Automatický válcovací stroj Úvod

Automatický mechanismus a ovládání

Pro tváření kruhů s tvarovanými průřezy má svislá válcovací stolice dva hlavní válce, jeden trn a několik zadržovacích válců. Tyto role mají na sobě vytvarované tvary, které odpovídají konečnému tvaru prstence produktu. To znamená, že by bylo nutné vyměnit válce za ty, které splňují příslušné obrobky. Při kruhovém válcování závisely všechny jeho operace do značné míry na instinktech a zkušenostech kvalifikovaných pracovníků. A na příslušných jednotkách, jako je hydraulická jednotka, nebyly připojeny žádné senzory ke snímání takových údajů, jako jsou polohy a tlaky, a nebylo možné provést analýzu a ověření podmínek válcování.

U vertikálních prstencových mlýnů s ručním typem musely být všechny procesy včetně příprav před válcováním prováděny ručně kvalifikovanými pracovníky a vyskytovaly se takové problémy, jako je variabilita válcování a obtížné předávání dovedností dalším generacím. Vzhledem k tomu, že se zvyšují nároky na vysoce přesné válcované kroužky v blízkosti sítě, bude se jako problém představovat formulace know-how na vysoké úrovni válcování.

Na základě těchto problémů s manuálními vertikálními válcovacími tratěmi jsme vyvinuli automatizovanou vertikální válcovací stolici. Je popsána jeho mechanická konstrukce a obsah ovládání.

Tabulka 3-1 ukazuje hlavní specifikaci VRRM a obr. 3-1 ukazuje celkový vzhled stroje.

Tabulka 3-2 ukazuje srovnání hlavních mechanických konstrukcí mezi VRRM a ruční svislou válcovací stolicí. Ačkoli základní mechanická konstrukce VRRM je podobná konstrukci ruční vertikální válcovací stolice, pro účely automatizace mohou takové změny, jako je jiné zařízení než tlakový válec, posunout své polohy pomocí hydraulických nebo převodových motorů a přidaly různé senzory byl vyroben.

Jedním z nejdůležitějších mechanických rozdílů od ruční válcovací stolice pro vertikální prstence je to, že byla přidána funkce měření vnějšího průměru prstence. Tohoto cíle bylo dosaženo s jedním z několika omezovacích válců, které fungují jako měřicí válec vnějšího průměru prstence, který bude na rozdíl od ostatních zadržovacích válců v neustálém kontaktu s průměrem prstence během válcování prstenců, a bude měřit vnější průměr prstence. Po dosažení konečné polohy vnějšího průměru prstenu bude tento válec automaticky zafixován a bude fungovat stejně jako ostatní zádržné válečky. Tabulka 3-3 ukazuje srovnání mezi VRRM a manuální svislou válcovací stolicí, pokud jde o automatizaci řízení, a jsou vysvětleny podrobnosti příslušných položek.

Nastavení příslušných poloh válců používalo měřicí kroužek při každé výměně válců, což vyžadovalo pracovní sílu a dovednosti pracovníka v minulosti. Bylo to provedeno tak, že cílové polohy jsou automaticky počítány ze vstupních dat, jako jsou průměry válců, a že se válce pohybují do příslušných poloh v režimu automatické přípravy.

Mechanismus pro měření vnějšího průměru kroužku kontaktního typu umožňuje měření vnějšího průměru kroužku v reálném čase, které se používá pro řízení automatického válcování.

Servoventil se používá pro ovládání tlakového válce, což umožňuje vysoce přesnou kontrolu polohy a rychlosti zpětné vazby.

Válcování prstenů se v minulosti vyrábělo ručně, v závislosti na dovednostech pracovníků, a opakovatelnost válcování prstenců byla nevyzpytatelná, produkt se u jednotlivých pracovníků lišil, i když prsteny, které se mají válcovat, byly stejné. VRRM byl vytvořen tak, aby nastavení různých válcovacích vzorů buď automaticky, nebo zadáváním dat bylo snadné, a aby bylo možné opakovat data nastavení válcování uložená podle čísla položky. Jinými slovy, VRRM může umožnit automatické válcování s vysokou schopností opakování nezávisle na dovednostech pracovníků.

