MARTINETES DE VAPORLos martinetes de vapor constituyen los medios más eficaces para el trabajo de las grandes piezas forjadas. Ellos dan un golpe muy potente, debido al empleo del vapor a presión para la impulsión de la maza que cae sobre la pieza a trabajar.

Los martinetes de vapor son similares a los martillos pilones de vapor, característicos de la gran forja y aun de la forja media; ellos se emplean especialmente en aquellos talleres en los cuales se dispone de gran cantidad de vapor, tales como talleres de reparaciones y construcciones ferroviarias o astilleros.

En los primitivos martinetes se utilizaba el vapor solamente a los efectos de levantar la maza y se graduada el golpe regulando el escape, por lo tanto la maza actuaba cayendo sobre la pieza igual que en un martinete de caída libre (simple efecto).

Solamente mucho más tarde se pensó utilizar el vapor de escape durante la expansion, haciéndolo pasar a la parte superior, acelerando asi la caída por la presion que se ejerce sobre la cara superior del émbolo (doble efecto).

En un principio el sistema de construcción se hacía montantes de bases independientes, con yunque y chabota también sobre bases independientes. Hoy en día debido a la perfecta distribución por válvulas, sus formas han dejado de ser pesadas, utilizables para fraguar piezas grandes de pocos golpes, pero intensos, para convertirse en una máquina perfectamente graduable en cuanto al número e intensidad de los golpes.

Presentan una serie de desventajas:

Gran consumo de vapor. Costo elevado de instalación. Requiere un generador de vapor. El golpeteo produce vibraciones que se transmiten en forma de ondas y termina por destruir las demás

construcciones de mampostería, hornos, canales, etc. Requiere fundación grande, elástica y costosa.

Martinetes de vapor de simple efecto

En estos martinetes la maza esta unidad al vástago suficientemente robusto, de un émbolo y es elevada por el vapor que presiona en la cara inferior de dicho émbolo.

El vapor entra en la caja de distribución y según la posición del tirador, penetra en el cilindro con una presión de pv(kg/cm2) y empuja el émbolo, levantando asi la maza y todo lo unido a ella.

Al cambiar de lugar el tirador, el vapor es puesto en comunicación con el canal de escape, por lo que, al descender la presion al valor de la atmosférica, el embolo desciende rápidamente y con el toda la parte móvil.

La acción de un martinete de este tipo, de simple efecto es similar al de caída libre.

La fuerza necesaria para elevar toda la parte móvil, se hace:

A=a∗G

a=1.5a1.2(grandesmartillos devapor en los queG=25000a125000kg)

a=1.2a2(martinetesmedianos)

El valor de A , fuerzaascensional , resulta:

A=Q−(G+R)

Q=presióntotal del vapor de abajo aarriba(kg)

G=peso de todala partemóvil(kg)

R=resistencia derozamiento (kg)

El valor de H, altura de caída máxima de la maza, se asignatura en función del peso de toda la parte móvil (masa-vástago-embolo). Así lo expresa esta fórmula experimental:

Hmax≅ 0,13√G

El número de golpes por minuto también resulta asi:

n= 40

√H

El diámetro del vástago que une el embolo a la maza:

d=2√G

Esta fórmula es solo aplicable para grandes valores de G.

Martinetes de vapor de Doble efecto

Éstos martinetes tienen como característica principal el hecho que el vapor penetra por debajo del émbolo, levantando asi este y luego al invertir la posición del tirador, el vapor que antes había penetrado sale por el escape mientras que el vapor de la caja penetra por la lumbrera superior imprimiendo al émbolo mayor velocidad.

En algunos casos se usa el mismo vapor de escape, con la expresión remanente en la expansión.

De este modo, el golpe es producido por la caída de una maza, más el impulso provocado por el vapor a presión, sobre la superficie libre del embolo, equivalente el total, a una maza de mayor peso.

El funcionamiento del martinete es obtenido accionando 2 manivelas. Una de ellas, gradúa la cantidad de vapor que entra en la caja de distribución y por lo tanto para una determinada sección de pasaje, corresponde determinada intensidad de golpe. Si se fija una posición cualquiera, la intensidad de cada golpe será la misma.

