Martins Pneumatiques : Types, Conception et Fonctionnement

Qu'est-ce que les Martsins Pneumatiques ?

Les marteaux pneumatiques sont des marteaux de forge mécaniques qui utilisent une source d'énergie électrique ou de la vapeur pour lever le marteau en préparation du frappe et l'accélérer sur le travail en cours de martelage. Aussi appelés « Marteaux de Forge à Matrice Ouverte ». Ils sont utilisés par les forgerons, couteliers, métallurgistes et fabricants depuis la fin des années 1880, ayant remplacé les marteaux à relevage.

Conception et fonctionnement

Un marteau pneumatique typique se compose d'un bâti, d'une enclume, et d'un bélier alternatif tenant une tête de marteau ou une matrice. La pièce est placée sur l'enclume inférieure ou la matrice et la tête ou la matrice supérieure frappe la pièce.

Le marteau pneumatique est un descendant direct du marteau à relevage, différant en ce que le marteau pneumatique stocke l'énergie potentielle dans un arrangement de liaisons mécaniques et de ressorts, dans l'air comprimé, ou la vapeur, et par le fait qu'il accélère le bélier sur la course descendante.

Cela fournit plus de force que de simplement laisser le poids tomber. Les prédécesseurs comme les marteaux à relevage, marteaux à vapeur, marteaux à planche ou à sangle, utilisaient la source d'énergie pour lever le bélier ou la tête de marteau, mais le laissaient tomber uniquement sous l'effet de la gravité.

Les marteaux pneumatiques sont classés selon le poids des pièces mobiles qui agissent directement sur la pièce. Cela inclut le poids des pièces qui peuvent consister en la matrice supérieure, le bélier, les bras de liaison mécaniques et ressort(s) ou bélier, piston, et bielles associées. Les éléments de conception spécifiques sont dictés par la source d'énergie. Le plus grand marteau pneumatique était alimenté par la vapeur et était classé à 125 tonnes courtes (113 t).

Types de Marteaux Pneumatiques

Il existe divers types de marteaux de forge pneumatiques largement utilisés sur le marché.

• Marteaux Pneumatiques
• Marteaux à Vapeur ou à Air
• Marteaux Helve (à levier)
• Marteaux Hydrauliques
• Marteaux à Levier-Ressort

1. Marteau Pneumatique

Les marteaux pneumatiques sont une forme assez typique de dispositif mécanique qui est responsable du port du cylindre dans lequel le piston travaille. Ce piston est relié à l'arbre principal du moteur à l'aide d'un manivelle et d'un mécanisme de bielle. Un levier manuel est également impliqué qui actionne la soupape d'air.

La soupape d'air est fournie à travers les différents cylindres. Un autre piston travaille également à l'intérieur du cylindre qui porte le masse (tup) à son bas et est fait pour glisser sur des guides fixes. Afin de faire bouger le masse, le piston dans le cylindre est déplacé vers le bas afin de créer le vide au-dessus du piston à l'intérieur de l'autre cylindre. Ceci est responsable de fournir un effet d'aspiration sur le piston, ce qui fait que le masse commence à se lever.

Près de la fin de la course ascendante du piston, dans le cylindre, l'air est forcé d'un cylindre à l'autre où l'air est comprimé en raison de la course ascendante du piston. Ceci est responsable de forcer le piston et ainsi de déplacer le masse vers le bas avec une haute vélocité. Cette opération est répétée régulièrement et les coups requis sont obtenus.

2. Marteau à Vapeur ou à Air

Un marteau à vapeur est défini comme ceux qui peuvent être actionnés par l'effet de la vapeur ou de l'air comprimé. Ce sont les dispositifs qui incluent un bélier mobile, tige, piston, un outil de levage, un cylindre à vapeur double effet haute pression, bâti ou cadre, et enclume.

Ce sont les marteaux de forge pneumatiques dans lesquels la vapeur entre initialement et ensuite au bas du cylindre ; le piston est soulevé vers le haut avec les autres pièces mobiles. La force est considérée comme 3 m/s alors que la masse des pièces mobiles est d'environ 5 000 kg.

Chaque fois qu'un coup est requis, le levier est automatiquement activé où la soupape supérieure coulissante s'ouvre pour recevoir la vapeur du haut du cylindre et la vapeur d'échappement qui reste en bas. Ainsi, les coups requis sont obtenus.

3. Marteau Helve (à Levier)

Un marteau helve est également appelé marteau à relevage ou à bascule, qui est un énorme marteau motorisé. Ce sont les types de marteaux de forge pneumatiques où plus d'un marteau helve est installé dans une forge, ce qui est aussi appelé une usine à marteaux.

Ces marteaux de forge pneumatiques sont normalement levés avec un came qui est soudainement relâché pour laisser tomber la force de gravité. Les marteaux helve sont des dispositifs mécaniques qui sont principalement entraînés hydrauliquement par une roue à eau.

Également, ils sont utilisés pour transformer les loupes de fer en fer en barres plus travaillables dans les forges d'affinage.

4. Marteau Hydraulique

Les marteaux hydrauliques sont aussi appelés presses hydrauliques qui utilisent une pression d'huile 200 à 300 fois supérieure à la pression atmosphérique dans un cylindre hydraulique. Les presses hydrauliques sont appliquées dans les gros forgages qui consistent en une presse et un entraînement hydraulique. Le taux de production dans les presses hydrauliques est observé comme plus rapide comparé aux autres forgages au marteau à travers lesquels l'action de pressage unique est complétée.

Le marteau hydraulique a un faible bruit et vibration car dans ces types de dispositifs, la vitesse, la basse pression, et la course de la matrice, sont contrôlées automatiquement. Les presses qui peuvent fournir une force de 75 000 tonnes sont assez courantes de nos jours. Les presses hydrauliques sont utilisées dans les industries de forgeage qui vont largement de 1 000 tonnes à 10 000 tonnes. Ces presses sont principalement utilisées pour la production d'écrous, boulons, vis, et rivets.

5. Marteau à Levier-Ressort

Un marteau à levier-ressort est un type de marteau pneumatique assez léger qui est principalement utilisé pour les petits forgages. Ces types de marteaux consistent en un bâti lourd avec une projection verticale à son sommet qui agit comme un logement pour un roulement dans lequel le ressort lamellaire est trouvé en oscillation.

Il y a deux extrémités de ce ressort où une extrémité est responsable de porter une bielle et l'autre extrémité un masse vertical. Le masse est responsable de porter le poids et se déplace verticalement vers le haut et vers le bas dans les guides fixes.

La bielle est attachée avec une poulie excentrique à son extrémité inférieure. De plus, la poulie excentrique est connectée à la roue de manivelle qui est responsable de l'opération du marteau et de presser la pédale vers le bas.

C'est ce qui fait tourner la poulie à travers la roue de manivelle et donc le ressort lamellaire commence à osciller dans le roulement. Cette oscillation continue du ressort amène le masse à se déplacer vers le haut et vers le bas. Par conséquent, les coups requis sont fournis sur le travail et le levier manuel est actionné afin d'ajuster la course de la bielle et l'intensité des coups.