Na příslušné části mlýna jsou také namontovány snímač polohy, snímač tlaku a ampérmetr motoru, aby se zobrazila obrazovka monitorování stavu (obr. 3-2) a graf trendů (obr. 3-3), což vede ke snazšímu zkoumání příčin válcování selhání a zkrácení doby řešení problémů.

Trendový graf lze použít nejen k diagnostice poruch, ke shromažďování podrobných dat o válcování za válcování. To pomůže při kvantitativní analýze a ověřování různých průběžných údajů a při formulaci průběžného know-how.

Vertikální válcovací stolice může válcovat asymetrické tvary prstenů i symetrické tvary prstenů. Existuje však problém, že rozdíl obvodové rychlosti bude generován mezi pravými / levými asymmovými body etricity. Společnost VRRM se zabývala vadami válcování z tohoto problému rozdílu obvodových rychlostí pomocí hnacího motoru s proměnlivou rychlostí otáček pro jeden ze dvou hlavních válců.

Optimalizace tvaru polotovaru a podmínek válcování prstence

Sekvence výroby je v zásadě podobná té, která používá horizontální válcovací stolici pro konečné tváření tvarovaných kruhových průřezů.

I v případě, že se pro konečné tváření použije svislá válcovací stolice, bude ve většině případů vyžadováno předválcování. Předválcovací stroj může být vodorovný nebo svislý. Počet procesů předválcování ve tváření válcovacích stolic se svislým prstencem však může být menší než počet při tváření ve válcovnách s vodorovným prstencem a v zásadě proces dokončí pouze jedno předválcování. Tvar \"polotovaru \", který byl vytvořen v tomto procesu předválcování, by výrazně ovlivnil tvarování a přesnost konečného tváření pomocí VRRM, a je důležité optimalizovat tvar polotovaru.

V současném výrobním procesu tvarovaných prstenců s průřezem se musí provádět opakované zkoušky předválcování a konečného válcování, aby se určily optimální tvary válců a prázdné tvary. Taková řada procesu testování, úpravy a testování vyžaduje spoustu času, úsilí a nákladů.

Kromě automatizace svislé válcovací stolice je tedy zapotřebí formulace nového know-how pro optimalizaci tvaru polotovaru. Souběžně s dokončením plně automatické vertikální prstencové válcovací stolice byly na základě analytické simulační technologie deformace kontury vytvořeny know-how pro válcování na vysoké úrovni, včetně optimalizace tvarů polotovaru a podmínek válcování prstence. průřezu prstenců (obr. 4-2) a na výsledcích simulací. Tato formulace válcovacího know-how pomocí simulací umožnila snížit počet zkušebních válců a očekává se snížení nákladů na opravy válců, materiál a práci.

Výsledky zkušebního válcování

Jsou uvedeny příklady válcování tvarovaného prstence s průřezem pomocí VRRM. Návrhový tvar konečného prstence byl, jak ukazuje obr. 5-1, tvarovaný na vnějším průměru a rovný na vnitřním průměru; prsten ve tvaru bubnu, s větším vnějším průměrem φ429 mm, menším vnějším průměrem φ383 mm, vnitřním průměrem φ316 mm, šířkou 220 mm a hmotností kolem 90 kg. Jedná se o tvar, který by horizontální válcovací stolice měla při vytváření příruby na velkém vnějším průměru velké potíže.

Tento polotovar byl vytvořen horizontální válcovací stolicí jako předválcovacím strojem.

Obr. 5-3 zobrazuje tvar válcovaného prstence po konečném válcování svislou válcovací stolicí. Protože tváření příruby na velkém vnějším průměru ve tváření polotovaru bylo nedostatečné, došlo k významnému podvýplnění příruby konečného válcovaného prstence. To naznačuje, že tváření polotovaru předválcovacím strojem by výrazně ovlivnilo konečné tváření prstence.