La otra manivela permite modificar la distribución o sea fijar la posición de la corredera, haciendo dar el golpe en el instante preciso.

Éstos martillos son de distribución a mano, pero pueden ser también de distribución automática.

Para evitar el golpe del émbolo contra la parte superior del cilindro, la varilla de distribución tiene una pieza de que la acciona por si misma, automáticamente, cuando el embolo ha llegado a cierto punto de su recorrido ascendente.

Esta pieza se llama sable y se apoya continuamente sobre un rodillo articulado en el bloque de la maza. Tiene forma de palanca acodada, por lo tanto el movimiento de rotación que experimenta, se traduce en un movimiento ascensional, imprimido al tirador, el cual comunica entonces la parte inferior del cilindro con el escape sin que tenga que hacerlo el operario.

En los martillos de vapor de Doble efecto pequeños, el peso de la maza (parte movil) varía desde G=80 hasta 1000 kg.

La fuerza ascensional se hace:

A=a∗G

a=2a3.5

El diámetro del vastago:

d=0.5Da0.65D

D=diámetro del embolo

De este modo la cara superior del émbolo tiene una superficie libre de 30 a 70% mayor que la inferior.

La fuerza ascensional toma este valor:

A= Q1 -( G + R ) (kg)

La fuerza en el descenso resulta:

D = Q2 + ( G – R ) (kg)

Q1=presión o empuje del vapor en la cara inferior del émbolo.

Q2=empuje del vapor sobre la cara superior del émbolo.

G=peso de toda la parte móvil.

R=resistencia de rozamiento de la parte móvil.

La aceleración en el ascenso es igual que en el caso anterior de martinetes de vapor a simple efecto. En cambio en el descenso no sólo actúa el peso de toda la parte móvil, sino también el empuje del vapor que actúa en la parte superior del émbolo.

Un martillo de vapor es un martillo de alimentación impulsado por vapor, que se utiliza para dar forma a las piezas forjadas . Se compone de un martillo de tipo pistón situado dentro de un cilindro . El martillo se eleva por la presión del vapor inyectado en la parte inferior de un cilindro y cae hacia abajo con una fuerza mediante la eliminación del vapor. Por lo general, el martillo está hecho a caer más rápido mediante la inyección de vapor en la parte superior del cilindro. Martillos de vapor que caen por su propio peso son llamados martillos de vapor de la gota. Martillos de vapor varían mucho en peso de 45 kilogramos a 90 toneladas métricas.

El martillo de vapor fue inventado alrededor de 1837 por el escocés James Nasmyth , [1] en Manchester , Inglaterra y producido en su Patricroft fundición que construyó junto a la (entonces nuevo) Ferrocarril de Liverpool y Manchester y el canal de Bridgewater . Desde la primera, martillo de Nasmyth vapor podría variar la fuerza del golpe dentro de un rango muy amplio. Le gustaba mostrar cómo podía romper un huevo colocado en un vaso de vino sin romper el cristal, que fue seguido por un golpe que sacudió el edificio. [2]

Un original Nasmyth martillo se encuentra frente a sus edificios de fundición (en la actualidad un "parque empresarial"). Un martillo más grande Nasmyth & Wilson vapor se encuentra en el campus de la Universidad de Bolton .

El uso que se pretende en primer lugar el martillo de vapor yacía en la creación de la pértiga de la SS Great Britain . Sin embargo, la tecnología de paleta se sustituye con el propulsor de tornillo , y la aplicación del martillo se dejó a Schneider fundición, en Creusot Le Creusot , Francia .

El martillo de vapor era una de las muchas máquinas herramientas inventadas alrededor de este tiempo que permitió la industrialización a gran escala y el uso de máquinas de la construcción de máquinas. Utilizando los mismos principios

de funcionamiento, Nasmyth también desarrolló un revolucionario alimentado por vapor Maquina de hinca . En su primer uso en Devonport , un concurso dramático se llevó a cabo. Su motor condujo una pila en cuatro minutos y medio en comparación con las doce horas que el método convencional requeridas.

