i dwuręczne.

Młotki jednoręczne stosują się o wadze od 0,5 kg. do 2 kg. — najczęściej wagi 1 kg. Służą one dla kowala do kucia drobniejszych przedmiotów i do wskazywania miejsca i siły ude­rzenia dla pomocnika lub nawet dwóch pomocników.

Zaznaczyć tu należy, iż kowal sam nie pracuje nigdy. Zwykle kowal ma pomocnika. Rola pomocnika, to bicie (uderzanie) mło­tem dwuręcznym ciężkim. Czasem kowal ma dwóch pomocni­ków.     

Kowal jest odpowiedzialny za robotę i kieruje pracą pomoc­nika, względnie pomocników. Kując młotkiem jednoręcznym wskazuje pomocnikom miejsce, gdzie mają uderzyć. Ze sposobu uderzenia widzą pomocnicy z jaką siłą mają uderzać, jak długo, kiedy przestać i t. p.

Z wprowadzeniem młotów mechanicznych i pras odciążono barki kowali. Tak iż dziś rzadziej spotyka się kowali z dwoma pomocnikami, gdyż cięższą pracę kucia wykonują maszyny. Nor­malnie kowal pracuje z pomocnikiem.

Młoty dwuręczne wykonuje się wagi od 6 do 8 kg. — wtedy służą do kucia jako młoty półzamachowe (rys. 20), a nawet 10-kilogramowe, a wtedy służą do kucia jako młoty pełnozamachowe (rys, 21).

 

 

Praca pełnym zamachem stosowana jest w wypadku, gdy chcemy otrzymać bardzo silne uderzenia. Kowale o takich ude­rzeniach mówią, że biją „na okrętkę".

Trzonki do miotów, tak jak i młotki, są znormalizowane. Poniżej podajemy tabelę normalnych młotków i trzonków do młotków. Trzonki wykonuje się z młodego grabu, lub buku, tak aby pień był prosty i aby w trzonku nie było poprzecinanych włókien, gdyż w przeciwnym razie trzonki od uderzeń będą się łamać, co jest bardzo niebezpieczne dla pracujących.

Najlepszym drewnem na trzonki do młotków kowalskich jest amerykańskie drewno ,,hicora“ — bardzo drogie, lecz bez­pieczne w użyciu i trwałe, a więc w eksploatacji bardzo tanie.

Osadzenie młotka na trzonku jest bardzo ważne ze względu na bezpieczeństwo pracy.

Utrzymywanie zatem osadzenia młotka na trzonku stale w dobrym stanie jest nieodzowne, nie tylko ze względu na wydaj­niejszą pracę, ale i ze względu na towarzysza pracy, który przez niedbalstwo lub nieuwagę może ulec wypadkowi kalectwa lub śmierci.

Młotek (rys. 22) składa się z następujących części: obu­ch a, którym uderzamy —jest to jakby część młota. Obuch po­siada lekką kulistość (pukiel), aby przy uderzeniach nie kaleczyć przekuwanego materiału. Przeciwległa obuchowi część młota no­si nazwę rąba. Rąb jest zaokrąglony.

Młoty kowalskie wykonuje się najczęściej z rąbem po­przecznym (rys. 22), czyli poprzeczniki — gdy rąb jest prostopadły do kierunku osi ucha. Rzadziej młoty wykonane są z rąbem podłużnym, czyli podłużniki, gdy rąb jest rów­noległy do osi ucha (rys 23).

 

 

 

Kleszcze. Do trzymania materiału przekuwanego służą Kleszcze (rys. 25). Kleszcze wykonuje się z miękkiej stali.

 

 

Ponieważ nagrzane przedmioty z ogniska wyjmuje się kle­szczami, którymi trzyma się nagrzane przedmioty do kucia, nale­ży dbać o to, aby kleszcze nie nagrzewały się do zbyt wysokiej temperatury, gdyż stal często nagrzewana i studzona staje się kruchą i niezdatną do użytku. Zależnie od kształtów przekuwa­nych kęsów, szczęki kleszczy bywają różnych kształtów i wiel­kości (rys. 25).

Przy przedmiotach grubszych na rączki kleszczy nabija się tzw. nasuwkę. Zastępuje ona nacisk, jaki musiałby wy­wrzeć na rączki kowal, aby mocno obcisnąć szczęki na przekuwa­nym przedmiocie.

Przy bardzo grubych przedmiotach zakłada się ramię, które ułatwia pokręcanie kleszczami i ściskanym przedmiotem (rys. 26).

Wyżej wymienione narzędzia można podzielić na narzędzia do kucia, jak np. kowadło, płyty, młotki oraz do trzymania - kleszcze.

Narzędzia kowalskie pomiarowe, służące do mierzenia w czasie kucia oraz gotowego wyrobu, nie wymagają zbyt wielkiej dokładności. Wystarczy tu mierzenie z dokładno­ścią do 1 mm. Tej dokładności odpowiada zwykła miarka stalo­wa i metr składany — stalowy lub wysuwany. Ponieważ jednak bezpośrednie mierzenie z powodu nagrzania odkówki jest nie­możliwe, stosują mierzenie pośrednie za pomocą maćków i szab­lonów.

Kowalskie macki podwójne z długą rączką zabezpieczającą od poparzenia (rys. 27).

Przymiary, o kilku różnych wymiarach (rys. 28). Dla częściej stosowanych miar istnieją w kuźni przymiary stałe. Szablony o konturach odpowiadających konturom od­lewanych przedmiotów. Szablony kowal przykłada do odkuwanych przedmiotów. Wykonane są one z cienkiej blachy wtedy, gdy odkuwa się serię jednakowych przedmiotów.

Narzędzia do nadawania kształtów. Do nadawania kształtów przedmiotom kutym kowalstwo dysponuje szeregiem narzędzi pomocniczych. Narzędzia te zwykle zalezą od kierunku produkcji kowalskiej oraz metod pracy. Są jednak typowe narzędzia, które w każdej kuźni powinny się znajdować.

Przecinaki (rys. 29) służą do cięcia materiału na kawałki Może się to odbywać na zimno lub na gorąco.

 

 

Przecinanie może być stosowane jako jedna z operacji kowalskich np. przecinakiem możemy wycinać zbędny materiał w celu otrzymania kształtu.

Do przecinania na maszynach służą przecinaki, które czasem nazywane są siekierami kowalskimi (rys 30 i 31). Przecinaki maszynowe wykonywa się cale stalowe.

Stosowane są również podcinki (rys 32) do przecinania drobnych przedmiotów. Pręt kładzie się na ostrze podcinki wstawionej w kwadratowy otwór kowadła. Uderzając młotkiem w przecinany pręt odcinamy go od dołu (rys 33).

W wypadku przecinania grubszych przedmiotów możemy również stosować przecinkę łącznie z przecinakiem.

Przebijaki. Do robienia otworów w przedmiotach na gorąco stosujemy przebijaki. Przebijaki istnieją w dwóch odmianach: jako właściwe przebijaki na trzonku (rys. 34), oraz trzpienie kowalskie służące do rozbijania rozpoczętych przebijakiem na trzonku otworów i nadawani, tym otworom ostatecznego kształtu (rys. 35).

Przy przebijaniu przedmiot kładziemy na kowadle tak, aby przebijak trafiał na otwór w kowadle, lub na podkładce z otworem.

Podsadzki (rys. 36) są to narzędzia ustawiane na kowadle - w kwadratowym otworze.

 

 

Zadaniem podsadzek jest nadawanie dokładnego kształtu odkówkom okrągłym lub sześciokątnym np. sworzniom, łbom śrub i.t.p. Podsadzka siodełkowa służy do przyśpieszenia wyciągania czyli ścieniania pręta.

Foremniki (rys. 37) służą do nadawania kształtu drobnym odkówkom, najczęściej wykonywanym seryjnie.

Będą to np. gałki do zasuwek, łby kluczy, zakończenia oddzielnych sztachet krat żelaznych lub t.p. Foremniki można podciągnąć pod ogólne miano matryc, jako jedna z ich odmian.

Matryce są to przyrządy służące do masowego wykuwania odkówek pod młotami lub na prasach.

Nadstawki (rys. 38) są to pomocnicze narzędzia do nadawania ostatecznego kształtu przedmiotom przekuwanym w podsadzkach. Rozumie się, że podsadzki i nadstawki, wykony­wane są w różnych wielkościach.

Żłobniki (rys. 39) używane są do wykonywania zagłębień i wygładzania ich. Do obróbki przejść pręta z większych średnic do mniejszych. Do przyśpieszenia wydłużenia.

Gładziki (rys. 40) służą do wygładzania płaszczyzn odkutych płaskich przedmiotów. Szeroki gładzik stosują przy większych płaszczyznach, do prostowania blach, tam gdzie zależy aby od bezpośrednich uderzeń młota blacha nie uległa uszkodzeniu. Wobec dużej płaszczyzny gładzika szerokiego ciśnienie spowodowane uderzeniem, rozkłada się na dużą płaszczyznę przedmiotu nie powodując wydłużenia, a wygładzając karby powstałe od uderzeń młota. Gładzik wąski, nadaje się do wygładzania płaszczyzn w kątach i zagłębieniach.

Odsadzki są to narzędzia do wykonywania nagłych ścienień. Rys. 41 przedstawia odsadzkę z trzonkiem do drobnych odkówek np. rygli do zamków i t.p. Rys. 42 przedstawia odsądzki stosowane w kowalstwie maszynowym.

Gwoździownica (rys. 43). Narzędzie powszechnie dawniej stosowane przy wyrobie gwoździ. Dziś stosuje się przy wyrobie śrub. bolcy, do formowania łba. Pręt odcięty zgrubia się na końcu, gdzie chcemy uformować łeb. Po nagrzania łba wbija się bolec w odpowiedni otwór. Uderzeniami młotków formujemy łeb, po czym boki formujemy w odpowiednich podsadzkach.

Nieodzownym narzędziem w kuźni jest mocne imadło kowalskie. na którym można dokonywać gięcia, zaciskać przyrządy do drobnych odkuć i t. p.

 

MASZYNY DO KUCIA

 

Dla ułatwienia przekuwania stosowane są maszyny do kucia. Wszystkie maszyny do kucia dadzą się podzielić na dwie grupy:

1) młoty i

2) prasy.

Aczkolwiek zarówno młoty, jak i prasy mają za zadanie za­stąpić pracę ręczną kowala, to jednak zasada pracy tych maszyn jest różna.

Młoty pracują uderzeniami. Energia ruchu spadającego klo­ca zamienia się na pracę odkształcenia. Prasy pracują ciśnie­niem. Młoty wywołują dużo hałasu, a przy cięższych młotach wstrząsy. Wstrząsy te mogą być groźne dla otaczających budo­wli. Tak iż młotów nie można instalować w miejscowościach gęsto zaludnionych. Prasy pracują spokojnie nie wywołując takich wielkich wstrząsów.

W ostatnich czasach zamiast młotów, kosztownych w zało­żeniu i eksploatacji, stosuje się prasy wodne wprawdzie w założeniu równie kosztowne, ale tańsze w eksploatacji i pra­cujące spokojnie.

 

MŁOTY

 

Młoty dzielimy na:

 

1) młoty cierne (frykcyjne);

a) pasowe,

b) deskowe;

2) sprężynowe;

3) powietrzne;

4) parowe.

 

Młoty cierne pasowe. Zasadę działania młota cier­nego pasowego uwidacznia rys. 44.

 

 

Kloc Q podnosi się mechanicz­nie na pewną wysokość, z której następnie spada na kowadło, wywołując potrzebną pracę — odkształcenie. Siłą podnoszącą jest siła tarcia, wywołana między obracającym się kołem paso­wym K, a pasem S, przerzuconym przez obracające się koło pasowe K. Drugi koniec pasa zwisa. swobodnie i na wysokości wyciągniętej w górę ręki robotnika zaopatrzony jest w ucho dla ręki. Robotnik chwyta ręką za ucho pasa i mocno ciągnie ku do­łowi. Dzięki wywołanej przez robotnika sile pas dociska się w kierunku strzałki koła, wywołane dociskiem tarcie między pa­sem, a obracającym się kołem spowoduje siłę tarcia wystarcza­jącą do podniesienia kloca. Gdy kloc podniesie się na potrzebną wysokość, robotnik zwalnia docisk i kloc spada na przekuwany materiał wywołując odkształcenie.

Rys. 45 przedstawia schematycznie taki młot cierny pasowy. Działanie takiego młota jasno przedstawia rysunek. Koło pasowe stale obraca się, a szeroki, gruby i kosztowny pas, w czasie gdy młot nie pracuje, tarłby się o wieniec koła i nagrze­wał od tarcia, co powodowałoby szybkie zużycie pasa.

Aby tego uniknąć stosuje się różne urządzenia dla odsunię­cia roboczego pasa od koła. Rysunek 45 przedstawia jedno z ta­kich urządzeń. Do grubego pasa S przytwierdzony jest cienki i wąski pas S₁. Pas ten (S₁), od kloca począwszy, przylega po stronie zewnętrznej szerokiego pasa roboczego S, ale nie jest przerzucony przez koło, lecz mija go i przerzucony jest ponad kołem przez 2 małe kółka kierownicze B i B₁ i z drugiej strony, na wysokości osi koła roboczego, znowu przylega do pasa grube­go, do którego jest przynitowany oraz przedłużony do ucha R.

Oba kółka kierownicze B i B₁ osadzone są osiami we wsporniczkach W i W₁, przymocowanych do deski D. Deska D jednym swoim końcom (po stronie kloca) przytwierdzona jest przegubnie do belki, a drugi koniec podwieszony jest do tejże belki lub do sufitu za pomocą sprężyny M. Sprężyna M ściąga do góry kół­ka kierownicze i cienki pas, a z nim roboczy pas, odsuwając go od koła pasowego. Dzięki temu przedłużamy ciężką służbę pasa roboczego.

Chcąc spowodować uderzenie, robotnik chwyta za rączkę, jaką zakończona jest zwisająca część pasa i pociąga ku dołowi. Najpierw przezwycięży siłę sprężyny i ściągnie pas roboczy do zetknięcia się z kołem roboczym, a przez dalszy docisk, dzięki rozwiniętej sile tarcia, podniesie kloc do góry.

Robotnik z dowolnej wysokości może opuścić kloc na ko­wadło. Ale gdyby podnosząc młot do jego najwyższego wznie­sienia nie zwolnił nacisku we właściwym momencie, zacznie dzia­łać mechanizm zabezpieczający, który uniesie deskę z kółkami kierowniczymi ku górze i zmusi kloc do spadku.

Siłę robotnika (czasem ciągnie za ucho 2-ch robotników) oraz jego wzrost określają rozmiary tego młota. Siła P (rys. 44) potrzebna do podniesienia kloca o wadze Q do góry wynosi:

 

        1     1

 P = --- : --- x Q

        5     7

 

Młoty cierne pasowe budowane są o wadze kloca Q od 50 do 300 kg. Najwyższe wzniesienie kloca ponad kowadło wynosi około 1,5 m., najwyżej do 2-ch m. Ilość uderzeń wynosi około 30 — 40 uderzeń/min.

Większe młoty cierne pasowe buduje się jako młoty pasowo-sprzęgłowe. Pas nawija się na bęben, który obraca się od sprzęgła ciernego. Sprzęgło może być wyłączone przez ro­botnika lub przez mechanizm wyłączający, gdy kloc zajmie swo­je najwyższe położenie. Po wyłączeniu sprzęgła kloc spadać bę­dzie pod wpływem własnego ciężaru, odwijając pas z bębna luź­nego, który dostanie ruch odwrotny do ruchu wału roboczego i tarczy sprzęgłowej.

Młoty cierno - sprzęgłowe budowane są o wadze kloca do 5-ch ton i najwyższej wysokości wzniesienia kloca do 3 m., przy około 20 uderz./min.

Prostota budowy i obsługi jest zaletą młotów ciernych pa­sowych. Wadą młotów ciernych pasowych jest szybkie zużywa­nie się kosztownych pasów i bardzo powolne działanie.

To powolne działanie młotów ciernych czyni je nieprzydat­nymi do wytwórczości jednostkowej. Natomiast doskonale na­dają się one przy wytwórczości seryjnej lub masowej z użyciem matryc (wykuwanie w formach). Waga kloca winna być tak do­braną, aby przedmiot dało się odkuć w formie od jednego, naj­wyżej dwóch uderzeń.

