Rīsi. 1. Vertikālās ruļļu padeves sistēmas velmēšanas cikla laikā priekšējā mala “noliecas” liekšanas ruļļu priekšā. Tikko nogrieztā aizmugurējā mala tiek pārslīdēta pāri priekšējai malai, novietota un metināta, lai izveidotu velmētu apvalku.
Ikviens, kurš strādā metālapstrādes rūpniecībā, visticamāk, ir pazīstams ar velmētavām neatkarīgi no tā, vai tās ir pirmsnip dzirnavas, trīsvelšu dzirnavas ar dubultu dzirnavu, trīs velmējumu ģeometriskās translācijas dzirnavas vai četru velmējumu dzirnavas. Katram no tiem ir savi ierobežojumi un priekšrocības, taču tiem ir viena kopīga iezīme: tie velmē loksnes un plāksnes horizontālā stāvoklī.
Mazāk zināma metode ietver ritināšanu vertikālā virzienā. Tāpat kā citām metodēm, arī vertikālajai ritināšanai ir savi ierobežojumi un priekšrocības. Šīs stiprās puses gandrīz vienmēr atrisina vismaz vienu no divām problēmām. Viens no tiem ir gravitācijas ietekme uz sagatavi velmēšanas procesā, bet otrs ir materiāla apstrādes neefektivitāte. Uzlabojumi var gan uzlabot darbplūsmu, gan galu galā palielināt ražotāja konkurētspēju.
Vertikālās velmēšanas tehnoloģija nav jauna. Tās saknes meklējamas vairākās pielāgotās sistēmās, kas izveidotas 1970. gados. Deviņdesmitajos gados daži mašīnu ražotāji kā standarta produktu līniju piedāvāja vertikālās velmētavas. Šo tehnoloģiju ir pieņēmušas dažādas nozares, īpaši tvertņu būvniecības jomā.
Parastās tvertnes un konteineri, ko bieži ražo vertikāli, ietver tos, ko izmanto pārtikas, piena, vīna, alus darīšanas un farmācijas rūpniecībā; API eļļas uzglabāšanas tvertnes; metinātas ūdens tvertnes lauksaimniecībai vai ūdens uzglabāšanai. Vertikālie ruļļi ievērojami samazina materiālu apstrādi, bieži nodrošina labāku lieces kvalitāti un efektīvāk tiek galā ar nākamo montāžas, izlīdzināšanas un metināšanas posmu.
Vēl viena priekšrocība tiek parādīta, ja materiāla uzglabāšanas jauda ir ierobežota. Plātņu vai plātņu vertikālai uzglabāšanai ir nepieciešams mazāk vietas nekā plātņu vai plātņu uzglabāšanai uz līdzenas virsmas.
Apsveriet veikalu, kurā liela diametra tvertnes korpusi (vai "slāņi") tiek velmēti uz horizontāliem ruļļiem. Pēc velmēšanas operatori veic punktmetināšanu, nolaiž sānu rāmjus un pagarina velmēto apvalku. Tā kā plānais apvalks nolaižas zem sava svara, tas ir jāpastiprina ar stingrākiem vai stabilizatoriem vai jāpagriež vertikālā stāvoklī.
Tik liels darbību apjoms — dēļu padeve no horizontāliem uz horizontāliem ruļļiem, lai pēc velmēšanas tos noņemtu un sagāztu krāvēšanai — var radīt visa veida ražošanas problēmas. Pateicoties vertikālajai ritināšanai, veikals novērš jebkādu starpapstrādi. Loksnes vai dēļus padod vertikāli un velmē, nostiprina, pēc tam paceļ vertikāli nākamajai darbībai. Paceļoties, tvertnes korpuss neiztur gravitāciju, tāpēc tas neliecas zem sava svara.
