Slika 1. Tokom ciklusa valjanja u vertikalnom sistemu sa kalemom, prednja ivica se „uvija“ ispred valjaka za savijanje. Svježe odrezana zadnja ivica se zatim gura do prednje ivice, zakucava i zavaruje kako bi se formirao valjani omotač. .
Svi u oblasti proizvodnje metala su vjerovatno upoznati sa presama za valjanje, bilo da se radi o početnoj stezaljci, trovalnoj dvostrukoj stezaljci, translacijskoj geometriji s tri valjka ili varijanti sa četiri valjka. Svaka ima svoja ograničenja i prednosti, ali i imaju jednu zajedničku osobinu: valjaju listove i listove u horizontalnom položaju.
Manje poznata metoda uključuje vertikalno pomicanje. Kao i druge metode, vertikalno pomicanje ima svoja ograničenja i prednosti. Ove prednosti gotovo uvijek rješavaju barem jedan od dva izazova. Jedan je utjecaj gravitacije na radni predmet tokom procesa valjanja, a drugo je niska efikasnost rukovanja materijalom. Poboljšanje oba može poboljšati radni tok i na kraju povećati konkurentnost proizvođača.
Tehnologija vertikalnog valjanja nije nova. Njeni korijeni sežu do nekoliko prilagođenih sistema izgrađenih 1970-ih. Do 1990-ih, neki proizvođači mašina su ponudili vertikalne valjaonice kao redovnu liniju proizvoda. Tehnologiju su usvojile različite industrije, posebno u oblasti proizvodnje rezervoara.
Uobičajeni rezervoari i kontejneri koji se obično proizvode vertikalno uključuju rezervoare i kontejnere za industriju hrane i pića, mlečnih proizvoda, vina, piva i farmaceutske industrije;API rezervoari za skladištenje ulja;i zavareni rezervoari za poljoprivredu ili skladištenje vode. Vertikalno valjanje uvelike smanjuje rukovanje materijalom;općenito proizvodi više kvalitetne krivine;i efikasnije hrani sledeće proizvodne faze montaže, poravnanja i zavarivanja.
Još jedna prednost dolazi u igru kada je kapacitet skladištenja materijala ograničen. Vertikalno skladištenje ploča ili listova zahtijeva mnogo manje kvadratnih stopa od ploča ili listova pohranjenih na ravnoj površini.
Zamislite radnju koja kotrlja školjke (ili „puteve“) rezervoara velikog prečnika na horizontalnim valjcima. Nakon kotrljanja, operater tačkasto zavari, spušta bočne okvire i klizi sa valjane školjke. Pošto se tanka školjka savija pod sopstvenom težinom , školjka ili treba biti poduprta ukrućenjima ili stabilizatorima, ili se mora rotirati u vertikalni položaj.
Ovako velika količina rukovanja—ubacivanje lima iz horizontalnog položaja u horizontalne rolne, koji se zatim vadi i naginje za slaganje nakon valjanja—može stvoriti razne izazove u proizvodnji. Sa vertikalnim pomicanjem, trgovina eliminira svu međupreradu. listovi se uvlače i motaju okomito, lijepe, a zatim se podižu okomito na sljedeću operaciju. Prilikom vertikalnog valjanja, školjka rezervoara ne odolijeva gravitaciji i stoga se ne savija pod vlastitom težinom.
Nešto okomitog valjanja se dešava na mašinama sa četiri valjka, posebno za rezervoare manjeg prečnika (obično manje od 8 stopa u prečniku) koji se šalju nizvodno i rade u vertikalnom smeru. Sistem sa četiri valjka omogućava ponovno valjanje kako bi se eliminisali nesavijeni ravni ( gdje rolne hvataju ploču), što je izraženije na školjkama malog prečnika.
Većina limenki se vertikalno mota pomoću geometrijskih mašina sa tri valjka i dva stezaljka, korišćenjem limenih otvora ili direktno iz kotura (pristup koji postaje sve češći). U ovim postavkama, operater koristi merač radijusa ili šablon za merenje radijus kućišta. Oni podešavaju valjke za savijanje kada je prednja ivica zavojnice u kontaktu, a zatim ga ponovo podešavaju kako zavojnica nastavlja da se hrani. a operater pomiče valjke da izazove više savijanja radi kompenzacije.