Młot cierny deskowy (rys. 46).

 

 

Kloc w młocie ciernym deskowym podnoszony jest za pomocą deski, przytwier­dzonej do kloca, przechodzącej między dwoma obracającymi się bębnami. Jeden z bębnów (zdarza się czasem, że i obydwa), może być zbliżany lub oddalany od drugiego bębna. Wytworzony przy zbliżeniu docisk, podniesie deskę wraz z klocem do góry. Rozsu­nięcie bębnów spowoduje spadek kloca.

Kloc może być opuszczony na kowadło z dowolnej wyso­kości, ale na najwyższym dopuszczalnym wzniesieniu kloca sa­moczynnie działający mechanizm rozsunie bęben, nie dopuszcza­jąc do uderzenia o górną konstrukcję młota.

Słabą stroną młota ciernego deskowego jest właśnie deska, która dość szybko zużywa się, a musi być wykonana z wyboro­wego drewna bukowego lub dębowego.

Młoty cierne deskowe budowane są o wadze kloca najczęściej 100 — 500 kg i cięższe do 1,5 tony. Wysokość wzniesienia kloca bywa 1,5 m. do 2-ch metrów. Ilość uderzeń bywa 20 — 30 na minutę.

Młoty deskowe nadają się do seryjnej produkcji przy odkuwaniu w formach, tak jak i młoty cierne pasowe.

Młoty sprężynowe (rys. 47).

 

 

Młoty sprężynowe są to młoty napędzane od mimośrodu zaklinowanego na poziomym wale, otrzymującym ruch od koła pasowego K. Od tarczy mimośrodowej, za pomocą korbowodu sprężynowego, ruch przechodzi na dźwignię sprężynową D, wahającą się w łożysku O. Drugi koniec resora D wprawia w pionowy ruch kloc B, poruszający się w prowadnicach b. Staliwna szabota A stoi na dębowem pieńku, wmurowanym w fundament i jest luźno skręcona śrubami z kor­pusem młota.

Opisywany młot sprężynowy przeznaczony jest dla robót drobnych, w średnich zakładach kowalskich, zakładach ślusar­sko-mechanicznych w oddziałach remontowych i t. p.

Młoty sprężynowe wykonuje się o wadze kloca G od 30 do 250 kg. Ilość obrotów i uderzeń na minutę wynosi od 120 do 300. Większe liczby obrotów odpowiadają młotom lżejszym, mniejsze — młotom cięższym. Zużycie mocy wynosi (0,03 — 0,04) G MK (gdzie G oznacza ciężar kloca w kilogramach).

Ponieważ młot sprężynowy przeznaczony jest do robót jed­nostkowych o różnych wielkościach, posiada on regulację wyso­kości przekuwania i siły uderzenia.

Regulowanie wysokości przekuwania zależne od rozmiaru kutych przedmiotów osiąga się drogą skrócenia lub wydłużenia korbowodu. Rys. 48 przedstawia budowę korbowodu i sposób połączenia z resorem. Wahacz W posiada 2 lub o pod­łużne otwory O. Korbowód składa sic z 2-ch sprężynujących sta­lowych płaskich sztab S. Chcąc wydłużyć korbowód przykręca­my sztaby w dolnym skrajnym położeniu podłużnych otworów wahacza. Najkrótszy korbowód będzie wtedy, gdy sztaby przy­kręcimy w górnym skrajnym położeniu otworów wahacza. Połą­czenie sztab korbowodu z jarzmem mimośrodu jest podobne. Najkrótszemu korbowodowi odpowiada najwyższy punkt prze­kuwania, a więc najgrubsze przedmioty, jakie można na danym młocie przekuwać, wymagają najkrótszego mimośrodu. W miarę gdy będziemy mieli do czynienia z przedmiotami coraz drobniej­szymi, korbowód musimy wydłużać, .

Regulowanie siły uderzenia w młocie spręży­nowym odbywa się dwojako:

1) za pomocą odpowiedniego nasu­nięcia pasa na koło robocze, lub

2) za pomocą regulowania skoku kloca.

Za pomocą odpowiedniego nasunięcia pasa na koło robocze możemy doraźnie regulować silę uderzenia. Najsilniejsze uderze­nia osiągniemy wtedy, gdy pas całą jego szerokością nasuniemy na koło robocze. W miarę gdy coraz mniejsza część szerokości pasa obchwytuje koło robocze, siła uderzenia jest proporcjonal­nie mniejsza.

Wada tego sposobu regulacji polega na tym, że coraz słab­szym uderzeniom odpowiadają coraz wolniejsze uderzenia (z po­wodu znacznego poślizgu pasa), gdy tymczasem słabsze uderze­nia stosujemy do drobnych przedmiotów, które wymagają b. szybkiego kucia.

Regulacja siły uderzenia za pomocą regulacji skoku wyma­ga odpowiedniego nastawienia mimośrodowości, a więc odpowiedniej budowy mimośrodu.

Mimośród młota sprężynowego (rys. 49) składa się z dwóch tarcz. Jedna z tarcz A osadzona jest na wale W — mimośrodowo, za pomocą klina. Druga tarcza B osadzona jest na wale W luźno. Tarcza B posiada otwór podłużny C, pozwalający prze­suwać tarczę B wzdłuż tego otworu. Tarcza B posiada jeszcze 2 otwory podłużne D, przez które przechodzą szpilki gwintowane wkręcone jednym końcem w tarczę A. Po odpowiednim ustawie­niu tarczy B na żądaną mimośrodowość, skręcamy obie tarcze ze sobą nakrętkami N. Jarzmo mimośrodu J oczywiście obchwy­tuje tarczę B.

Opisany powyżej miot sprężynowy jest najczęściej spoty­kanym. Istnieją i inne typy młotów sprężynowych.

Młoty powietrzne. Młoty powietrzne budowane są jako jednocylindrowe i dwucylindrowe. Schematyczne rysunki 50, 51 i 52 przedstawiają zasadę budowy i działania jednocylindrowych młotów powietrznych.

 

 

Rysunek 50 przedstawia schematycznie młot powietrzny jednocylindrowy — o cylindrze stałym i o 2-ch ruchomych tło­kach. Tłok T₁ otrzymuje napęd od korbowodu i spręża lub roz­pręża powietrze w przestrzeni między tłokowej. Dzięki sprężeniu lub rozprężeniu powietrza tłok T₂, poruszając się w cylindrze, daje napęd klocowi Q połączonemu z tłokiem T₂. Przez odpo­wiednie wpuszczenie lub wypuszczenie powietrza przez zawory A i B do przestrzeni między tłokami oraz do przestrzeni pod tłok możemy regulować siłę uderzenia.

Rysunek 51 przedstawia schematycznie młot o ruchomym tłoku napędzanym od korbowodu i z ruchomym cylindrem, odlanym z klocem. Silę uderzenia reguluje się przez wpuszczenie lub wypuszczenie powietrza z przestrzeni podtłokowej.

Rysunek 52 przedstawia schematycznie młot o ruchomym tłoku, połączonym z klocem oraz o ruchomym cylindrze. Cylin­der otrzymuje napęd od korbowodu i tłok porusza się dzięki zgęszczeniu lub rozrzedzeniu powietrza. Z pośród młotów jednocylindrowych jest to najwygodniejszy typ.

Młoty powietrzne jednocylindrowe buduje się o ciężarze kloca od 100 do 800 kg i skoku od 350 do 800 mm oraz ilości uderzeń od 100 do 300 ud. min

Młoty powietrzne dwucylindrowe. Najbar­dziej współczesnymi młotami powietrznymi są młoty dwucylin­drowe. Młotów takich jest wiele systemów.

 

 

Rysunek 53 przedsta­wia młot powietrzny typu Yeakley’a.

Młot typu Yeakley’a posiada cylinder roboczy o przekroju prostokąta. Składa się on z dwóch części spasowanych i ześrubowanych obręczami. Tłok starannie oszlifowany jest zarazem klocem. Może się poruszać pionowo wzdłuż osi cylindra robo­czego. Drugi cylinder jest właściwie sprężarką powietrzną.

W młocie Yeakley’a cylinder sprężający ustawiony jest sko­śnie. W cylindrze sprężającym porusza się tłok T napędzany od wału wykorbionego W korbowodem K. Gdy tłok T, wskutek ru­chu korby, idzie ku dołowi — nad tłokiem wytworzy się rozrze­dzenie. Powietrze znajdujące się w cylindrze roboczym przejdzie przez otwór Z i kanałem a dostanie się do cylindra skośnego. Wobec stałego rozrzedzania powietrza w cylindrze sprężarki i wysysania powietrza z cylindra roboczego, ponad klocem pow­staje próżnia. Kloc na skutek parcia powietrza zewnętrznego podniesie się ku górze. Gdy tłok sprężarki T, opuszczając się ku dołowi, odsłoni szereg otworów b, do cylindra wpadnie po­wietrze z zewnątrz i wyrówna ciśnienie do jednej atmosfery, wówczas klapa zaworu Z między cylindrem roboczym, a cylin­drem sprężającym, zostanie zatrzaśnięta ciśnieniem powietrza w cylindrze sprężającym. Kloc rozpędem będzie się poruszać ku górze, zwalniając bieg na skutek oporu sprężającego się nad klo­cem powietrza. Tłok T przejdzie do dolnego położenia zwrotne­go i idąc teraz ku górze wkrótce zasłoni otwory b i będzie sprę­żać powietrze nad tłokiem. Sprężenie dojdzie do 2-ch atmosfer.

Gdyby cylinder roboczy nie został uruchomiony, to nadmiar sprężającego się nadal powietrza wypełni zapasowe komory powietrzne A, A, A, wreszcie, po wypełnieniu tych komór, przez zawór bezpieczeństwa B, po samoczynnym otwarciu klapy, przedostanie się na zewnątrz.

Jeżeli jednak robotnik naciśnie pedał P, to zawór zostanie otwarty i sprężone powietrze wpadnie ponad kloc, zmuszając go do ruchu w dół i przyśpieszając jego szybkość spadania, dzięki czemu powiększy się siła uderzeniu. Powietrze zawarte w komo­rach zapasowych A może być użyte do zwiększenia nacisku klo­ca na przekuwany materiał przez odpowiednie ustawienie suwaczków pokrętnych w zaworze Z.

Młoty powietrzne Yeakley’na budowane są o wadze kloca od 80 do 250 kg, przy ilości uderzeń 210 do 120 na minutę. Mło­ty powietrzne dwucylindrowe są niezmiernie wygodne w uży­ciu i odznaczają się wielkim współczynnikiem sprawności (do 70%). Dla usprawnienia ich działania młoty powietrzne nie­których typów budowane są jako młoty podwójnego działania.

W nowoczesnych zakładach mechanicznych młot powietrz­ny coraz częściej zastępuje młot parowy, zwłaszcza tam, gdzie doprowadzenie pary do kuźni nastręcza trudności.

Młotki pneumatyczne. W wielkich zakładach me­chanicznych znalazły zastosowanie narzędzia pneumatyczne, jak młotki, dłuta, ubijarki do formowania itp., zaś w warsztatach mechanicznej obróbki metali, kopalniach itp. — wiertarki pneu­matyczne, uchwyty pneumatyczne itp.

Urządzenia pneumatyczne wymagają instalacji ze sprężo­nym powietrzem. Instalacja taka składa się

1) ze sprężarki sprężającej powietrze do 6—8 atmosfer;

2) zbiornika, zawierającego parę metrów sześciennych sprężonego powietrza;

3) osprzętu zbiornika powietrznego, jak manometr, zawór bezpieczeństwa, zawory wyłączające itp.;

4) sieci rur doprowadzających sprężo­ne powietrze do poszczególnych pracowni;

5) kranów w różnych miejscach pracowni;

6) rur giętkich (gumowych, zabezpieczo­nych drutem sprężynowo owijającym rurę) i doprowadzających powietrze do narzędzi w dowolnym miejscu pracy.

Narzędzia pneumatyczne nie mogą być ciężkie. Zarówno ciężar ich jak i kształt muszą być dostosowane do możliwości fizycznych robotnika i muszą ułatwiać mu pracę.

Młoty parowe. Młoty parowe zasadniczo różnią się od opisanych powyżej młotów. Istotna różnica polega na fak­cie, iż młot parowy jest młotem silnikowym, gdy inne młoty wy­magają napędu mechanicznego z zewnątrz (wyjątek stanowią ręczne młotki pneumatyczne, które również są młotkami silni­kowymi).

Ta okoliczność, że młot parowy jest młotem silnikowym, da­je młotowi parowemu przewagę nad innymi młotami. Istotnie młot parowy odznacza się niezależnością poszczególnych ude­rzeń od siebie, idealną regulacją siły uderzenia w granicach od 0 do maksimum na jakie młot został wykonany, prostotą obsłu­gi i prostotą budowy. Zalety powyżej wymienione czynią młot parowy niezastąpioną maszyną kowalską.

Młot składa się z następujących części: cylindra roboczego, w którym porusza się tłok złączony tłoczyskiem z klocem. Cy­linder wmontowany jest w stojaku młota, lub w poprzecznej bel­ce łączącej dwa stojaki (młoty mostowe). Stojak względnie sto­jaki ustawione są na fundamentach. Pod klocem ustawiona jest szabota na oddzielnym fundamencie, aby przy kuciu nie powodować zbyt wielkich wstrząsów fundamentów sto­jaków.

Pod względem budowy młoty bywają jednostojakowe (rys. 54), dwustojakowe i mostowe (rys. 55).

 

 

Z jednym stojakiem budowane są zwykle młoty mniej ze od 0,25 do 1,5 tony. Młoty od 1 tony wzwyż budowane są jako młoty dwustojakowe. Przy młotach o ciężkim klocu stojaki roz­suwa się, aby ułatwić obsłudze dostęp do kowadła. Będą to mło­ty mostowe.

Pod! względem działania pary młoty parowe bywają: 1) jednostronnego działania pary, gdy para tyl­ko podnosi tłok wraz z klocem do góry, spadek zaś odbywa się pod wpływem własnego ciężaru części spadających; i 2) dwu­stronnego działania pary, gdy para nie tylko pod­nosi tłok do góry, ale w górnym zwrotnym położeniu tłoka świe­ża para wpada ponad tłok i cisnąc go przyśpiesza jego spadek, czym zwiększa siłę uderzenia.

Młoty ciężkie budowane są zwykle jako młoty jednostron­nego działania pary. Młoty lżejsze buduje się jako młoty dwustronnego działania pary. W młotach jednostronnego działania pary istnieje możność zautomatyzowania rozrządu pary za pomocą prostego urządzenia, co ułatwia pracę przy masowym wykuwaniu w formach drobnych odkówek.

Cylinder młota parowego wraz z tłokiem i rozrządem pary stanowi maszynę parową. Jest to maszyna parowa najprostszej budowy, pracująca bardzo nieoszczędnie, gdyż z małym rozprę­żeniem pary. Nieoszczędne działanie młotów parowych powiększa się jeszcze bardziej dzięki dużym przerwom w pracy mło­tów. co powoduje stygnięcie cylindra i innych części. Wystudzony cylinder i przewody z kolei powodują wielkie skraplanie pary.

Pod względem sposobu rozrządu pary młoty parowe budo­wane są z rozrządem pary suwakowym, (rys. 54), kurkowym i zaworowym (rys 55).

Ciężar kloca potrzebny do przekucia uzależniony jest od wielkości przekuwanych przedmiotów. Dla młotów jednostron­nego działania pary potrzebny do przekucia ciężar kloca okre­ślić można ze wzoru G = 2,5 F kG — gdzie F jest polem przed­miotu przekuwanego w cm².

W młotach dwustronnego działania pary G = 1,75 F kG.

Praktycznie biorąc stosuje się młoty parowe wg następują­cego układu:

 

 

Edytowane 16 Lutego 2016 przez Maxell

[Maxell]

PRASY

 

Praca pras różni się od pracy młotów spokojnym działa­niem. Młot w czasie uderzenia wywiera wielkie ciśnienie na od­kształcany przedmiot. Ciśnienie to jest jednak krótkotrwałe. Ci­śnienie niektórych pras trwać może niemal dowolnie długo.

