З.10. Технология изготовления колоколов

1. Большие колокола формуются по твёрдой постели. Недалеко от плавильной печи (рис. 3.41), на плацу, роется яма.

По диаметру отливаемого колокола на дне ямы чертят круг.

В центре окружности устанавливают стойку 1 (рис. 3.41, а), вращающуюся нижним концом в гнезде 2, а верхним - в перекладине, укрепленной над ямой. К стойке 1 привинчивают шаблон 3, по которому из кирпича выкладывают цоколь болвана-стержня 4 с замком а b с. Цоколь выкладывают из обыкновенных кирпичей с каналами 5 для выхода воздуха из формы. Сам же болван выкладывают из кирпича-сырца. Доводят кладку болвана до половины его высоты, снимают временную стойку с шаблоном и укрепляют в кладку болвана железный крест 6 (рис. 3.41, 6) с коническим гнездом посередине. В гнездо вставляют нижнюю пятку железного шпинделя 7, верхний конец которого помещают в перекладину, передвигая которую, шпиндель центрируют строго по отвесу и закрепляют.

К шпинделю 7 привинчивают шаблон 8 с контурами внутренней стенки колокола.

Пользуясь шаблоном, доводят до конца кладку болвана, имеющего вверху вид свода; в последнем оставляют небольшое отверстие для шпинделя. Когда болван готов, его обвязывают проволокой и наносят слой (примерно в 25 мм) стержневой глины, на которую кладут слой глины, смешанной с мелко истолченным и отсеянным огнеупорным кирпичом и формовочным песком. Для того чтобы эти слои лучше держались, их обматывают веревками или проволокой. Каждый новый слой наносят лишь тогда, когда высохнет предыдущий; для ускорения этого процесса внутри болвана разводят огонь из дров и древесного угля.

Приготовив по шаблону профиль болвана с внутренними очертаниями колокола, болван сушат еще раз.

Форма для литья большого колокола

Рис. 3.41. Форма для литья большого колокола

Высушенный болван красят особым составом из тонко размолотого кирпича-сырца, разведенного квасным суслом (или же смесью золы, разведенной в мыльной воде или пиве). Таким образом создается изолирующий слой. После окраски болван просушивают окончательно и смазывают салом.

После этого приступают к изготовлению тела 10 (рубашки) колокола (рис. 3.41, в). Для этого устанавливают новый шаблон 9 с внешними очертаниями колокола, наносят на болван несколько слоев жирной глины. Чтобы при сушке она не трескалась, в наносимые слои рубашки закладывают льняные волокна, растягиваемые по окружности формы. Отформовав шаблоном наружный слой, для которого обычно берут самую тонкую глину, тело колокола подсушивают, после чего на его поверхность кистью наносят слой краски, составленной из сала, мыла и воска.

После этого поверхность тела колокола еще раз тщательно выглаживают шаблоном и дают краске просохнуть на воздухе.

На высушенную поверхность тела колокола в соответствующих местах выкладывают рельефные части (надписи, орнамент и т. п.). Эти украшения готовятся отдельно в гипсовых ящиках из особой массы. Примерный состав массы: 10 частей воска, 20 частей канифоли, 5 частей сурика, 1 часть сажи. Как правило, эти украшения делаются по возможности более плоскими, так как высокий рельеф увеличивает толщину колокола, отчего изменяется его звучание.

После того как были укреплены украшения, приступают к изготовлению кожуха - верхней формы колокола (рис. 3.41, в).

Прежде всего, кистью наносят на тело (рубашку) колокола слой жидко разведенной формовочной смеси. Эту операцию повторяют несколько раз, пока не получают слой толщиной 5-7 мм. Нанесенному слою дают возможность хорошо просохнуть и затвердеть, на что требуется обычно от 10 до 16 ч.

После этого наносят второй, более густой, слой из той же смеси, который также оставляют сохнуть.

Затем внутри болвана снова разводят огонь и приступают к нанесению наружных слоев кожуха.

Между отдельными слоями прокладывают льняные волокна и телячью шерсть, обвивая проволокой и бечевкой в целях предупреждения растрескивания формы при сушке. Для того чтобы придать кожуху достаточную прочность, в его тело, примерно посредине, вставляют изогнутые железные полосы-ребра 11 (рис. 3.41, в) и обручи, к которым ребра привязывают проволокой.

Таким образом получается железный каркас, заменяющий опоку. На внешнюю поверхность законченного кожуха 12 накладывают железные, более толстые ребра 13; верхние концы их были загнуты в виде крючков (для подхватывания краном), а нижние загибаются под нижнюю кромку кожуха. Поверх ребер нагоняются обручи, стягиваемые болтами 14.