Atsevišķa vertikāla velmēšana notiek četru ruļļu mašīnās, īpaši mazākām tvertnēm (parasti mazāk nekā 8 pēdu diametrā), kuras tiks nosūtītas lejup pa straumi un apstrādātas vertikāli. 4 ruļļu sistēma ļauj pārrullēt, lai novērstu nelocītus plakanus (kur ruļļi satver loksni), kas ir vairāk pamanāms uz maza diametra serdeņiem.
Vairumā gadījumu tvertņu vertikālā velmēšana tiek veikta uz trīs ruļļu mašīnām ar dubultu iespīlēšanas ģeometriju, kas tiek barotas no metāla plāksnēm vai tieši no spolēm (šī metode kļūst arvien izplatītāka). Šajos iestatījumos operators izmanto rādiusa mērītāju vai veidni, lai izmērītu žoga rādiusu. Tie noregulē liekšanas rullīšus, kad tie pieskaras tīkla priekšējai malai, un pēc tam atkal, kad tīkls turpina padot. Spolei turpinot iekļūt tās cieši uztītajā iekšpusē, materiāla atspere palielinās, un operators spoli pārvieto, lai kompensētu lielāku liekšanos.
Elastība ir atkarīga no materiāla īpašībām un spoles veida. Svarīgs ir spoles iekšējais diametrs (ID). Ja citas lietas ir vienādas, spole ir 20 collas. ID ir uztīts stingrāk, un tam ir vairāk atlēcienu nekā tādai pašai spolei līdz 26 collām. IDENTIFIKĀTS.
2. attēls. Vertikālā ritināšana ir kļuvusi par daudzu tvertnes lauka iekārtu neatņemamu sastāvdaļu. Izmantojot celtni, process parasti sākas augšējā stāvā un virzās uz leju. Ievērojiet vienīgo vertikālo šuvi augšējā slānī.
Tomēr ņemiet vērā, ka velmēšana vertikālās siles ļoti atšķiras no biezas plāksnes velmēšanas uz horizontāliem ruļļiem. Pēdējā gadījumā operatori rūpīgi strādā, lai nodrošinātu, ka loksnes malas velmēšanas cikla beigās precīzi sakrīt. Biezas loksnes, kas velmētas līdz šauram diametram, ir mazāk pārstrādājamas.
Veidojot konservu čaulas ar ruļļpadeves vertikālajiem ruļļiem, operators nevar savest kopā malas velmēšanas cikla beigās, jo, protams, loksne nāk tieši no ruļļa. Velmēšanas procesā loksnei ir priekšējā mala, bet tai nebūs beigu malas, kamēr tā netiks nogriezta no ruļļa. Šo sistēmu gadījumā rullis tiek izrullēts pilnā aplī, pirms ruļļa faktiski saliekta, un pēc pabeigšanas to sagriež (sk. 1. attēlu). Pēc tam svaigi nogrieztā aizmugurējā mala tiek pārslīdēta pāri priekšējai malai, novietota un pēc tam metināta, lai izveidotu velmētu apvalku.
Iepriekšēja locīšana un pārvelšana lielākajā daļā ruļļu padeves iekārtu ir neefektīva, kas nozīmē, ka tām bieži ir pārrāvumi priekšējās un aizmugurējās malās (līdzīgi kā nesaliektām plakanām velmēšanām bez ruļļpadeves). Šīs detaļas parasti tiek pārstrādātas. Tomēr daudzi uzņēmumi lūžņus uzskata par nelielu cenu, kas jāmaksā par visu materiālu apstrādes efektivitāti, ko tiem nodrošina vertikālie veltņi.
Tomēr daži uzņēmumi vēlas iegūt maksimālu labumu no tiem pieejamajiem materiāliem, tāpēc viņi izvēlas iebūvētās rullīšu izlīdzināšanas sistēmas. Tie ir līdzīgi četru ruļļu taisnotājiem uz ruļļu apstrādes līnijām, tikai apgriezti otrādi. Izplatītās konfigurācijas ietver 7 ruļļu un 12 ruļļu taisnotājus, kas izmanto ņemšanas, iztaisnošanas un liekšanas ruļļu kombināciju. Iztaisnošanas iekārta ne tikai samazina katras bojātās uzmavas izkrišanu, bet arī palielina sistēmas elastību, proti, ar sistēmu var izgatavot ne tikai velmētas detaļas, bet arī plātnes.
