На ломозаготовительных площадках, металлургических комбинатах и заводах вторичной переработки металлов в Алматы, Караганде, Шымкенте, Павлодаре и Актобе гидравлические пресс-ножницы (стационарные и мобильные комплексы Copex, Lefort, Lindemann, Huahong, Akros, серий Н-3121, Б-101, Б-1335) эксплуатируются в круглосуточном режиме. В зарядную камеру оборудования грейферами загружается несортированный тяжелый лом категорий 3А, 5А, 12А: двутавровые балки, рельсы, листовые обрезки, трубы большого диаметра и кузова списанной техники.

При смыкании боковых прессующих крышек и рабочем ходе толкателя с усилием от 400 до 1250 тонн стенки камеры прессования и ножевая балка испытывают разрушительные контактные давления до 25–40 МПа. Острые кромки закаленной стали, абразивная ржавчина и окалина вызывают катастрофическое истирание металла, сопровождающееся циклическими ударными волнами в момент реза негабаритного проката.

Попытка сварить или восстановить корпус пресса из рядовой строительной стали Ст3сп без бронирования приводит к сквозному продавливанию стенок и заклиниванию главного ползуна уже через 2–3 месяца работы. Для безаварийной службы узлов ломоперерабатывающего оборудования требуется четкое разделение силовой несущей рамы и сменного износостойкого броневого пояса.

Нагрузки и условия работы узлов прессования металлолома

Каждый рабочий цикл гидравлических пресс-ножниц и пакетировочных прессов состоит из трех последовательных стадий: предварительного подпрессовывания боковыми крышками, продольного уплотнения главным толкателем в плотный брикет и вертикального отруба гильотинным ножом. На каждом этапе металлоконструкция агрегата воспринимает специфические механические воздействия.

  • Абразивное истирание скольжением: при продвижении плотной пачки лома по днищу и боковым стенкам камеры твердые частицы окалины и песка работают как абразив, срезая микрослои металла;
  • Локальные ударно-динамические нагрузки: в момент падения тяжелых стальных отливок или рельсов из грейфера днище камеры испытывает точечные удары с энергией до 15–25 кДж;
  • Знакопеременный изгиб и срез: в процессе смыкания ножей при перекусывании массивных балок ножевая балка и направляющие суппорта испытывают пиковые изгибающие моменты;
  • Фрикционный нагрев: в зонах трения металл разогревается до +120...+180 °C, что требует от стали сохранения твердости при локальном нагреве.

Если вам требуется изучить металлургические свойства конструкционных марок стали, рекомендуем прочитать наше руководство про отличия марок стали Ст3 и 09Г2С.

Выбор марок стали для силового каркаса и бронефутеровки

Конструкция камеры пресс-ножниц проектируется двухслойной. Внешний силовой корпус воспринимает общие статические и динамические распорные усилия гидравлических цилиндров, а внутреннее пространство защищается сменными бронеплитами (футеровкой), закрепляемыми потайными болтами или приваркой.

Для внешних силовых стенок, крышек предварительного сжатия и короба толкателя базовым материалом выступает низколегированная конструкционная сталь повышенной прочности 09Г2С по ГОСТ 19281-2014. Она обладает высоким пределом текучести (не менее 325–345 МПа для толщин 20–40 мм), безупречной свариваемостью без ограничений и сохраняет ударную вязкость при зимних морозах до -40 °C на открытых ломозаготовительных площадках Казахстана.

Для сменных бронеплит днища, боковых защитных экранов и накладок ножевых суппортов применяется рессорно-пружинная высокоуглеродистая сталь 65Г по ГОСТ 1577-93 или легированная сталь 30ХГСА по ГОСТ 4543-2016. После объемной или поверхностной закалки с отпуском лист 65Г приобретает твердость 48–54 HRC, что повышает сопротивление абразивному износу в 4–6 раз по сравнению с обычной строительной сталью.

Ознакомьтесь с подробной технологией термической обработки стали 65Г в статье про выбор и закалку горячекатаного листа 65Г.

Расчет толщины листового проката для узлов пресс-ножниц

Толщина горячекатаного листа подбирается в зависимости от усилия реза пресс-ножниц (от 400 до 1250 тонн) и расположения детали внутри технологического тракта. Недостаточная толщина бронеплиты приводит к ее волнообразному вспучиванию между крепежными болтами, а избыточная масса перегружает подъемные гидроцилиндры боковых крышек.

Узел пресс-ножниц / прессаМарка сталиРекомендуемая толщина листаНазначение и условия работы
Несущий внешний корпус камеры09Г2С / С34525–50 ммВосприятие общего распорного усилия гидроцилиндров
Бронеплиты днища зарядной камеры65Г / 30ХГСА20–40 ммУдарные нагрузки лома при загрузке и истирание толкателем
Боковые сменные бронефутеровки65Г / 09Г2С16–30 ммБоковое трение при предварительном сжатии пакета
Крышки прессования (ребра и полки)09Г2С20–45 ммПространственная жесткость при смыкании створок
Ножевая балка (суппорт верхнего ножа)09Г2С / Ст4530–70 ммЖесткость посадочного паза ножей под усилием реза
Направляющие планки ползуна толкателя65Г / 40Х16–25 ммУзлы трения скольжения с регулярной подачей смазки

Технология термического раскроя и механической обработки бронеплит

Раскрой толстолистового проката толщиной от 16 до 50 мм из сталей 09Г2С и 65Г выполняется на станках термической резки. Для листов 09Г2С оптимальна высокоточная плазменная резка с ЧПУ в среде защитных газов, обеспечивающая минимальную конусность кромки и отсутствие термических микротрещин.

