Rice. 1. Tokom ciklusa valjanja vertikalnog sistema za uvlačenje valjaka, prednja ivica se „savija“ ispred valjaka za savijanje. Svježe odrezana zadnja ivica se zatim prebacuje preko prednje ivice, postavlja i zavari da formira valjanu školjku.
Svako ko radi u industriji proizvodnje metala vjerovatno će biti upoznat sa valjaonicama, bilo da su to mlinovi za pred-urezivanje, mlinovi sa tri valjka sa dvostrukim urezima, geometrijski translatorni mlinovi sa tri valjka ili mlinovi sa četiri valjka. Svaki od njih ima svoja ograničenja i prednosti, ali jedno im je zajedničko: valjaju listove i ploče u horizontalnom položaju.
Manje poznata metoda uključuje pomicanje u vertikalnom smjeru. Kao i druge metode, vertikalno pomicanje ima svoja ograničenja i prednosti. Ove snage gotovo uvijek rješavaju barem jedan od dva problema. Jedan od njih je dejstvo gravitacije na radni predmet tokom procesa valjanja, a drugi je neefikasnost obrade materijala. Poboljšanja mogu poboljšati radni tok i na kraju povećati konkurentnost proizvođača.
Tehnologija vertikalnog valjanja nije nova. Njegovi korijeni se mogu pratiti do nekoliko prilagođenih sistema kreiranih 1970-ih. Do 1990-ih, neki proizvođači mašina su nudili vertikalne valjaonice kao standardnu liniju proizvoda. Ovu tehnologiju su usvojile različite industrije, posebno u oblasti izgradnje rezervoara.
Uobičajeni spremnici i kontejneri koji se često proizvode vertikalno uključuju one koji se koriste u prehrambenoj, mliječnoj, vinskoj, pivarskoj i farmaceutskoj industriji; API rezervoari za skladištenje ulja; zavareni rezervoari za vodu za poljoprivredu ili skladištenje vode. Vertikalni valjci značajno smanjuju rukovanje materijalom, često pružaju bolji kvalitet savijanja i efikasnije obavljaju sljedeći korak montaže, poravnanja i zavarivanja.
Još jedna prednost se pokazuje kada je kapacitet skladištenja materijala ograničen. Vertikalno skladištenje ploča ili ploča zahtijeva manje prostora od skladištenja ploča ili ploča na ravnoj površini.
Zamislite radnju u kojoj se tijela spremnika velikog promjera (ili „slojevi“) motaju na vodoravne role. Nakon valjanja, operateri izvode točkasto zavarivanje, spuštaju bočne okvire i produžuju valjanu školjku. Budući da tanka ljuska pada pod vlastitom težinom, mora biti ojačana ukrućenjima ili stabilizatorima ili rotirana u okomit položaj.
Tako veliki obim operacija – dovođenje dasaka iz horizontalnih u horizontalne rolne samo da bi se skinule nakon valjanja i nagnule za slaganje – može stvoriti sve vrste problema u proizvodnji. Zahvaljujući vertikalnom skrolovanju, prodavnica eliminiše svu međuobradu. Listovi ili ploče se ubacuju okomito i motaju, učvršćuju, a zatim podižu okomito za sljedeću operaciju. Kada se podiže, trup tenka ne odolijeva gravitaciji, tako da se ne savija pod vlastitom težinom.
Neki vertikalni kotrljaj se dešava na mašinama sa četiri valjka, posebno za manje rezervoare (obično manje od 8 stopa u prečniku) koji će se otpremati nizvodno i obrađivati okomito. Sistem sa 4 rolne omogućava ponovno valjanje kako bi se eliminisali nesavijeni ravni (gde rolne zahvaćaju lim), što je uočljivije na jezgri malog prečnika.
U većini slučajeva, vertikalno valjanje rezervoara vrši se na mašinama sa tri valjka sa dvostrukom steznom geometrijom, koje se napajaju od metalnih ploča ili direktno iz kotura (ova metoda postaje sve češća). U ovim postavkama, operater koristi mjerač radijusa ili šablon za mjerenje radijusa ograde. Oni podešavaju valjke za savijanje kada dodirnu prednju ivicu mreže, a zatim ponovo dok se mreža nastavlja da se uvlači. Kako špulica nastavlja da ulazi u svoju čvrsto namotanu unutrašnjost, otpor materijala se povećava i operater pomiče špulu kako bi izazvao više savijanja radi kompenzacije.
