Slika 1. Tijekom ciklusa valjanja u vertikalnom sustavu s napajanjem u zavojnice, vodeći rub se "savija" ispred valjaka za savijanje. Svježe odrezani stražnji rub zatim se gura do vodećeg ruba, pribija čavlima i zavaruje kako bi se formirala valjana ljuska .
Svatko u području proizvodnje metala vjerojatno je upoznat s prešama za valjanje, bilo da se radi o prešama s početnim stezaljkama, dvostrukim stezaljkama s tri valjka, translatornom geometrijom s tri valjka ili varijantama s četiri valjka. Svaka ima svoja ograničenja i prednosti, ali također imaju jednu zajedničku značajku: kotrljaju listove i listove u vodoravnom položaju.
Manje poznata metoda uključuje okomito pomicanje. Kao i druge metode, okomito pomicanje ima svoja ograničenja i prednosti. Ove prednosti gotovo uvijek rješavaju barem jedan od dva izazova. Jedan je utjecaj gravitacije na obradak tijekom procesa valjanja, a drugi je niska učinkovitost rukovanja materijalom. Poboljšanje oba može poboljšati tijek rada i na kraju povećati konkurentnost proizvođača.
Tehnologija okomitog valjanja nije nova. Njezini korijeni sežu u pregršt prilagođenih sustava izgrađenih 1970-ih. Do 1990-ih neki proizvođači strojeva nudili su vertikalne valjaonice kao redovnu liniju proizvoda. Tehnologiju su usvojile razne industrije, posebno u području proizvodnje tenkova.
Uobičajeni spremnici i spremnici koji se obično proizvode okomito uključuju spremnike i spremnike za industriju hrane i pića, mliječnih proizvoda, vina, piva i farmaceutsku industriju;API spremnici za skladištenje ulja;i zavareni spremnici za poljoprivredu ili skladištenje vode. Vertikalno valjanje uvelike smanjuje rukovanje materijalom;općenito proizvodi kvalitetnije zavoje;i učinkovitije opskrbljuje sljedeće faze proizvodnje montaže, poravnanja i zavarivanja.
Još jedna prednost dolazi do izražaja tamo gdje je kapacitet skladištenja materijala ograničen. Vertikalno skladištenje dasaka ili listova zahtijeva mnogo manje kvadratnih stopa od dasaka ili listova pohranjenih na ravnoj površini.
Razmotrite radionicu koja kotrlja ljuske (ili "rute") spremnika velikog promjera na horizontalnim valjcima. Nakon valjanja, operater točkasto zavari, spušta bočne okvire i sklizne s smotane ljuske. Budući da se tanka ljuska savija pod vlastitom težinom , školjku ili treba poduprijeti učvršćivačima ili stabilizatorima, ili je treba okrenuti u okomiti položaj.
Tako velika količina rukovanja—ulaganje listova iz vodoravnog položaja u vodoravne role, koji se zatim vade i naginju za slaganje nakon valjanja—može stvoriti niz proizvodnih izazova. S okomitim pomicanjem, trgovina eliminira svu međuobradu. Listovi ili listovi se dovode i kotrljaju okomito, lijepe, a zatim podižu okomito do sljedeće operacije. Pri okomitom kotrljanju, oplata spremnika se ne opire gravitaciji i stoga ne popušta pod vlastitom težinom.
Nešto okomitog kotrljanja događa se na strojevima s četiri valjka, posebno za spremnike manjeg promjera (obično manje od 8 stopa u promjeru) koji će se slati nizvodno i raditi u okomitom smjeru. Sustav s četiri valjka omogućuje ponovno kotrljanje kako bi se eliminirali nesavijeni ravni ( gdje valjci hvataju ploču) što je izraženije na školjkama malog promjera.