Za prasami przemawia ich spokojny przebieg pracy, bez­pieczny dla fundamentów budowli. W gęsto zamieszkałych dziel­nicach i miastach ciężkich młotów stawiać nie można, gdyż spo­wodują one, dzięki wstrząsom, zarysowanie się ścian.

Prasy bywają:

1) śrubowe,

2) mimośrodowe,

3) hydrau­liczne.

Prasa śrubowa z charakteru swojej pracy przypomi­na zarówno młot, jak i prasę, gdyż praca prasy śrubowej skła­da się z 2-ch etapów. Początkowo suwak prasy uderza, po ude­rzeniu zaś tłoczy. Pracującą częścią prasy śrubowej jest śruba trzy-cztero zwojowa, ustawiona pionowo. Śruba ta jest obciążo­na. Wprawione w ruch wirowy koło osi wkręca się w nakrętkę i dolnym końcem, do którego przytwierdza się suwak wraz z na­rzędziem, uderza w przekuwany przedmiot.

Prasy śrubowe bywają napędzane ręcznie, tzw. prasy ba­lansowe oraz napędzane mechanicznie, tzw. prasy cierno-śrubowe.

 

 

Prasy śrubowe ręczne, (rys. 56). Prasa śrubowa ręczna składa się z korpusu A żeliwnego lub często staliwnego. W górną część korpusu wbita jest brązowa nakrętka. W nakręt­ce tej chodzi śruba S, wielozwojna najczęściej 3 lub 4-zwojna. Na górnym końcu śruby osadzono na stałe dwuramienną dźwig­nię D. Na końcach tych dźwigni osadzone są ciężkie kule żeliw­ne B. Dźwignia ta wraz z kulami tworzy tzw. balansier.

Balansierem wprawiamy śrubę w ruch obrotowy z jedno­czesnym ruchem postępowym. Ciężkie kule wraz z balansierem i śrubą puszczone w ruch obrotowy, dzięki dużej masie bez­władności, nadają śrubie coraz szybszy ruch postępowy, powo­dując mocne uderzenie w obrabiany materiał. Reszty dokonuje wkręcana w nakrętkę śruba, wytwarzająca ciśnienie dodatko­we. Na dolnym końcu śruby osadzony jest suwak C, w taki sposób, że nie obraca się wraz ze śrubą. Suwak może poruszać się pionowo po prowadnicach. W dolnej części suwaka wykonuje się gniazdo do przytwierdzania narzędzi.

Dolna część korpusu posiada stół E, zaopatrzony w kanały pryzmatyczne lub teowe. Stół służy do przykręcania narzędzi do obróbki (matryce). W środku stołu znajduje się otwór okrągły do usuwania wytłoczonych lub wyciętych w blasze przedmio­tów.

Prasa śrubowa ręczna stosowaną bywa w pracowniach ślusarsko-kowalskich. Nadaje się ona do wytłaczania prostych kształtów z blachy, wyginania, wybijania otworów, wycinania itp. Poniżej podaję tabelę wykonywanych pras śrubowych balanso­wych przez jedną z firm krajowych.

 

 

Prasa cierno-śrubowa (rys. 57). Prasa cierno-śrubowa wykonywana jest prawie zawsze większa i silniejsza od prasy balansowej. Budowa prasy cierno-śrubowej w głównych zarysach różni się od balansówki tym, że zamiast balansiera na górnym końcu śruby roboczej S osadzone ma ciężkie koło zamachowe K, obite skórą. Koło zamachowe wprawiane jest w ruch obrotowy wraz ze śrubą od jednej z dwóch tarcz T₁ i T₂, osadzonych na wale poziomym W. Wal poziomy W napędzany jest od koła pasowego A za pomocą pasa z silnika lub wału pędnianego. Wał W podparty jest w łożyskach L w taki sposób, że może wykonywać niewielkie ruchy wzdłuż swojej osi. Ruchy te nadawać może robotnik ze swego stanowiska za pomocą systemu dźwigni i sprzęgła B.

Gdy robotnik, za pomocą prostego przełożenia dźwigni ste­rującej C, spowoduje takie przesunięcie wału, że z kołem zama­chowym K zetknie się wirująca tarcza np. T₁, koło otrzyma ruch np. w lewo i zmusi śrubę do podnoszenia się w górę.

Gdy z kolei wał zostanie przesunięty tak, że tarcza T₂ dociśnie się do koła zamachowego K, koło to wprawione będzie w ruch odwrotny do poprzedniego i śruba będzie opuszczać się ku dołowi.

Charakterystyczne jest, że przy ruchu śruby ku dołowi opu­szczać się ona będzie coraz szybciej, a przy ruchu ku górze pod­nosić się będzie coraz wolniej. Widoczne to jest z rysunku, a dla tłoczenia nader korzystne.

Prasa cierno-śrubowa nadaje się do tych samych celów co prasa śrubowa - balansowa. Oprócz tego nadaje się do wytła­czania w blasze wielkich powierzchni, jak np. części karoserii samochodowych, błotników itp. Prasa ta również nadaje się dla wielu seryjnych robót kowalskich, np. odkuwania w matrycach łbów nitów większych rozmiarów, łbów śrub, bolcy, nakrętek, podkładek itp.

Przy masowej, czy nawet seryjnej pracy, ruchy prasy cierno-śrubowej dają się zautomatyzować. Na drążku D, przekazującym wzdłuż swojej pionowej osi ruchy dźwigni sterujące C do przesuwania sprzęgła B, zamocowuje się dwa zderzaki F i G. Na suwaku prasy H zwykle odlany jest palec I. Podnoszący się opadający suwak zawadzi palcem I o zderzak i odpowiednio przesunie sprzęgło B zmieniając kierunek obrotów śruby, a co za tym idzie i kierunek ruchu suwaka.

Prasy cierno-śrubowe wykonuje się różnych wielkości od kilkudziesięciu do kilkudziesięciu ton nacisku.

Poniżej podaję tabelkę pras cierno-śrubowych, wytwarzanych przez jedna z krajowych wytwórni maszyn.

 

 

Prasa mimośrodowa (rys.58). Prasa mimośrodowa służy czasem do lżejszych robót kowalskich. Ale najbardziej nadaje się do wytłaczania na zimno z cienkich blach, do wycinania, do wyginania drobnych części maszynowych, wyrobu łusek karabinowych itp. Istnieje b. wiele konstrukcji pras mimośrodowych.

Poniżej umieszczam tabelkę małych pras mimośrodowych krajowej wytwórni maszyn.

 

 

Rysunek 58 przedstawia prasę najczęściej stosowaną w drobnym przemyśle metalowym.

 

 

Koło pasowe K jest jednocześnie kołem zamachowym, potrzebnym dla urównomiernienia biegu maszy­na Koło pasowe K jest luźno osadzone na grubym wale. Obroty na wał od koła przenosi się za pośrednictwem sprzęgła S, włączanego nogą od pedału P przy pomocy systemu dźwi­gien. Drugi (przedni) koniec wału posiada czop mimośrodowy. Na czop ten nasunięta jest tuleja również mimośrodowa, tak konstruowana, że można ją na czopie ustawiać w dowolnym miejscu. Dzięki temu przez odpowiednie pokręcenie tulei na mi­mośrodowym czopie możemy otrzymać dowolną mimośrodowość w granicach od 0 do największej mimośrodowości, do której prasa została zbudowaną. Ten mimośród obchwytuje łeb korbowodu napędzającego drugim końcem suwak N, w którym mocuje się narzędzie. Korbowód jest tak zbudowany, że przy pomocy śruby i nakrętki może być wydłużany lub skracany. Ta okoliczność pozwala na pracę na różnych wysokościach. Suwak N ma ruch pionowy w dokładnych prowadnicach.

Pod suwakiem znajduje się stół roboczy M z wyfrezowanymi kanałami do mocowania matrycy, wykrojnika lub innego na­rzędzia. Stół bywa odlany razem z korpusem lub przykręcany. W tym drugim wypadku stół można ustawiać na dowolnej wysokości.

Prasy mimośrodowe wykonuje się w rozmaitych wielkościach, od kilku do kilkudziesięciu ton nacisku do produkcji od najdrob­niejszych przedmiotów do karoserii wielkich samochodów oso­bowych.    

Prasy hydrauliczne. W kuźnictwie ciężkim naj­bardziej nadającymi się do zastąpienia młotów są prasy hydrau­liczne. Stosują się one jako prasy hydrauliczne i prasy hydrauliczno-parowe. Zasadniczą częścią prasy hydraulicznej jest cylinder hydrauliczny z nurnikiem. Dochodząca do cylindra prasy woda pod wysokim ciśnieniem, ciśnie na nurnik, a za jego po­średnictwem na przekuwany materiał.

A więc, aby prasa mogła działać trzeba dostarczyć do niej wodę i to pod wysokim ciśnieniem. Wodę do pras hydrau­licznych dostarczają pompy. Bardzo ważnym jest aby ciśnienie dostarczanej wody było stałe. Stałe ciśnienie wody dostarczanej przez pompy podtrzymuje akumulator. Zatem kuźnia mechanicz­na, posiłkująca się prasami hydraulicznymi, musi posiadać specjalną instalację.

Instalacja hydrauliczna składa się z pomp wodnych tłokowych szybkobieżnych, akumulatora wodnego, prasy lub pras hydraulicznych i instalacji rurowej z zaworami.

Pompy stosowane przy instalacjach wysokiego ciśnienia to pompy nurnikowe ssąco tłoczące. Zwykle, aby pompom tym ułatwić pracę, do rury ssącej doprowadzana jest woda pod niewielkim ciśnieniem — około 2-ch atmosfer. Jak niżej zobaczymy taka woda niskiego ciśnienia w instalacji hydraulicznej jest potrzebna. Znajduje się ona w specjalnym zbiorniku tzw. zbiorniku niskiego ciśnienia. Z pomp woda tłoczy się do prasy, gdy ta pracuje, a w braku zapotrzebowania wody wysokiego ciśnienia przez prasy, woda z pomp przedostaje się do akumulatora hydraulicznego.

Akumulator wodny (rys. 59) jest to przyrząd podtrzymujący wysokie ciśnienie w instalacji hydraulicznej na stałym poziomie. Składa się on z cylindra staliwnego A, ustawionego pionowo na fundamencie i przytwierdzonego do fundamentu śrubami S. W cylindrze tym znajduje się nurnik B, mogący poruszać się pionowo. Na nurniku wspiera się staliwna mocna płyta C. Do tej płyty za pomocą grubych śrub D (kilku 6—8), podwieszone są pierścieniowe ciężary żeliwne E. Zamiast ciężarów czasem dają zbiornik blaszany wypełniony odpadkami żelaznymi drobnymi, zalanymi słabym cementem.

W dolnej części cylinder połączony jest rurą F z instalacją rurową wysokiego ciśnienia.

Akumulator działa jak następuje: nim zaczniemy pracę na prasach, uruchamiamy pompy. Pompy tłoczą wodę do instalacji wysokiego ciśnienia. Woda na razie nie znajduje ujścia do pras, wypełnia rury i cylinder akumulatora. A gdy ciśnienie wody wywrze na nurnik parcie przewyższające ciężar nurnika wraz z całkowitym obciążeniem — nurnik zostanie podniesiony do góry.

Woda, praktycznie biorąc, jest nieściśliwa, wobec tego nie zmniejszy swojej objętości. Na wodzie zawartej w cylindrze akumulatora spoczywa nurnik, cisnąc na nią ciężarem całkowitego obciążenia. Daje to ciśnienie wody: p= P:f

We wzorze tym P — oznacza całkowite obciążenie nurnika wraz z ciężarem nurnika w kg; f — przekrój tłoka nurnika: f = (π x d²) : 4  w cm²;

P ciśnienie w kG/cm² (ciśnienie jest to parcie wody na 1 cm²).

Na zasadzie prawa Pascala ciśnienie wywarte na wodę w dolnym punkcie instalacji rozchodzi się wszędzie w tej instalacji i wszędzie jest jednakowe. A więc, gdy którakolwiek z pras zostanie uruchomiona, przedostająca się do cylindra woda będzie pod takim ciśnieniem, jakie jest w akumulatorze.

Zobaczmy jak zachowuje się akumulator w czasie pracy pras hydraulicznych. Akumulator działa. Nurnik został uniesio­ny przez wtłaczaną wodę do góry i wciąż jeszcze podnosi się. W pewnym momencie otwarto zawór w prasie. Woda z pomp momentalnie wtłacza się do cylindra prasy. W chwili otwarcia zaworu prasy ciśnienia w cylindrze roboczym prasy było bardzo niskie. Ruch wody wysokiego ciśnienia w kierunku cylindra prasy jest tak szybki, że pompy nie mogą zaspokoić tego zapotrze­bowania, to też brak zostaje uzupełniony wodą z cylindra aku­mulatora, Nurnik nieco opuści się ku dołowi. Lecz gdy skok ro­boczy prasy skończył się i zawór został zamknięty, poziom wo­dy w akumulatorze będzie się wyrównywał do pierwotnego po­łożenia i nurnik uniesie się ku górze.

W osprzęcie akumulatora bardzo ważną rolę odgrywają urządzenia zabezpieczające cylinder przed przepełnieniem (przyrządy bezpieczeństwa). Działanie tych urządzeń polega:

1) na samoczynnym ulewaniu się wody, gdy nurnik dojdzie do najwyższego dozwolonego położenia, albo

2) na automatycznymi wyłączeniu pomp, gdy nurnik podniesie się do najwyższego po­łożenia. Opuszczenie nurnika poniżej najwyższego dozwolonego położenia w pierwszym wypadku przerywa odpływ wody, a w drugim wypadku uruchamia pompy. Oczywiście drugi sposób zabezpieczenia jest praktyczniejszy.

Prasa hydrauliczna. Rys. 60 przedstawia schematycznie prasę hydrauliczną.

 

 

Prasa hydrauliczna spoczywa na dolnej ramie A, zamocowanej na fundamencie. W czterech rogach prostokątnej ramy A są otwory, przez które przechodzą mocno przykręcone do ramy 4 słupy stalowe B o przekroju kołowym, gładko obrobione. Słupy te połączone są u góry ramą C, którą mocno skręcają. W ramę C wmontowany jest staliwny cylinder roboczy D, w którym porusza się nurnik E, zakończony płytą prowadniczą F. Płyta F posiada 4 prowadzące tuleje G obejmujące słupy B, które są jednocześnie prowadnicami dla nurnika za pośrednictwem płyty F.

W dolnej części nurnik posiada zakończenie w kształcie ja­skółczego ogona lub inne do mocowania bijaka H. Na osi nur­nika przytwierdzona do ramy dolnej A, znajduje sie szabota I z kowadłem K. Nad cylindrem roboczym prasy D, na tej samej osi, znajduje się cylinder o małej średnicy L. W cylindrze L chodzi nurnik M zakończony belką N. Belka N połączona jest z płytą F, tworzącą zakończenie nurnika roboczego E drągami P.

Działanie prasy jest następujące. Wyobraźmy solne począ­tek pracy. Nurnik zajmuje położenie najwyższa. Na kowadle leży materiał do przekucia. Pierwsza czynność polega na opuszczeniu bijaka H do zetknięcia się z materiałem. Do cylindra roboczego D i cylindra L wpuszczamy wodę niskiego ciśnienia ze zbiornika R. W tym celu zawory na rurach wysokiego ciśnie­nia, prowadzących do tych cylindrów, muszą być zamknięte. Obydwa cylindry przez otwarcie zaworów niskiego ciśnienia łączymy ze zbiornikiem R. Ciężki nurnik roboczy E własnym cię­żarem i ciężarem małego nurnika M opada na dół. Pomaga mu woda niskiego ciśnienia (2 atm ), wpadająca do cylindra robocze­go i wywierająca na nurnik parcie ku dołowi dość znaczne. Jed­nocześnie woda z małego cylindra L zostanie wypchnięta do zbiornika niskiego ciśnienia. Gdy bijak zetknie się z przekuwa­nym materiałem nurnik zatrzyma się. W czasie ruchu nurnika opróżniana przestrzeń cylindra roboczego zapełniała się wodą niskiego ciśnienia tak, iż w momencie zetknięcia się nurnika z materiałem cylinder roboczy wypełniony jest wodą.