При раскрое листов из высокоуглеродистой стали 65Г требуется соблюдение технологического регламента: предварительный подогрев листа до +150...+200 °C перед резкой исключает образование закалочных микротрещин на кромках. Если после резки заготовке предстоит механическая обработка (сверление крепежных отверстий, зенкование под потайные головки бронеболтов), все механические операции выполняются строго до закалки металла.

Подробнее о преимуществах термических методов резки читайте в обзоре газовая, плазменная или лазерная резка горячекатаного листа.

Правила сварки и монтажа бронефутеровки

Монтаж сменных бронеплит из стали 65Г на несущий корпус из стали 09Г2С имеет строгие технологические ограничения. Сварка разнородных сталей (низколегированной 09Г2С и высокоуглеродистой 65Г) сопряжена с высоким риском образования холодных трещин в околошовной зоне из-за высокой закаливаемости стали 65Г.

  • Крепление бронеболтами: основной и рекомендуемый способ фиксации бронеплит — крепление специальными бронеболтами с потайной головкой (DIN 608 или ГОСТ 7786-81) класса прочности 8.8 или 10.9;
  • Зенкование отверстий: глубина конической зенковки в плите рассчитывается так, чтобы головка болта была утоплена на 3–5 мм ниже рабочей плоскости брони, предотвращая срез головки движущимся ломом;
  • Сварка аустенитными электродами: если технологически необходима приварка накладок из 65Г, сварка ведется аустенитными сварочными материалами (электроды Э-10Х25Н13Г2, проволока Св-07Х25Н13) с сопутствующим подогревом до +200...+250 °C;
  • Компенсационные тепловые зазоры: между соседними бронеплитами днища и стен оставляется технологический зазор 3–6 мм для компенсации температурных расширений при интенсивном трении.

Преимущества поставок горячекатаного листа от АТЛАНТ Snab City в Алматы

Компания АТЛАНТ Snab City поставляет сертифицированный толстолистовой горячекатаный прокат из сталей 09Г2С, 65Г, Ст3сп и 30ХГСА по стандартам ГОСТ 19903-2015, ГОСТ 19281-2014 и ГОСТ 1577-93 со склада в Алматы.

Мы обеспечиваем производственные предприятия и ломозаготовительные комплексы Казахстана полным циклом металлосервиса:

  • Широкий сортамент толщин от 2 до 100 мм в наличии на складе;
  • Входной ультразвуковой контроль (УЗК) сплошности листа по ГОСТ 22727-88 для исключения внутренних расслоений в тяжелонагруженных узлах;
  • Высокоточный плазменный и газокислородный раскрой листового проката на портальных станках с ЧПУ по чертежам заказчика;
  • Оперативная отгрузка и доставка длинномерным автотранспортом по Алматы, Алматинской области и отправка вагонами и грузовиками во все регионы Республики Казахстан.

FAQ

Почему нельзя изготовить всю камеру пресса целиком из стали 65Г?

Сталь 65Г является высокоуглеродистой и склонна к образованию трещин при сварке. Изготовление силового несущего каркаса из нее приведет к хрупкому разрушению сварных швов под циклическими распорными нагрузками гидроцилиндров. Каркас должен быть пластичным и вязким (из стали 09Г2С), а сталь 65Г используется исключительно в виде сменных бронеплит.

Какой метод резки выбрать для бронеплит толщиной 30–40 мм?

Для толщин 30–40 мм применяется высокоточная плазменная резка высокой мощности (от 260–400 А) либо газокислородная резка с ЧПУ с обязательным предварительным подогревом заготовки при раскрое стали 65Г.

Как защитить головки крепежных болтов брони от истирания металлоломом?

Крепежные отверстия в бронеплитах зенкуются под углом 90° на глубину, превышающую высоту головки болта DIN 608 на 3–5 мм. При правильной затяжке головка полностью утапливается в конусное гнездо и не контактирует с движущейся массой лома.

Какая твердость бронеплиты 65Г считается оптимальной для пресс-ножниц?

Оптимальным диапазоном твердости после закалки и среднетемпературного отпуска является 46–52 HRC. При твердости выше 55 HRC металл становится чрезмерно хрупким и может расколоться при прямом ударе куска тяжелого литья.

Как оформить заказ на резку бронеплит по индивидуальным размерам в Алматы?

Отправьте чертежи или эскизы развертки плит менеджерам АТЛАНТ Snab City. Мы выполним карту раскроя с минимальным отходом металла, нарежем детали на портальном станке с ЧПУ и организуем доставку на ваш объект.

Вывод

Грамотное сочетание несущего силового каркаса из низколегированной стали 09Г2С и сменной бронефутеровки из износостойкой стали 65Г гарантирует долговечную работу гидравлических пресс-ножниц и пакетировочных прессов в тяжелых условиях ломозаготовки. Обращайтесь к специалистам АТЛАНТ Snab City в Алматы для оперативного расчета, высокоточного раскроя и поставки горячекатаного листа под задачи вашего производства.