riž. 1. Med ciklom valjanja navpičnega podajalnega sistema z valji se vodilni rob "upogne" pred upogibnimi valji. Sveže odrezan zadnji rob se nato natakne čez vodilni rob, namesti in zvari, da se oblikuje zvita lupina.
Vsakdo, ki dela v kovinski industriji, je verjetno seznanjen z valjarnami, ne glede na to, ali gre za mline s prednipom, trivaljne mline z dvojno zarezo, trivaljne geometrijske translacijske mline ali štirivaljne mline. Vsak od njih ima svoje omejitve in prednosti, skupno pa jim je eno: liste in plošče valjajo v vodoravnem položaju.
Manj znana metoda vključuje pomikanje v navpični smeri. Tako kot druge metode ima tudi navpično drsenje svoje omejitve in prednosti. Te prednosti skoraj vedno rešijo vsaj eno od dveh težav. Eden od njih je vpliv gravitacije na obdelovanec med postopkom valjanja, drugi pa je neučinkovitost obdelave materiala. Izboljšave lahko izboljšajo potek dela in na koncu povečajo konkurenčnost proizvajalca.
Tehnologija navpičnega valjanja ni nova. Njegove korenine lahko izsledimo v več sistemih po meri, ustvarjenih v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Do devetdesetih let prejšnjega stoletja so nekateri proizvajalci strojev ponujali vertikalne valjarne kot standardno linijo izdelkov. To tehnologijo so sprejele različne industrije, zlasti na področju izdelave rezervoarjev.
Običajni rezervoarji in posode, ki se pogosto proizvajajo navpično, vključujejo tiste, ki se uporabljajo v prehrambeni, mlečni, vinski, pivovarski in farmacevtski industriji; API rezervoarji za shranjevanje olja; varjeni rezervoarji za vodo za kmetijstvo ali skladiščenje vode. Navpični zvitki bistveno zmanjšajo rokovanje z materialom, pogosto zagotavljajo boljšo kakovost upogibanja in učinkoviteje izvajajo naslednji korak sestavljanja, poravnave in varjenja.
Druga prednost se pokaže tam, kjer je skladiščna zmogljivost materiala omejena. Navpično skladiščenje plošč ali plošč zahteva manj prostora kot skladiščenje plošč ali plošč na ravni površini.
Razmislite o trgovini, v kateri se telesa rezervoarjev (ali »plasti«) velikega premera valjajo na vodoravnih zvitkih. Po valjanju operaterji izvedejo točkovno varjenje, spustijo stranske okvirje in podaljšajo valjano lupino. Ker se tanka lupina povesi pod lastno težo, jo je treba okrepiti z ojačitvami ali stabilizatorji ali zasukati v navpični položaj.
Tako velik obseg operacij – podajanje desk iz vodoravnih v vodoravne zvitke samo za odstranitev po valjanju in nagibanje za zlaganje – lahko povzroči najrazličnejše težave pri proizvodnji. Zahvaljujoč navpičnemu drsenju trgovina odpravlja vse vmesne obdelave. Listi ali plošče se podajajo navpično in zvijejo, pritrdijo, nato pa dvignejo navpično za naslednjo operacijo. Pri dvigovanju se trup rezervoarja ne upira gravitaciji, zato se ne upogne pod lastno težo.
Nekaj navpičnega valjanja se pojavi pri strojih s štirimi valji, zlasti pri manjših rezervoarjih (običajno s premerom manj kot 8 čevljev), ki bodo odpremljeni navzdol in obdelani navpično. 4-valjni sistem omogoča ponovno valjanje, da se odpravijo neupognjene ravnine (kjer se zvitki oprimejo pločevine), kar je bolj opazno pri jedrih z majhnim premerom.
V večini primerov se vertikalno valjanje rezervoarjev izvaja na strojih s tremi valji z dvojno vpenjalno geometrijo, ki se napajajo iz kovinskih plošč ali neposredno iz tuljav (ta metoda postaja vse pogostejša). Pri teh nastavitvah operater uporablja merilnik polmera ali predlogo za merjenje polmera ograje. Prilagodijo upogibne valje, ko se dotaknejo sprednjega roba koprene, nato pa znova, ko se koprena še naprej podaja. Ko bobin še naprej vstopa v svojo tesno navito notranjost, se vzmetni povratni učinek materiala poveča in operater premakne bobin, da povzroči več upogibanja kot kompenzacijo.