Descripción

El martillo se compone de cuatro partes distintas - cimiento, incluido el yunque , las piernas, el vapor del cilindro y susválvulas y conexiones, y finalmente, la masa activa en sí - el pistón , vástago , cabeza de martillo y morir .

El yunque pesa un masivo 750 toneladas , y con el fin de soportar el peso y los golpes de martillo, las fundaciones de la máquina fueron construidas de mampostería que descansa sobre cimientos de 11 metros por debajo del suelo. Una gruesa capa de un metro de roble de madera encabezó la base de mampostería y siempre que el piso inmediato para el yunque gigante.

Las cuatro patas son molde hueco, rectangular en sección transversal y se atornilla originalmente para placas incrustadas en la mampostería. Las patas son de 10,25 metros de altura y conectados entre sí en la parte superior en un rígido bastidor en diseño por un 30-ton "mesa", que en su vida laboral a la vez guiado el martillo y distribuyó el choque de sus golpes. Una pierna soporta la plataforma del operador desde el que se controla la máquina.

El cilindro de vapor en sí es de 6 metros de alto y tiene un diámetro interior de 1,9 metros. La presión del vapor promedio de 5 kg / cm ² o 71 psi condujo hacia arriba el cilindro a través de dos válvulas reguladoras de diapositivas de simple efecto, después de lo cual la fuerza de la gravedad permitan caer el martillo y dar un golpe.

El pistón tiene un recorrido máximo de 5 metros y el vástago del pistón fue de 35 centímetros de diámetro. La cabeza de martillo o maza era intercambiable, con un número de matrices con formas diferentes que pueden dar cuenta de la fuerza informó variables del martillo de entre 75 y 100 toneladas. La fuerza real entregada pudo haber sido del orden de 3,3 millones de libras-pie (o 500.000 kilogramos-metros). Force [>] [2]

Cuatro diferentes hornos de vapor proporcionó energía a cuatro adyacentes cisne de cuello grúas , que fueron utilizados para la manipulación de los grandes de 120 toneladas de lingotes de hierro y acero entregados al martillo de forja. Seis convertidores Bessemer suministra el acero para los lingotes, los cuales fueron transportados en una línea de ferrocarril construida expresamente para el propósito a través de las obras.

Martinetes e vapor semi pesadosy ligeros

MARTINETES DE VAPOR LIGERO

El cuadro da las siguientes características de los martinetes pesados para martillos de vapor de 3000 y 8000 kg.

Los martinetes están montados, en general, sobre un carretón metálico que se desplaza sobre carriles. Cuando hay que hincar en el agua se utilizan martinetes sobre punzones. Si el caldo no es suficiente, puede ser necesario construir una empalizada provisional sobre pilotes de madera hincados con un martinete ligero que trabaja en voladizo o en un pequeño martinete flotante de pequeño calado.

Cuando hay que hincar una empalizada de gran numero de pilotes, se construyen dos empalizadas provisionales sobre las que rueda un gran carretón metálico que soporta las guidas del martinete para su desplazamiento transversal.

Como plataforma móvil de hinca para los pilotes tubulares de acero sin soldadura de m de diámetro y longitudes que alcanzaban hasta 35m.

De la pasarela de acero del embarcado petrolífero de Wihelmshaven. Alemania, se previo una isla artificial Delong compuesta de una plataforma metálica de 37*21m soportada por 8 columnas tubulares de acero de 1.80 m de diámetro y que puede hacerse subir o bajar independientemente mediante gatos neumáticos que permiten adaptarse a las irregularidades del fondo del mar.

Un carretón que soporta el martinete se desplaza longitudinal y transversalmente sobre la plataforma permitiendo el martinete girar en todas direcciones y alcanzar inclinaciones hasta de 3/1.

Para desplazar la isla bastaba con levantar las columnas de apoyo, con lo que la plataforma se trasformaba en un pontón flotante.

Con este dispositivo se han hincado mas de 500 pilotes. Pueden construirse martinetes ligeros sobre tractores de orugas, especialmente para hincar en una entre dos marcas. Para permitir el guiado del pilote por las guias del martinete

, se emplea para los pilotes de madera el dispositivo en corredera.

La corredera es una pieza de madera que se desliza entre las guias a la que se une el pilote de madera mediante un tornillo que la atraviesa. También puede lograr

Se el guiado mediante el sombrerete de hinca.

