Преимущества высокоскоростной машины волочения проволоки: производительность, стоимость и качество проволоки

Оборудование для волочения проволоки

Более быстрая линия окупается только в том случае, если отдача, матрицы, охлаждение и намотка соответствуют ей. Вот где выгоды действительно проявляются, и где они незаметно исчезают.

Возьмем два завода, тянущие одну и ту же низкоуглеродистую проволоку диаметром 2,2 мм для производства гвоздей. Первый работает на обычной шкивной машине со скоростью примерно 8 м/с. Второй управляет прямолинейной машиной со скоростью 15 м/с с замкнутым контуром регулирования натяжения. Второй завод не просто удваивает свою производительность, но производит на 40–60 процентов больше тоннажа в смену при той же численности персонала, потребляет меньше электроэнергии на тонну и отгружает катушки, которые подаются на гвоздезабивной пресс, без присутствия оператора на выходе.

Это честная версия ответа. Преимущества высокоскоростной волочильной машины заключаются в совместной работе всей линии, а не в более быстром вращении шпиля. Геометрия блока, последовательность штампов, охлаждение, смазка, натяжение отдачи и синхронизация приемного устройства должны быть рассчитаны с учетом новой скорости. Когда какой-либо из них не работает, обещанная мощность возвращается в виде поломки матрицы, следов скольжения и незапланированных остановок вместо готовой проволоки.

Что на самом деле меняет высокая скорость в цехах

При повышении скорости линии перемещаются сразу пять вещей, и в цитате обычно обсуждается только первая.

Производительность за смену. Тот же экипаж производит больше готового тоннажа, поскольку машина больше не является ограничением.
Энергия на тонну. Прямые сервоприводы устраняют потери в ремне и коробке передач, а двигатель остается ближе к рабочему диапазону.
Стоимость работ за тонну. Один оператор следит за одной линией, независимо от того, работает ли она со скоростью 8 м/с или 16 м/с, поэтому фонд заработной платы распределяется на большее количество килограммов.
Площадь помещения на тонну. Меньше веретен и более короткие проходы при той же годовой производительности, что важно, когда здание уже заполнено.
Качество упаковки. Стабильное натяжение натяжения обеспечивает более прочные катушки, а более прочные катушки сокращают количество переналадок на последующих этапах производства.

Последние два пункта редко учитываются при расчете окупаемости, но зачастую именно они убеждают завод вывести из эксплуатации две старые машины и заменить их одной.

Откуда берется скорость

Скорость линии является системным свойством. Четыре подсистемы решают, можно ли использовать цифру на паспортной табличке в производстве.

Привод и трансмиссия

Сервопривод с прямым приводом снимает ремень и коробку передач между двигателем и кабестаном. Меньшее количество изнашиваемых деталей означает меньшую вибрацию, более быстрое ускорение для набора скорости и стабильную скорость при изменении нагрузки на матрицу во время смены. Потери в коробке передач также исчезают из счетов за электроэнергию, что немаловажно для машины, работающей 6000 часов в год.

Охлаждение и смазка

Выделение тепла растет быстрее, чем скорость. График штамповки, работающий на скорости 8 м/с, может вывести проволоку за пределы допуска при скорости 15 м/с. Маршруты с резервуарами для воды справляются с нагрузкой с помощью затопленных фильер и фильтрации большого объема, тогда как сухие маршруты зависят от держателей матриц с водяным охлаждением и стабильной пленки смазочного порошка.

Последовательность штампов и сокращение

Снижение за проход — это тихий предел скорости. Сохраните старый график штамповки и увеличьте скорость, и проволока выйдет из последнего шпиля горячей, слегка овальной и с удлинением, которое не выдержит следующего процесса.

Выплата и получение

Скачки напряжения в момент выигрыша — наиболее распространенная причина, по которой быстрая линия ведет себя так же, как медленная. Отжимная стойка со слабым контролем натяжения позволяет проволоке провисать, а затем туго затягивается; блок реагирует и диаметр блуждает. С другой стороны, натяжитель должен точно соответствовать скорости лески, иначе катушка станет мягкой и запутается.

Стоимость, маршрут и расчет окупаемости

Высокоскоростная машина стоит дороже, чем медленная, поэтому значение имеет стоимость готовой тонны, а не цена в счете. Энергия, труд, потребление штампов, время простоя и лом — все это находится внутри него и движется в разных направлениях в зависимости от маршрута рисования.