Drugi okres pracy, to tłoczenie przekuwanego przedmiotu. Maszynista zamyka dopływ wody niskiego ciśnienia, do cylindra roboczego i tymże ruchem dźwigni otwiera dopływ wody wyso­kiego ciśnienia do cylindra roboczego. Mały cylinder nadal jest połączony ze zbiornikiem niskiego ciśnienia. Woda wysokiego ciśnienia wpada do cylindra roboczego, a że zastaje go wypełnionym, pcha nurnik tłocząc materiał przekuwany.

Gdy praca tłoczenia zostaje ukończoną, następuje trzeci okres pracy prasy. Należy nurnik roboczy podnieść do góry. Maszynista jednym posunięciem dźwigni zamyka dopływ wody wy­sokiego ciśnienia do cylindra roboczego, a otwiera zawór łączący cylinder roboczy ze zbiornikiem wody niskiego ciśnienia. Jedno­cześnie maszynista zamknął zawór niskiego ciśnienia na rurze prowadzącej do małego cylindra L, a otworzył dopływ wody wysokiego ciśnienia do tego cylindra (L).

Woda wysokiego ciśnienia w cylindrze L popycha nurnik M do góry. Przeciwstawia się temu ciężar obu nurników, belki N i płyty F oraz parcie wody niskiego ciśnienia na nurnik roboczy. Ale parcie wody wysokiego ciśnienia daje siłę działającą ku gó­rze, znacznie przewyższającą siłę działającą ku dołowi. Nurnik zostaje podniesiony do góry. Prasa znowu jest gotowa do wyko­nania nowego skoku roboczego.

Instalacja hydrauliczna. Pompy, akumulator, prasy, połączenia rurowe tworzą razem całość niezbędną do pra­cy prasy. Rys. 61 przedstawia schemat połączeń tych części w jedną wspólną instalację wysokiego ciśnienia.

 

 

Opisane składowe części instalacji są jedynie schematami. Rozwiązań konstrukcyjnych pras hydraulicznych jest b. wiele. Zależnym to jest od przeznaczenia prasy. Na schemacie pokazana jest prasa dwucylindrowa, ale 2 cylindry to jest najmniejsza ilość cylindrów, jakie w prasie bywają. W prasach do wyrobu czerepów pocisków armatnich jest cylindrów co najmniej 4 - tak więc: 

1) roboczy cylinder;

2) cylinder do podnoszenia nurnika;

3) cylinder do przesuwania szaboty w kierunku poziomym w celu wykonania 2-ej, operacji;

4) cylinder do usuwania czerepu z matrycy itp.

Ciśnienie wody w prasach hydraulicznych stosuje się od 50 do 500 atmosfer, najczęściej jednak 200 — 300 atmosfer. Ciśnienia te wytwarzają pompy ssąco-tłoczące. Stały zaś poziom tego ciśnienia utrzymuje akumulator hydrauliczny.      

Zdarza się często, zwłaszcza w prasach o wyższych ciśnieniach, że akumulator jest zastępowany przez tzw. multiplikator parowy, znacznie lżejszy od akumulatora. Multiplikator służy do wytworzenia wysokiego ciśnienia w cylindrze prasy hydraulicznej za pomocą tłoczyska tłoka dużej średnicy, poruszającego się w cylindrze parowym. Omawiane tłoczysko pracuje jak nurnik, przekształcając małe ciśnienie pary na wielką powierzchnię tłoka, w wielkie ciśnienie wody wywołane małym nurnikiem.

KONIECZNE WARUNKI KUCIA

 

Odpowiednia temperatura.

 

Przekuwanie stali musi odbywać się we właściwej tempera­turze nagrzania Dotyczy to zwłaszcza stali o znacznej zawarto­ści węgla i stali stopowej.

Jeżeli idzie o temperaturę kucia, to wszystkie gatunki stali można by podzielić na dwie grupy. Do jednej grupy zaliczyć mo­żemy stal maszynową o małej zawartości węgla. Stal tę może­my nagrzewać dowolnie. Im do wyższej temperatury nagrzejemy. tym stal będzie plastyczniejszą i tym łatwiej da się przeku­wać. Jeżeli idzie o stale maszynowe o większej zawartości wę­gla, stale narzędziowe i stale stopowe, to w tym wypadku istnie­ją pewne graniczne temperatury, przy których stal należy prze­kuwać.   

Jeżeli stal będziemy przekuwać przy temperaturze zbyt ni­skiej, to popsujemy ją. Wewnątrz stali nastąpią pęknięcia, które, na razie niewidoczne, są tym niebezpieczniejsze, że mogą dać o sobie znać w czasie pracy przedmiotu wytworzonego. Często pęknięcia te ujawniają się w czasie hartowania. Przegrzana stal powyżej temperatury granicznej staje się gruboziarnistą i kruchą. Przekuwana może dawać pęknięcia niewidoczne.

Takie zbyt wysokie nagrzanie stali nie tylko, że może spo­wodować kruchość uniemożliwiającą przekucie, ale wytworzona przez przegrzanie zmiana budowy na gruboziarnistą pozostanie i po ostygnięciu, czyniąc stal nieprzydatną do użytku.

Jak z powyższego widać temperatura nagrzania stali do przekucia odgrywa bardzo ważną rolę. Toteż kowal musi posia­dać umiejętność określania temperatury. Robi się to „na oko” według barwy żaru. Nagrzewana stal wydziela z siebie światło.

Intensywność i barwa tego światła zależne są od temperatury nagrzania. Im wyższy stopień nagrzania, tym jaśniejsze promienie świetlne wydziela z siebie żelazo.

 

 

Określanie temperatur na oko nie jest dokładne. Zalezy ono od tego jak oko ludzkie reaguje na światło, a wiadomo, że różni ludzie w rozmaity sposób reaguj i błędy w określeniu temperatury według barwy żaru mogą przewyższać 100 st. C.

Takie określenie temperatury na oko według barwy żaru w zupełności wystarcza do zwykłych materiałów kowalskich. Dla określenia temperatury nagrzania wysokowartościowych gatunków stali służą specjalne pirometry termoelektryczne.

Dla ułatwienia dobrego nagrzania stali zarówno do przekuwania jak i do hartowania, oraz innych celów, huty podają najodpowiedniejsze temperatury przekuwania. Tych właśnie tem­peratur winien trzymać się kowal, a rezultaty kucia będą nieza­wodnie dobre.

 

Sposoby Kucia.

 

Na dobroć odkówki ma wpływ nie tylko temperatura kucia. Bardzo ważne znaczenie posiada właściwy sposób kucia. Materiałem surowym, przerabianym w kuźnictwie, jest stal wal­cowana. Blok stali, z zlewnicy wyjęty, doznaje w czasie walco­wania znacznego ścienienia. Stal walcowana otrzymuje budowę włóknistą. Kierunek włókien zgodny jest z kierunkiem walco­wania.

Badania wykazały, że wytrzymałość stali w kierunku po­przecznym walcowanego pręta jest znacznie mniejsza niż w kie­runku podłużnym. Doświadczenie wskazuje, że odkształcanie stali w kierunku prostopadłym do kierunku włókien powodować może wewnętrzne uszkodzenia stali. Nie dotyczy to stali bar­dzo miękkiej. Jednak dla stali bardziej wartościowych ten spo­sób przekuwania nie powinien być stosowany. Zresztą wszystko przemawia za tym, aby stal przekuwać w taki sposób, by od­kształcenie szło w kierunku włókien.

Ścienianie stali jest łatwiejsze niż zgrubianie. Przekuwanie stali takie, aby ona stawała się cieńszą w jej poprzecznych wy­miarach, nie tylko nie jest dla stali szkodliwym, przeciwnie, o ile jest prowadzone przy właściwych temperaturach, jest pożytecz­ne — zwiększa ono wytrzymałość stali.

 

Błędy ogrzewania.

 

Stal nagrzewana w kotlinie kowalskiej narażona jest na wie­le niebezpieczeństw. O nich kowal winien stale pamiętać. Przez umiejętne i staranne prowadzenie nagrzewania można zmniej­szyć niebezpieczeństwa grożące stali. A oto one:

1. Znane już łączenie się żelaza z siarką zawartą w koksie czyni stal kruchszą, a więc trudniej kowalną. O ile jest to stal na­rzędziowa, to siarczek żelaza utrudnia hartowanie stali i czyni ją nierównomiernie twardą. Przy nagrzewaniu w koksie takie nasiarczanie stali będzie proporcjonalne do czasu nagrzewania. Za­tem wysokowartościową stal narzędziową winno się odkuć od jednego razu, Pamiętać jednak należy, że lepiej stal na­grzać dwa lub nawet trzy razy, niż kuć ją niedostatecznie nagrzaną. Węgiel drzewny, nie posiadając siarki, jest idealnym paliwem do nagrzewania stali narzędziowych. To samo można powiedzieć o ropie naftowej, mazucie, oleju gazowym, gazie ziemnym.

2. Nagrzewanie stali w kotlinie powoduje zgar. Wynosi on w kotlinie kowalskiej od 3 do 10%. Powstaje stąd, że w kotli­nie znajduje się dużo wolnego tlenu utleniającego żelazo. Świe­żo wyjęta z kotliny stal pokryta jest płatami tlenku żelaza — „zendry", którą należy przed kuciem usunąć. Umiejętne nagrze­wanie kęsów i prowadzenie ogniska zmniejszy zendrowanie stali. Początkowo stal należy ogrzewać wolno, przy mało intensywnym spalaniu, co osiąga się przez zdławienie dopływu powietrza. Zapewni to nagrzewanie równomierne i na całej głębokości. Przy wysokich temperaturach proces zendrowania postępuje gwałtownie i jest proporcjonalny do czasu nagrzewania. Aby tego uniknąć należy zwiększyć szybkość nagrzewania, co da się osiągnąć przez zwiększenie intensywności spalania.

3. Stale, zwłaszcza narzędziowe, mogą ulec odwęgleniu na powierzchni, a to w takim wypadku, gdy w ognisku będzie nad­miar tlenu. Jedynie umiejętne prowadzenie kotliny i racjonalne dawkowanie powietrza do kotliny może zmniejszyć głębokość i stopień odwęglenia.

4. Stale grzane w ognisku kowalskim czasem nawęglają się na powierzchni. Zdarza się to wówczas, gdy w kotlinie znajduje się za mało powietrza. Jedynie racjonalne prowadzenie kotliny tę wadę nagrzewania może zmniejszyć do granic dopuszczalnych.

5. „Spalenie stali" powstaje, gdy stal zbytnio się przegrza­ła i w kotlinie jest nadmiar tlenu, co przeważnie ma miejsce. Spalony kawałek nadaje się do usunięcia, tym bardziej, że przez jednoczesne topnienie zmieniły się jego wymiary. Tu tylko uwa­ga, połączona z umiejętnością prowadzenia ogniska, zapobiegnie spaleniu. Gdy kęs stali pomimo wysokiego nagrzania musi po­zostać w kotlinie, trzeba zabezpieczyć powierzchnię nagrzaną przed bezpośrednim zetknięciem się z tlenem. Tanim i dobrym sposobem jest posypanie powierzchni drobną ilością czystego piasku. Piasek wraz z zendrą topią się i pokrywają powierzchnię gęstopłynną masą, która przez pewien czas oddziela stal od po­wietrza.

 

Naprężenia wewnętrzne.

 

Przekuwanie stali powoduje pewne odkształcenia, pewne przesunięcia warstw materiału z jednego miejsca w drugie. Im różnice przekrojów w różnych miejscach odkówki będą znaczniejsze, tym większą pracę przemieszczenia cząsteczek należało włożyć. Odkuwanie zawsze wywołuje naprężenia powstałe przez odkształcenie włókien. Odkształcenia te potęgować się będą w czasie nierównomiernego stygnięcia, zwłaszcza w przedmiotach składających się z części grubych i cienkich.

Oczywistym jest, że cienkie części odkówki zastygną, i skrzepną szybciej. Później stygnące grubsze części, kurcząc, się, będą oddziaływały na zastygłe już części, które wobec zesztywnienia nie poddadzą się działaniom dopiero stygnących i części. Spowoduje to wytwarzanie się naprężeń.

Oczywista rzecz, że naprężenia te nie będą tak wielkie, jak w staliwie, gdyż różnica temperatur w kutych przedmiotach jest przeszło 2 razy mniejsza niż w staliwie.

Naprężenia te da się usunąć jedynie drogą wyżarzania, tj. ogrzania do pewnej temperatury, dla każdej stali właściwej i powolnego studzenia. Zaznaczyć należy, że żarzenie nie będzie tak długotrwałe jak dla staliwa, bo i naprężenia są znacznie mniejsze. Trwać ono będzie zaledwie parę, lub kilka, najwyżej kilkanaście godzin.

Zwykłe odkówki z miękkiej stali lub stali maszynowej (żelaza) nie są poddawane żarzeniu. Jeżeli jednak idzie o odkówki z wysokowartościowych stali, a zwłaszcza ze stali narzędziowych, przyjmuje się za regułę konieczność wyżarzania po przekuciu.

Wyżarzanie narzędzi po przekuciu dla usunięcia naprężeń jest koniecznością. Zaniedbanie tego z całą pewnością zemści się przez spowodowanie pęknięcia gotowego narzędzia w hartowaniu lub w pracy, a nawet bez żadnego powodu gdy narzędzie spoczywa.

 

CZYNNOŚCI (OPERACJE) KOWALSKIE

 

Kowalstwo, jak i każdy zawód metalowy, stosuje pewną ilość zasadniczych czynności (operacji). Czynności te stale powtarzają się w różnych kolejnościach.

Ponieważ czynności, czyli operacji, jest niewielka ilość, to przyswojenie ich sobie dla fachowca nie przedstawia żadnych trudności i każdy rzemieślnik w poszczególnych czynnościach może dojść i dochodzi do znacznej biegłości.

Ponieważ jednak często zdarza się, że jedną i tę samą robotę daje się wykonać przez stosowanie różnych czynności i z materiałów rozmaitych kształtów i wymiarów, to wybór najodpowiedniejszego kształtu i wymiaru surowca oraz umie­jętne zastosowanie najbardziej dla danego wypadku odpo­wiednich czynności, ich kolejność oraz kolejność stosowania na­rzędzi jest rzeczywistą umiejętnością zawodową kowala.

Nie można stworzyć żadnych sztywnych i dla wszystkich dogodnych instrukcji obróbki, gdyż sposoby obróbki zależą od miejscowych warunków (urządzenia mechaniczne, instala­cje grzewcze itp.) i od kształtu oraz wymiarów surowego mate­riału, a także od ilości zamówionych sztuk.

Poniżej podajemy zasadnicze czynności kowalskie:

1) przecinanie (rozcinanie, wycinanie);

2) przebijanie otworów;

3) ście­nianie (wyciąganie);

4) zgrubianie (spęczanie);

5) wyginanie;

6) wygładzanie;

7) zgrzewanie;

8) wykówanie w formach.

 

PRZECINANIE

 

Przecinanie ma na celu odcięcie od pręta kawałka stali, po­trzebnego do odkucia zamówionego przedmiotu lub odcięcia od pręta odkutego przedmiotu, a nawet wycięcia części materiału w celu osiągnięcia wymaganego kształtu.

Rozpatrzmy proces odcięcia kawałka stali od pręta. Ta prosta czynność musi być wykonana umiejętnie, ze zrozumie­niem rzeczy, gdyż przeprowadzona nieumiejętnie na pewno spo­woduje stępienie narzędzia lub uszkodzenie kowadła, a nawet może być przyczyną nieszczęśliwego wypadku.

Przecinanie można rozdzielić na 3 etapy. Pierwszy etap przecinania, to głębokie naznaczenie linii, wzdłuż której przeci­nanie poprowadzić zamierzamy. Kowal, po odmierzeniu miejsca i wyznaczeniu go kredą, nacina z lekka przecinakiem małe wgłę­bienie, wzdłuż którego będzie ciąć. Operacja ta odbywa się na środku płatni (rys. 62).

 

 

Drugi etap to właściwe przecinanie. Pręt kładzie się tak, aby odcinany kawałek zwisał z kowadła. Karb, wzdłuż którego bę­dziemy przecinali, znajdzie się blisko zewnętrznej krawędzi ko­wadła (rys. 63). Takie ułożenie sztaby ma tę dobrą stronę, że przecinak nie będzie zakleszczany przez obydwie części sztaby, gdyż odcinany kawałek zwisając poza kowadło odegnie się ku dołowi (rys. 63). Jasnym jest, że przecinak musi być ustawiony w obydwu pierwszych etapach cięcia pionowo.