Izlīdzināšanas tehnika nevar reproducēt servisa centros parasti izmantoto izlīdzināšanas sistēmu rezultātus, taču tā var radīt pietiekami plakanu materiālu, lai to varētu griezt ar lāzeru vai plazmu. Tas nozīmē, ka ražotāji var izmantot spoles gan vertikālai velmēšanai, gan sagriešanai.
Iedomājieties, ka operators, kurš velmē kārbas daļas apvalku, saņem rīkojumu nosūtīt neapstrādātu metālu uz plazmas griešanas galda. Pēc tam, kad viņš saritināja kastes un nosūtīja tās lejup pa straumi, viņš uzstādīja sistēmu tā, lai iztaisnošanas mašīnas netiktu ievadītas tieši vertikālajās vālos. Tā vietā izlīdzinātājs padod plakanu materiālu, ko var sagriezt līdz garumam, izveidojot plazmas griešanas plāksni.
Pēc sagatavju partijas izgriešanas operators pārkonfigurē sistēmu, lai atsāktu uzmavu ripināšanu. Un, tā kā tas ruļļos horizontālu materiālu, materiāla mainīgums (ieskaitot dažādus elastības līmeņus) nav problēma.
Lielākajā daļā rūpnieciskās un strukturālās ražošanas jomu ražotāji vēlas palielināt rūpnīcas stāvu skaitu, lai vienkāršotu ražošanu un montāžu uz vietas. Tomēr šis noteikums neattiecas uz lielu uzglabāšanas tvertņu un līdzīgu lielu konstrukciju ražošanu, galvenokārt tāpēc, ka šāds darbs ir saistīts ar neticamām grūtībām, apstrādājot materiālus.
Uz vietas izmantotais ruļļpadeves vertikālais vāls vienkāršo materiālu apstrādi un optimizē visu tvertnes ražošanas procesu (skat. 2. att.). Daudz vienkāršāk ir transportēt metāla ruļļus uz darba vietu, nekā darbnīcā velmēt milzīgu profilu sēriju. Turklāt velmēšana uz vietas nozīmē, ka pat vislielākā diametra tvertnes var izgatavot tikai ar vienu vertikālu metinājumu.
Uz vietas esošais ekvalaizers nodrošina lielāku elastību vietnes darbībām. Tā ir izplatīta izvēle tvertņu ražošanai uz vietas, kur pievienotā funkcionalitāte ļauj ražotājiem izmantot iztaisnotas spoles, lai izgatavotu cisternu klājus vai tvertnes dibenus uz vietas, tādējādi novēršot transportēšanu starp veikalu un būvlaukumu.
Rīsi. 3. Daži vertikāli ruļļi, kas integrēti uz vietas esošās tvertnes ražošanas sistēmā. Domkrats paceļ iepriekš sarullēto kārtu, neizmantojot celtni.
Dažas uz vietas veiktās darbības integrē vertikālos vālus lielākā sistēmā, tostarp griešanas un metināšanas vienības, kas apvienotas ar unikāliem domkratiem, tādējādi novēršot vajadzību pēc celtņiem uz vietas (sk. 3. attēlu).
Viss rezervuārs ir uzbūvēts no augšas uz leju, bet process sākas no nulles. Lūk, kā tas darbojas: rullis vai loksne tiek padota caur vertikāliem veltņiem tikai dažas collas no vietas, kur jāatrodas tvertnes sienai. Pēc tam siena tiek ievadīta vadotnēs, kas nes loksni, kad tā šķērso visu tvertnes apkārtmēru. Vertikālais rullis tiek apturēts, galus nogriež, sadur un metina vienu vertikālu šuvi. Pēc tam ribu elementi tiek piemetināti pie korpusa. Tālāk domkrats paceļ sarullēto čaulu uz augšu. Atkārtojiet šo procesu nākamajai kūkai zemāk.
