Rýže. 1. Během válcovacího cyklu systému vertikálního podávání válců se přední hrana „ohýbá“ před ohýbacími válci. Čerstvě nařezaná zadní hrana se pak nasune přes přední hranu, umístí a svaří tak, aby vytvořila válcovaný plášť.
Každý, kdo pracuje v průmyslu zpracování kovů, pravděpodobně zná válcovací stolice, ať už se jedná o předlisovací stolice, dvouválcové tříválcové stolice, tříválcové geometrické translační stolice nebo čtyřválcové stolice. Každý z nich má svá omezení a výhody, ale jedno mají společné: válcují plechy a plechy ve vodorovné poloze.
Méně známá metoda zahrnuje rolování ve vertikálním směru. Stejně jako jiné metody má vertikální rolování svá omezení a výhody. Tyto silné stránky téměř vždy řeší alespoň jeden ze dvou problémů. Jedním z nich je vliv gravitace na obrobek během procesu válcování a druhým je neefektivnost zpracování materiálu. Vylepšení může zlepšit pracovní postup a v konečném důsledku zvýšit konkurenceschopnost výrobce.
Technologie vertikálního válcování není nová. Jeho kořeny lze vysledovat až k několika zakázkovým systémům vytvořeným v 70. letech 20. století. V devadesátých letech někteří výrobci strojů nabízeli vertikální válcovací stolice jako standardní produktovou řadu. Tato technologie byla přijata různými průmyslovými odvětvími, zejména v oblasti stavby nádrží.
Běžné nádrže a nádoby, které se často vyrábějí vertikálně, zahrnují ty, které se používají v potravinářském, mlékárenském, vinařském, pivovarnickém a farmaceutickém průmyslu; Nádrže na skladování oleje API; svařované vodní nádrže pro zemědělství nebo skladování vody. Vertikální válce výrazně snižují manipulaci s materiálem, často poskytují lepší kvalitu ohybu a efektivněji zvládají další krok montáže, vyrovnání a svařování.
Další výhoda se ukazuje tam, kde je omezená skladovací kapacita materiálu. Vertikální skladování desek nebo desek vyžaduje méně místa než skladování desek nebo desek na rovném povrchu.
Představte si obchod, ve kterém se velkoprůměrová těla nádrží (nebo „vrstvy“) válcují na vodorovných rolích. Po válcování operátoři provedou bodové svařování, spustí boční rámy a vysunou válcovaný plášť. Protože se tenká skořepina vlastní vahou prohýbá, musí být vyztužena výztuhami nebo stabilizátory nebo otočena do svislé polohy.
Tak vysoký objem operací – podávání prken z vodorovných rolí do vodorovných pouze za účelem jejich sundání po svinutí a naklonění pro stohování – může způsobit nejrůznější výrobní problémy. Díky vertikálnímu rolování obchod eliminuje veškeré mezizpracování. Listy nebo desky jsou podávány svisle a srolovány, zajištěny a poté vertikálně zvednuty pro další operaci. Při zvedání korpus tanku neodolává gravitaci, takže se vlastní vahou neprohýbá.
K určitému vertikálnímu válcování dochází u čtyřválcových strojů, zejména u menších nádrží (obvykle méně než 8 stop v průměru), které budou přepravovány po proudu a zpracovávány vertikálně. Systém 4 válců umožňuje převálcování, aby se eliminovaly neohnuté plochy (kde role uchopí plech), což je patrnější na jádrech s malým průměrem.
Vertikální válcování nádrží se ve většině případů provádí na tříválcových strojích s dvojitou upínací geometrií, podávaných z plechů nebo přímo ze svitků (tento způsob je stále častější). V těchto nastaveních operátor používá měřidlo poloměru nebo šablonu k měření poloměru oplocení. Nastavují ohýbací válce, když se dotknou přední hrany pásu, a pak znovu, když pás pokračuje v podávání. Jak cívka nadále vstupuje do svého pevně navinutého vnitřku, odpružení materiálu se zvětšuje a operátor pohybuje cívkou, aby způsobil větší ohyb, aby se kompenzoval.