En cuanto refiere al guiado del martillo, puede conseguirse cogiéndolo entre las guías o previendo un saliente que funcione como corredera, tal como se ha indicado

Martinete sobre tractor de oruga

Guiado de un pilote de madera Guiado de un martillo

Martinetes de resorte y de caída libre

Martinetes de resorte. Estos martinetes presentan un mecanismo de manubrio, cuya biela se une a la maza mediante un resorte de ballesta. De esta manera es posible variar la carrera. El numero de golpes que puede dar es de 500 por minuto, aproximadamente.

Martinete de resorte o ballesta accionado mediante una transmisión.

Martinetes neumáticos

1. Estructura y funcionamiento

Con el martinete neumático, como consecuencia de la energ¡a almacenada de aire comprimido que se libera espontáneamente, se consigue un elevado trabajo de golpeo. La estructura se puede ver en la Fig. 1. El émbolo percutor (1), configurado como im n permanente, se mantiene en la posición final junto a la placa del inducido (2) hasta que el aire comprimido que pasa a través de la tapa (3), supera la fuerza magnética. Entonces se separa el ‚mbolo de la placa, es acelerado considerablemente por el aire comprimido almacenado y llega al percutor (4) a una velocidad de 6 a 7 m/s y éste transmite el golpe a la pared del silo. Cuando se levanta el martinete, el muelle (5) lleva nuevamente al percutor a la posición de partida.

2. Utilización

El martinete neumático se emplea para mercancías a granel, propensas a obstrucciones en su circulación, es decir, materiales que forman puentes, pozos y restos, en estos casos en los que no resultan eficaces los sacudidores y vibradores de elevado número de revoluciones y con vibraciones senoidales. La eficacia del martinete se puede comparar con el desacreditado martillo de silo, sin que las salidas abolladas del silo dificulten adicionalmente la circulación del material.

El martinete neumático produce una percusión elástica ideal que se indica como energía de golpe E = m · v²/2 e impulso J = m · v. Al contrario de los vibradores, no existe una fuerza de percusión ni un desequilibrio. Para saber si un

martinete neumático es eficaz, se aplica la siguiente regla:Si el producto se puede poner en circulación con un martillo de mano, entonces también resulta eficaz el martinete neumático. El personal de servicio puede eliminar la obstrucci¢n de la circulación del material poniendo en funcionamiento un interruptor o una válvula, o se evita ésta preventivamente con un mando.

La Fig. 2 presenta valores de referencia para escoger el tamaño y el número de martinetes necesitados en un silo redondo con cono de 60°. En los depósitos rectangulares se colocan los martinetes en los dos lados más largos. Para el transporte del producto desde un silo, se emplear n intervalos de 5 a 20 seg. En ningún caso se deberá golpear en demasía ya que de lo contrario se comprimiría el producto. El producto que se crea continuamente en los filtros y en las torres pulverizadoras tiene que ser soltado con regularidad a intervalos de hasta 30 seg.

Si se crean capas de producto demasiado gruesas, éstas pueden desprenderse a manera de alud y obstruir la boca de salida o sobrecargar la máquina siguiente. Si hay varios martinetes montados en la periferia de un depósito, se accionarán de forma sucesiva. Así la circulación del producto y el consumo de aire serán más

regulares. Los residuos de una bá scula de depósito se vacían con 2 a 4 golpes en un intervalo de 1 a 4 segundos. En nuestro programa de suministro disponemos de los aparatos de mando correspondientes.

3. Protección contra el ruido

El martinete neumático alcanza su máxima eficacia si el golpe se transmite a la pared del silo sin amortiguar. Es decir que no tiene sentido amortiguar el golpe para disminuir el ruido, ya que entonces se reduce también el efecto del martinete. Por consiguiente, el ruido producido debe ser reducido únicamente por medio de un amortiguamiento de sonido. Suministramos cubiertas insonizadoras (KSH) para los martinetes, placas insonorizadoras autoadhesivas (KSP) para la pared del depósito y amortiguadores de sonido para los agujeros de ventilación de las válvulas magnéticas.