Trzeci etap jest właściwie wykończeniem odcinania, gdyż odcinany kawałek trzyma się sztaby jedynie wąską war­stewkę materiału. Dla wykończenia odcinania sztabę kładziemy na płatni tak, aby karb wypadł na przeciw zewnętrznej krawę­dzi kowadła, a nawet nieco za krawędzią. Przecinak ustawiamy z lekka skośnie, aby ciął nie całą krawędzią tnącą od razu przez całą szerokość rozcinanej sztaby, a stopniowo od jednego brzegu do drugiego (rys. 64).

Cięcie całą szerokością może rzucić z wielką siłą odcinany kawałek na nogi pomocnika, gdy stopniowe przecinanie pozwoli kowalowi ostatnie uderzenia młotem w przecinak dać dowolnie słabe, tak, że uderzany kawałek upadnie na klepisko kuźni pra­wie tylko pod wpływem własnego ciężaru. Ostrze przecinaka minie krawędź kowadła.

Kowal musi pamiętać o studzeniu ostrza przecinaka w czasie pracy, jak również po skończonej pracy, aby nie dopuścić do zbytniego odpuszczenia, co w rezultacie tak rozmiękczy na­rzędzie, że ostrze będzie się zawijać.

Rozkład sił (rys. 64), uwidoczniony na szkicu przedstawia­jącym zakończenie prawidłowego cięcia, przekonuje nas; że od­cinany kawałek sztaby upadnie na klepisko kuźni.

Zobaczmy co stałoby się w wypadku przecinania na środku płatni. Jak ze szkicu (rys. 65) widać, na odcinany kawałek w ostatnim momencie będą działały siły. Składowa siły cięcia, Biegnąca wzdłuż osi odcinanego kawałka czyli poziomo S, oraz pionowa składowa oddziaływania kowadła na skutek dociska­nia ścinakiem sztaby do kowadła. Siły te dadzą składową R, biegnącą skośnie w górę w kierunku głowy pomocnika kowala. Takie cięcie niewątpliwie spowoduje nieszczęśliwy wypadek, nie mó­wiąc o wyszczerbieniu ścinaka i płatni.

Przy cięciu cienkich sztab kowal, chcąc uniknąć pomoc­nika, stosuje podcinkę (rys. 33).

Cięcie pod młotem lub prasą odbywa się w następujący sposób. Na ryglu znaczymy lekkimi nacięciami przecinaka miej­sca. w których rygiel ma być odcięty (rys. 66). Po nagrzaniu rygiel kładzie się na kowadło i przecina się przecinakiem ma­szynowym ze wszystkich stron (rys. 67), tak, iż przeznaczone do odcięcia kawałki trzymają się cienkim rdzeniem o przekroju okrągłym.

Przecinakiem tępym (rys. 68) przecina się na gorąco i ten rdzeń. Kawałki w ten sposób odcięte będą miały kształt jak na rys. 69. Można by nie stosować tępego przecinaka, a przeciąć od razu przecinakiem normalnym. Lecz byłby to gorszy sposób. Nigdy nie uda się tak ustawić przecinaka, aby trafić w nacięcie z przeciwległej strony i na kawale odciętym pozostaną zadziory (rys. 70). Zadziory te trzeba starannie usunąć po odgrzaniu blo­ku, gdyż po odkuciu dadzą one zafałdowania. Przy pozostawieniu rdzenia i odcięciu go następnie przecinakiem tępym zadziorów od razu nie będzie.

 

PRZEBIJANIE OTWORÓW

 

Przebijanie otworów podzielić można na dwie operacje Pierwsza operacja to przebicie otworu za pomocą przebijaka na trzonku. Druga operacja, to rozszerzenie i wygładzenie otworu.

Dla przebicia otworu w pełnym kawałku stali musimy wy­znaczyć miejsce przebicia z obydwu stron, najpierw głęboko punktakiem traserskim. Następnie po nagrzaniu znaczymy prze­bijakiem odpowiedniego kształtu (na trzonku), również z oby­dwu stron. Teraz przebijany przedmiot kładziemy na środku płatni i podtrzymując go kleszczami, przebijamy z jednej strony przebijakiem na trzonku do połowy grubości (rys. 71).

Aby przebijak nie zakleszczył się w otworze od czasu do czasu wyjmujemy go i studzimy. W zagłębienie wsypujemy szczyptę miału węglowego Ten, spalając się, wytwarza gaz izo­lujący narzędzie i nie dopuszczający do zakleszczenia.

Gdy z jednej strony otwór został wybity do połowy grubo­ści, tak samo postępujemy z drugą stroną. Lecz przebicia nie doprowadzamy na wylot, aby nie dopuścić do uderzenia końcem przebijaka o płatnię.

Teraz przedmiot ustawiamy tak na kowadle, aby otwór przebijany wypadł nad otworem kowadła (rys. 72), lub podsta­wiamy odpowiedni pierścień. Tym razem silnym uderzeniem młota przebijamy otwór na wylot. Pozostała cienka część mate­riału, oddzielająca otwór górny od dolnego, zostanie wybita i wy­padnie przez otwór.

Po takim przebiciu wstępnym należy otwór wykończyć, na­dając mu ostateczny kształt i wymiar. Do tej operacji służą trzpienie kowalskie (rys. 35). Trzpień jest zbieżny i przy wbi­janiu go w rozpoczęty otwór będzie ten otwór rozszerzał, roz­pychając materiał na boki (rys. 73).

Mogą tu zachodzić dwa wypadki.

1) Naokoło otworu może pozostać rozszerzenie, jak np. w kratach. W takim wypadku, po wbiciu trzpienia w jego część nie zbieżną, czynność została wy­kończoną. Trzpień przebijamy przez otwór i studzimy.

2) Często naokoło otworu rozszerzenia być nie może, jak np. w wielu narzędziach, jako to: młotki, gładziki, siekiery itp. W tym wypadku tworzące się zgrubienie naokoło ucha musi być za pomocą przekuwania młotem rozpędzone wzdłuż odkówki. Trzeba tę operację wykonać nie wyjmując trzpienia z otworu. Przy tym przekuwaniu otwór otrzymuje ostateczne wymiary trzpienia i wygładza się.

Dla wygładzenia wgłębień od młotka, boczne powierzchnie wygładzamy szerokim gładzikiem, nie wyjmując trzpienia z otworu (rys. 74).

 

 

ŚCIENIANIE

 

Ścienianie zwane często wyciąganiem, gdyż przy tej czyn­ności pręt zmniejszając swój przekrój poprzeczny staje się dłuż­szym — jakby był wyciągnięty.

Ścienianie jest najczęściej stosowaną czynnością kowalską. Czasem ścienianie połączone jest ze zmianą przekroju poprzecz­nego sztaby przekuwanej. Czynność ścieniania jest czynnością najłatwiejszą i może być stosowaną dla wszystkich gatunków stali, nie wyłączając i wysokowartościowych gatunków stali narzędziowych. Istotnie, o ile ścienianie zostało przeprowadzone przy właściwej barwie żaru (właściwej temperaturze), z uży­ciem właściwych narzędzi, to może ono poprawić własności me­chaniczne stali.

Znane jest zjawisko zwiększenia współczynnika wytrzyma­łości na rozerwanie w przekutej drogą ścieniania stali. Wpraw­dzie po przekuciu zmniejszy się ciągliwość stali, ale ciągliwość można przywrócić, doprowadzając ją do stanu prawie z przed przekucia drogą wyżarzania kutych przedmiotów. Po wyżarzeniu odkówek współczynnik wytrzymałości na rozerwanie zma­leje. Pozostanie on jednak większy niż był przed przekuciem.

Ścienianie kantówki lub płaskownika o mało różniących się od siebie poprzecznych wymiarach na ko­wadle, odbywa się mocnymi uderzeniami młota. Ponieważ obuch mą powierzchnię kulistą, materiał ucieka ku brzegom obucha. Walcowany rygiel ma dążenie, przy ciśnieniu w stanie nagrza­nym, do „płynięcia” w kierunku „włókien". Toteż od uderzeń młotem będzie się „wyciągał”. Lecz plaski kształt płatni z jednej strony, kulistość obucha z drugiej strony sprawia, że rygiel będzie się nieco rozpłaszczał (rozszerzał w kierunku prostopadłym do włókien). Zjawisko to jest niepożądane, a nawet dla wysokowartościowej stali niebezpieczne, ale przy takim ścienianiu nieuniknione. Przy ścienianiu każdym sposobem należy kęs prze­kuwany pokręcać na kowadle o 90⁰, aby uniknąć rozpłaszczania i aby wywierać na warstewki przekuwanego materiału nacisk zbliżający je ku środkowi.

Dla ułatwienia i przyśpieszenia pracy kowal, ścieniając ry­giel. kładzie go na kowadle, unosząc go z lekka ku górze od swo­jej strony, przez co rygiel opiera się na płatni tylko w okolicach zewnętrznej krawędzi kowadła (rys. 75). Pomocnik uderza młotem tak, aby środek obucha wypadał na krawędź kowadła. Przesuwając rygiel wzdłuż otrzymuje się znaczne ścienienie dość szybko. W ten sposób ścieniany rygiel ma liczne karby (rys. 76), które trzeba wygładzić początkowo samymi uderze­niami, młota, a następnie z użyciem gładzika.

 

Ścienianie rygli na młocie mechanicznym. Przy ścienianiu na młocie rygiel musi być ułożony w poprzek kowadła (rys. 77a). Gdy ścienianie osiągnie wymiary bliskie zada­nym rygiel wygładzamy, układając go wzdłuż płatni.

Dla przyśpieszenia ścieniania bardzo grubych rygli stosują bijak i płatnię wypukłą (rys. 77b).

Przy ręcznym przekuwaniu stosują dla przyśpieszenia prze­kuwania żłobniki (rys. 78). Przesuwając żłobnik na coraz inne miejsce uderzeniami młota znacznie wgłębiamy żłobnik. Mate­riał łatwo usuwa się z pod żłobnika, wypływając w kierunku prostopadłym do walcowej powierzchni żłobnika. Powstałe nie­równości należy wygładzić gładzikiem.

Przy ścienianiu materiał ma dążenie do wyciągania się wzdłuż włókien, lecz zawsze się zdarza, że od uderzeń młotem kęs nieco rozszerza się. Aby nie dopuścić do zbytniego rozsze­rzania się należy przy kuciu przekładać kęs o 90°.

Rozszerzanie może mieć miejsce jedynie dla miękkich gatunków stali. Dla stali wysokowartościowej rozszerzanie jest niebezpieczne, gdyż może spowodować wewnętrzne pęknięcia.

Przy rozszerzaniu stali stosuje się uderzenia rąbem młota (rys. 79), lub za pomocą żłobnika (rys. 80).

Przy ścienianiu, ze zmianą kształtu poprzecznego przekroju, należy kształt przekroju zmieniać stopniowo. Jeżeli np. mamy zmienić przekrój kwadratowy w okrągły, należy najpierw ścieniać rygiel, pozostawiając przekrój kwadratowy, prawie do gru­bości ostatecznej, następnie przejść w ośmiokąt i stopniowo w koło.

Dla nadania prętowi kształtu okrągłego na całej długości wygładzamy go gładzikiem półokrągłym z zastosowaniem takiejże podsadzki (rys. 81).

Przy znacznym ścienianiu przekroju kołowego w przekrój również kołowy, należy najpierw przejść w przekrój kwadra­towy, gdyż taki przekrój najłatwiej wyciągać bez obawy spo­wodowania wewnętrznych pęknięć. Gdy ścienianie doprowadzi­my do grubości odpowiedniej przechodzimy w ośmiokąt, szesnastokąt, wreszcie w koło, przy pomocy nadstawki i podsadzki półokrągłych.

Dla przykładu weźmy wałek o średnicy D, który na pew­nej długości musimy ścienić do średnicy d (rys. 82). W pierwszym rzędzie kowal musi wyliczyć długość L, potrzebną do wykonania tego wałka. Następnie należy oznaczyć długość l₁, potrzebną dla otrzymania długości l. Po oznaczeniu tej długości i nagrzaniu wałka, w oznaczonym miejscu robimy żłobnikami wgłębienie, biegnące naokoło wałka (rys. 83). Koniec wałka przeznaczony do wyciągnięcia, przekuwamy na kwadrat i wyciągamy w sposób wyżej opisany.

 

4. ZGRUBIANIE

 

Zgrubianie, zwane inaczej spęczaniem, polega na tym, że w pewnym miejscu pręta wykonuje się zgrubienie, np. łby bolców, łby śrub, pierścienie na wałach itp.

Wałek, który zamierzamy zgrubić, nagrzewamy w miejscu zgrubienia. Następnie uderzeniami młota w sztorc zgrubiamy materiał.

Rozpatrzmy wykonanie łba śruby. Składa się ono z kilku operacji, między którymi zgrubianie jest najważniejszą operacją.

1) Po nagrzaniu końca pręta, studzimy pozostałe części tego pręta, aby je wzmocnić.

2) Pręt stawiamy na kowadle i uderzeniami młota w nagrzany koniec pręta zgrubiamy go (rys. 84).

3) Ponieważ łeb śruby ma ostre przejście między sworzniem a łbem, a przez spęczanie bez formy nie da się takiego przejścia osiągnąć, pręt wbijamy w odpowiedniego wymiaru otwór gwoździownicy (rys. 85) lub dziurawnicy. Przez to spęczanie postępuje dalej i jednocześnie formuje się ostre przejście między łbem a sworzniem.

4) Gdy wymiar grubości łba został prawie osiągnięty, wygładzamy górną powierzchnię łba gładzikiem (rys. 86).

5) Należy teraz uformować boczne płaszczyzny łba. Jeżeli łeb jest kwadratowy robi się to na kowadle (rys. 87) początkowo samym młotem, przekładając łeb o 90°. Następnie wygładzamy łeb gładzikiem. Jeżeli łeb jest sześciokątny, to stosujemy podsadzkę i nadstawkę sześciokątną (rys. 88). Przy kuciu przekładamy łeb o 1/6 obrotu. Przy formowaniu łba pamiętać należy, aby materiał był dobrze nagrzany.

6) Ponieważ przy formowaniu boków łba, górna powierzchnia ulegnie zniekształceniu, musimy śrubę jeszcze raz wbić w gwoździownicę i wygładzić wierzch łba (rys. 86).

 

 

Rozpatrzmy przykład zgrubienia wałka w środku. Po nagrzaniu wałka w miejscu zgrubienia i ostudzeniu innych części zgrubiamy wałek: 

a) na kowadle uderzeniami młota, gdy wałek jest krótki (rys. 89),

b) na płycie wmurowanej w klepisko ude­rzeniami młota, gdy wałek jest długi i niezbyt gruby (rys. 90),

c) pionowymi uderzeniami o płytę w klepisku, gdy wałek jest długi i ciężki. Wtedy kowale podnoszą (ręcznie lub blokiem, pionowo stojący wałek i opuszczają go własnym ciężarem wzdłuż osi pionowo na płytę (rys, 91).

We wszystkich wyżej opisanych wypadkach zgrubienie nie bedzie miało wyraźnych, ostrych przejść. Przejścia wyraźne osiągniemy formując je na większej podsadzce, stosując takąż nadstawkę (rys. 92).

 

 

WYGINANIE

 

Czynność wyginania ma za zadanie wygięcie sztaby w łuk, koło, lub w kątownik.

Przy wyginaniu zachodzi zjawisko skracania się jednych włókien, a wydłużania innych. Dla przykładu weźmy sztabę i wyginajmy ją w luk (rys. 93). W sztabie takiej znajdzie się pewna oś AB, która po wygięciu nie zmieni swojej długości, nazwiemy ją osią obojętną. Wszystkie włókna, które znajdą się na dalszej odległości od środka krzywizny, niż oś obojętna, zostaną wydłużone, czyli ścienią się. Wszystkie włókna, które znajdują się na mniejszym promieniu niż oś obojętna, zostaną skró­cone, czyli zgrubią się. Przy małych grubościach wyginane, szta­by złożone zjawisko wydłużania i zgrubiania nie spowoduje żad­nych trudności przy gięciu. Przy większych grubościach, gięcie wywołuje dość znaczne ścienienia na zewnętrznym łuku oraz zgrubienia na wewnętrznym łuku.

