Obrázok 1. Počas valcovacieho cyklu vo vertikálnom systéme so zvitkom sa predná hrana „stočí“ pred ohýbacími valcami. Čerstvo narezaná zadná hrana sa potom pritlačí k prednej hrane, pribije a zvarí, aby vytvorila valcovanú škrupinu .
Valcovacie lisy pozná snáď každý v oblasti kovovýroby, či už ide o počiatočnú svorku, trojvalcovú dvojupínač, trojvalcovú geometriu prekladu alebo štvorvalec. Každý má svoje obmedzenia a výhody, ale aj majú jednu spoločnú vlastnosť: rolujú plechy a plechy vo vodorovnej polohe.
Menej známa metóda zahŕňa vertikálne posúvanie. Rovnako ako iné metódy má vertikálne posúvanie svoje vlastné obmedzenia a výhody. Tieto výhody takmer vždy riešia aspoň jednu z dvoch výziev. Jedným z nich je vplyv gravitácie na obrobok počas procesu valcovania a Ďalším je nízka efektívnosť manipulácie s materiálom. Zlepšenie oboch môže zlepšiť pracovný tok a v konečnom dôsledku zvýšiť konkurencieschopnosť výrobcov.
Technológia vertikálneho valcovania nie je novinkou. Jej korene siahajú do niekoľkých zákazkových systémov postavených v 70. rokoch 20. storočia. V 90. rokoch niektorí výrobcovia strojov ponúkali vertikálne valcovacie stolice ako bežnú produktovú radu. Túto technológiu si osvojili rôzne priemyselné odvetvia, najmä v r. v oblasti výroby nádrží.
Bežné nádrže a kontajnery, ktoré sa zvyčajne vyrábajú vertikálne, zahŕňajú nádrže a kontajnery pre potravinársky a nápojový, mliekarenský, vinársky, pivný a farmaceutický priemysel;nádrže na skladovanie oleja API;a zvárané nádrže pre poľnohospodárstvo alebo skladovanie vody. Vertikálne valcovanie výrazne znižuje manipuláciu s materiálom;vo všeobecnosti vytvára ohyby vyššej kvality;a efektívnejšie napája ďalšie výrobné fázy montáže, zarovnávania a zvárania.
Ďalšia výhoda prichádza do hry tam, kde je kapacita skladovania materiálu obmedzená. Vertikálne skladovanie dosiek alebo dosiek vyžaduje oveľa menej štvorcových stôp ako dosky alebo dosky uložené na rovnom povrchu.
Predstavte si obchod, ktorý valcuje plášte (alebo „trasy“) nádrží s veľkým priemerom na horizontálnych valcoch. Po valcovaní operátor bodovo zvára, spúšťa bočné rámy a skĺzne z valcovaného plášťa. Keďže sa tenký plášť ohýba vlastnou váhou škrupina musí byť buď podopretá výstuhami alebo stabilizátormi, alebo je potrebné ju otočiť do zvislej polohy.
Takéto veľké množstvo manipulácie – podávanie hárkov z vodorovnej polohy do vodorovných kotúčov, ktoré sa potom po zrolovaní vyberú a naklonia na stohovanie – môže predstavovať rôzne výrobné výzvy. Pri vertikálnom rolovaní sklad eliminuje všetky medzispracovanie. plechy sú podávané a rolované vertikálne, lepené a potom vertikálne zdvihnuté do ďalšej operácie. Pri kolmom rolovaní plášť nádrže neodoláva gravitácii, a preto sa neprehýba vlastnou váhou.
Určité vertikálne valcovanie sa vyskytuje na štvorvalcových strojoch, najmä pre nádrže s menším priemerom (zvyčajne s priemerom menším ako 8 stôp), ktoré sa posielajú po prúde a pracujú vo vertikálnom smere. Systém štyroch valcov umožňuje opätovné valcovanie, aby sa odstránili neohnuté plochy ( kde rolky zachytávajú tanier), čo je výraznejšie na škrupinách s malým priemerom.
Väčšina plechoviek sa zvisle valcuje pomocou trojvalcových strojov s dvoma klieštinami, pomocou polotovarov z plechu alebo podávania priamo z cievky (prístup, ktorý sa stáva bežnejším). V týchto zostavách operátor používa na meranie polomeru alebo šablónu. polomer krytu.Nastavujú ohýbacie valčeky, keď je predná hrana zvitku v kontakte, a potom ho znova nastavujú, keď sa zvitok ďalej posúva.Ako sa zvitok ďalej posúva do svojho tesne navinutého vnútra, zvyšuje sa spätné pruženie materiálu, a operátor pohybuje valčekmi, aby spôsobil väčšie ohyby na kompenzáciu.