По окончании сушки кожух снимают с рубашки, устанавливают его на козлах и осматривают, тщательно исправляя поврежденные при съемке места; затирают трещины, покрывают исправленные места краской, подсушивают. В это же время острым ножом разрезают рубашку, удаляют ее по частям, снимая с болвана, после чего осматривают последний и исправляют, заглаживая неровности и трещины.

Затем приступают к окончательной отделке верхней части болвана: удаляют шпиндель, выкладывают из кирпича свод болвана, отделывая его глиной. При этом в свод закладывают железную петлю для языка; все это попутно подсушивают огнем, разведенным внутри болвана. На отделанный болван надевают кожух с таким расчетом, чтобы он точно встал на прежнее место, вслед за этим замазывают глиной шов между кожухом и болваном.

Последняя операция технологического процесса - установка в коническое гнездо на верху кожуха приготовленной заранее формы коронки 15 колокола.

Модель коронки отливают в гипсовой форме из смеси воска и сала. Модель заформовывают отдельно слоями, как это делалось при изготовлении кожуха. Форме на модели дают возможность свободно просохнуть. В форму заделывают железные ребра и, кроме того, два железных прута с выходящими наружу концами для удобства переноски формы. Попутно отделывают также литники и выпоры.

Ввиду того, что колокол отливают в яме, пространство между опущенной в яму формой колокола и стенками ямы засыпают формовочной смесью и плотно утрамбовывают. Трамбуют постепенно (слоями в 60-50 мм толщиной) до тех пор, пока вся форма не скрывается под формовочной смесью. Это необходимо для того, чтобы кожух мог выдержать давление расплавленного металла.

2. Один из способов изготовления форм для колоколов основан на применении холоднотвердеющих смесей с карбамидо-фурановым или фе- нолоформальдегидным связующим. Состав ХТС, %: смола ФФ-65 - 2,5; ортофосфорная кислота - 0,5; огнеупорный наполнитель - остальное. Живучесть смеси 10-15 мин, прочность в высушенном состоянии 1-1,5 МПа через 24 ч. Внутренняя часть формы - болван - оформлялась в многоразъемной деревянной оснастке, а наружная - в металлических опоках высотой 300-500 мм и размерами в свету от 1,5x1,5 до 4,5x4,5 м.

Была принята следующая схема производства:

  • 1) изготовление внешней части формы на нулевой отметке бункера;
  • 2) подъем изготовленной формы;
  • 3) установка формы на площадку для отделки и окраски;
  • 4) изготовление болвана на освободившемся в бункере месте;
  • 5) сборка формы с болваном;
  • 6) заливка формы бронзой;
  • 7) охлаждение отливки;
  • 8) разборка формы;
  • 9) подъем отливки и транспортирование ее на место финишной обработки.

Создание литейной формы включает три основных этапа: изготовление формы для внешней части колокола, стержня-болвана - для внутренней части колокола, их сборку. Части деревянной модели колокола 4 собирают с помощью фиксаторов 6 (рис. 3.42). Затем на модель наклеивают заранее изготовленные элементы художественного оформления 2 (орнамент, надписи, лики) из воскоподобного материала.

Собранную модель устанавливают на штыри, вмонтированные в фундамент бункера, и размещают нижнюю опоку 7, которую также заполняют смесью из ХТС. Все опоки закрепляют между собой болтами. Внутри модели проходит штанг 3, закрепленный в фундаменте бункера. На противоположном конце закреплен металлический диск 1 для протяжки формы.

Форму выдерживают сутки, затем удаляют модель, детали художественного оформления оставляют в форме и извлекают вручную. Форму окрашивают жидкостекольной краской с пылевидным кварцем, затем сушат электролампами.

Параллельно с отделкой и окраской формы изготавливают стержень- болван. Для исключения погрешности при сборке формы и болвана его делают на том же месте, что и форму. По центру болвана (рис. 3.43) для отвода газов, выделяющихся при заливке металла 5, замуровывают в фундамент металлическую трубу. На верхнем конце трубы закрепляют металлический диск 2, помогающий извлечь болван из отливки при ее подъеме.

Болван 3 также изготавливают из ХТС в разобранном стержневом ящике 4, части которого соединяют фиксаторами 6.

В верхней части ящика закрепляют серьгу 1 для подвешивания языка колокола. Ящик разбирают через сутки после формовки болвана, после чего его окрашивают той же краской.

На форму в сборе (рис. 3.44) устанавливают дополнительную форму 2 из ХТС, в которой выполнена коронка колокола для его подвешивания, и форму 1 - литниковую чашу с перегородкой для улавливания шлака.

Деревянная модель колокола

Рис. 3.42. Деревянная модель колокола

Стержень-болван

Рис. 3.43. Стержень-болван

Форма в сборе

Рис. 3.44. Форма в сборе

В качестве огнеупорного материала для формы использовали различные наполнители: 1) кварцевый песок с облицовочным слоем из цирконового концентрата, 2) дистен-силлиманитовый концентрат (ДСК).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >