Наиболее распространенными станами с возвратно-поступательным движением кареток являются двухкареточные. При этом одна каретка совершает процесс во­лочения с номинальной скоростью, другая осуществляет холостой ход до ближнего к волоке положения и реверсируется до захвата прутка. Далее процесс повторяется. Пруток захватывается с помощью спрофилированных губок клиновых плашек. Про­филь губок — трапецеидальный со шлифованными поверхностями.

На рис. 3.113, а показан общий вид двухкареточного стана с приводом 11 через муфту 10 на главный вал 8, установленный в опорах 9. На валу зафиксированы

профилированные приводные кулачки 4, по боковым поверхностям которых пере­мещаются ролики 3 и 5, управляющие движением кареток 2 и 7. Один ролик 5 служит для рабочего перемещения каретки при волочении прутка 6, другой — для ее возвращения в исходное положение к волоке 1.

Кулачковые копиры 1 (рис. 3.113, б) крепят на гладком валу 7 с помощью кони­ческих полуколец 2, 3, 6, 8, распорных колец 4, 9 и болта 5 с шайбой. Такое крепление позволяет, не ослабляя сечение вала шпонками, регулировать копиры в требуемом угловом положении и передавать значительные моменты.

Для захвата проволоки используют каретку (рис. 3.113, в) с двумя захватами. Для прутка у волоки предусмотрен захват 2 с плашками 1. Плашки с насечка­ми захватывают пруток и совершают ход для его проталкивания. Затем каретка возвращается в исходное состояние. Здесь плашки отключаются и под действием возвратных пружин отходят от прутка. В этот момент его захватывают длинные плашки 6 с губками 5. Эти плашки перемещаются в корпусе 3 по шариковым направляющим 4 под действием гидропривода.

Наиболее ответственным элементом стана являются кулачки. На рис. 3.113, г показана развертка профиля рабочего 1 и холостого 2 профилей кулачка. Профиль кулачка на рабочем ходе <рр > 180°, что позволяет обеспечить перекрытие по углу участков движения каретки со скоростью волочения. Угол ц>2 соответствует реверсу каретки с рабочего хода на холостой, угол v? i + <£з соответствует реверсу с холостого хода на рабочий. На углах <рр + tpx (холостой ход) профиль кулачка выполнен прямолинейным, что обеспечивает равномерно ускоренный ход каретки.

Каретки данных станов перемещаются возвратно-поступательно, что приводит к появлению больших инерционных сил при реверсе. Этот же недостаток присущ серийному трехкаретному стану с кулачковым приводом. Наличие трех кареток, обрабатывающих изделия, со смещением в 1/3 оборота несколько уменьшает ди­намические нагрузки на стан вследствие взаимного перекрытия рабочих циклов обработки изделий по трем ниткам. Однако трехкареточные станы имеют большие габариты и массы. Кроме того, длина хода кареток ограничена подъемом кулака и его размерами. Поэтому данные станы пока не нашли распространения в отечественной промышленности.

Цепные станы. По принципу устройства цепные станы отличаются степенью механизации отдельных операций. Конструктивная схема стана без приемно - разборочного устройства показана на рис. 3.114.

Стан состоит из станины 5, на одном конце которой размещен блок 2 с волоками, гидропроталкиватель 1, неприводные звездочки 3 и привод со звездочками 7 на другом конце. В привод входят электродвигатель 9, редуктор 8, звездочки и цепная
передача 4- Для привода каретки 6 служит гидропривод 11. Готовые изделия собира­ют в карманах 10. На современных цепных станах усилие волочения принимают от 5 до 1500 кН при скорости волочения до 2 м/с. Технические характеристики некоторых волочильных калибровочных станов конструкции ИЗТМ приведены ниже:

Особенностью калибровочных цепных станов является повышение их производи­тельности за счет внедрения непрерывного цикла обработки изделия. Достигается это двумя путями при нереверсивном движении каретки по рабочему участку. На станах первой группы перехват изделия каретками совершается при их относитель­ном перемещении, на станах второй группы — вспомогательными устройствами.

Рис. 3.115. Калибровочный непрерывный стан с нереверсивным движением кареток

На рис. 3.115 показан стан конструкции ИЗТМ. Стан состоит из станины 8, привода 12, двух бесконечных цепей 19, приводных 11 и натяжных 4 звездочек,

волокодержателя 3. К цепи шарнирно крепится двухплечий рычаг 13. К одному концу этого рычага шарнирно присоединена каретка 16, к другому — копирный ролик, на который для зажима прутка воздействует копир 7. Для предварительного захвата изделия 1 при подходе каретки к волокодержателю служат подпружиненные линейки 5. Они воздействуют на хвостовики 14, перемещающие плашки 15 навстречу изделию для его захвата. Окончательный зажим изделия осуществляется рычагом 13 через копир 7.

