Сжатый воздух и его применение

СЖАТЫЙ ВОЗДУХ В РАЗВЕДКЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Горная промышленность -- это добыча полезных ископаемых (угля, нефти, руды, черных, цветных и драгоценных металлов). Перед добычей полезных ископаемых необходимо разведать их месторождения.

Одним из самых распространенных методов разведки является сейсмометрия. Она основана на изучении скорости прохождения упругих волн, вызванных искусственным взрывом, в горных породах. Чтобы разместить заряд взрывчатого вещества, бурят неглубокие скважины -- шпуры. Механическое бурение чаще всего осуществляют пневматической ударно-поворотной машиной -- перфоратором. Он состоит из ударного, поворотного и воздухораспределительного механизма. Внутри цилиндра перфоратора под давлением сжатого воздуха двигается поршень со штоком. При движении поршня вперед шток наносит удары по хвостовику бура. При движении поршня назад бур поворачивается на некоторый угол, что необходимо для нанесения удара буром по забою скважины в разных местах. Шпуры бурят на глубину до 5 м.

Для морских и речных сейсмических исследований применяют пневмоизлучатель -- генератор упругих колебаний, создаваемых без применения взрывчатых веществ только за счет энергии сжатого воздуха. Пневмоизлучатель состоит из стального корпуса с двумя камерами, разделенными поршнем. Сжатый воздух подается в излучатель от компрессора через систему управления. Упругие колебания возбуждаются при быстром истечении в воду воздуха, находящегося в камерах под высоким давлением (10-- 25 МПа). Спектр излучаемого сигнала зависит от глубины погружения пневмоизлучателя и режима истечения сжатого воздуха. По характеру волн, отраженных или преломленных земной корой, судят о ее геологических свойствах.

СЖАТЫЙ ВОЗДУХ В КУЗНЕЧНО- ШТАМПОВОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Один из основных способов получения изделий из металла -- горячая обработка металлов давлением (ковка и штамповка). При этом используется свойство металлов деформироваться без разрушения -- пластичность. При нагревании пластичность металлов увеличивается, а прочность, т.е. сопротивление деформированию, снижается. Эти свойства металлов и используются при горячей обработке давлением.

При ковке бьют молотом по нагретой металлической заготовке. При свободной ковке заготовку кладут, не закрепляя, на наковальню, над которой ходит вниз и вверх боек молота. Постепенно поворачивая заготовку, ударами молота придают ей нужную форму. При штамповке форма и размеры готового изделия определяются формой и размерами штампа.

Для свободной ковки и штамповки применяют пневматические приводные молоты и паровоздушные молоты.

Пневматические приводные молоты имеют собственный компрессор, поршень которого приводится в действие электродвигателем через зубчатые передачи и кривошипно-шатунный механизм. Сжатый воздух в таких молотах осуществляет упругую связь между компрессорным и рабочим поршнями и обеспечивает движение рабочего поршня в зависимости от положения поршня компрессора. Рабочий поршень одновременно является падающей частью молота -- бабой. В пневматических молотах одинарного действия за счет действия сжатого воздуха осуществляется только подъем бабы, а ее падение происходит за счет силы тяжести. Эти молоты вытеснены более производительными молотами двойного действия, в которых и подъем и опускание бабы выполняются с помощью сжатого воздуха. Для этого обе полости компрессорного и рабочего цилиндров соединены между собой через распределитель. В нашей стране выпускаются пневматические молоты с массой падающих частей от 30 до 1000 кг. Скорость движения падающих частей в момент удара для малых молотов достигает 5 м/с (до 200 ударов в минуту), а для крупных молотов 7,5 м/с (до 95 ударов в минуту).

Паровоздушные молоты отличаются от пневматических тем, что не имеют собственного компрессора, а работают за счет энергии перегретого пара или сжатого воздуха от компрессорной станции, создающей давление 0,7--0,9 МПа. Они также бывают одинарного и двойного действия. Паровоздушные молоты обычно обладают большей мощностью, чем пневматические. Поковки и штамповки, полученные с помощью молотов, очищают пескоструйными аппаратами, как и чугунное литье.

Таким образом, сжатый воздух и вакуум работают на всех этапах превращения руды в металл и готовые изделия из него.