4.Protección contra las explosiones

El martinete neumático se puede utilizar en este sector cuando las válvulas magnéticas y el mando est n protegidos contra explosiones y los martinetes se rocían con aire exterior, a través de los agujeros de lavado.

5. Montaje e instrucciones para el servicio

5.1 El martinete neumático y el martinete neumático de impulsos sólo pueden ser empleados y accionados como ayuda para golpear y descargar en silos, depósitos, tambores y paredes, teniendo en cuenta las descripciones y la documentación técnica y respetando los datos técnicos indicados. Sólo se permite el montaje, el mantenimiento, la puesta en marcha, el funcionamiento y la eliminación de desechos de los aparatos y accesorios a este personal que haya sido instruido explícitamente, observando las prescipciones legales y las instrucciones para la prevenci¢n de accidentes. El martinete se montará, asegurará y controlar de tal forma que al soltar las atornilladuras, al romperse las costuras de soldadura, o en caso de otros daños, no pueda perjudicar o ensuciar a personas, animales, productos o cosas. En el martinete neumático de impulsos se debe proteger el espacio entre el eje del émbolo y la pared a golpear para que no se pueda introducir la mano y la fijación debe ser llevada a cabo de tal forma que el mantenimiento y el recambio puedan realizarse sin riesgo también durante el funcionamiento.

5.2 El martinete sólo deberá ser accionado cuando esté atornilado, ya que de lo contrario podría destrozar su propia plancha de base.

5.3 La superficie que se vaya a golpear tiene que poder vibrar, con el fin de que el golpe se pueda extender hacia todos los lados. Se evitarán refuerzos y nervaduras.

5.4 Sólo se permite golpear cuando esté abierta la salida del silo, o cuando estén en funcionamiento las instalaciones de transporte siguientes, en otro caso se comprime el producto.

5.5 La placa a soldar AP se equilibrará en el tercio inferior del cono del silo, directamente sobre la chapa del silo, mediante un aplanamiento de la parte redonda o por medio de costuras de soldadura anchas. En caso de que se desee efectuar una sujeción a diámetros más pequeños, a silos aislados, engomados o de aluminio, rogamos se consulten nuestras propuestas de las hojas 100 - 089.

5.6 El martinete neumático se atornillará de tal forma que los agujeros de ventilación laterales apunten hacia abajo. En caso de producción de polvo, los agujeros de ventilación se proteger n contra éste por medio de amortiguadores de sonido atornillados o mediante guatas filtrantes que envuelvan el martinete. En los agujeros de ventilación no deberán penetrar vapores húmedos o agresivos.

5.7 El martinete neumático se une con la válvula magnética MV con la unidad de mantenimiento WE y con el transmisor de ciclos TG, en la forma indicada en la Fig. 3. El aire comprimido se regulará de forma que resulte 0,5 bar superior a la presión de desenganche del martinete (de 2,5 a 3,5 bar). El tiempo de trabajo se graduará hasta que se desencadene tambi‚n el golpe (de 0,5 a 2 segundos). El tiempo de pausa se graduar seg£n las condiciones de servicio, deber ser lo m s largo posible y, por lo menos, m s largo que el tiempo de ventilaci¢n del martinete. Para las succesiones de golpes m s r pidas se preve una v lvula magn‚tica m s grande y adicionalmente una v lvula de ventilaci¢n r pida SE.

5.8 Durante el funcionamiento se comprobar si todos los tornillos hacen un asiento firme y, si es necesario, se apretar n con una llave dinamom‚trica. En la unidad de mantenimiento se dejar salir del filtro lo condensado, se cargar con aceite de 15 a 30 cST y se comprobar la presi¢n graduada y el funcionamiento del engrasador.

6. martinete neumático de impulsos

Este martinete, modelo especial del martinete neumático est indicado para el golpeo de tambores en revoluci¢n y piezas en movimiento ya que el eje del ‚mbolo avanza y retrocede a elevada velocidad, sin permanecer en la posici¢n final.