Objawom tym będziemy musieli zapobiegać, stosując dodatkowe czynność.

 

PRZYKŁADY WYGINANIA

 

Wyginanie sztaby.

 

Wyginanie sztaby w kierunku mniejszego wymiaru poprzecznego w kątownik o kącie 90⁰ (rys. 94).

Czynność tę wykonać można na kowadle lub w imadle. Przy gięciu na kowadle należy zagrzany płaskownik ułożyć w poprzek kowadła tak, aby wyznaczona uprzednio rysa po której będziemy przeprowadzać gięcie, ułożyła się na zewnętrznej krawędzi kowadła. Ciężkim młotem M (rys. 95) pomocnik przyciska leżącą część sztaby do kowadła. Kowal młotkiem jednoręcznym m wygina zwisającą część sztaby, dociskając ją do boku kowadła.

Boki kątownika od strony wewnętrznej kąta wyjdą nieco rozszerzone, od strony zewnętrznej nieco zwężone.

Aby wyrównać i wygładzić kątownik na szerokości, stosujemy operację wygładzania boków początkowo młotem, a następnie przy pomocy gładzika (rys. 96].

Jeżeli kątownik musi mieć kąty proste dobrze wypełnione, to w czasie wyginania należy do zewnętrznych włókien w miejscu wygięcia doprowadzić materiał przez spęczanie ramion kątownika. W tym celu nie doprowadzamy wyginania do końca, lecz, po otrzymaniu kąta rozwartego, kładziemy kątownik na płatni kowadła (rys. 97), opieramy go jednym ramieniem o opór umieszczony w kwadratowym otworze kowadła i uderzeniami młotka, spęczając, doprowadzamy materiał do miejsca wygięcia.

Aby kątownik, nie zgrubiał się na całej swojej długości, lecz tylko u wierzchołka kąta, ramiona kątownika studzimy w wo­dzie. Stopniowo przyginając kątownik i spęczając doprowadzimy w rezultacie do kąta prostego, o wypełnionych kątach. Wygładzenie węższych boków kątownika w okolicach wygięcia jest konieczne.

W wypadku wyginania kątownika w imadle zaciskamy szta­bę w szczękach tak, aby uprzednio wyznaczona rysa, po której będziemy wyginać, znalazła się naprzeciw krawędzi szczęki. Uderzeniami młotka (rys. 98) wyginamy sztabę w kątownik.

Wyginanie sztaby w imadle może być stosowane przy cień­szych sztabach. Sposób ten nie jest sposobem kowalskim.

 

Wyrób węgielnicy

 

Najważniejszą czynnością kowalską przy wyrobie węgielnic jest wyginanie płaskownika w kierunku większego wymiaru po­przecznego, który w stosunku do grubości płaskownika jest znaczny.

 

 

Rys 99 przedstawia operację wyginania ramienia. Wygięcie początkowe robimy nieznaczne, uprzednio ostudziwszy oba ra­miona, a pozostawiając mocno nagrzanym miejsce w okolicy wierzchołka kątownika. Ścienienie płaskownika przy zewnętrz­nym kacie jest znaczne.     

Aby ścienienia wyrównać musimy sztabę zgrubić, uderzając młotkiem w krótsze ramię, a w razie konieczności i w dłuższe (rys. 100). Przy spęczaniu oburęcznym młotem dociska pomocnik do płatni leżące ramię. Stopniowo wyginamy krótsze ramię węgielnicy, zbliżając się coraz bardziej do kąta prostego. Brakujący materiał przy zewnętrznym kącie osiągamy drogą spęczania ramion. Zgrubienie przy kącie wewnętrznym kasujemy młotkiem, rozpędzając nad­miar materiału ku kątowi zewnętrznemu, gdzie brakuje materiału (rys. 101). Ostateczne wypełnienie kąta prostego zewnętrz­nego osiągniemy drogą uderzeń młotkiem jak na rys. 102 i 103.

Pozostaje wygładzenie boków węgielnicy w pobliżu kątów (rys. 101) i sprawdzenie kąta przy pomocy wzorcowej węgielnicy, jak również płaskości węgielnicy.

 

Wyginanie kształtowników.

 

Wyginanie kształtowników przy pomocy szablonu odbywa się w ten sposób, że szablon, na którym wyginamy, musi swoim zewnętrznym lukiem odpowiadać zarówno kształtem, jak i wy­miarami, wewnętrznemu łukowi mającej powstać krzywizny.

Dla przykładu weźmy ceownik i rozpatrzmy, jaki potrzebny jest szablon i jakim operacjom musimy poddać kątownik przy wyginaniu go w koło (rys. 105).

Najpierw musimy przygotować szablon. Ten musi odpo­wiadać kształtom wewnętrznym mającego powstać koła. Osią­ga się to przez skręcenie ze sobą łuków o różnej średnicy i gru­bości.

W wypadku wyginania ceownika w koło, możemy zastoso­wać na szablon rygiel a i płaskownik b skręcone śrubami c z płytą kowalską d (rys. 106). Długość szablonu wynosi, zależnie od średnicy koła, ćwierć do szóstej części obwodu koła.

Wyginanie postępuje w następujący sposób. Nagrzewamy ceownik na długości równej długości szablonu. Gorącą część ceownika przykładamy do szablonu i przykręcamy koniec zwornicą S do szablonu (rys. 106). Pomocnik kowala chwyta wstający i jeszcze nie nagrzany koniec korytka i wygina go wolno w kierunku szablonu. Drugi pomocnik młotem M₁ dobija środ­kowy pas korytka do ścisłego przylgnięcia do szablonu. Praca ta postępuje stopniowo w miarę, jak coraz dalsze części śródkownika będą przylegały do szablonu.

Tymczasem każda z półek ceownika będzie zachowywać się odmiennie. Dolna półka, opierając się o płytę, będzie wbijana w wytworzony rowek. Półka musi ulec zgrubieniu, toteż rowek winien być dostatecznie luźny, aby pomieścić półkę pomimo jej zgrubienia, lecz jednak na tyle ciasny, aby nie dopuścić zafałdowań, do czego cienka półka będzie dążyła. Górna półka, nie mająca prowadnic, będzie miała dążenie do zafałdowania. Aby nie dopuścić do tego, kowal w miarę wyginania, uderzeniami młota M₂ dobija półkę do szablonu i rozpędza zafałdowania.

Gdy część ceownika na długości szablonu została wygięta, nagrzewamy następną część takiej samej długości i postępujemy z nią jak z poprzednią, itd., dopóki ostatnia część nie zamknie koła.

Do wyginania ostatniej części koła stosujemy klucz (rys. 107), którym dociskamy ceownik (rys. 108), przy tym młotami musimy dobijać zarówno środownik, jak i półkę górną. Po wygięciu ostatniej części koło powinno się zamknąć.

Jeżeli idzie o bardzo dokładne koło, to zastosujemy dodat­kową operację wygładzania koła na specjalnym szablonie (rys. 109), przy pomocy wysokiego gładzika.

 

Gięcie rury

 

Na robotach montażowych zachodzi nieraz konieczność wy­gięcia rury w łuk. O ile łuk ma nieznaczną krzywiznę (duży promień krzywizny), a rura małą średnicę, możemy rurę w stanie nagrzanym wygiąć, zachowując duże ostrożności, aby nie zafałdować ścianki na wewnętrznym łuku (rys. 110).

Bezpieczniej jednak, a przy rurach większych średnic nie­odzowne jest, gięcie rur wypełnionych piaskiem. Piasek wytwa­rza ciśnienie od wewnątrz i nie dopuszcza do zafałdowania. Pia­sek musi być czysty i suchy oraz musi szczelnie wypełniać rurę. Obydwa końce rury muszą być zabite korkami drewnianymi.

Oznaczamy kredą na rurze granice między łukiem i częś­ciami prostymi. Nagrzewamy tylko część rury, podlegającej wy­cięciu. Przed gięciem studzimy części rury nie podlegające wy­gięciu. Gniemy stopniowo w imadle lub między kołkami wkręconymi w płytę kowalską lub w dziurawnicę.

Edytowane 21 Lutego 2016 przez Maxell

[Maxell]

WYGŁADZANIE

 

Wygładzanie stosuje się po skończonym odkuwaniu, aby wygładzić ślady pozostałe po uderzeniach młotkiem. Dla wy­gładzania dużych płaszczyzn stosuje się gładzik płaski (rys. 40). Szeroka stopka tego gładzika rozkłada uderzenia młotem na dużą płaszczyznę, zmniejszając ciśnienie na jednostkę pola. Ciśnienie to nie wystarczy do wgłębienia gładzika, ale wystarczy do wy­gładzenia płaszczyzny.

Wąski gładzik (rys. 40) stosowany jest we wgłębieniach, gdzie szeroki nie zmieści się.

Do wygładzania powierzchni walcowych stosuje się pod­sadzkę (rys. 36) i nadstawkę (rys. 38) —półokrągłe wklęsłe.

 

ZGRZEWANIE

 

Zgrzewanie jest kowalską czynnością łączenia dwóch na­grzanych do plastyczności kawałków stali miękkiej przy użyciu ciśnienia. Ciśnienie potrzebne do zgrzania może być wywołane przy pomocy uderzeń młota ręcznie lub mechanicznie, albo też prasą. Potrzebną do zgrzania plastyczność osiągniemy drogą wy­sokiego nagrzania.

Zdolność do zgrzewania żelazo posiada w bardzo wysokim stopniu. Łatwo daje sie zgrzewać stal jedynie o małej zawartości węgla. Im stal zawiera więcej węgla, tym trudniej zgrzewa się.

Gatunki stali o dużej zawartości węgla praktycznie biorąc nie zgrzewamy, gdyż trudność zgrzania jest b. wielka, a po zgrzaniu, miejsce łączenia jest bardzo słabe. Stal miękka w miejscach zgrzanych posiada 70 do 80% normalnej wytrzymałości.

Normalnie zgrzewamy stal miękką (żelazo) i stal maszynową. Stale narzędziowe i stopowe zgrzewają się jedynie przy użyciu ciała pośredniczącego. Sposób ten stosowany jest w narzędziarstwie przy wyrobie noży tokarsko-strugarskich, tzw. napawanych.

Dla szybkiej obróbki tworzyw stosowaną jest na noże stal szybkotnąca bardzo wydajna w pracy. Stal ta jednak jest bardzo droga. Aby nóż wypadł tanio, trzon noża wykonuje się z miękkiej stali. Ostrze wykonane jest ze stali szybkotnącej i połączone z trzonem drogą:

a) nalutowania,

b) zgrzania lub

c) spawania

Najłatwiej połączyć stal szybkotnącą ze stalą miękką przez nalutowanie płytki. Wadą tego połączenia jest niemożność powtórnego zagrzania noża, gdyż temperatura topliwości lutu, a jest nim czysta miedź, jest zwykle niższa od temperatury hartowności stali szybkotnącej. Na skutek tego nóż musi być zahartowany w temperaturze niewłaściwej, zbyt niskiej, mianowicie w temperaturze topienia się miedzi 1084 st. C. Nóż tak zahartowany nie posiada należytej twardości. Gdybyśmy jednak chcieli nagrzać stal do temperatury hartowności, miedź wytopi się i spłynie, a nalutowywana płytka odpadnie.

Powyższej wady nie posiadają noże zgrzewane lub spawane. Mogą być one dowolnie nagrzewane, a wytrzymałość połączenia nie zmniejszy się.

Pośredniczącym ciałem są opiłki bardzo miękkiej stali. Opiłki te będące b. drobnymi ziarenkami stali, zaczną się topić, gdy stal zaledwie stanie się plastyczną. Półpłynne opiłki złączą się pod ciśnieniem zarówno ze stalą szybkotnącą jak i ze stalą zwykłą, dając połączenie trwałe i oporne na wysokie temperatury.

Warunkiem koniecznym dobrego zgrzania na opiłki jest zupełna czystość powierzchni zgrzewanych i opiłek. Powierzchnie zgrzewane muszą być doprowadzone do zupełnej czystości. Opiłki nie mogą być zardzewiałe. Dla uchronienia zgrzewanych po­wierzchni i opiłek przed zendrowaniem, opiłki mieszamy z boraksem. Boraks po roztopieniu pokrywa szklistą, gęstopłynną masą miejsca zgrzewane i chroni je od utleniania.

Sposoby zgrzewania.

Najczęściej stosuje się trzy sposoby zgrzewania:

1) zgrzewanie w styk,

2) zgrzewanie na za­kładkę i

3) zgrzewanie w klin.

 

Zgrzewanie w styk.

 

Zgrzewanie w styk polega na zgrzewaniu dwóch prętów przez zetknięcie ich i dociśnięcie w stanie nagrzanym do plastyczności. Ciśnienie wywołuje siła działająca wzdłuż osi tych prętów. Na skutek wytworzonego ciśnienia plastyczna stal złączy sie w jedną całość, a na miejscu zgrzania powstało zgrubie­nie. Takie zgrzewanie jak na rys. 111 przedstawia niebezpieczeństwo dostaniu się zendry między zgrzewane powierzchnie, która nie dopuści do zgrzania w tych miejscach.

 

 

Powierzchnia zgrzewania musi być tak przygotowana, aby zapewnić usunięcie zendry, gdyby się między zgrzewanymi po­wierzchniami znalazła, pomimo ich oczyszczenia przed zgrze­waniem.

Rys. 112 przedstawia racjonalnie przygotowaną do zgrzania, powierzchnię sztorcową sztaby. Wytworzone w czasie zgrzewania, od dłuższego ciśnienia, zgrubienie przekuwa się młotem, do­prowadzając sztabę do normalnej grubości. Sposób zgrzewania w styk jest trudny do wykonania ręcznie, a przy tym mała powierzchnia zetknięcia powoduje znaczne zmniejszenie wytrzy­małości w stosunku do całej sztaby.

Powyższe przyczyny sprawiają, że zgrzewanie w styk sto­suje się bardzo rzadko. Masowo jest ono stosowane przy wyrobie rur gazowych.

       

Wyrób rur gazowych

 

Aby dać przykład zgrzewania w styk opiszę schematycznie wyrób rur gazowych.

1) Rury gazowe przygotowywa się z taśmownika, którego szerokość musi być równa obwodowi mającej powstać rury, zwiększona o mały dodatek, długość zaś większa od długości rury (rys. 113).

2) Koniec taśmownika nagrzewamy i zwijamy w koło (rys. 114).

3) Po nagrzaniu całego taśmownika do stanu plastyczności, na specjalnej maszynie zwanej przecią­garką, przeciągamy taśmownik przez pierścień o średnicy rury, którą chcemy otrzymać (rys. 114). Taśmownik, mając zapocząt­kowane zwijanie, przy przeciąganiu przez pierścień będzie się zwijać na całej długości. Ponieważ szerokość, jaka może pomie­ścić się na obwodzie pierścienia o średnicy d wynosi ∏d, a taś­mownik jest nieco szerszy, nastąpi spęczanie ścianek rury. Na­cisk obwodowy, jaki się wskutek tego wytworzy, wystarczy do zgrzania rury. Pozostaje obcięcie obydwu końców rury na miarę.

 

Zgrzewanie na zakładkę.

 

Zgrzewania na zakładkę jest stosowane ogólnie. Zgrzewane sztaby przygotowuje się w ten sposób, że miejsca zgrzania spęcza się nieco i ścina skośnie. Powierzchnia skośna przeznaczona do zgrzania winna być tak obrobiona, aby w środku powierzchni powstał pukiel. Po zetknięciu z sobą powierzchni zgrzewanych (rys. 115) zetkną się one przede wszystkim puklem. Lekkimi uderzeniami młotka kowal zgrzewa sztaby najpierw na wypu­kłości. Zgrzewanie będzie postępowało, od środka ku brzegom. Uderzenia będą coraz silniejsze. Ze szczeliny wytryskiwać będzie zendra, o ile się tam została, pomimo starannego oczyszczenia powierzchni zgrzania. Gdy zgrzanie nastąpiło, kowal przekuwa sztabę, obracając ją co raz o 90°.

Z przebiegu zgrzewania na zakładkę widać, że w miejscu zgrzania materiał ulegnie ścienieniu. Aby tego ścienienia sztaby w miejscach zgrzewania uniknąć, uprzednio zgrubiamy końce zgrzewane.

Przekuwanie miejsc zgrzewanych jest bardzo pożyteczna, gdyż w wypadku złego zgrzania przy przekuwaniu ujawni się to i połączenie rozpadnie się.