Većina limenki se okomito kotrlja korištenjem geometrijskih strojeva s tri valjka i dva stezna čahura, korištenjem praznih limova ili ubacivanjem izravno iz zavojnice (pristup koji postaje sve češći). U ovim postavkama operater koristi mjerač radijusa ili predložak za mjerenje radijus kućišta. Oni podešavaju valjke za savijanje kada je vodeći rub zavojnice u kontaktu, a zatim ga ponovno podešavaju kako se zavojnica nastavlja pomicati. Kako se zavojnica nastavlja uvlačiti u svoju čvrsto namotanu unutrašnjost, raste opružni povrat materijala, a operater pomiče valjke kako bi uzrokovao više savijanja kako bi kompenzirao.
Opruga se razlikuje ovisno o svojstvima materijala i vrsti zavojnice. Važan je unutarnji promjer (ID) zavojnice. Sve ostale stvari su jednake, zavojnica od 20 inča. U usporedbi s istom zavojnicom namotanom na 26 inča, ID je namotana čvršće i izložena je veći odskok.ID.
Slika 2. Okomito pomicanje postalo je sastavni dio mnogih instalacija u spremnicima. Korištenjem dizalice proces obično počinje s gornjim slojem i napreduje prema donjem sloju. Obratite pozornost na jedan vertikalni zavar na gornjem sloju.
Imajte na umu, međutim, da se okomito valjanje lonca jako razlikuje od valjanja debele ploče na vodoravnom valjanju. Za potonje, operater nastoji osigurati da rubovi trake budu točno usklađeni na kraju ciklusa valjanja. Debele ploče valjane do čvrstoće promjeri se ne mogu lako preraditi.
Prilikom oblikovanja školjke spremnika s vertikalnim valjcima zavojnice, operater ne može dopustiti da se rubovi spoje na kraju ciklusa valjanja jer, naravno, lim dolazi izravno iz zavojnice. Tijekom valjanja, lim ima vodeći rub, ali ne i stražnji rub dok se ne izreže od koluta. U slučaju ovih sustava, kolut se smota u puni krug prije stvarnog savijanja valjaka, a zatim se reže nakon završetka (vidi sliku 1). Nakon toga, novoodrezani stražnji rub je gurnuti do prednjeg ruba, učvrstiti i zatim zavariti kako bi oblikovali smotanu školjku.
Prethodno savijanje i ponovno motanje kod većine jedinica s pogonom na zavojnice su neučinkoviti, što znači da njihovi vodeći i stražnji rubovi imaju ispuštene dijelove koji se često odstranjuju (slično nesavijenim ravnim dijelovima kod valjanja bez napajanja zavojnicama). Ipak, mnogi operateri na otpad gledajte kao na malu cijenu koju treba platiti za svu učinkovitost rukovanja materijalom koju im pružaju vertikalni valjci.
Čak i u tom slučaju, neki operateri žele maksimalno iskoristiti materijal koji imaju, pa se odlučuju za integrirani sustav izravnavanja valjaka. Oni su slični uređajima za ravnanje s četiri valjka na liniji za obradu zavojnica, samo preokrenuti. Uobičajene konfiguracije uključuju sedam i strojevi za ravnanje dvanaest visokih koji koriste neku kombinaciju valjaka za mirovanje, ravnanje i savijanje. Uređaj za ravnanje ne samo da smanjuje dio otpada po školjki, već također povećava fleksibilnost sustava;to jest, sustav može proizvoditi ne samo valjane dijelove, već i ravne, ravne trupce.
Tehnologija niveliranja ne može ponoviti rezultate proširenih sustava 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 okomitog valjanja i ravnog rezanja.
Zamislite da operater koji kotrlja čauru za dio spremnika prima narudžbu za seriju proizvoda za stol za plazma rezanje. Nakon što smota čauru i pošalje je nizvodno, konfigurira sustav tako da se ravnalica ne uvlači izravno u vertikalu role. Umjesto toga, ravnalica dovodi plosnati materijal koji se može rezati na željenu duljinu, stvarajući ravnu plohu za rezanje plazmom.
Nakon rezanja serije sirovina, operater ponovno konfigurira sustav kako bi nastavio s kotrljanjem spremnika. A budući da on valja ravni materijal, varijabilnost materijala (uključujući različite stupnjeve opruge) nije problem.