Starp abām velmētajām sekcijām tika izgatavotas riņķveida šuves, un pēc tam uz vietas tika izgatavots tvertnes jumts – lai gan konstrukcija palika tuvu zemei, tika izgatavoti tikai divi augšējie korpusi. Kad jumts ir pabeigts, domkrati paceļ visu konstrukciju, gatavojoties nākamajam korpusam, un process turpinās bez celtņa.
Kad darbība sasniedz zemāko līmeni, plātnes tiek izmantotas. Daži lauka tvertņu ražotāji izmanto plāksnes, kas ir 3/8 līdz 1 collas biezas un dažos gadījumos pat smagākas. Protams, loksnes netiek piegādātas ruļļos un ir ierobežots garumā, tāpēc šīm apakšējām sekcijām būs vairākas vertikālas šuves, kas savienos velmētās loksnes sekcijas. Jebkurā gadījumā, izmantojot vertikālās mašīnas uz vietas, plātnes var izkraut vienā piegājienā un velmēt uz vietas tiešai izmantošanai cisternu būvniecībā.
Šī cisternu veidošanas sistēma ir materiālu apstrādes efektivitātes piemērs, kas sasniegts (vismaz daļēji) ar vertikālu velmēšanu. Protams, tāpat kā jebkura cita metode, vertikālā ritināšana nav piemērota katram lietojumam. Tās pielietojamība ir atkarīga no tā radītās apstrādes efektivitātes.
Pieņemsim, ka ražotājs uzstāda vertikālu vālu bez padeves dažādiem lietojumiem, no kuriem lielākā daļa ir maza diametra apvalki, kuriem nepieciešama iepriekšēja saliekšana (saliekot sagataves priekšējo un aizmugurējo malu, lai samazinātu nesaliektas plakanas virsmas). Šie darbi teorētiski ir iespējami uz vertikālajiem ruļļiem, taču iepriekšēja locīšana vertikālā virzienā ir daudz grūtāka. Vairumā gadījumu lielu daudzumu vertikālā velmēšana, kurai nepieciešama iepriekšēja locīšana, ir neefektīva.
Papildus problēmām ar materiālu apstrādi ražotāji ir integrējuši vertikālo ritināšanu, lai izvairītos no gravitācijas (atkal, lai izvairītos no lielu neatbalstītu apvalku izlocīšanas). Tomēr, ja darbība ietver tikai loksnes velmēšanu, kas ir pietiekami spēcīga, lai saglabātu savu formu visa velmēšanas procesa laikā, nav jēgas velmēt šo loksni vertikāli.
Arī asimetriskus darbus (ovālus un citas neparastas formas) parasti vislabāk var veidot uz horizontāliem vāliem, ja nepieciešams, ar augšējo atbalstu. Šādos gadījumos balsti ne tikai novērš noslīdēšanu gravitācijas dēļ, bet arī virza sagatavi velmēšanas cikla laikā un palīdz saglabāt apstrādājamās detaļas asimetrisko formu. Šāda darba vertikālas manipulācijas sarežģītība var noliegt visas vertikālās ritināšanas priekšrocības.
Tāda pati ideja attiecas uz konusa velmēšanu. Rotējošie konusi balstās uz berzi starp veltņiem un spiediena starpību no viena veltņa gala līdz otram. Ritiniet konusu vertikāli, un gravitācija palielinās sarežģītību. Var būt izņēmumi, taču vertikāli ritināms konuss ir nepraktisks.
