Ryža. 1. Počas valcovacieho cyklu systému vertikálneho podávania valcov sa predná hrana „ohýba“ pred ohýbacími valcami. Čerstvo narezaná zadná hrana sa potom prevlečie cez prednú hranu, umiestni a zvarí tak, aby vytvorila valcovanú škrupinu.
Každý, kto pracuje v priemysle spracovania kovov, pravdepodobne pozná valcovacie stolice, či už sú to predlisovacie stolice, dvojvalcové trojvalcové stolice, trojvalcové geometrické translačné stolice alebo štvorvalcové stolice. Každý z nich má svoje obmedzenia a výhody, no jedno majú spoločné: plechy a plechy rolujú vo vodorovnej polohe.
Menej známy spôsob zahŕňa rolovanie vo vertikálnom smere. Rovnako ako iné metódy, aj vertikálne posúvanie má svoje obmedzenia a výhody. Tieto silné stránky takmer vždy riešia aspoň jeden z dvoch problémov. Jedným z nich je vplyv gravitácie na obrobok počas procesu valcovania a druhým je neefektívnosť spracovania materiálu. Vylepšenia môžu zlepšiť pracovný postup a v konečnom dôsledku zvýšiť konkurencieschopnosť výrobcu.
Technológia vertikálneho valcovania nie je nová. Jeho korene možno hľadať v niekoľkých vlastných systémoch vytvorených v 70. rokoch minulého storočia. V deväťdesiatych rokoch minulého storočia niektorí výrobcovia strojov ponúkali vertikálne valcovacie stolice ako štandardnú produktovú radu. Túto technológiu si osvojili rôzne priemyselné odvetvia, najmä v oblasti stavby nádrží.
Bežné nádrže a kontajnery, ktoré sa často vyrábajú vertikálne, zahŕňajú tie, ktoré sa používajú v potravinárskom, mliekarenskom, vinárskom, pivovarníckom a farmaceutickom priemysle; nádrže na skladovanie oleja API; zvárané nádrže na vodu pre poľnohospodárstvo alebo skladovanie vody. Vertikálne valce výrazne znižujú manipuláciu s materiálom, často poskytujú lepšiu kvalitu ohýbania a efektívnejšie zvládajú ďalší krok montáže, zarovnania a zvárania.
Ďalšia výhoda sa ukazuje tam, kde je obmedzená skladovacia kapacita materiálu. Vertikálne skladovanie dosiek alebo dosiek vyžaduje menej miesta ako skladovanie dosiek alebo dosiek na rovnom povrchu.
Predstavte si obchod, v ktorom sa telesá nádrží s veľkým priemerom (alebo „vrstvy“) valcujú na vodorovných kotúčoch. Po valcovaní operátori vykonávajú bodové zváranie, spúšťajú bočné rámy a vysúvajú valcovaný plášť. Keďže tenká škrupina sa vlastnou váhou prehýba, treba ju vystužiť výstuhami alebo stabilizátormi alebo otočiť do zvislej polohy.
Takýto vysoký objem operácií – podávanie dosiek z vodorovných do vodorovných zvitkov, len aby sa po zrolovaní vybrali a naklonili na stohovanie – môže spôsobiť najrôznejšie výrobné problémy. Vďaka vertikálnemu rolovaniu obchod eliminuje všetky medzispracovania. Listy alebo dosky sú podávané vertikálne a rolované, zaistené a potom vertikálne zdvihnuté pre ďalšiu operáciu. Pri zdvíhaní trup tanku neodoláva gravitácii, takže sa neprehýba vlastnou váhou.
Určité vertikálne valcovanie sa vyskytuje na štvorvalcových strojoch, najmä v prípade menších nádrží (zvyčajne s priemerom menším ako 8 stôp), ktoré sa budú prepravovať po prúde a spracovávať vertikálne. 4-valcový systém umožňuje opätovné zvinutie, aby sa eliminovali neohnuté plochy (kde rolky uchopia plech), čo je zreteľnejšie na jadrách s malým priemerom.
Vo väčšine prípadov sa vertikálne valcovanie nádrží vykonáva na trojvalcových strojoch s dvojitou upínacou geometriou, napájaných z kovových dosiek alebo priamo z cievok (táto metóda sa stáva bežnejšou). V týchto nastaveniach operátor používa meradlo polomeru alebo šablónu na meranie polomeru oplotenia. Nastavujú ohýbacie valce, keď sa dotknú prednej hrany pásu a potom znova, keď pás pokračuje v podávaní. Keď cievka naďalej vstupuje do jej tesne navinutého vnútra, pruženie materiálu sa zvyšuje a operátor pohybuje cievkou, aby spôsobil väčšie ohýbanie, aby sa kompenzovalo.