U većini područja industrijske i konstrukcijske izrade, proizvođači imaju za cilj povećati obujam proizvodne proizvodnje kako bi pojednostavili i pojednostavili proizvodnju i instalaciju na terenu. Međutim, za proizvodnju velikih spremnika i sličnih velikih konstrukcija ovo se pravilo ne primjenjuje, uglavnom zbog nevjerojatne izazove rukovanja materijalima koje takvi poslovi predstavljaju.
Radeći na gradilištu, vertikalni valjci sa zavojnicama pojednostavljuju rukovanje materijalom i pojednostavljuju cijeli proizvodni proces spremnika (vidi sliku 2). Mnogo je lakše transportirati metalni zavojnik na gradilište nego izmotati niz ogromnih dijelova u radionici. Dodatno , valjanje na licu mjesta znači da se čak i spremnici najvećeg promjera mogu proizvesti sa samo jednim okomitim varom.
Dovođenje ispravljača na teren omogućuje veću fleksibilnost u terenskim operacijama. Ovo je uobičajeni izbor za proizvodnju spremnika na licu mjesta, gdje dodatna funkcionalnost omogućuje proizvođačima izradu paluba ili dna spremnika na licu mjesta od ispravljenog namotaja, eliminirajući prijevoz između pogona i radno mjesto.
Slika 3. Neki okomiti valjci integrirani su sa sustavima za proizvodnju spremnika na licu mjesta. Dizalica podiže prethodno valjani sloj prema gore bez potrebe za dizalicom.
Neke terenske operacije integriraju okomite role u veći sustav—uključujući jedinice za rezanje i zavarivanje koje se koriste s jedinstvenim dizalicama— čime se uklanja potreba za dizalicom na licu mjesta (vidi sliku 3).
Cijeli spremnik se gradi od vrha prema dolje, ali proces počinje od temelja. Evo kako to funkcionira: kolut ili lim se provlači kroz okomite valjke samo nekoliko centimetara od mjesta gdje je zid spremnika u polju. Stijenka se zatim dovodi u vodilice koje nose lim dok se dovodi po cijelom opsegu spremnika. Okomite role se zaustavljaju, krajevi se režu, a pojedinačni okomiti šavovi se postavljaju i zavaruju. Sklop ukrućenja se zatim zavaruje na oplatu. Dalje , dizalica podiže smotanu školjku prema gore. Ponovite postupak za sljedeću školjku ispod.
Obodni zavari napravljeni su između dva valjana dijela, a gornji dijelovi spremnika su zatim sastavljeni na svoje mjesto – dok je struktura ostala blizu tla i napravljene su samo dvije najgornje ljuske. Kada je krov dovršen, dizalice podižu cijelu konstrukciju u priprema za sljedeću školjku i proces se nastavlja – sve bez potrebe za dizalicom.
Kada rad dosegne najnižu liniju, deblje ploče dolaze u igru. Neki proizvođači spremnika na licu mjesta koriste ploče debljine 3/8 do 1 inča, au nekim slučajevima čak i teže. Naravno, ploče nisu u obliku koluta i mogu biti samo toliko dug, tako da će ovi donji dijelovi imati više vertikalnih zavara koji povezuju dijelove smotanog lima. U svakom slučaju, s vertikalnim strojevima na licu mjesta, listovi se mogu istovariti u jednom potezu i smotati na licu mjesta za izravnu upotrebu u konstrukciji spremnika.
Ovaj sustav izgradnje spremnika utjelovljuje učinkovitost rukovanja materijalom postignutu (barem djelomično) okomitim valjanjem. Naravno, kao i kod bilo koje druge tehnologije, okomito pomicanje nije dostupno za sve aplikacije. Njegova prikladnost ovisi o učinkovitosti obrade koju stvara.