Elastičnost je odvisna od lastnosti materiala in vrste tuljave. Notranji premer (ID) tuljave je pomemben. Pri drugih enakih pogojih je tuljava 20 palcev. ID je navit tesneje in ima večji odboj kot enaka tuljava, navita do 26 palcev. IDENTIFIKATOR.
Slika 2. Navpično drsenje je postalo sestavni del številnih instalacij rezervoarjev. Pri uporabi žerjava se postopek običajno začne v zgornjem nadstropju in se nadaljuje navzdol. Opazite edini navpični šiv na zgornji plasti.
Upoštevajte pa, da se valjanje v navpičnih koritih zelo razlikuje od valjanja debele plošče na vodoravnih valjih. V slednjem primeru se operaterji marljivo trudijo zagotoviti, da se robovi pločevine na koncu cikla valjanja natančno ujemata. Debele plošče, valjane na ozke premere, je manj mogoče predelati.
Pri oblikovanju ohišij pločevink z navpičnimi zvitki, ki se podajajo z valja, operater ne more združiti robov na koncu valjarnega cikla, ker seveda pride list neposredno iz zvitka. Med postopkom valjanja ima plošča vodilni rob, zadnjega roba pa ne bo imela, dokler ni odrezana iz zvitka. V primeru teh sistemov se zvitek zvije v polni krog, preden je zvitek dejansko upognjen, nato pa se po zaključku razreže (glej sliko 1). Sveže odrezan zadnji rob se nato natakne čez vodilni rob, se namesti in nato zvari, da se oblikuje zvita lupina.
Predhodno upogibanje in ponovno valjanje pri večini strojev z valjčnim podajanjem je neučinkovito, kar pomeni, da imajo pogosto zlome na sprednjih in zadnjih robovih (podobno kot neupognjene plošče pri valjanju brez valjanja). Ti deli se običajno reciklirajo. Vendar številna podjetja vidijo odpadke kot majhno ceno za vso učinkovitost ravnanja z materialom, ki jim jo zagotavljajo navpični valji.
Nekatera podjetja pa želijo kar najbolje izkoristiti material, ki ga imajo, zato se odločijo za vgradne valjčne nivelirne sisteme. Podobni so ravnalnikom s štirimi valji na linijah za obdelavo zvitkov, le da so obrnjeni na glavo. Običajne konfiguracije vključujejo 7-valjne in 12-valjne ravnalnike, ki uporabljajo kombinacijo prevzemnih, ravnalnih in upogibnih valjev. Ravnalni stroj ne le zmanjša izpad vsakega okvarjenega tulca, ampak tudi poveča fleksibilnost sistema, kar pomeni, da sistem lahko proizvaja ne samo valjane dele, ampak tudi plošče.
Tehnika niveliranja ne more reproducirati rezultatov sistemov za niveliranje, ki se običajno uporabljajo v servisnih centrih, lahko pa proizvede dovolj raven material, da ga lahko režete z laserjem ali plazmo. To pomeni, da lahko proizvajalci uporabljajo tuljave za navpično valjanje in rezanje.
Predstavljajte si, da operater, ki valja ohišje za del pločevinke, prejme ukaz, naj pošlje surovo kovino na mizo za plazemsko rezanje. Ko je zaboje zvil in jih poslal navzdol, je sistem nastavil tako, da se stroji za ravnanje ne dovajajo neposredno v navpične vijuge. Namesto tega ravnalnik dovaja ploščat material, ki ga je mogoče razrezati na določeno dolžino in ustvari ploščo za plazemsko rezanje.
Po rezanju serije surovcev operater ponovno konfigurira sistem za nadaljevanje zvijanja tulcev. In ker valja vodoravni material, variabilnost materiala (vključno z različnimi stopnjami elastičnosti) ni problem.
Na večini področij industrijske in konstrukcijske proizvodnje si proizvajalci prizadevajo povečati število tovarniških prostorov, da bi poenostavili izdelavo in montažo na kraju samem. To pravilo pa ne velja, ko gre za izdelavo velikih rezervoarjev in podobnih velikih konstrukcij, predvsem zato, ker je takšno delo povezano z neverjetnimi težavami pri rokovanju z materiali.