Opruga se razlikuje u zavisnosti od svojstava materijala i tipa zavojnice. Važan je unutrašnji prečnik (ID) zavojnice. Sve ostale stvari su jednake, zavojnica od 20 inča. U poređenju sa istom zavojnicom namotanom na 26 inča, ID je čvršće namotana i pokazuje veći odskok.ID.
Slika 2. Vertikalno pomicanje postalo je sastavni dio mnogih instalacija rezervoara. Koristeći dizalicu, proces obično počinje s gornjim slojem i napreduje prema donjem sloju. Obratite pažnju na jedan vertikalni zavar na gornjem sloju.
Imajte na umu, međutim, da se vertikalno valjanje u loncu veoma razlikuje od valjanja debele ploče pri horizontalnom kotrljanju. Za ovo drugo, operater nastoji osigurati da se rubovi trake tačno poklapaju na kraju ciklusa valjanja. Debele ploče valjane do čvrstog prečnici se ne mogu lako preraditi.
Prilikom formiranja školjke rezervoara sa vertikalnim koturima, operater ne može dozvoliti da se ivice spoje na kraju ciklusa valjanja jer, naravno, lim dolazi direktno iz kotura. Tokom valjanja, lim ima prednju ivicu, ali ne i zadnju ivicu dok se ne odseče od zavojnice. U slučaju ovih sistema, zavojnica se kotrlja u puni krug pre stvarnog savijanja valjaka, a zatim seče nakon završetka (vidi sliku 1). Nakon toga, novoodsečena zadnja ivica je gurnut do prednje ivice, pričvršćen, a zatim zavaren da bi se formirao valjani omotač.
Prethodno savijanje i ponovno valjanje u većini jedinica sa zavojnicom su neefikasni, što znači da njihove prednje i zadnje ivice imaju ispuštene dijelove koji se često otpadaju (slično nesavijenim ravnim dijelovima kod valjanja bez zavojnice). gledajte na otpad kao na malu cijenu koju treba platiti za svu efikasnost rukovanja materijalom koju im pružaju vertikalne rolne.
Uprkos tome, neki operateri žele da maksimalno iskoriste materijal koji imaju, pa se odlučuju za integrisani sistem ravnanja valjka. Oni su slični ravnačima sa četiri valjka na liniji za obradu namotaja, samo prevrnuti. Uobičajene konfiguracije uključuju sedam i Uređaji za ravnanje visine dvanaest koji koriste neku kombinaciju valjaka u praznom hodu, ravnanja i savijanja. Ispravljač ne samo da minimizira dio otpada po školjki, već i povećava fleksibilnost sistema;odnosno, sistem može proizvoditi ne samo valjane dijelove, već i ravne, ravne gredice.
Tehnologija niveliranja ne može replicirati rezultate proširenih sistema niveliranja koji se koriste u servisnim centrima, ali može proizvesti materijal koji je dovoljno ravan da se može rezati laserom ili plazmom. To znači da proizvođači mogu koristiti zavojnice za operacije vertikalnog valjanja i ravnog rezanja.
Zamislite da operater koji kotrlja školjku za sekciju rezervoara prima narudžbu za seriju praznih delova za sto za sečenje plazmom. Nakon što zamota školjku i pošalje je nizvodno, on konfiguriše sistem tako da nivelir ne ulazi direktno u vertikalu rolnice. Umjesto toga, ravnalica dovodi ravan materijal koji se može rezati na željenu dužinu, stvarajući ravnu podlogu za plazma rezanje.
Nakon rezanja serije praznih komada, operater rekonfiguriše sistem da nastavi sa kotrljanjem školjki rezervoara. A pošto on kotrlja ravne materijale, varijabilnost materijala (uključujući različite stepene povratnog odstupanja) nije problem.
U većini područja industrijske i konstrukcijske proizvodnje, proizvođači imaju za cilj povećati obim proizvodnje u radnji kako bi pojednostavili i pojednostavili proizvodnju i ugradnju na terenu. Međutim, za proizvodnju velikih rezervoara i sličnih velikih konstrukcija, ovo pravilo se ne primjenjuje, uglavnom zbog nevjerovatni izazovi rukovanja materijalom koje takvi poslovi predstavljaju.