Odpruženie sa líši v závislosti od vlastností materiálu a typu cievky. Dôležitý je vnútorný priemer (ID) cievky. Všetky ostatné veci sú rovnaké, 20-palcová cievka. V porovnaní s tou istou cievkou navinutou na 26 palcov je ID navinuté pevnejšie a vykazuje väčší odskok.ID.
Obrázok 2. Vertikálne rolovanie sa stalo neoddeliteľnou súčasťou mnohých inštalácií na poli nádrží. Pri použití žeriavu proces zvyčajne začína hornou vrstvou a postupuje smerom k spodnej vrstve. Všimnite si jediný vertikálny zvar na hornej vrstve.
Všimnite si však, že zvislé valcovanie v nádobe je veľmi odlišné od valcovania hrubého plechu pri vodorovnom valcovaní. Pri druhom valcovaní sa operátor snaží zabezpečiť, aby okraje pásu na konci valcovacieho cyklu presne lícovali. Hrubé plechy valcované na pevno priemery sa nedajú ľahko prepracovať.
Pri vytváraní plášťa nádrže so zvislými valcami zvitkov nemôže operátor nechať okraje stretnúť sa na konci cyklu valcovania, pretože plech samozrejme vychádza priamo zo zvitku. Počas valcovania má plech prednú hranu, ale nie odtokovú hranu, kým sa neodreže zo zvitku. V prípade týchto systémov sa zvitok pred samotným ohnutím zvitkov zvinie do celého kruhu a po dokončení sa odreže (pozri obrázok 1). Potom sa novo narezaná zadná hrana zatlačený na prednú hranu, zaistený a potom zvarený, aby sa vytvorila valcovaná škrupina.
Predohýbanie a opätovné valcovanie vo väčšine jednotiek s napájaním zvitkov je neefektívne, čo znamená, že ich nábehové a zadné hrany majú klesajúce časti, ktoré sa často vyraďujú (podobne ako neohýbané ploché časti pri valcovaní bez zvitku). To znamená, že mnohí operátori chápte šrot ako malú cenu za všetku efektívnosť manipulácie s materiálom, ktorú im vertikálne valce poskytujú.
Napriek tomu chcú niektorí operátori vyťažiť maximum z materiálu, ktorý majú, a tak sa rozhodnú pre integrovaný systém vyrovnávania valcov. Sú podobné štvorvalcovým vyrovnávačom na linke na spracovanie zvitkov, len sú prevrátené. Bežné konfigurácie zahŕňajú sedem a 12 vysokých rovnačiek, ktoré používajú určitú kombináciu nečinných, vyrovnávacích a ohýbacích valcov. Usmerňovač nielen minimalizuje časť odpadu na škrupinu, ale tiež zvyšuje flexibilitu systému;to znamená, že systém môže vyrábať nielen valcované diely, ale aj ploché, ploché predvalky.
Nivelačná technológia nedokáže napodobniť výsledky rozšírených nivelačných systémov používaných v servisných strediskách, ale dokáže vyrobiť materiál, ktorý je dostatočne plochý na to, aby ho bolo možné rezať laserom alebo plazmou. To znamená, že výrobcovia môžu používať zvitky na vertikálne valcovanie a ploché rezanie.
Predstavte si, že operátor valcujúci škrupinu pre sekciu nádrže dostane objednávku na dávku prírezov pre plazmový rezací stôl. Potom, čo zroluje škrupinu a odošle ju po prúde, nakonfiguruje systém tak, aby sa vyrovnávač neposúval priamo do zvislice. valce. Namiesto toho rovnačka podáva plochý materiál, ktorý možno rezať na požadovanú dĺžku, čím sa vytvorí plochý polotovar pre plazmové rezanie.
Po vyrezaní dávky polotovarov operátor prekonfiguruje systém tak, aby obnovil valcovanie plášťov nádrží. A keďže valcuje plochý materiál, variabilita materiálu (vrátane rôznych stupňov pruženia) nie je problémom.