Navpični valj, ki se uporablja na mestu, poenostavlja ravnanje z materialom in optimizira celoten postopek izdelave rezervoarja (glejte sliko 2). Veliko lažje je transportirati zvitke kovine na delovišče kot valjati niz ogromnih profilov v delavnici. Poleg tega valjanje na kraju samem pomeni, da je mogoče tudi rezervoarje z največjim premerom izdelati s samo enim navpičnim zvarom.
Izenačevalnik na mestu zagotavlja večjo prilagodljivost pri delovanju na mestu. To je pogosta izbira za izdelavo rezervoarjev na kraju samem, kjer dodana funkcionalnost proizvajalcem omogoča uporabo izravnanih tuljav za izdelavo krovov rezervoarjev ali dna rezervoarjev na mestu, s čimer se odpravi transport med trgovino in gradbiščem.
riž. 3. Nekaj navpičnih zvitkov, integriranih v sistem za proizvodnjo rezervoarjev na kraju samem. Dvigalka dvigne predhodno zvito plast brez uporabe žerjava.
Nekatere operacije na kraju samem integrirajo navpične pasove v večji sistem, vključno z rezalnimi in varilnimi enotami v kombinaciji z edinstvenimi dvigalkami, kar odpravlja potrebo po žerjavih na mestu (glejte sliko 3).
Celoten rezervoar je zgrajen od zgoraj navzdol, vendar se postopek začne od začetka. Takole deluje: zvitek ali plošča se poda skozi navpične valje le nekaj centimetrov od mesta, kjer bi morala biti stena rezervoarja. Stena se nato napelje v vodila, ki nosijo pločevino, ko gre po celotnem obodu rezervoarja. Navpični zvitek se ustavi, konci se odrežejo, zabodejo in zvarijo en navpični šiv. Nato so elementi reber privarjeni na lupino. Nato dvigalec dvigne zvito školjko navzgor. Postopek ponovite za naslednjo torto spodaj.
Med obema valjanima odsekoma so bili izdelani obodni zvari, nato pa je bila na kraju samem izdelana streha rezervoarja – čeprav je konstrukcija ostala blizu tal, sta bili izdelani samo zgornji dve lupini. Ko je streha končana, dvigalke dvignejo celotno konstrukcijo v pripravah na naslednjo lupino in postopek se nadaljuje – vse brez žerjava.
Ko delovanje doseže najnižjo raven, pridejo v poštev plošče. Nekateri proizvajalci poljskih rezervoarjev uporabljajo plošče, ki so debele od 3/8 do 1 palca in v nekaterih primerih celo težje. Pločevine seveda niso dobavljene v zvitkih in so omejene po dolžini, zato bodo ti spodnji deli imeli več navpičnih zvarov, ki povezujejo dele zvite pločevine. V vsakem primeru je mogoče plošče z navpičnimi stroji na mestu raztovoriti v enem zamahu in zvaljati na mestu za neposredno uporabo pri gradnji rezervoarjev.
Ta sistem gradnje rezervoarja je primer učinkovitosti ravnanja z materialom, ki se (vsaj delno) doseže z navpičnim valjanjem. Seveda, kot katera koli druga metoda, navpično drsenje ni primerno za vsako aplikacijo. Njegova uporabnost je odvisna od učinkovitosti obdelave, ki jo ustvarja.
Predpostavimo, da proizvajalec namesti navpični pas brez podajanja za različne aplikacije, ki so večinoma ohišja z majhnim premerom, ki zahtevajo predhodno upogibanje (upogibanje vodilnega in zadnjega roba obdelovanca, da se zmanjša neupognjena ravna površina). Ta dela so teoretično možna na navpičnih zvitkih, vendar je predkrivljanje v navpični smeri veliko težje. V večini primerov je navpično valjanje velikih količin, ki zahteva predhodno upogibanje, neučinkovito.
Poleg težav z ravnanjem z materialom so proizvajalci vključili navpično drsenje, da bi se izognili gravitaciji (spet, da bi se izognili upogibanju velikih nepodprtih lupin). Vendar, če postopek vključuje samo valjanje pločevine, ki je dovolj močna, da obdrži svojo obliko med celotnim postopkom valjanja, nima smisla valjati pločevine navpično.