W wypadku dobrego zgrzania przekuwanie nie zaszkodzi, i przeciwnie poprawi własności mechaniczne szwu, gdyż prze­kuwanie wpływa dodatnio na własności mechaniczne stali.

Przy zgrzewaniu na zakładkę powierzchnia zgrzana jest znacznie większa od poprzecznego przekroju pręta i dzięki temu zgrzewanie na zakładkę daje połączenie mocniejsze od zgrze­wania w styk.

Zgrzewanie stosuje się w wypadku, gdy kształty przedmiotu znacznie utrudniają odkucie go w całości. Odkucie składowych części i połączenie ich przez zgrzanie w jedną całość będzie ła­twiejsze. Rys. 116 przedstawia zakończenie żelaznej sztachety. Odkucie tego zakończenia z cienkiej sztachety o przekroju kwa­dratowym byłoby trudne. Jeżeli jednak zakończenie odkujemy oddzielnie w foremniku, z kształtownika bardziej odpowiadają­cego dla tej odkówki, a następnie zgrzejemy je z pozostałą czę­ścią sztachety, będzie to łatwiejsze i tańsze niż odkuwanie ca­łości.

 

Wyrób rur kotłowych.

 

Jako przykład masowego zgrzewania na zakładkę, przytoczę wyrób rur kotłowych. Rury kotłowe wykonane są z paska przez zwinięcie tego paska, a zgrzane są nic w styk, jak rury gazowe, lecz na zakładkę.

Operacja pierwsza, to przygotowanie paska. Pasek po­siada szerokość równą obwodowi rury, zwiększoną o wielkość zakładki. Przekrój poprzeczny jest równoległobokiem (rys. 117).

Druga operacja, to zwinięcie na gorąco końca rury w koło (rys. 118), tak aby jedna krawędź zachodziła na drugą.

Trzecia operacja, to zwinięcie paska w rurę na całej dłu­gości. Robi się to przeciągając pasek przez pierścień na gorąco na przyciągarce (rys. 118).

Czwarta operacja, to zgrzanie zwiniętej rury. Wykonuj się to na walcach. Walce — o wytoczonych, półokrągłych wgłębieniach — tworzą w prześwicie koło o średnicy rury. W prze­świcie między walcami znajduje się trzpień o średnicy równej wewnętrznej średnicy rury. Rura, nagrzana do białości i wsu­nięta w prześwit walców, jest przeciągana między walcami. Wal­ce dociskają zakładkę do trzpienia i zgrzewają (rys. 119).

 

 

Ostatnia operacja to obcięcie końców rury na miarę.

 

Zgrzewanie w klin.

 

Zgrzewanie w klin stosuje się bardzo rzadko i to wtedy, gdy wymagamy specjalnie mocnego zgrzania. Z pospolitych robót zgrzewanie w klin stosujemy przy wyrobie stalonych siekier. Ponieważ siekiera do rąbania drewna nie musi być cała wyko­nana z twardej stali, a jedynie ostrze jej musi być twarde i za­hartowane, siekiera wykonywana jest z miękkiej stali.

 

 

Rys. 120 przedstawia sposób zgrzania ostrza z siekierą. Koniec siekiery rozcinamy i nieco rozchylamy (rys. 120) obydwa rozcięcia. Przygotowujemy sztabkę stali na ostrze i robimy fazę (klin). Po nagrzaniu wsuwamy sztabkę w rozcięcie i na razie lekkimi uderzeniami młota, a następnie stopniowo coraz silniej­szymi zgrzewamy.

Zgrzewanie w klin wymaga specjalnie uważnej i czystej pracy. Jest ono znacznie trudniej­sze niż zgrzewanie na zakładkę, gdyż mamy tu dwie powierzch­nie do jednoczesnego zgrzewania. Ze względu na kształt powierzchni zgrzewanych łatwiej tu przeoczyć plamkę zendry niż gdzie indziej.

O ile nagrzewanie do przekuwania wymaga umiejętności i uwagi, to nagrzewanie do zgrzewania musi być przeprowadzone równie umiejętnie i jeszcze uważniej. Sztaby przekuwane należy włożyć w rozpalony koks, przy tym trzeba uważać, aby po­wierzchnie zgrzewane leżały zwrócone ku górze — na grubej warstwie koksu, oddzielającej przedmiot od dmuchawy, aby nie nastąpiło zbyt intensywne zendrowanie.

Ognisko należy prowadzić przy słabym podmuchu powie­trza, gdyż wtedy nagrzewanie będzie szło wolno, co zapewni na­grzanie w całej masie przedmiotu, a nie tylko na powierzchni .

Gdy sztaby nagrzeją się do czerwonej barwy żaru, należy pod­much zwiększyć, gdyż wtedy na skutek b. intensywnego spalania, osiągniemy szybkie wykończenie nagrzewania.

Na szybkim nagrzewaniu od barwy czerwonej do barwy bia­łej zależy nam dlatego, że przy wysokich temperaturach żelazo mocno zendruje i zendrowanie jest proporcjonalne do czasu przebywania w ognisku. Pomimo, że tak zależy nam na skróce­niu czasu przebywania stali mocno nagrzanej w ognisku, bardziej zależy nam na dobrym nagrzaniu przedmiotów i to nie tylko na powierzchni, lecz i w głębi. Dlatego też zabezpieczamy stal przed zendrowaniem, posypując ją lekko piaskiem. Piasek wraz z zendrą tworzy, po roztopieniu, szlakę, pokrywającą powierzchnie zgrzewane, chroniąc je od dalszego zendrowania. To pozwala na wyrównanie nagrzania w całej masie nagrzewanego przedmiotu.

Piasek, przeznaczony do ochrony powierzchni od zendrowania należy dawkować drobnymi ilościami, rzucając wprost w ognisko. Przeniknie on z całą pewnością do nagrzewanych przedmiotów. Nie należy w czasie nagrzewania wyjmować stali z ogniska na powietrze, w celu obejrzenia stopnia nagrzania stali, gdyż na powietrzu wysoko nagrzana stal szybko zendruje.

Opisane powyżej sposoby prowadzenia nagrzewania stali w ognisku dotyczą nie tylko nagrzewania do zgrzewania, ważne są one i przy nagrzewaniu we wszystkich wypadkach zarówno kucia, jak i zgrzewania, a także hartowania stali.

Obydwa kawałki stali wyjęte z ogniska do zgrzania należy oczyścić z zendry, co uskuteczniamy przez szybkie uderzenia o kowadło. Zendra szybko stygnie i kurcząc się rozluźnia swoje połączenie z żelazem, toteż po gwałtownym wstrząsie, spowodowanym uderzeniem o kowadło, odrywa się i opada. Czasem powierzchnie czyszczą metalowymi szczotkami.

Na zakończenie dodać należy, że zgrzewanie jest najtrud­niejszą czynnością kowalską. Wymaga ono dużej znajomość, materiału, opanowania ogniska oraz znacznej wprawy w czyn­nościach kucia. Przysłowie „kuj żelazo póki gorące” powstało w kuźni, kto wie, czy nie przy czynności zgrzewania, gdzie ma swój jaskrawo narzucający się sens.

Współczesne zdobycze techniki i ulepszenia w dziedzinie spawania acetylenowego i elektrycznego odciążyły znacznie kuź­nię, zastępując w wielu wypadkach zgrzewanie ogniskowe spa­waniem. Rozpowszechnione do niedawna wśród rzemieślników mniemanie, że spawanie acetylenowe, czy elektryczne, nie zastąpi zgrzewania ogniskowego musi pod wymową faktów upaść. Bada­nia przeprowadzone w laboratoriach kolejowych wykazały nie­wątpliwie dobroć połączeń spawanych. Budowanie mostów żelaz­nych (w Polsce prof. inż. Bryła) całkowicie spawanych, trwa­łość tych mostów wymownie przemawiają za stosowaniem spa­wania zamiast zgrzewania, tam gdzie to jest tańsze i wygod­niejsze.

 

WYKUWANIE W FORMACH

 

Wykuwanie w formach jest najnowszą czynnością kowalską. Prototypem formy kowalskiej jest tzw. foremnik (rys. 37). Służy on do wykuwania przy pomocy młota oburęcznego, lub młota mechanicznego, drobnych przedmiotów jak np. gałki, ucha klucza zakrętki itp.

W miarę postępu mechanizacji kowalskiej, foremniki za­stąpione zostają formami, młoty ręczne młotami mechanicznymi ciężkimi, później prasami.

Rozwój kolejnictwa, automobilizmu, wreszcie lotnictwa, za­potrzebowanie na amunicję i broń przyśpieszają proces mecha­nizacji kuźnictwa. Wielkie zamówienia kolejowe, wojskowe i przemysłowe stwarzają warunki sprzyjające rozwojowi maso­wej produkcji kuźniczej, gdyż wykuwanie w formach jest zwią­zane z wytwórczością masową lub wielkoseryjną.

Wykuwanie w formach, zaliczone w niniejszym kursie do czynności kowalskich, jest właściwie mechanicznym kuźnictwem.

Podpada pod nie wszelka mechaniczna przeróbka kuźnicza wykonywana seryjnie lub masowo w formach, które składają się z dwóch części (połówek): dolnej zwanej matrycą i górnej zwanej patrycą.

Matryca i patryca posiadają wykonane „negatywy” odkuwanych części maszyn, tak sporządzone, że obejmują one przedmiot wykuwany w sposób umożliwiający jego wyjście z formy.

Najczęściej w matrycy mieści się połowa części odkuwanej, a w patrycy druga połowa. Czasem kształty odkuwki są takie, że mieszczą się całkowicie w matrycy, patryca posiada wówczas płaski bijak. Czasem kształty przekuwanej części wymagają przenikania patrycy w matrycę.

Przykłady odkuwania w formach najlepiej wyjaśnią sposoby tej przeróbki kuźniczej.

 

Wyrób zderzaków wagonowych na młocie parowym

 

Zderzaki wagonowe bywają dwóch typów: z talerzem płaskim i talerzem wypukłym. Obydwa rodzaje zderzaków wykonuje się w jednakowych ilościach. Na każdym końcu wagonu są dwa zderzaki, jeden z talerzem płaskim (rys. 121), a drugi z talerzem wypukłym (rys. 122).

 

 

Zderzaki wagonowe są tak wmontowane, że z talerzem płaskim jednego wagonu zawsze współpracuje talerz wypukły innego wagonu. Jest to konieczne ze względu na łuki na torach.

Materiał na wyrób zderzaka jest to stalowy rygiel o wymiarach poprzecznych 110 x 110.       

1. Pierwsza operacja — to odcięcie z rygla klocka, z którego otrzymalibyśmy zderzak. Objętość klocka winna być równa objętości zderzaka zwiększonej o straty na zgar (3 do 10%) i dodatek na ewentualne dobre wypełnienie formy.

2. Druga operacja — to odciągnięcie sworznia (S).

3. Trzecia operacja to odkucie talerza. Przeprowadzić ją można na młocie w matrycy (rys. 123). Matryca mieści w sobie zderzak całkowicie. Otwór O służy do umieszczenia sworznia. Talerz pomieści się we wgłębieniu T po spęcznieniu klocka K o przekroju kwadratowym. Dla dobrego wypełnienia formy, część dla odkucia talerz, (K) wykonaną została z nadmiarem. Nadmiar ten pomieści się w małym wgłębieniu W.

Zamiast patrycy daje się płaski bijak p.

Rys. 124 przedstawia matrycę dla zderzaka wypukłego. Pa­tryca ma pukiel. Kujemy dotąd, dopóki patryca nie zacznie ude­rzać o matrycę. Będzie to oznaczało, ze materiał wypełnił formę całkowicie. Ponieważ dla dobrego wypełnienia formy daliśmy pewien nadmiar materiału, to nadmiar ten wypełni wgłębienie (rys. 123 i 124), wytwarzając naokoło talerza pierścień cienkiego materiału.

4. Operacja 4 będzie to obcięcie okalającego talerz zderzaka cienkiego pierścienia (rys. 125), wytworzonego z nadmiaru materiału. Rys. 126 przedstawia obcięcie tego pierścienia na młocie, lub ciężkiej prasie śrubowej. Po tych operacjach zderzak idzie na obróbkę mechaniczną.

 

Wyrób rur tłoczono-ciągnionych.

 

Rury gazowe i kotłowe są to rury ze szwem. Ze względu na zgrzewany szew można je wykonać z miękkiej stali.

Rury gazowe i kotłowe ze względu na gatunek stali, jak i sposób wykonania mogą być stosowane na przewody wodne, gazowe lub parowe jedynie w wypadku niezbyt wysokich ciśnień. Przemysł potrzebuje rur nieraz do bardzo wysokich ciśnień, jak np. w instalacjach pras hydraulicznych (do 600, a nawet 1000 atmosfer). Rury ze szwem wysokich ciśnień nie wytrzymują. Na przewody do wysokich ciśnień stosowane są rury bez szwu, wykonane drogą walcowania, jak np. rury Mannesmannowskie, lub wykonane drogą tłoczenia i ciągnienia, jak np. rury Ehrhardta.

Rury tłoczono-ciągnione wykonuje się z kratówki. Dla roż­nych wymiarów rur stosowane są różne wymiary poprzecznego przekroju kratówki.

1. Pierwsza operacja - to przygotowanie bloku o przekroju

kwadratowym, którego objętość równałaby się obiętości stali w rurze, zwiększonej o zgar i odpadki, których ilość ustala się na drodze praktycznej. 

2 Druga operacja — to wytłoczenie na prasie hydraulicznej

pionowej czerepu w kształcie szklanki. Do tego celu stosuje się

matryce o kształcie szklanki oraz trzpień T o przekroju kołowym — zbieżny, aby łatwo było go wyciągnąć z wytłoczonego czerepu-szklanicy (rys. 127).

 

 

Przygotowany blok B ustawia się w matrycy (rys. 127) pionowo. Na górną podstawę bloku, w której mamy wykonać przebicie, sypiemy drobny miał węglowy, który wobec wyso­kiego nagrzania bloku oraz wysokiego ciśnienia, będzie się stop­niowo spalać, izolując trzpień od materiału, aby nie nastąpiło zakleszczenie. Trzpień dla lepszej izolacji pomalowany jest gra­fitem, rozprowadzonym w ropie naftowej.

Prasę nastawia się tak, aby trzpień nie przebił bloku na wylot, lecz pozostawił dno (rys. 128).

W czasie tłoczenia, blok, który początkowo nie dochodzi do dna matrycy, opierając się przekątnymi o boczne stożkowe ścianki, zostaje wtłoczony do dna. Przy dalszym ruchu trzpienia blok początkowo spęcza się nieco, wypełniając ściśle dolną część stożkowej matrycy. Następnie trzpień, wgłębiając się w mate­riał, rozpycha go na boki spęczając nadal.

Wskutek opisanych zjawisk matryca zostaje na całym prze­kroju poprzecznym wypełniona. Materiał ani spęczyć, ani rozepchnąć się na boki już nie może. Trzpień wciąż opu­szcza się ku dołowi, wytłaczając materiał ku górze matrycy. Materiał pod dużym ciśnieniem nagrzany do plastyczności, ,,pły­nie” ku górze, wypełniając matrycę póki ruch trzpienia nie zo­stanie zatrzymany. Zatrzymanie nastąpi po dojściu poprzeczki nurnika do ustawionego oporu. Po zatrzymaniu, nurnik prasy wraz z trzpieniem cofnie się ku górze. Wytłoczony czerep zostaje wypchnięty z matrycy trzpieniem t, napędzanym przez specjalny cylinder hydrauliczny prasy. Czerep ten (rys. 128) będzie miał kształt szklanki z postrzępionymi bokami.

3. Trzecia operacja to ścienienie boków szklanicy i wycią­gnięcie ich w rurę. Osiąga się to przeciągając szklankę przez kil­ka pierścieni P (rys. 129) żeliwnych, wewnątrz utwardzonych. W tym celu szklankę S nasuwa się na trzpień walcowy T, który jest przedłużeniem nurnika poziomej prasy hydraulicznej.

Trzpień, opierając się o dno czerepu, przeciąga go przez pierścienie coraz to mniejszej średnicy, wskutek czego ścianki szklanicy ścieniają się, nabierają kształtu rury o średnicy zewnętrznej równej średnicy najmniejszego pierścienia, a wewnętrz­nej — równej średnicy trzpienia (rys. 130).