Vo väčšine oblastí priemyselnej a štrukturálnej výroby sa výrobcovia snažia zvýšiť objem výroby v dielňach, aby sa zjednodušila a zjednodušila výroba a inštalácia v teréne. Pri výrobe veľkých nádrží a podobných veľkých konštrukcií však toto pravidlo neplatí, najmä z dôvodu neuveriteľné výzvy pri manipulácii s materiálom, ktoré takéto práce predstavujú.
Vertikálne rolky na stavenisku zjednodušujú manipuláciu s materiálom a zjednodušujú celý proces výroby nádrží (pozri obrázok 2). Je oveľa jednoduchšie prepraviť kovovú cievku na stavenisko, než rozvinúť sériu veľkých sekcií v dielni. Valcovanie na mieste znamená, že aj nádrže s najväčším priemerom môžu byť vyrobené iba jedným vertikálnym zvarom.
Prinesenie rovnačky na pole umožňuje väčšiu flexibilitu pri operáciách na poli. Toto je bežná voľba pre výrobu nádrží na mieste, kde pridaná funkcia umožňuje výrobcom postaviť paluby nádrží alebo dna na mieste z narovnanej cievky, čím sa eliminuje preprava medzi obchodom a pracovnom mieste.
Obrázok 3. Niektoré zvislé valce sú integrované so systémami výroby nádrží na mieste. Zdvihák zdvíha predtým navinutý riadok nahor bez potreby žeriavu.
Niektoré operácie v teréne integrujú vertikálne valce do väčšieho systému – vrátane rezacích a zváracích jednotiek používaných s jedinečnými zdvíhacími zdvihákmi – čím sa odstraňuje potreba žeriavu na mieste (pozri obrázok 3).
Celá nádrž je postavená zhora nadol, ale proces začína od základov. Funguje to takto: Zvitok alebo list prechádza zvislými kotúčmi len niekoľko centimetrov od miesta, kde je stena nádrže na poli. Stena sa potom podáva do vodidiel, ktoré nesú plech pri jeho podávaní po celom obvode nádrže. Vertikálne kotúče sa zastavia, konce sa odrežú a jednotlivé zvislé švy sa umiestnia a zvaria. Zostava výstuže sa potom privarí k plášťu. Ďalej , zdvihák zdvihne zrolovanú škrupinu. Opakujte postup pre ďalšiu škrupinu nižšie.
Medzi dvoma valcovanými časťami boli urobené obvodové zvary a vrchná časť nádrže bola potom zmontovaná na miesto – pričom konštrukcia zostala blízko zeme a vyrobili sa len dve najvrchnejšie škrupiny. Po dokončení strechy zdviháky zdvihnú celú konštrukciu. príprava na ďalšiu škrupinu a proces pokračuje – všetko bez potreby žeriavu.
Keď prevádzka dosiahne najnižšiu líniu, do hry vstupujú hrubšie plechy. Niektorí výrobcovia nádrží na mieste používajú plechy s hrúbkou 3/8 až 1 palca a v niektorých prípadoch dokonca aj ťažšie. Plechy samozrejme nie sú vo forme zvitkov a môžu byť len tak dlhé, takže tieto spodné časti budú mať viacero zvislých zvarov spájajúcich časti valcovaného plechu. V každom prípade, s vertikálnymi strojmi na mieste môžu byť plechy vyložené jedným ťahom a zrolované na mieste pre priame použitie pri stavbe nádrží.
Tento systém stavby nádrží stelesňuje efektivitu manipulácie s materiálom dosiahnutú (aspoň čiastočne) vertikálnym rolovaním. Samozrejme, ako pri každej technológii, vertikálne rolovanie nie je dostupné pre všetky aplikácie. Jeho vhodnosť závisí od efektivity spracovania, ktorú vytvára.
Predstavte si výrobcu, ktorý inštaluje vertikálny valec bez zvitku na vykonávanie rôznych úloh, z ktorých väčšinu tvoria škrupiny s malým priemerom, ktoré vyžadujú predbežné ohýbanie (ohýbanie prednej a zadnej hrany obrobku, aby sa minimalizovala neohnutá plocha). Tieto úlohy sú teoreticky možné na zvislých valcoch, ale predbežné ohýbanie vo vertikálnom smere je oveľa ťažkopádnejšie. Vo väčšine prípadov je vertikálne valcovanie neefektívne pre veľký počet úloh, ktoré vyžadujú predbežné ohýbanie.