Elasticita závisí od vlastností materiálu a typu cievky. Dôležitý je vnútorný priemer (ID) cievky. Ak sú ostatné veci rovnaké, cievka má 20 palcov. ID je navinuté tesnejšie a má väčší odraz ako rovnaká cievka navinutá až do 26 palcov. IDENTIFIKÁTOR.
Obrázok 2. Vertikálne rolovanie sa stalo neoddeliteľnou súčasťou mnohých inštalácií na poli nádrží. Pri použití žeriavu sa proces zvyčajne začína na najvyššom poschodí a postupuje smerom nadol. Všimnite si jediný zvislý šev na vrchnej vrstve.
Všimnite si však, že valcovanie vo zvislých žľaboch je veľmi odlišné od valcovania hrubého plechu na vodorovných valcoch. V druhom prípade operátori usilovne pracujú, aby zabezpečili, že okraje plechu sa na konci valcovacieho cyklu presne zhodujú. Hrubé plechy valcované na úzke priemery sú horšie opracovateľné.
Pri formovaní škrupín plechoviek pomocou vertikálnych valcov podávaných z valca nemôže operátor na konci valcovacieho cyklu spojiť okraje, pretože, samozrejme, plech pochádza priamo z valca. Počas procesu valcovania má list prednú hranu, ale nebude mať zadnú hranu, kým sa neodreže z role. V prípade týchto systémov sa zvitok zvinie do celého kruhu predtým, ako sa zvitok skutočne ohne, a potom sa po dokončení odreže (pozri obrázok 1). Čerstvo narezaná zadná hrana sa potom nasunie cez prednú hranu, umiestni sa a potom sa zvarí, aby sa vytvorila valcovaná škrupina.
Predohýbanie a opätovné zvinutie vo väčšine strojov s rolovacím posuvom je neefektívne, čo znamená, že majú často trhliny na nábežnej a zadnej hrane (podobne ako neohnuté plochy pri valcovaní bez rolovania). Tieto časti sú zvyčajne recyklované. Mnohé podniky však považujú šrot za malú cenu za všetku efektívnosť manipulácie s materiálom, ktorú im poskytujú vertikálne valce.
Niektoré podniky však chcú z materiálu, ktorý majú, vyťažiť maximum, a tak sa rozhodnú pre vstavané valcové vyrovnávacie systémy. Sú podobné štvorvalcovým rovnačkám na linkách na manipuláciu s rolkami, len sú otočené hore nohami. Bežné konfigurácie zahŕňajú 7-valcové a 12-valcové rovnačky, ktoré využívajú kombináciu navíjacích, rovnačiek a ohýbacích valcov. Rovnačka nielen minimalizuje vypadávanie každej chybnej manžety, ale zvyšuje aj flexibilitu systému, tj systém môže vyrábať nielen valcované diely, ale aj dosky.
Nivelačná technika nedokáže reprodukovať výsledky nivelačných systémov bežne používaných v servisných strediskách, ale dokáže vyrobiť materiál dostatočne plochý na to, aby sa dal rezať laserom alebo plazmou. To znamená, že výrobcovia môžu používať cievky na vertikálne valcovanie aj rezanie.
Predstavte si, že operátor valcujúci obal na časť plechovky dostane príkaz poslať hrubý kov na plazmový rezací stôl. Potom, čo zroloval debny a poslal ich po prúde, nastavil systém tak, aby sa rovnacie stroje nenapájali priamo do zvislých riadkov. Namiesto toho rovnačka podáva plochý materiál, ktorý je možné narezať na dĺžku, čím sa vytvorí doska na rezanie plazmou.
Po odrezaní dávky polotovarov operátor prekonfiguruje systém tak, aby obnovil rolovanie objímok. A keďže roluje horizontálny materiál, variabilita materiálu (vrátane rôznych úrovní elasticity) nie je problém.
Vo väčšine oblastí priemyselnej a konštrukčnej výroby sa výrobcovia snažia zvýšiť počet výrobných poschodí, aby sa zjednodušila výroba a montáž na mieste. Toto pravidlo však neplatí, pokiaľ ide o výrobu veľkých skladovacích nádrží a podobných veľkých konštrukcií, najmä preto, že takáto práca zahŕňa neuveriteľné ťažkosti pri manipulácii s materiálmi.