4. Ostatnia operacja, to odcięcie denka i postrzępionego końca w celu otrzymania rury.

W taki sam sposób, jak rury bez szwu, wykonuje się czerepy pocisków armatnich.

Powyżej opisane przykłady odkuwania w formach dotyczą wypadków, gdy można wymagany kształt otrzymać w jednej formie. Wypadki takie zdarzają się na ogół rzadko. Aby otrzy­mać ostateczny kształt, przedmiot musi przejść cały szereg ope­racji tłoczenia, stopniowo zbliżając się do kształtu ostatecznego.

 

Odkucie dźwigienki jednoramiennej.

 

Rysunki 131 — 138 przedstawiają przebieg kucia dźwigienki. Dźwigienkę odkuwa się z surówki stalowej o wymiarach. 24x20x24 (rys. 132), którą odciąga się ręcznie lub na młocie mechanicznym (rys. 133). Tak przygotowaną odkówkę kładzie się w matrycę zgrubną, zawierającą w sobie połowę grubość dźwigienki o wymiarach nieco zwiększonych. Patryca zawiera drugą połowę dźwigienki. Ponieważ dla dobrego wypełnienia formy materiał został wzięty z pewnym nadmiarem, to w matry­cy i patrycy wykonano naokoło kształtu nieznaczne wgłębienie 2 mm łącznej grubości. W tym wgłębieniu pomieści się nadmiar materiału. Po odkuciu odkówka będzie posiadała na­około szeroki rąbek (rys. 134). Rąbek ten zostanie ścięty na prasie śrubowej lub innej (rys. 135).

Po obcięciu rąbka odkówki (rys. 136) idą na ostatnią, wy­kańczającą operację kucia. Forma wykańczającej matrycy ściśle odpowiada formie przedmiotu zarówno pod względem kształtów jak i wymiarów.

Na skutek pewnego ścienienia z tej odkówki otrzyma się znowu rąbek, mniejszy niż po pierwszym kuciu w formie (rys. 137).

Po obcięciu i opiłowaniu lub oszlifowaniu rąbka dźwigienka jest gotowa do dalszej obróbki na obrabiarkach (rys. 138).

Przebieg kucia dźwigienki dwuramiennej (rys. 139).

Rys. 140 — 146 przedstawiają kolejne operacje przy odkuwaniu dźwigienki.

1 operacja. Przygotowanie surówki, tj pocięcie z kratówki bałwanka o wymiarach 31 x 31 x 31 (rys. 140).

2 operacja. Odciągnięcie ręczne bałwanka dźwigienki (rys. 141).

3 operacja. Odkucie zgrubne w formie (rys. 142).

4 operacja. Obcięcie rąbka (rys. 143).

5 operacja. Ostateczne odkucie w formie (rys. 144).

6 operacja. Ostateczne obcięcie rąbka (rys. 145).

7 operacja. Wygięcie jednego ramienia (rys. 146).

Z przykładów wyżej opisanych jasno widać, jak olbrzymie znaczenie dla przemysłu ma wykuwanie w formach, które pozwala na osiągnięcie dokładności, o którą przy ręcznym kuciu nie moglibyśmy się pokusić. Drogą wykuwania w formach wykonuje się bardzo dużo narzędzi i części maszynowych. Wychodzą one dokładnie i ładnie wykonane oraz tanie.

 

Wyrób form kowalskich.     

 

Odkówki wymagają form posiadających kształty negatywne. Wykonanie tych form nastręcza nieraz znaczne trudności.

Rzadko zdarza się tak prosta forma, jak np. dla odkuwania zderzaków kolejowych, lub do tłoczenia czerepów rur, pocisków (rys. 121 - 130). Formy te można wykonać na zwykłej tokarce.

Jednak już formy do odkucia opisanych w niniejszej pracy dźwigienek (rys. 131 — 146), wymagają bardziej skomplikowanej obróbki. Zwykle przy kuźni mechanicznej istnieje pracownia narzędziowa, która ma za zadanie wyrób nowych, sprawdzanie i reperację starych form.

Pracownia taka zaopatrzona jest w obrabiarki i urządzenia. Oprócz typowych obrabiarek, jak tokarki, strugarki, frezarka, wiertarki i szlifierki. muszą się tam znaleźć i specjalne obrabiarki.

Bardzo ważną rolą odgrywają tu specjalne frezarki kopio­we. Frezarki kopiowe, zaopatrzone są w dwa wrzeciona robocze pionowe, tak ze sobą zwijane, że gdy jedno wrzeciono prowa­dzić będziemy po jakiejś krzywce, drugie wrzeciono wykona ruch również po takiej samej krzywej, frezując odpowiedni kształt. Niepoślednią rolą odgrywają frezarki zaopatrzone w giętki wał, obracający się w wężowej osłonie. Na końcu wału można w specjalnym uchwycie mocować różne specjalne narzędzia, jak np. frezy kształtowe (rys. 147), pilniki kształtowe (tys. 148), tarczki szlifierskie giętkie itp.

Bardzo wygodne są silniki elektryczne typu ,,Bjax”  ustawiane na stole na specjalnej podstawie, lub podwieszone na szynach, aby dać możność przesuwania ich do dowolnego miejsca pracy.

Silnik zaopatrzony jest w długi, giętki wał z uchwytem do mocowania frezów, tarcz szlifierskich, pilników kształtowych itp. Krótki charakter pracy niniejszej nie pozwala, zbytnio rozwodzić się nad wyrobem form kowalskich, który to dział jest dziś obszernym, specjalnym działem narzędziarstwa kowalskiego.

 

BEZPIECZEŃSTWO I HIGIENA PRACY W KUŹNI

 

Mały rocznik statystyczny z roku 1938 wykazuje, że na ziemiach Państwa Polskiego, było w 1937 roku 13370 wypadków przy pracy, w tym śmiertelnych 715. 12 655 wypadków spowo­dowało krótszą lub dłuższą niezdolność do pracy. Liczba 12 655 obejmuje tylko te wypadki, które spowodowały niezdolność do pracy na czas powyżej czterech tygodni. Nie wskazuje jednak, jaka jest wśród tej ilości liczba wypadków trwałej niezdolności do pracy. Z innych źródeł sądząc, liczba wypadków, powodujących trwałą niezdolność do pracy, wynosi około 1000 osób rocznie.

Ta znaczna ilość wypadków, będących przyczyną tragedii licznych rodzin robotniczych, dotyka również całe społeczeństwo, bo wytrąca z grona pracowników element twórczy, a przysparza osobników, na utrzymanie których, wraz z ich rodzinami, musi łożyć społeczeństwo. Strat moralnych obliczyć się nie da. Straty zaś materialne społeczeństwa, przemysłu, państwa, z unierucho­mienia tylu rąk roboczych, liczy się na setki milionów rocznie.

Zagadnienie bezpieczeństwa pracy jest zagadnieniem spo­łecznym na wielką skalą.

Współdziałanie w kierunku zwiększenia bezpieczeństwa przy pracy obowiązuje wszystkich, począwszy od pracodawcy, poprzez kierowników przedsiębiorstw, kierowników zakładów, mistrzów pracowni rzemieślniczych, aż do samych robotników. Ustawodawstwa wszystkich państw cywilizowanych obowiązek ten nakładają na pracodawców i kierowników warsztatów. Ale obowiązek moralny obciąża wszystkich.

Higiena i bezpieczeństwo pracy w kuźni są ze sobą ściśle związane jak i w innych działach pracy. Niehigieniczne warunki pracy zwiększą niebezpieczeństwo pracy.

Higiena pracy kowala da się podzielić na dwie grupy:

a) higienę osobistą i

b) higienę ogólną.

O higienie osobistej kowala da się powiedzieć to, co należy do higieny osobistej każdego człowieka pracy. Odpowiednie odżywianie, odpowiednia odzież, odpowiednie sporty lub gimnastyka.

Praca kowala jest pracą ciężką, a warunki pracy wymagają aby kandydaci do tego zawodu byli zdrowi, zwłaszcza na płuca, serce i żołądek, mocnej budowy ciała, wzrostu niezbyt niskiego.

Odzież kowala przy pracy winna być raczej swobodna niż obcisła, jednak opięta. Oprócz normalnego ubrania roboczego (kombinezony płócienne, spodnie z bluzą wpuszczoną w spodnie), kowal winien być zaopatrzony w fartuch skórzany, chroniący go od iskier. Obuwie wygodne, lecz mocne, skórzane, aby chroniło stopy od poparzenia. Włosy krótkie. W kuźniach wielkich — beret ściśle przylegający do włosów. Rękawice kowal może używać jedynie przy wielkich pracach, gdzie daleko posunięty podział pracy daje możność ograniczyć i znormalizować ruchy. Przy różnych robotach rękawice będą przeszkadzać.

Praca kowala na ogół rozwija jego wszystkie mięśnie. Jednak postawa kowala przy kowadle wprowadza pewne zbyt jednostronne zniekształcenia. Wynikałaby z tego konieczność przeprowadzania specjalnych ćwiczeń gimnastycznych, wybranych za poradą lekarza-specjalisty aportowego, które by skutki tej postawy zmniejszyły lub usunęły.

Co do ogólnych wymagań higieny pracy w kuźni, to poza ogólnymi współczesnymi wymaganiami higienicznymi, stawianymi pracowniom, jak szatnie, ciepłe umywalnie, jadalnie, klozety, mamy tu do czynienia ze specjalnymi wymaganiami, wypływającymi ze specjalnych warunków pracy. Oto one:

1. Intensywne przewietrzanie kuźni, które zabezpieczy dobry wyciąg spalin. Zapewnić jednak trzeba dopływ świeżego powietrza do kuźni z zewnątrz, a nie z innej pracowni, gdzie powietrze zostało zepsute.

2. Zabezpieczenie pracowników od żaru ogniska. Skutki żaru dają się zmniejszyć przez zakładanie na okap osłon blaszanych od tej strony, gdzie robotnik pracuje Stale (od strony kowadła) rys. 149.

 

 

3. Zabezpieczenie pracowników latem od żaru idącego z rur instalacji odprowadzania spalin, przez naturalną górną wenty­lację itp. itd.

Co się tyczy bezpieczeństwa pracy w kuźni, to zależne jest ono;

1) od urządzeń zabezpieczających od wypadków,

2) od roz­planowania kuźni,

3) porządku w kuźni,

4) robotników.

Osłonięcie pasów, kół zębatych, pewne przykrycie kana­łów, ogrodzenia miejsc, gdzie może czyhać niebezpieczeństwo dla przechodzących robotników, oto są ogólne urządzenia bez­pieczeństwa pracy w kuźni.

Dobre rozplanowanie kuźni niezawodnie zmniejszy ilość wypadków. Odpowiednie ustawienie ognisk i kowadeł jest jed­nym z najpierwszych wymagań bezpieczeństwa pracy.

Ogniska i kowadła najbezpieczniej ustawiać w jednej linii każ­de, aby odpryski, czy to z przekuwanego materiału, czy to z na­rzędzia uszkodzonego, nie uderzały w sąsiada. Rys. 150 przed­stawia dobre rozplanowanie kuźni. Rys. 151 przedstawia złe roz­planowanie kuźni.

Przejścia, podręczne składy surowca, magazyn narzędzi, winny być w takim miejscu, aby transport surowego materiału oraz odkówek odbywał się możliwie najkrótszą drogą itp.

Porządek panujący w kuźni niewątpliwie wpłynie na zmniejszenie wypadków takich, jak poparzenia, skaleczenia, po­ślizgnięcia itp.

Punkt trzeci możliwy jest do przeprowadzenia w każdej kuźni. Do tego konieczny jest jednak współudział robotników. Pracownik, który nie dba o porządek na swoim miejscu pracy, jest niebezpieczny dla współtowarzyszów pracy, a kosztowny dla pracodawcy. Nigdy nie wiadomo, jaki wypadek wyniknąć może z niedbalstwa takiego nieporządnego robotnika. To zostawi roz­grzane żelazo w przejściu, to położy młotek w takim miejscu, że potrącony spadnie na głowę jemu lub komuś innemu, to skaleczy siebie lub kogoś przez niewłaściwe użycie narzędzia. A przyj­rzeć się uważnie narzędziom takiego robotnika... Nigdy nie są gotowe do pracy, wczoraj nowe, dziś lub jutro — szmelc. Dla takiego robotnika nie może być miejsca w pracującym zespołowo gronie. Będzie on dezorganizował pracę.

Każdy kowal, pomimo najuważniejszej pracy, nawet w ide­alnych warunkach, jest narażony na poparzenia i okaleczenia. Umiejętność pracy, porządek, uwaga, zmniejszą ilość tych wy­padków. Natychmiastowy opatrunek, czystość, a w poważniej­szych wypadkach pomoc lekarska, zapewnią powrót do całko­witej sprawności.

Wysoka temperatura, jaskrawy żar, bijący od ogniska i od rozgrzanego materiału, źle wpływają na oczy kowali A niezależ­nie od tego możliwość skaleczenia, a nawet wybicia oka odprys­kami zendry, ścinków lub nawet wykruszonego narzędzia, czynią oko kowala bardzo narażonym punktem w jego ciele.

Niestety, nikt nie wymyślił takiego zabezpieczenia oczów kowala, aby mogło ono być przez kowala przyjęte. Toteż kowale pracują bez żadnych zabezpieczeń oczów — ani od jaskrawego żaru ogniska, ani od odprysków. Zagadnienie to czeka na do­bre rozwiązanie. Dobra ochrona oczów kowala, nie utrudnia­jąca pracy, jest pożądana.

 

Pisownia oryginalna.

 

Autor: Roman Lipski

 

Dla potrzeb portalu wedlinydomowe.pl opracował Maxell

Zdjęcie: dreamstime.com

Edytowane 21 Lutego 2016 przez Maxell

[oluska]

No proszę .forum o żarciu a tu takie hece.

Brawo!!

.Ponieważ ja korzystam z wiedzy i doświadczenia zawartego na kartach WB , to może  się przydam komu w tym temacie..Chętnie pomogę oraz służę swoją wiedzą jeśli ktoś zainteresowany.

Bardzo proszę nie traktować tego jako reklamy..(lub pozycjonowania strony gdyż takiej nie posiadam).Dzięki..

Mam również nadzieję że admin mnie nie wywali. z wielkim hukiem.

 

Żeby oglądnąć foty trzeba się niestety zarejestrować..

 

http://www.forumkowalskie.pl/viewtopic.php?f=14&t=856

 

[Maxell]

Hece? Nie sądzę. Temat wkleiłem z rozmysłem, gdyż wielu zadymiaczy, podczas budowy wędzarni i nie tylko (ozdobne zawiasy, haki, drzwiczki, okucia itp.) próbuje sił w kowalstwie, a materiał jest wyjątkowo unikatowy i na pewno się przyda. Zresztą, jak widzę, znajduje się w temacie majsterkowicza.

Aby Cie "dobić" dodam, iż już przygotowuje się pełna wersja robót zduńskich.

Przy okazji: może ktoś ma jakiś stary poradnik dot. ciesielstwa i domowych robót budowlanych?  

[oluska]

Hece napisałem w dobrym znaczeniu tego słowa.

Zaoferowałem  też pomoc ,o czym wyżej.

Użyłem też słowa -brawo-

 

Ciężko mnie dobić ,ponieważ nieżle robię młotkiem..

Pooglądać najpierw trzeba.

[Maxell]

Wiem o tym, ale miałem sporo zapytań w tej sprawie i przy okazji udzieliłem informacji zainteresowanym.

[oluska]

Sspoko i luzik.

Ja nigdy nie pękam.

Edytowane 22 Lutego 2016 przez oluska

[chudziak]

Zaraz dam link swojemu Synowi - niedawno kupił kowadło, zbudował piec i coś próbuje w tej dziedzinie a forum kowalskiego chyba nie zna .

[oluska]

Niech wbija śmiało.

Jak będzie zawzięty i  konsekwentny to wszystkiego się nauczy.

[chudziak]

 

 

Jak będzie zawzięty i konsekwentny to wszystkiego się nauczy.

 

Tu są pierwsze efekty https://wedlinydomowe.pl/forum/topic/7629-chudziaka-groch-z-kapusta-na-wedzonce/page-19?do=findComment&comment=509502.