Elastičnost ovisi o svojstvima materijala i vrsti zavojnice. Važan je unutrašnji prečnik (ID) zavojnice. Pod ostalim jednakim uvjetima, zavojnica je 20 inča. ID je namotan čvršće i ima više odbijanja od iste zavojnice namotane do 26 inča. IDENTIFIKATOR.
Slika 2. Vertikalno pomicanje postalo je sastavni dio mnogih instalacija na polju rezervoara. Kada koristite dizalicu, proces obično počinje na gornjem katu i ide prema dolje. Obratite pažnju na jedini vertikalni šav na gornjem sloju.
Imajte na umu, međutim, da se valjanje u vertikalnim koritima vrlo razlikuje od valjanja debelog lima na horizontalnim rolnama. U drugom slučaju, operateri marljivo rade kako bi osigurali da se ivice lima tačno poklapaju na kraju ciklusa valjanja. Debeli limovi namotani na uske prečnike su manje obradivi.
Prilikom formiranja školjki limenki sa vertikalnim rolnama koje se namotaju, operater ne može spojiti ivice na kraju ciklusa valjanja jer, naravno, lim dolazi direktno iz rolne. Tokom procesa valjanja, list ima prednju ivicu, ali neće imati zadnju ivicu dok se ne iseče iz rolne. U slučaju ovih sistema, rolna se kotrlja u puni krug pre nego što se rolna stvarno savije, a zatim seče nakon završetka (vidi sliku 1). Svježe odrezana zadnja ivica se zatim prevuče preko prednje ivice, pozicionira i zatim zavari da formira valjanu školjku.
Prethodno savijanje i ponovno valjanje kod većine mašina sa rolanjem je neefikasno, što znači da često imaju lomove na prednjim i zadnjim ivicama (slično nesavijenim ravnima kod valjanja bez valjanja). Ovi dijelovi se obično recikliraju. Međutim, mnoge kompanije vide otpad kao malu cijenu za svu efikasnost rukovanja materijalom koju im pružaju vertikalni valjci.
Međutim, neke kompanije žele da izvuku maksimum iz materijala koji imaju, pa se odlučuju za ugrađene sisteme za nivelisanje sa valjcima. Slične su ravnalicama sa četiri valjka na linijama za rukovanje rolama, samo okrenute naopačke. Uobičajene konfiguracije uključuju mašine za ravnanje sa 7 i 12 valjaka koje koriste kombinaciju valjaka za namotavanje, ravnanje i savijanje. Mašina za ravnanje ne samo da minimizira ispadanje svake neispravne čahure, već i povećava fleksibilnost sistema, tj. sistem može proizvoditi ne samo valjane dijelove, već i ploče.
Tehnika niveliranja ne može reproducirati rezultate sistema niveliranja koji se obično koriste u servisnim centrima, ali može proizvesti materijal dovoljno ravan da se može rezati laserom ili plazmom. To znači da proizvođači mogu koristiti zavojnice i za vertikalno valjanje i za rezanje.
Zamislite da operater koji mota kućište za dio limenke primi naredbu da pošalje grubi metal na sto za rezanje plazmom. Nakon što je namotao kutije i poslao ih nizvodno, postavio je sistem tako da mašine za ravnanje ne ulaze direktno u vertikalne trake. Umjesto toga, ravnalica dovodi ravan materijal koji se može rezati na dužinu, stvarajući ploču za rezanje plazma.
Nakon rezanja serije praznih delova, operater rekonfiguriše sistem da nastavi sa valjanjem rukava. A budući da valja horizontalni materijal, varijabilnost materijala (uključujući različite nivoe elastičnosti) nije problem.
U većini područja industrijske i strukturalne proizvodnje, proizvođači žele povećati broj fabričkih podova kako bi pojednostavili proizvodnju i montažu na licu mjesta. Međutim, ovo pravilo ne važi kada je u pitanju proizvodnja velikih rezervoara za skladištenje i sličnih velikih konstrukcija, uglavnom zbog toga što takav posao podrazumeva nevjerovatne poteškoće u rukovanju materijalima.