Prensas para forjas

En las prensas la compresión del metal en la forja la forja se produce por presión progresiva. Según el procedimiento de accionamiento se clasifica en:

Prensas de friccion

El esfuerzo deformado se obtiene de la energía cineteca producida por el giro de un volante. El movimiento de giro del volante es transformado en movimiento lineal vertical de la masa por medio de un huesillo. Como el volante puede girar en ambos sentidos, la masa puede bajar y subir

A igualdad de peso, las prensas de fricción son las mas potentes

Prensas hidráulicas

Las prensas hidráulicas tienen carreras mas prolongadas que las prensas mecánicas. La capacidad de estas prensas es fácilmente ajustable y sólo puede usar una fracción de la fuerza. También se puede ajustar la longitud de la carrera como sea necesaria. Las prensas se adaptan especialmente a operaciones de embutido profundo, debido a su movimiento lento y uniforme.

En forma análoga se usan para otras operaciones que requieren de grandes fuerzas tales como el aglomerado de metales en polvo, extruido, laminado, moldeo de plástico y forjado.

Las prensas hidráulicas no se recomiendan para recortado fuerte y operaciones de punzonado, ya que el choque de impacto es perjudicial para la prensa.

El mantenimiento es mayor que para las prensas mecánicas, aún cuando la operación de la prensa es más lenta. Las prensas hidráulicas pequeñas se asemejan a las prensas de costados rectos.

Para el trabajo de grandes áreas se usa la construcción tipo poste o de cuatro columnas. La prensa hidráulica que está especialmente diseñada para hacer embutidos profundos en toda clase lámina metálica.

.El punzón principal de embutido montado en la corredera superior, se mueve en tándem con la corredera del pisador, el cual lo rodea debajo hasta que hace contacto con el habilitado. La matriz descansa sobre la placa soporte; por debajo de esta hay un dado amortiguador que ayuda a mantener la presión en el habilitado o expulsar la pieza formada. Fijado el pisador en la corredera principal y el dado amortiguador libre, la prensa actúa como prensa hidráulica de acción simple.

Se pueden apreciar los mecanismos más importantes

Prensa Dobladora

Las prensas dobladoras se usan para doblar, formar, rebordear, repujar, desbarbar y punzonar lámina metálica de bajo calibre. Tales prensas pueden tener espacios para lámina de 6 m. de ancho y 16 mm. de espesor.

La figura de arriba, es una prensa dobladora controlada con tarjeta perforada que automáticamente formará, punzonará y cortará a la longitud piezas de acero.

Las tarjetas se pueden producir con papel ordinario para perforar La capacidad de presión requerida de una prensa dobladora para un de material dado, se determina por la longitud de la pieza, el espesor del metal y el radio del doblez. El radio mínimo interior del doblez se limita usualmente a un valor igual al espesor del material. Para las operaciones de

doblado, la presión requerida varía en proporción a la resistencia a la tensión del material. Las prensas dobladoras tienen carreras cortas, y están equipadas generalmente con un mecanismo impulsor de tipo excéntrico.

La figura de arriba, ilustra dos prensas poco usuales que con material de calibre grueso se emplean en la producción de tubería de 760 y 915 mm para sistemas de gaseoductos.

Prensa de Yunque.

Las prensas de yunque tienen un eje grueso que se proyecta desde el bastidor de la máquina, en lugar de la bancada ordinaria. Donde está provista de bancada, se acondiciona moviéndola hacia un lado al usar el yunque. Esta prensa se usa principalmente con objetos cilíndricos que implican operaciones de empalmado, reborde de contornos, punzonado, remachado y repujado

Prensa inclinada

La figura de arriba es una prensa inclinable de manivela doble con bastidor de escote. El bastidor inclinado de la máquina ayuda a descargar de la prensa las piezas y desperdicios. Las piezas se pueden deslizar por gravedad en una caja de carga, o el material se puede alimentar a las matrices por medio de una canal. La mayoría de prensas de este tipo son ajustables y varían su posición desde la vertical hasta un ángulo bastante inclinado

Este arreglo se prefiere para trabajo diversificado de prensa, pues muchas tareas se hacen mejor con la prensa en posición vertical; particularmente si las partes se descargan a través de la matriz Las prensas inclinables se usan frecuentemente en la producción de piezas pequeñas que implican doblado, punzonado, recortado y operaciones similares