Arī trīs ruļļu mašīnas ar translācijas ģeometriju izmantošana vertikālā stāvoklī parasti ir nepraktiska. Šajās mašīnās divi apakšējie ruļļi pārvietojas no vienas puses uz otru abos virzienos, bet augšējais ruļlis ir regulējams uz augšu un uz leju. Šie pielāgojumi ļauj mašīnām saliekt sarežģītas ģeometrijas un ruļļot dažāda biezuma materiālu. Vairumā gadījumu šīs priekšrocības nepalielina vertikālā ritināšana.
Izvēloties lokšņu ruļļus, ir svarīgi veikt rūpīgu un rūpīgu izpēti un ņemt vērā iekārtas paredzēto ražošanas lietojumu. Vertikālajiem vāliem ir ierobežotāka funkcionalitāte nekā tradicionālajiem horizontālajiem vāliem, taču tiem ir galvenās priekšrocības, kad runa ir par pareizu pielietojumu.
Vertikālajām plākšņu velmēšanas mašīnām parasti ir svarīgākas konstrukcijas, veiktspējas un dizaina iezīmes nekā horizontālajām plākšņu velmēšanas mašīnām. Turklāt ruļļi bieži ir pārāk lieli lietošanai, tāpēc nav nepieciešams iekļaut vainagu (un mucas vai smilšu pulksteņa efektu, kas rodas apstrādājamā detaļā, ja vainags nav pareizi pielāgots veicamajam darbam). Lietojot kopā ar atritinātājiem, tie veido plānu materiālu visām darbnīcas tvertnēm, parasti līdz 21'6″ diametrā. Daudz lielāka diametra uz lauka uzstādītas tvertnes augšējā slānī trīs vai vairāku plākšņu vietā var būt tikai viena vertikāla šuve.
Atkal, lielākā vertikālās velmēšanas priekšrocība ir situācijās, kad tvertne vai kuģis ir jābūvē vertikāli, jo gravitācija ietekmē plānākus materiālus (piemēram, līdz 1/4″ vai 5/16″). Horizontālajai ražošanai būs jāizmanto pastiprinošie gredzeni vai stabilizējoši gredzeni, lai fiksētu velmēto detaļu apaļo formu.
Vertikālo veltņu patiesā priekšrocība ir materiālu apstrādes efektivitāte. Jo mazāk manipulācijas jāveic ar ķermeni, jo mazāka iespējamība, ka tas tiks bojāts un pārstrādāts. Ņemiet vērā lielo pieprasījumu pēc nerūsējošā tērauda tvertnēm farmācijas nozarē, kas ir noslogotāka nekā jebkad agrāk. Neapstrādāta rīcība var izraisīt kosmētiskas problēmas vai, vēl ļaunāk, pasivācijas slāņa bojājumus un produkta piesārņojumu. Vertikālie ruļļi darbojas tandēmā ar griešanas, metināšanas un apdares sistēmām, lai samazinātu manipulāciju un piesārņojuma iespēju. Kad tas notiek, ražotāji var no tā gūt labumu.
FABRICATOR ir Ziemeļamerikas vadošais tērauda ražošanas un formēšanas žurnāls. Žurnāls publicē ziņas, tehniskus rakstus un veiksmes stāstus, kas ļauj ražotājiem efektīvāk veikt savu darbu. FABRICATOR darbojas nozarē kopš 1970. gada.
Tagad ir pieejama pilna digitāla piekļuve FABRICATOR, nodrošinot vieglu piekļuvi vērtīgiem nozares resursiem.
Tagad ir pieejama pilna digitālā piekļuve The Tube & Pipe Journal, nodrošinot vieglu piekļuvi vērtīgiem nozares resursiem.
Tagad ir pieejama pilna piekļuve The Fabricator en Español digitālajam izdevumam, nodrošinot vieglu piekļuvi vērtīgiem nozares resursiem.
Džordans Josts, Precision Tube Laser dibinātājs un īpašnieks Lasvegasā, pievienojas mums, lai runātu par savu…
Ievietošanas laiks: maijs-07-2023