Elasticita závisí na vlastnostech materiálu a typu cívky. Důležitý je vnitřní průměr (ID) cívky. Ostatní věci jsou stejné, cívka je 20 palců. ID je navinuto těsněji a má větší odskok než stejná cívka navinutá až na 26 palců. IDENTIFIKÁTOR.
Obrázek 2. Vertikální rolování se stalo nedílnou součástí mnoha instalací na poli tanků. Při použití jeřábu proces obvykle začíná v horním patře a postupuje dolů. Všimněte si jediného svislého švu na horní vrstvě.
Všimněte si však, že válcování ve vertikálních žlabech je velmi odlišné od válcování tlustého plechu na horizontálních válcích. V druhém případě operátoři pilně pracují, aby zajistili, že okraje plechu na konci válcovacího cyklu přesně lícují. Silné plechy válcované na úzké průměry jsou hůře zpracovatelné.
Při formování skořepin plechovek pomocí svislých válců podávaných z válců nemůže operátor na konci válcovacího cyklu spojit okraje k sobě, protože plech samozřejmě pochází přímo z role. Během procesu válcování má list přední okraj, ale nebude mít zadní okraj, dokud nebude odříznut z role. V případě těchto systémů se role před skutečným ohnutím role sroluje do celého kruhu a po dokončení se řeže (viz obrázek 1). Čerstvě oříznutá zadní hrana se poté nasune přes přední hranu, umístí a poté svaří, aby vytvořila válcovaný plášť.
Předohýbání a opětovné válcování u většiny strojů s rolovacím posuvem je neefektivní, což znamená, že mají často trhliny na přední a zadní hraně (podobné neohnutým plochám u válcování bez rolování). Tyto díly jsou obvykle recyklovány. Mnoho podniků však vidí šrot jako malou cenu za veškerou efektivitu manipulace s materiálem, kterou jim vertikální válce poskytují.
Některé podniky však chtějí z materiálu, který mají, vytěžit maximum, a tak se rozhodnou pro vestavěné válečkové nivelační systémy. Jsou podobné čtyřválcovým rovnačkám na linkách pro manipulaci s rolemi, pouze obrácené vzhůru nohama. Běžné konfigurace zahrnují 7válcové a 12válcové rovnačky, které používají kombinaci navíjecích, rovnacích a ohýbacích válců. Rovnací stroj nejen minimalizuje výpadky každé vadné manžety, ale také zvyšuje flexibilitu systému, tj. systém může vyrábět nejen válcované díly, ale i bramy.
Technika nivelace nemůže reprodukovat výsledky nivelačních systémů běžně používaných v servisních střediscích, ale dokáže vyrobit materiál dostatečně plochý, aby jej bylo možné řezat laserem nebo plazmou. To znamená, že výrobci mohou používat cívky jak pro vertikální válcování, tak pro řezání.
Představte si, že operátor válcovající plášť pro část plechovky dostane příkaz k odeslání hrubého kovu na plazmový řezací stůl. Poté, co bedny sroloval a poslal je po proudu, nastavil systém tak, aby rovnací stroje nebyly přiváděny přímo do vertikálních řádků. Místo toho rovnačka přivádí plochý materiál, který lze nařezat na délku, čímž se vytvoří deska pro řezání plazmou.
Po odříznutí dávky polotovarů operátor překonfiguruje systém tak, aby obnovil válcování pouzder. A protože válcuje horizontální materiál, variabilita materiálu (včetně různých úrovní pružnosti) není problém.
Ve většině oblastí průmyslové a konstrukční výroby se výrobci snaží zvýšit počet výrobních hal, aby se zjednodušila výroba a montáž na místě. Toto pravidlo však neplatí, pokud jde o výrobu velkých skladovacích nádrží a podobných velkých konstrukcí, a to především proto, že taková práce obnáší neuvěřitelné potíže při manipulaci s materiály.