Radeći na gradilištu, vertikalni valjci namotaja pojednostavljuju rukovanje materijalom i pojednostavljuju cijeli proces proizvodnje spremnika (vidi sliku 2). Mnogo je lakše transportirati metalni kotur do gradilišta nego izvući niz ogromnih dijelova u radionici. Dodatno , valjanje na licu mesta znači da se čak i rezervoari najvećeg prečnika mogu proizvesti sa samo jednim vertikalnim zavarom.
Dovođenje nivelira na teren omogućava veću fleksibilnost u operacijama na terenu. Ovo je uobičajen izbor za proizvodnju rezervoara na licu mjesta, gdje dodatna funkcionalnost omogućava proizvođačima da na licu mjesta grade palube ili dna rezervoara od ispravljenog kotura, eliminišući transport između radnje i gradilište.
Slika 3. Neki vertikalni valjci su integrisani sa sistemima za proizvodnju rezervoara na licu mesta. Dizalica podiže prethodno valjani sloj prema gore bez potrebe za kranom.
Neke operacije na terenu integrišu vertikalne rolne u veći sistem – uključujući jedinice za rezanje i zavarivanje koje se koriste sa jedinstvenim dizalicama za podizanje – uklanjajući potrebu za dizalicom na licu mesta (vidi sliku 3).
Cijeli rezervoar je izgrađen od vrha prema dolje, ali proces počinje od temelja. Evo kako to funkcionira: zavojnica ili lim se propušta kroz okomite valjke samo nekoliko centimetara od mjesta gdje je zid rezervoara u polju. Zid se zatim napaja u vodilice koje nose lim dok se uvlači po čitavom obimu rezervoara. Vertikalni rolni se zaustavljaju, krajevi se seku, a pojedinačni vertikalni šavovi se postavljaju i zavaruju. Sklop ukrućenja se zatim zavaruje na školjku. , dizalica podiže smotanu školjku prema gore. Ponovite postupak za sljedeću školjku ispod.
Napravljeni su obodni zavari između dva valjana dijela, a dijelovi gornjeg dijela rezervoara su potom sastavljeni na svoje mjesto – dok je konstrukcija ostala blizu tla i napravljene su samo dvije gornje školjke. Kada je krov završen, dizalice podižu cijelu konstrukciju u priprema za sljedeću školjku, a proces se nastavlja – sve bez potrebe za dizalicom.
Kada operacija dostigne najnižu liniju, deblje ploče dolaze u igru. Neki proizvođači rezervoara na licu mjesta koriste ploče debljine 3/8 do 1 inča, au nekim slučajevima čak i teže. Naravno, listovi nisu u obliku namotaja i mogu samo toliko dugački, tako da će ovi donji dijelovi imati više vertikalnih zavara koji povezuju valjane limove. U svakom slučaju, s vertikalnim mašinama na licu mjesta, limovi se mogu istovariti u jednom potezu i namotati na licu mjesta za direktnu upotrebu u izgradnji rezervoara.
Ovaj sistem za izgradnju rezervoara oličava efikasnost rukovanja materijalom postignutu (barem delimično) vertikalnim kotrljanjem. Naravno, kao i kod bilo koje tehnologije, vertikalno pomeranje nije dostupno za sve aplikacije. Njegova prikladnost zavisi od efikasnosti obrade koju stvara.
Zamislite proizvođača koji ugrađuje vertikalnu rolnu koja se ne namotava za obavljanje raznih poslova, od kojih su većina školjki malog promjera koje zahtijevaju prethodno savijanje (savijanje prednje i zadnje ivice obratka kako bi se umanjilo savijanje ravnog). Ovi poslovi su teoretski mogući na vertikalnim valjcima, ali je prethodno savijanje u vertikalnom smjeru mnogo glomaznije. U većini slučajeva, vertikalno valjanje je neefikasno za veliki broj poslova koji zahtijevaju prethodno savijanje.