Vertikálny riadok s rolovaním, ktorý sa používa na mieste, zjednodušuje manipuláciu s materiálom a optimalizuje celý proces výroby nádrže (pozri obr. 2). Je oveľa jednoduchšie prepravovať zvitky kovu na miesto práce ako valcovať sériu obrovských profilov v dielni. Okrem toho valcovanie na mieste znamená, že aj nádrže s najväčším priemerom môžu byť vyrobené iba jedným vertikálnym zvarom.
Ekvalizér na mieste poskytuje väčšiu flexibilitu pre operácie na mieste. Je to bežná voľba pre výrobu nádrží na mieste, kde pridaná funkčnosť umožňuje výrobcom použiť narovnané zvitky na výrobu palúb nádrží alebo dna nádrží na mieste, čím sa eliminuje preprava medzi obchodom a stavbou.
Ryža. 3. Niektoré vertikálne valce integrované do systému výroby nádrží na mieste. Zdvihák zdvíha predtým navinutý kurz bez použitia žeriavu.
Niektoré prevádzky na mieste integrujú vertikálne riadky do väčšieho systému, vrátane rezacích a zváracích jednotiek kombinovaných s jedinečnými zdvihákmi, čím sa eliminuje potreba žeriavov na mieste (pozri obrázok 3).
Celá nádrž je postavená zhora nadol, ale proces začína od nuly. Funguje to takto: Kotúč alebo list sa podáva cez zvislé valce len niekoľko palcov od miesta, kde by mala byť stena nádrže. Stena je potom privádzaná do vodidiel, ktoré nesú list, keď prechádza okolo celého obvodu nádrže. Vertikálny valec sa zastaví, konce sa odrežú, nabodnú a zvarí sa jediný vertikálny šev. Potom sú prvky rebier privarené k plášťu. Potom zdvihák zdvihne zrolovanú škrupinu. Opakujte postup pre ďalší koláč nižšie.
Medzi dvoma valcovanými časťami boli vyrobené obvodové zvary a strecha nádrže bola vyrobená na mieste – hoci konštrukcia zostala blízko zeme, vyrobili sa iba dva horné plášte. Keď je strecha hotová, zdviháky zdvihnú celú konštrukciu v rámci prípravy na ďalší plášť a proces pokračuje – všetko bez žeriavu.
Keď prevádzka dosiahne najnižšiu úroveň, do hry vstupujú dosky. Niektorí výrobcovia poľných nádrží používajú platne s hrúbkou 3/8 až 1 palca a v niektorých prípadoch dokonca aj ťažšie. Plechy sa samozrejme nedodávajú v kotúčoch a majú obmedzenú dĺžku, takže tieto spodné časti budú mať niekoľko zvislých zvarov spájajúcich časti valcovaného plechu. V každom prípade pomocou vertikálnych strojov na mieste je možné dosky vyložiť naraz a zrolovať na mieste pre priame použitie pri stavbe nádrží.
Tento systém výroby nádrží je príkladom efektívnosti manipulácie s materiálom dosiahnutej (aspoň čiastočne) vertikálnym valcovaním. Samozrejme, ako každá iná metóda, vertikálne rolovanie nie je vhodné pre každú aplikáciu. Jeho použiteľnosť závisí od efektívnosti spracovania, ktorú vytvára.
Predpokladajme, že výrobca inštaluje vertikálny riadok bez posuvu pre rôzne aplikácie, z ktorých väčšina sú plášte s malým priemerom, ktoré vyžadujú predbežné ohýbanie (ohýbanie prednej a zadnej hrany obrobku, aby sa minimalizovali neohnuté ploché povrchy). Tieto práce sú teoreticky možné na zvislých valcoch, ale predohýbanie vo vertikálnom smere je oveľa náročnejšie. Vo väčšine prípadov je vertikálne valcovanie veľkých množstiev, ktoré si vyžaduje predbežné ohýbanie, neefektívne.
Okrem problémov s manipuláciou s materiálom výrobcovia integrovali vertikálne rolovanie, aby sa vyhli gravitácii (opäť, aby sa zabránilo ohýbaniu veľkých nepodporovaných škrupín). Ak však operácia zahŕňa iba valcovanie listu dostatočne silného na to, aby si zachoval svoj tvar počas celého procesu valcovania, nemá zmysel valcovať tento list vertikálne.