Poleg tega je asimetrična opravila (ovalne in druge nenavadne oblike) običajno najbolje oblikovati na vodoravnih pasovih, po želji z zgornjo podporo. V teh primerih podpore ne le preprečujejo povešanje zaradi gravitacije, ampak vodijo obdelovanec med ciklom valjanja in pomagajo ohranjati asimetrično obliko obdelovanca. Zapletenost navpičnega upravljanja s takšnim delom lahko izniči vse prednosti navpičnega drsenja.
Ista ideja velja za kotaljenje stožca. Vrtljivi stožci so odvisni od trenja med valji in razlike v tlaku od enega konca valja do drugega. Stožec zavrtite navpično in gravitacija bo dodatno zapletla. Morda obstajajo izjeme, vendar je za vse namene navpično drseči stožec nepraktičen.
Tudi uporaba trivaljnega stroja s translacijsko geometrijo v navpičnem položaju je običajno nepraktična. Pri teh strojih se dva spodnja valja premikata od strani do strani v obe smeri, medtem ko je zgornji valj nastavljiv navzgor in navzdol. Te prilagoditve omogočajo strojem upogibanje zapletenih geometrij in valjanje materiala različnih debelin. V večini primerov se te prednosti ne povečajo z navpičnim drsenjem.
Pri izbiri zvitkov pločevine je pomembno opraviti skrbno in temeljito raziskavo ter upoštevati namen proizvodne uporabe stroja. Navpični pasovi imajo bolj omejeno funkcionalnost kot tradicionalni horizontalni pasovi, vendar ponujajo ključne prednosti, ko gre za pravilno uporabo.
Stroji za navpično valjanje plošč imajo na splošno bolj temeljno zasnovo, zmogljivost in oblikovne značilnosti kot stroji za vodoravno valjanje plošč. Poleg tega so zvitki pogosto preveliki za uporabo, kar odpravlja potrebo po vključitvi krone (in učinka soda ali peščene ure, ki se pojavi v obdelovancu, ko krona ni pravilno prilagojena za opravljeno delo). Če se uporabljajo v povezavi z odvijalci, tvorijo tanek material za celotne delavniške rezervoarje, običajno s premerom do 21'6″. Zgornji sloj rezervoarja veliko večjega premera, nameščenega na terenu, ima lahko samo en navpični zvar namesto treh ali več plošč.
Še enkrat, največja prednost navpičnega valjanja je v situacijah, ko je treba rezervoar ali posodo zgraditi pokonci zaradi učinka gravitacije na tanjše materiale (na primer do 1/4″ ali 5/16″). Horizontalna proizvodnja bo zahtevala uporabo ojačitvenih obročev ali stabilizacijskih obročev za pritrditev okrogle oblike valjanih delov.
Prava prednost vertikalnih valjev je v učinkovitosti rokovanja z materialom. Manj ko boste morali posegati s telesom, manjša je verjetnost, da se poškoduje in predela. Upoštevajte veliko povpraševanje po rezervoarjih iz nerjavečega jekla v farmacevtski industriji, ki je bolj obremenjena kot kdaj koli prej. Grobo ravnanje lahko povzroči kozmetične težave ali še huje, poškodbo pasivne plasti in kontaminacijo izdelka. Navpični zvitki delujejo v tandemu s sistemi za rezanje, varjenje in končno obdelavo, da zmanjšajo možnost manipulacije in kontaminacije. Ko se to zgodi, imajo lahko proizvajalci koristi od tega.
FABRICATOR je vodilna revija za proizvodnjo in oblikovanje jekla v Severni Ameriki. Revija objavlja novice, tehnične članke in zgodbe o uspehu, ki proizvajalcem omogočajo učinkovitejše delo. FABRICATOR je v industriji že od leta 1970.
Zdaj je na voljo popoln digitalni dostop do FABRICATOR-ja, ki omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Zdaj je na voljo popoln digitalni dostop do The Tube & Pipe Journal, ki omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Zdaj je na voljo popoln dostop do digitalne izdaje The Fabricator en Español, ki omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Jordan Yost, ustanovitelj in lastnik podjetja Precision Tube Laser v Las Vegasu, se nam pridruži, da bi spregovoril o svojem...
Čas objave: maj-07-2023