Vertikální řádek s rolovacím posuvem používaný na místě zjednodušuje manipulaci s materiálem a optimalizuje celý proces výroby nádrže (viz obr. 2). Je mnohem snazší přepravovat role kovu na místo práce, než válcovat řadu obrovských profilů v dílně. Kromě toho válcování na místě znamená, že i nádrže s největším průměrem lze vyrobit pouze jedním vertikálním svarem.
Ekvalizér na místě poskytuje větší flexibilitu pro operace na místě. Je to běžná volba pro výrobu nádrží na místě, kde přidaná funkčnost umožňuje výrobcům používat narovnané cívky k výrobě palub nádrží nebo dna nádrží na místě, čímž se eliminuje přeprava mezi obchodem a staveništěm.
Rýže. 3. Některé vertikální role integrované do systému výroby nádrží na místě. Zvedák zvedá dříve svinutý kurz bez použití jeřábu.
Některé operace na místě integrují vertikální řádky do většího systému, včetně řezacích a svařovacích jednotek kombinovaných s jedinečnými zvedáky, což eliminuje potřebu jeřábů na místě (viz obrázek 3).
Celá nádrž je postavena shora dolů, ale proces začíná od nuly. Funguje to takto: Role nebo list je podáván přes vertikální válce jen několik palců od místa, kde by měla být stěna nádrže. Stěna je pak přiváděna do vodítek, které nesou list při průchodu po celém obvodu nádrže. Vertikální role se zastaví, konce se odříznou, zapíchnou a svaří se jediný svislý šev. Poté jsou prvky žeber přivařeny k plášti. Dále zvedák zvedne srolovanou skořepinu. Opakujte postup pro další koláč níže.
Mezi dvěma válcovanými sekcemi byly provedeny obvodové svary a na místě byla vyrobena střecha nádrže – ačkoli konstrukce zůstala blízko země, byly vyrobeny pouze dva horní skořepiny. Jakmile je střecha hotová, zvedáky zvednou celou konstrukci v rámci přípravy na další skořepinu a proces pokračuje – vše bez jeřábu.
Když operace dosáhne nejnižší úrovně, do hry vstupují desky. Někteří výrobci polních nádrží používají desky o tloušťce 3/8 až 1 palce a v některých případech dokonce těžší. Plechy se samozřejmě nedodávají v rolích a mají omezenou délku, takže tyto spodní části budou mít několik svislých svarů spojujících části válcovaného plechu. V každém případě pomocí vertikálních strojů na místě mohou být desky vyloženy najednou a srolovány na místě pro přímé použití při stavbě nádrží.
Tento systém stavby nádrží je příkladem efektivity manipulace s materiálem dosažené (alespoň částečně) vertikálním válcováním. Samozřejmě, stejně jako každá jiná metoda, vertikální rolování není vhodné pro každou aplikaci. Jeho použitelnost závisí na efektivitě zpracování, kterou vytváří.
Předpokládejme, že výrobce instaluje vertikální řádky bez posuvu pro různé aplikace, z nichž většinu tvoří pouzdra o malém průměru, která vyžadují předběžné ohýbání (ohýbání přední a zadní hrany obrobku, aby se minimalizovaly neohnuté rovné povrchy). Tyto práce jsou teoreticky možné na vertikálních rolích, ale předohýbání ve vertikálním směru je mnohem obtížnější. Ve většině případů je vertikální válcování velkých množství, které vyžaduje předběžné ohýbání, neefektivní.
Kromě problémů s manipulací s materiálem výrobci integrovali vertikální posouvání, aby se vyhnuli gravitaci (opět kvůli zamezení ohýbání velkých nepodepřených skořepin). Pokud však operace zahrnuje pouze válcování listu dostatečně silného na to, aby si zachoval svůj tvar během celého procesu válcování, nemá smysl válcovat tento plech svisle.