Vertikalni otkos sa rolanjem koji se koristi na gradilištu pojednostavljuje rukovanje materijalom i optimizuje ceo proces proizvodnje rezervoara (vidi sliku 2). Mnogo je lakše transportovati rolne metala do gradilišta nego valjati niz ogromnih profila u radionici. Uz to, valjanje na licu mjesta znači da se čak i rezervoari najvećeg promjera mogu proizvesti sa samo jednim vertikalnim zavarom.
Posjedovanje ekvilajzera na licu mjesta pruža veću fleksibilnost za rad na lokaciji. To je uobičajen izbor za proizvodnju rezervoara na licu mesta, gde dodatna funkcionalnost omogućava proizvođačima da koriste ispravljene zavojnice za izradu paluba rezervoara ili dna rezervoara na licu mesta, eliminišući transport između prodavnice i gradilišta.
Rice. 3. Neki vertikalni rolni integrisani u sistem proizvodnje rezervoara na licu mesta. Dizalica podiže prethodno namotani sloj bez upotrebe dizalice.
Neke operacije na licu mesta integrišu vertikalne otkose u veći sistem, uključujući jedinice za rezanje i zavarivanje u kombinaciji sa jedinstvenim dizalicama, eliminišući potrebu za dizalicama na licu mesta (vidi sliku 3).
Cijeli rezervoar je izgrađen od vrha do dna, ali proces počinje od nule. Evo kako to funkcionira: Rola ili ploča se uvlače kroz vertikalne valjke samo nekoliko inča od mjesta gdje bi trebao biti zid rezervoara. Zid se zatim dovodi u vodilice koje nose lim dok prolazi po cijelom obodu spremnika. Vertikalni kotrljaj se zaustavlja, krajevi se odrežu, ubodu i zavare se jedan vertikalni šav. Zatim se elementi rebara zavaruju na školjku. Zatim dizalica podiže smotanu školjku prema gore. Ponovite postupak za sljedeći kolač ispod.
Napravljeni su obodni zavari između dva valjana dijela, a zatim je na licu mjesta izrađen krov rezervoara – iako je konstrukcija ostala blizu tla, napravljene su samo dvije gornje školjke. Kada je krov završen, dizalice podižu cijelu konstrukciju u pripremi za sljedeću školjku, a proces se nastavlja - sve bez dizalice.
Kada operacija dostigne najniži nivo, ploče dolaze u igru. Neki proizvođači rezervoara koriste ploče debljine 3/8 do 1 inča, au nekim slučajevima čak i teže. Naravno, limovi se ne isporučuju u rolnama i ograničene su dužine, tako da će ovi donji dijelovi imati nekoliko vertikalnih zavara koji povezuju dijelove valjanog lima. U svakom slučaju, pomoću vertikalnih mašina na gradilištu, ploče se mogu istovariti u jednom potezu i valjati na licu mesta za direktnu upotrebu u izgradnji rezervoara.
Ovaj sistem izgradnje rezervoara je primer efikasnosti rukovanja materijalom koja se postiže (barem delimično) vertikalnim valjanjem. Naravno, kao i svaka druga metoda, vertikalno pomicanje nije prikladno za svaku aplikaciju. Njegova primjena ovisi o efikasnosti obrade koju stvara.
Pretpostavimo da proizvođač instalira vertikalni otkos bez uvlačenja za razne primjene, od kojih su većina kućišta malog promjera koja zahtijevaju prethodno savijanje (savijanje prednje i zadnje ivice obratka kako bi se minimizirale nesavijene ravne površine). Ovi radovi su teoretski mogući na vertikalnim valjcima, ali je prethodno savijanje u vertikalnom smjeru mnogo teže. U većini slučajeva, vertikalno valjanje velikih količina, koje zahtijeva prethodno savijanje, je neefikasno.
Pored problema sa rukovanjem materijalom, proizvođači su integrisali vertikalno pomeranje kako bi izbegli gravitaciju (opet, kako bi izbegli savijanje velikih nepodržanih školjki). Međutim, ako operacija uključuje samo valjanje ploče koja je dovoljno jaka da zadrži svoj oblik tokom cijelog procesa valjanja, nema smisla valjati taj list okomito.