Okrem problémov s manipuláciou s materiálom výrobcovia integrovali vertikálne valce, aby sa vyhli boju s gravitáciou (opäť aby sa vyhli vybočeniu veľkých nepodoprených krytov). Ak však operácia zahŕňa iba valcovanie dosky dostatočne pevnej na to, aby si udržala svoj tvar počas procesu valcovania, potom valcovanie doska vertikálne nedáva veľký zmysel.
Asymetrické práce (ovály a iné neobvyklé tvary) sa zvyčajne najlepšie formujú na vodorovných valcoch, ak je to potrebné, s podperou nad hlavou. V týchto prípadoch podpery robia viac než len zabraňujú prehýbaniu spôsobenému gravitáciou;vedú prácu cez cykly valcovania a pomáhajú udržiavať asymetrický tvar obrobku. Výzva pri vykonávaní takejto úlohy vo vertikálnej orientácii môže vyvrátiť akúkoľvek výhodu vertikálneho posúvania.
Rovnaká myšlienka platí pre kužeľové valcovanie. Valcovacie kužele sa spoliehajú na trenie medzi valcami a meniace sa množstvo tlaku z jedného konca valcov na druhý. Vertikálne posúvanie kužeľa dodáva gravitáciu ešte viac zložitosti. Môžu nastať jedinečné situácie, ale pre všetky účely je vertikálne rolovanie kužeľa nepraktické.
Vertikálne použitie trojvalcových strojov s geometriou prekladu tiež nie je vo všeobecnosti praktické. V týchto strojoch sa dva spodné valce pohybujú doľava a doprava v oboch smeroch;horný valec je možné nastaviť nahor a nadol. Tieto nastavenia umožňujú týmto strojom ohýbať zložité geometrie a valcovať materiály rôznych hrúbok. Vo väčšine prípadov tieto výhody nezvýši vertikálne rolovanie.
Pri výbere valcovacieho stroja na plechy je dôležité starostlivo a dôkladne preskúmať a zvážiť zamýšľané výrobné využitie stroja. Vertikálne valce majú obmedzenú funkčnosť ako tradičné horizontálne valce, ale pri správnom použití ponúkajú kľúčové výhody.
V porovnaní so strojmi na horizontálne ohýbanie platní majú stroje na ohýbanie zvislých platní vo všeobecnosti viac základných konštrukčných, prevádzkových a konštrukčných charakteristík. Kotúče sú tiež často predimenzované na to, aby do nich boli začlenené korunky (a efekty zaoblenia alebo presýpacích hodín, ktoré sa vyskytujú u obrobkov, keď korunky nie sú správne prispôsobené pre danú prácu). Keď sa používajú v spojení s odvíjačmi, tvoria tenký materiál pre celú dielenskú nádrž, zvyčajne s priemerom nie väčším ako 21 stôp a 6 palcov. Môžu sa vyrábať nádrže s oveľa väčším priemerom horných vrstiev. len s jedným vertikálnym zvarom namiesto troch alebo viacerých panelov.
Najväčšou výhodou vertikálneho valcovania je opäť to, že nádrž alebo kontajner je potrebné postaviť vo vertikálnej orientácii kvôli účinkom gravitácie na tenšie materiály (napr. do 1/4 alebo 5/16 palca). Horizontálna výroba si vynúti použitie výstužných alebo stabilizačných krúžkov na udržanie okrúhleho tvaru valcovaného dielu.
Skutočnou výhodou vertikálnych kotúčov je efektívnosť manipulácie s materiálom. Čím menejkrát je potrebné s krytom manipulovať, tým je menšia pravdepodobnosť, že sa poškodí a prepracuje. Zvážte vysoký dopyt po nádržiach z nehrdzavejúcej ocele vo farmaceutickom priemysle, ktorý je teraz rušnejší ako kedykoľvek predtým Hrubé zaobchádzanie môže viesť ku kozmetickým problémom alebo v horšom prípade k pasivačnej vrstve, ktorá sa rozpadne a vytvorí kontaminovaný produkt. Vertikálne kotúče pracujú v tandeme so systémami rezania, zvárania a konečnej úpravy, aby sa znížila manipulácia a možnosti kontaminácie. Keď k tomu dôjde, výrobcovia žnú výhody.
FABRICATOR je popredný severoamerický časopis o tvárnení a spracovateľskom priemysle. Časopis poskytuje správy, technické články a históriu prípadov, ktoré umožňujú výrobcom robiť svoju prácu efektívnejšie. FABRICATOR slúži tomuto odvetviu od roku 1970.
Čas odoslania: 16. júna 2022