Tiež asymetrické úlohy (ovály a iné neobvyklé tvary) sa zvyčajne najlepšie formujú na horizontálnych riadkoch, s hornou podporou, ak je to potrebné. V týchto prípadoch podpery nielen zabraňujú prehnutiu vplyvom gravitácie, ale vedú obrobok počas valcovacieho cyklu a pomáhajú udržiavať asymetrický tvar obrobku. Zložitosť vertikálnej manipulácie s takouto prácou môže negovať všetky výhody vertikálneho rolovania.
Rovnaká myšlienka platí pre valcovanie kužeľa. Rotujúce kužele sa spoliehajú na trenie medzi valcami a tlakový rozdiel medzi jedným koncom valca a druhým. Rolujte kužeľ vertikálne a gravitácia pridá zložitosť. Môžu existovať výnimky, ale pre všetky účely je vertikálne rolovanie kužeľa nepraktické.
Použitie trojvalcového stroja s translčnou geometriou vo vertikálnej polohe je tiež zvyčajne nepraktické. V týchto strojoch sa dva spodné valce pohybujú zo strany na stranu v oboch smeroch, zatiaľ čo horný valec je nastaviteľný nahor a nadol. Tieto úpravy umožňujú strojom ohýbať zložité geometrie a valcovať materiál rôznych hrúbok. Vo väčšine prípadov sa tieto výhody nezvyšujú vertikálnym posúvaním.
Pri výbere zvitkov plechu je dôležité vykonať starostlivý a dôkladný prieskum a zohľadniť zamýšľané výrobné použitie stroja. Vertikálne riadky majú obmedzenejšiu funkčnosť ako tradičné horizontálne riadky, ale ponúkajú kľúčové výhody, pokiaľ ide o správnu aplikáciu.
Vertikálne stroje na valcovanie dosiek majú vo všeobecnosti zásadnejší dizajn, výkon a konštrukčné vlastnosti ako stroje na valcovanie horizontálnych dosiek. Okrem toho sú kotúče často príliš veľké pre danú aplikáciu, čím sa eliminuje potreba zahrnúť korunku (a efekt valca alebo presýpacích hodín, ktorý sa vyskytuje v obrobku, keď korunka nie je správne nastavená pre vykonávanú prácu). Keď sa používajú v spojení s odvíjačmi, vytvárajú tenký materiál pre celé dielenské nádrže, zvyčajne s priemerom do 21'6″. Vrchná vrstva nádrže s oveľa väčším priemerom inštalovanej na mieste môže mať namiesto troch alebo viacerých dosiek iba jeden zvislý zvar.
Opäť platí, že najväčšia výhoda vertikálneho valcovania je v situáciách, keď je potrebné postaviť nádrž alebo plavidlo vzpriamene kvôli účinku gravitácie na tenšie materiály (napríklad do 1/4″ alebo 5/16″). Horizontálna výroba bude vyžadovať použitie výstužných krúžkov alebo stabilizačných krúžkov na upevnenie okrúhleho tvaru valcovaných dielov.
Skutočná výhoda vertikálnych valcov spočíva v efektívnosti manipulácie s materiálom. Čím menej manipulácie s telom musíte urobiť, tým menšia je pravdepodobnosť jeho poškodenia a prepracovania. Zvážte vysoký dopyt po nádržiach z nehrdzavejúcej ocele vo farmaceutickom priemysle, ktorý je rušnejší ako kedykoľvek predtým. Hrubé zaobchádzanie môže viesť ku kozmetickým problémom alebo v horšom prípade k poškodeniu pasivačnej vrstvy a kontaminácii produktu. Vertikálne valce pracujú v tandeme so systémami rezania, zvárania a dokončovania, aby sa znížila možnosť manipulácie a kontaminácie. Keď sa to stane, výrobcovia z toho môžu ťažiť.
FABRICATOR je popredný časopis na výrobu a tvárnenie ocele v Severnej Amerike. Časopis publikuje novinky, technické články a príbehy o úspechoch, ktoré umožňujú výrobcom robiť svoju prácu efektívnejšie. FABRICATOR pôsobí v tomto odvetví od roku 1970.
Teraz je k dispozícii úplný digitálny prístup k FABRICATOR, ktorý poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Teraz je k dispozícii úplný digitálny prístup k The Tube & Pipe Journal, ktorý poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Teraz je k dispozícii úplný prístup k digitálnemu vydaniu The Fabricator en Español, ktorý poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Jordan Yost, zakladateľ a majiteľ Precision Tube Laser v Las Vegas, sa k nám pripája, aby hovoril o jeho…
Čas odoslania: máj-07-2023