Također, asimetrični poslovi (ovalni i drugi neobični oblici) obično se najbolje formiraju na horizontalnim otkosima, s gornjom potporom po želji. U tim slučajevima, oslonci ne samo da sprečavaju opuštanje usled gravitacije, već vode radni predmet tokom ciklusa valjanja i pomažu u održavanju asimetričnog oblika obratka. Složenost vertikalne manipulacije takvim radom može poništiti sve prednosti vertikalnog pomicanja.
Ista ideja vrijedi i za kotrljanje konusa. Rotirajući konusi se oslanjaju na trenje između valjaka i razliku pritiska s jednog kraja valjka na drugi. Okrenite konus okomito i gravitacija će dodati složenost. Možda postoje izuzeci, ali za sve namjere i svrhe, okomito pomičući konus je nepraktičan.
Upotreba mašine sa tri valjka sa translatornom geometrijom u vertikalnom položaju takođe je obično nepraktična. U ovim mašinama, dva donja rola se pomeraju jedna na drugu u oba smera, dok je gornja rola podesiva gore i dole. Ova podešavanja omogućavaju mašinama da savijaju složene geometrije i kotrljaju materijal različitih debljina. U većini slučajeva, ove prednosti se ne povećavaju vertikalnim pomicanjem.
Prilikom odabira rolni limova važno je provesti pažljivo i temeljito istraživanje i uzeti u obzir namjeravanu proizvodnu upotrebu mašine. Vertikalni otkosi imaju ograničeniju funkcionalnost od tradicionalnih horizontalnih otkosa, ali nude ključne prednosti kada je u pitanju pravilna primjena.
Vertikalne mašine za valjanje ploča generalno imaju fundamentalniji dizajn, performanse i karakteristike dizajna od mašina za horizontalno valjanje ploča. Osim toga, rolne su često prevelike za primenu, eliminišući potrebu za uključivanjem krune (i efekta bureta ili pješčanog sata koji se javlja u radnom komadu kada kruna nije pravilno podešena za posao koji se obavlja). Kada se koriste u kombinaciji sa odmotačima, oni formiraju tanak materijal za čitave radioničke rezervoare, obično do 21'6″ u prečniku. Gornji sloj rezervoara mnogo većeg prečnika instaliranog na terenu može imati samo jedan vertikalni zavar umesto tri ili više ploča.
Opet, najveća prednost vertikalnog valjanja je u situacijama kada rezervoar ili posudu treba izgraditi uspravno zbog efekta gravitacije na tanje materijale (do 1/4″ ili 5/16″ na primjer). Horizontalna proizvodnja će zahtijevati upotrebu armaturnih ili stabilizirajućih prstenova za fiksiranje okruglog oblika valjanih dijelova.
Prava prednost vertikalnih valjaka leži u efikasnosti rukovanja materijalom. Što manje manipulacije trebate napraviti s tijelom, manja je vjerovatnoća da će se ono oštetiti i preraditi. Uzmite u obzir veliku potražnju za rezervoarima od nerđajućeg čelika u farmaceutskoj industriji, koja je prometnija nego ikad. Grubo rukovanje može dovesti do kozmetičkih problema ili još gore, oštećenja pasivirajućeg sloja i kontaminacije proizvoda. Vertikalni valjci rade u tandemu sa sistemima za rezanje, zavarivanje i završnu obradu kako bi se smanjila mogućnost manipulacije i kontaminacije. Kada se to dogodi, proizvođači mogu imati koristi od toga.
FABRICATOR je vodeći časopis za proizvodnju i oblikovanje čelika u Sjevernoj Americi. Časopis objavljuje vijesti, tehničke članke i priče o uspjehu koji omogućavaju proizvođačima da efikasnije rade svoj posao. FABRICATOR je u industriji od 1970. godine.
Potpun digitalni pristup FABRICATOR-u je sada dostupan, pružajući lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Potpun digitalni pristup časopisu The Tube & Pipe Journal je sada dostupan, pružajući lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Potpuni pristup digitalnom izdanju The Fabricator en Español sada je dostupan, pružajući lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Jordan Yost, osnivač i vlasnik Precision Tube Laser u Las Vegasu, pridružuje nam se da pričamo o svom…
Vrijeme objave: 07.05.2023