После захвата изделия каретка разгоняется до скорости волочения. В это время две (или более) другие каретки 9 переходят на холостую ветвь — линию возврата. Когда нагруженная каретка подходит к концу рабочего участка, ее скорость замедля­ется с помощью соответствующего копира. Наоборот, скорость каретки 9, подходящей к волокодержателю, возрастает под действием копира 10. Как только скорость этой каретки превысит скорость рабочей каретки, происходит процесс перехвата изделия каретками. Плашки 15 каретки разгружаются от усилия волочения и под действием пружин отходят от обработанного изделия. Рабочей кареткой становится вторая, а первая переходит на линию возврата.

Далее процесс повторяется с захватом изделия третьей кареткой и т. д. Для задачи прутка в волоку предусмотрен проталкиватель 2. Устройство 6 предназначено для осевой передачи изделия. Оно содержит два подпружиненных рычага 17, установ­ленных в корпусе 18. При всяком отклонении положения прутка при его перехвате от оси волочения взаимодействие рычагов 17 возвращает его в исходное положение.

Для станов второй группы специальные направляющие кареток не нужны, так как каретки жестко крепятся к тяговому органу. Непрерывность процесса осуществ­ляется также благодаря применению трех и более кареток. Между каретками рас­положены отрезные устройства, жестко закрепленные к цепям. На участке резки ролики, размещенные на конце ножей, набегают на специальные копиры и сближают ножи для отрезки заготовки мерной длины. После выхода из зоны копира ножи отходят от изделия с помощью пружины разжатия. Мерное изделие выходит из стана. А новая заготовка захватывается кареткой, поступившей к волокодержателю, зажимается аналогично станам первой группы и разгоняется до скорости волочения.

Рассмотрим конструктивные особенности отдельных механизмов калибровочного стана. Рабочий стол стана практически не отличается от столов проволочных бунто­вых и трубоволочильных станов. Он состоит из ряда стоек, поддерживающих гори­зонтальные балки, с направляющими дорожками для тяговых цепей и волочильных тележек.

Волочильная тележка современного волочильного стана выполнена с клещевым (рис. 3.116, а) и плашковым захватами (рис. 3.116, б). При клещевом захвате клещи 1, оборудованные сменными губками 10, расположены в корпусе 8. Они поворачиваются вокруг оси 4 с помощью гидравлического (или пневматического) привода 5 через систему рычагов 6 и 7. Управление приводом обеспечивают штоки 2 и пружины 3 (принцип управления будет рассмотрен ниже). Движение тележек осуществляется с помощью тяговых цепей 9.

При плашковом захвате тележка 1 оборудована сменными головками 5. В голов­ке 5 имеются три наклонных паза 6, в которых перемещаются плашки 3 со сменными губками 4- Плашки закрыты крышкой 7, на которой расположены приливы. На осях 8, закрепленных в приливах, шарнирно фиксируются кронштейны 10. В крон­штейнах на оси 12 с помощью шпонки центрально закреплен ведущий рычаг 11, на одном конце которого шарнирно прикреплен шток 9, а на другом — возвратная пружина 2. На концевых участках оси 12 свободно посажены платковые рычаги 13, связанные через рычаги 20 и пружины 21 с ведущим рычагом 11.

При подходе тележки к доске волок шток 9 упирается в нее и поворачивает ведущий рычаг, который своими плечиками сжимает пружины 21 и воздейству­ет на платковые рычаги 13. Последние перемещают плашки навстречу прутку и зажимают его выступающий конец. В процессе волочения усилие обработки еще больше затягивает плашки. При окончании волочения усилие резко уменьшается.

В этот момент сильная возвратная пружина 2 и пружины 22 возвращают ведущий и платковые рычаги в исходное положение, освобождая изделие от захвата.

Преимуществом такой конструкции является независимость перемещения каж­дой плашки, что обеспечивает надежный захват прутка, даже в случае искривления его выступающего конца. Также конструкция позволяет достаточно просто сменить плашку. Для этого сдвигаются прижимы 24, фиксирующие положение откидного кронштейна 10. После этого поворотом кронштейна освобождаются концы плат­ковых рычагов. Плашки извлекаются из головки и осуществляется их смена. Дан­ная тележка обеспечивает автоматическое управление приводом возврата. Крюк 16 тележки при ее возврате удерживается в положении над цепью 17 роликом 15. При подходе тележки к волочильной доске шток 23 упирается в нее, поворачивает рычаги 19 и 14- При этом ролик 15 отходит от профилированной поверхности крюка и позволяет ему при падении сцепиться с захватом 18 тяговой цепи 17. При волочении цепь поднимается, стремясь переместиться на линию обработки. При этом ролик 15 и шток 23 возвращаются пружиной 22 в исходное положение. При окончании волочения, когда нагрузка от усилия обработки падает, натяжение цепи становится незначительным, что приводит к ее выпадению из зева крюка. Но при этом ролик 15 пружиной 22 удерживает крюк в положении над цепью.

В начальное положение к доске волок тележка возвращается механизмом возвра­та. В современных станах увеличение скорости возврата является одним из основных факторов повышения производительности агрегата. При высокой скорости возврата необходимо наличие автоматического замедления и остановки тележки перед доской волок. Обычно используют двухскоростные двигатели переменного тока с плавным переходом на меньшую скорость и электромагнитным торможением, электродвигате­ли постоянного тока с регулируемым напряжением или динамическим торможением.