Pored problema sa rukovanjem materijalom, proizvođači su integrisali vertikalne role kako bi izbegli borbu protiv gravitacije (opet da bi se izbeglo izvijanje velikih kućišta bez podrške). Međutim, ako operacija uključuje samo valjanje ploče dovoljno jake da zadrži svoj oblik tokom procesa valjanja, onda valjanje vertikalna ploča nema mnogo smisla.
Također, asimetrični rad (ovalni i drugi neobični oblici) se obično najbolje oblikuje na horizontalnim rolnama, sa potporom iznad glave ako se želi.oni vode rad kroz cikluse valjanja i pomažu u održavanju asimetričnog oblika obratka. Izazov obavljanja takvog posla u vertikalnoj orijentaciji može poništiti svaku korist od vertikalnog pomicanja.
Ista ideja se odnosi i na konusno kotrljanje. Konusi za kotrljanje se oslanjaju na trenje između valjaka i promjenjivu količinu pritiska s jednog kraja valjaka na drugi. Pomicanje stožca okomito, gravitacija dodaje još više složenosti. Mogu postojati jedinstvene situacije, ali za sve namjere i svrhe, okomito kotrljanje konusa je nepraktično.
Vertikalna upotreba mašina za translacionu geometriju sa tri valjka takođe generalno nije praktična. Kod ovih mašina, dva donja valjka se pomeraju levo i desno u oba smera;gornja rolna se može podesiti gore i dole. Ova podešavanja omogućavaju ovim mašinama da savijaju složene geometrije i rolne materijale različitih debljina. U većini slučajeva ove prednosti nisu poboljšane vertikalnim pomeranjem.
Prilikom odabira mašine za valjanje ploča, važno je pažljivo i temeljito istražiti i razmotriti namjeravanu proizvodnu upotrebu mašine. Vertikalne rolne su ograničenije u funkcionalnosti od tradicionalnih horizontalnih valjaka, ali u pravoj primjeni nude ključne prednosti.
U poređenju sa mašinama za horizontalno savijanje ploča, vertikalne mašine za savijanje ploča generalno imaju osnovnije karakteristike dizajna, rada i konstrukcije. Takođe, valjci su često preveliki za primenu da bi ugradili krune (i efekte zaokruživanja ili pješčanog sata koji se javljaju u obradacima kada krunice nisu pravilno postavljene prilagođeni za posao koji je pri ruci). Kada se koriste u kombinaciji sa odmotavačima, oni formiraju tanak materijal za ceo rezervoar, obično ne više od 21 stope 6 inča u prečniku. Mogu se proizvoditi rezervoari postavljeni na terenu sa mnogo većim prečnikom gornjih slojeva sa samo jednim vertikalnim zavarom umjesto tri ili više panela.
Opet, najveća prednost vertikalnog valjanja je ta što rezervoar ili kontejner treba da budu izgrađeni u vertikalnoj orijentaciji zbog efekata gravitacije na tanje materijale (npr. do 1/4 ili 5/16 inča). Horizontalna proizvodnja će prisiliti korištenje armaturnih ili stabilizirajućih prstenova za održavanje okruglog oblika valjanog dijela.
Prava prednost vertikalnih rolni je efikasnost rukovanja materijalom. Što manje puta treba manipulirati kućištem, manja je vjerovatnoća da će se oštetiti i preraditi. Uzmite u obzir veliku potražnju za rezervoarima od nehrđajućeg čelika u farmaceutskoj industriji, koja je sada prometnija nego ikad .Grubo rukovanje može dovesti do kozmetičkih problema ili, još gore, sloja pasivacije koji se razgrađuje i stvara kontaminirani proizvod.Okomite rolne rade u tandemu sa sistemima za sečenje, zavarivanje i završnu obradu kako bi se smanjilo rukovanje i mogućnosti za kontaminaciju. Kada se to dogodi, proizvođači žanju beneficije.
FABRICATOR je vodeći časopis industrije oblikovanja i proizvodnje metala u Sjevernoj Americi. Časopis pruža vijesti, tehničke članke i historije slučajeva koji omogućavaju proizvođačima da efikasnije rade svoj posao. FABRICATOR služi industriji od 1970. godine.
Vrijeme objave: Jun-16-2022