Také asymetrické zakázky (ovály a jiné neobvyklé tvary) se obvykle nejlépe vytvářejí na horizontálních řádcích, s horní podpěrou, pokud je to požadováno. V těchto případech podpěry nejen zabraňují prohýbání vlivem gravitace, ale vedou obrobek během válcovacího cyklu a pomáhají udržovat asymetrický tvar obrobku. Složitost vertikální manipulace s takovou prací může negovat všechny výhody vertikálního rolování.
Stejná myšlenka platí pro válcování kuželů. Rotující kužely se spoléhají na tření mezi válečky a tlakový rozdíl od jednoho konce válečku k druhému. Rolujte kužel vertikálně a gravitace přidá složitost. Mohou existovat výjimky, ale pro všechny záměry a účely je vertikální rolovací kužel nepraktický.
Použití tříválcového stroje s translační geometrií ve vertikální poloze je také obvykle nepraktické. U těchto strojů se dva spodní válce pohybují ze strany na stranu v obou směrech, zatímco horní válec je nastavitelný nahoru a dolů. Tyto úpravy umožňují strojům ohýbat složité geometrie a válcovat materiál různých tlouštěk. Ve většině případů se tyto výhody vertikálním rolováním nezvýší.
Při výběru rolí plechů je důležité provést pečlivý a důkladný průzkum a vzít v úvahu zamýšlené výrobní použití stroje. Vertikální řádky mají omezenější funkčnost než tradiční horizontální řádky, ale nabízejí klíčové výhody, pokud jde o správnou aplikaci.
Vertikální válcovací stroje na plechy mají obecně zásadnější design, výkon a konstrukční vlastnosti než stroje na horizontální válcování plechů. Kromě toho jsou role často pro danou aplikaci příliš velké, což eliminuje potřebu zahrnout korunku (a efekt sudu nebo přesýpacích hodin, ke kterému dochází v obrobku, když korunka není správně nastavena pro vykonávanou práci). Při použití ve spojení s odvíječi tvoří tenký materiál pro celé dílenské nádrže, typicky do průměru 21'6″. Horní vrstva mnohem většího průměru nádrže instalované na místě může mít pouze jeden svislý svar namísto tří nebo více desek.
Opět platí, že největší výhoda vertikálního válcování je v situacích, kdy je třeba nádrž nebo plavidlo postavit vzpřímeně kvůli účinku gravitace na tenčí materiály (například až do 1/4″ nebo 5/16″). Horizontální výroba bude vyžadovat použití výztužných kroužků nebo stabilizačních kroužků pro upevnění kulatého tvaru válcovaných dílů.
Skutečná výhoda vertikálních válců spočívá v efektivitě manipulace s materiálem. Čím méně manipulace s tělem musíte provést, tím menší je pravděpodobnost jeho poškození a přepracování. Vezměte v úvahu vysokou poptávku po nádržích z nerezové oceli ve farmaceutickém průmyslu, který je rušnější než kdy jindy. Hrubé zacházení může vést ke kosmetickým problémům nebo v horším případě poškození pasivační vrstvy a kontaminaci produktu. Vertikální válce pracují v tandemu s řezacími, svařovacími a dokončovacími systémy, aby se snížila možnost manipulace a kontaminace. Když se to stane, producenti z toho mohou těžit.
FABRICATOR je přední severoamerický časopis pro výrobu a tváření oceli. Časopis publikuje novinky, technické články a příběhy o úspěchu, které výrobcům umožňují dělat jejich práci efektivněji. FABRICATOR působí v oboru od roku 1970.
Nyní je k dispozici plný digitální přístup k FABRICATOR, který poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Nyní je k dispozici plně digitální přístup k The Tube & Pipe Journal, který poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Nyní je k dispozici plný přístup k digitální edici The Fabricator en Español, která poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Jordan Yost, zakladatel a majitel Precision Tube Laser v Las Vegas, se k nám připojuje, aby hovořil o jeho…
Čas odeslání: květen-07-2023