Ориентировочные диапазоны только для ознакомления; Полезная скорость зависит от марки проволоки, формы матрицы, размера катушки и последующего процесса.
Рисование маршрута	Типичная скорость линии	Лучше всего подходящий провод	Выгода, которая проявляется в первую очередь	Что посмотреть
Низкоскоростной шкив	3-6 м/с	Легкая перерисовка, небольшие партии.	Низкие капитальные затраты, простая установка	Потолок производительности, трудозатрат на тонну
Обычный шкив	6-10 м/с	Обычная низкоуглеродистая сталь	Баланс затрат и выпуска	Контроль скольжения, износ штампа
Прямолинейный, многоходовой	10-20 м/с	Гвоздь проволока, сетчатая проволока	Самая высокая производительность на оператора	Охлаждающая нагрузка, напряжение при запуске
Резервуар для воды, мокрый	до 12 м/с	Нержавеющая и тонкая проволока	Качество поверхности и отвод тепла	Управление жидкостью, фильтрация
Перевернутый	8-15 м/с	Стержень к средней проволоке	Компактность, простота обращения с катушками	Состояние пола, логистика рулонов

Две цифры определяют размер окупаемости. Энергия на тонну падает, когда потери ниже и двигатель работает вблизи своего эффективного диапазона. Стоимость штампа и расходных материалов на тонну ведет себя по-разному: быстрая линия может использовать штампы быстрее в абсолютном выражении, но стоимость тонны часто падает, поскольку производительность между сменами штампов выше.

Качество проволоки и выход продукции после переработки

Выигрыш в качестве от скорости реален, но условен. Стабильная, быстрая линия с правильным охлаждением производит проволоку постоянного диаметра и чистой поверхности. Нестабильная быстрая линия приводит к появлению блестящих пятен, царапин и овальной проволоки, и эта проволока скорее застревает на следующей машине, чем на продукте.

Эффект наиболее выражен там, где рисунок подпитывает другой процесс в том же здании. Гвоздерезные станки, ткацкие станки и сварочные линии настроены на один размер проволоки и допускают очень незначительные изменения. Лента диаметра, отклоняющаяся на несколько сотых миллиметра, требует больше затрат на остановки, чем экономит линия волочения за счет скорости.

Линия волочения, производящая проволоку, которую отбраковывает следующая машина, вообще ничего не произвела.

Плашки здесь являются самым дешевым рычагом. Полированная твердосплавная матрица с правильным углом подхода, установленная в соответствующем держателе с водяным охлаждением, сохраняет проволоку круглой, а поверхность чистой. Изношенный кристалл действует наоборот, и никакая установленная мощность привода не компенсирует этого.

Контрольный список закупок для высокоскоростных линий

Решение о большинстве разочаровывающих обновлений принимается на этапе предложения, задолго до ввода в эксплуатацию. Попросите письменно следующее.

График штамповки на указанной скорости, а не только на скорости: последовательность сокращения, углы штампа и ожидаемый срок службы штампа в тоннах.
Поведение рампы. Сколько секунд нужно, чтобы достичь заданной скорости, и что происходит с напряжением во время этого подъема?
Приемная способность в зависимости от фактической катушки: вес упаковки, качество сборки и ее окупаемость в дальнейшем.
Данные об энергии в рабочей точке в киловаттах на тонну, а не мощность двигателя, указанная на табличке.
Сведения об охлаждении и фильтрации: расход воды на матрицу, объем резервуара, уровень фильтрации и летняя производительность.
Расходные материалы и запасные части: поставка штампов, марка порошка, комплекты изнашиваемых деталей и сроки выполнения заказа.
Компоновочный чертеж сверяется с полом, включая свободное пространство для перемещения и обслуживания катушек.

Поставщик, который может без колебаний ответить на все семь вопросов, обычно продает машину, рассчитанную на заявленную скорость.

Что скорость не может исправить

Работа быстрее, чем может обеспечить охлаждение, смазка и натяжка, не увеличивает производительность. Он преобразует электричество в тепло, износ штампов и лом.

Три признака говорят о том, что леска выходит за пределы заданной скорости: расход матрицы на тонну ползет вверх, изменение диаметра, которое проявляется только при самых быстрых проходах, и катушки, которые кажутся твердыми снаружи и мягкими снизу. Ни одна из них не решается настройкой привода. В большинстве случаев причины кроются в контроле натяжения, охлаждении или состоянии штампа, и то же самое. эксплуатационные проблемы на линиях волочения проволоки появляются снова и снова на разных машинах.

Преимущества высокоскоростной волочильной машины — это инженерный результат, а не маркетинговое заявление: больше тонн в смену с той же бригадой, меньше энергии на тонну, меньше площади при той же производительности и пакеты, которые ведут себя на следующей машине. Каждое из этих преимуществ зависит от того, что линия определяется как единая система, а не как список частей.

Если намечается модернизация, начните с проволоки, которую вы на самом деле рисуете, и процесса, который она подает, а затем действуйте в обратном направлении, чтобы составить расписание штамповки, охлаждение и контроль натяжения. Этот порядок создает линию, которая достигает заявленной скорости в первый день, а не через шесть месяцев настройки. Такие производители, как Джиндинг Технология создавайте волочильные станки, устройства отдачи и приема, штампы и расходные материалы из одного и того же каталога, что облегчает поддержание разговора на системном уровне.