Razmislite o proizvođaču koji ugrađuje okomiti valjak bez namotaja za obavljanje raznih poslova, od kojih su većina ljuske malog promjera koje zahtijevaju prethodno savijanje (savijanje vodećih i stražnjih rubova obratka kako bi se smanjio nesavijeni ravni). Ovi poslovi su teoretski mogući na okomitim valjcima, ali prethodno savijanje u okomitom smjeru mnogo je glomaznije. U većini slučajeva, okomito valjanje je neučinkovito za veliki broj poslova koji zahtijevaju prethodno savijanje.
Osim problema s rukovanjem materijalom, proizvođači su integrirali okomite valjke kako bi izbjegli borbu s gravitacijom (opet kako bi izbjegli savijanje velikih nepodržanih kućišta). Međutim, ako operacija uključuje samo valjanje ploče dovoljno jake da zadrži svoj oblik tijekom cijelog procesa valjanja, tada valjanje okomita ploča nema puno smisla.
Također, asimetrični radovi (ovalni i drugi neobični oblici) obično se najbolje oblikuju na vodoravnim valjcima, s potporom iznad glave, ako je poželjno. U tim slučajevima, potpore čine više od pukog sprječavanja progiba izazvanog gravitacijom;oni vode rad kroz cikluse valjanja i pomažu u održavanju asimetričnog oblika izratka. Izazov obavljanja takvog posla u okomitoj orijentaciji može poništiti svaku korist okomitog pomicanja.
Ista se ideja odnosi na stožasto kotrljanje. Kotrljajući stošci oslanjaju se na trenje između valjaka i promjenjivu količinu pritiska s jednog kraja valjaka na drugi. Pomicanjem stošca okomito, gravitacija dodaje još veću složenost. Mogu postojati jedinstvene situacije, ali za sve namjere i svrhe, okomito kotrljanje stošca je nepraktično.
Vertikalna uporaba strojeva za geometriju translacije s tri valjka također općenito nije praktična. Kod ovih strojeva, dva donja valjka pomiču se lijevo i desno u oba smjera;gornji valjak može se podesiti gore i dolje. Ove prilagodbe omogućuju ovim strojevima savijanje složenih geometrija i valjanih materijala različitih debljina. U većini slučajeva, ove prednosti nisu poboljšane okomitim pomicanjem.
Prilikom odabira stroja za valjanje ploča, važno je pažljivo i temeljito istražiti i razmotriti predviđenu proizvodnu upotrebu stroja. Vertikalne role ograničenije su u funkcionalnosti od tradicionalnih vodoravnih valjaka, ali u pravoj primjeni nude ključne prednosti.
U usporedbi s vodoravnim strojevima za savijanje ploča, okomiti strojevi za savijanje ploča općenito imaju više osnovnih karakteristika dizajna, rada i konstrukcije. Također, role su često prevelike za primjenu kako bi uključile krune (i efekte zaobljenja ili pješčanog sata koji se javljaju u radnim komadima kada krune nisu ispravno postavljene prilagođen za posao koji je pri ruci). Kada se koriste u kombinaciji s razmotavačima, tvore tanak materijal za cijeli radni spremnik, obično ne veći od 21 stopa 6 inča u promjeru. Mogu se proizvoditi spremnici ugrađeni na terenu s mnogo većim promjerom gornjih slojeva sa samo jednim okomitim zavarom umjesto tri ili više ploča.
Opet, najveća prednost okomitog valjanja je ta što spremnik ili spremnik treba biti izgrađen u okomitom položaju zbog utjecaja 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 okomitih valjaka je učinkovitost rukovanja materijalom. Što je manje puta potrebno manipulirati kućištem, manja je vjerojatnost da će se oštetiti i preraditi. Uzmite u obzir veliku potražnju za spremnicima od nehrđajućeg čelika u farmaceutskoj industriji, koja je sada prometnija nego ikad . Grubo rukovanje može dovesti do kozmetičkih problema ili, još gore, pasivizirajućeg sloja koji se razgrađuje i stvara kontaminirani proizvod. Vertikalne role rade u tandemu sa sustavima za rezanje, zavarivanje i završnu obradu kako bi se smanjilo rukovanje i mogućnosti za kontaminaciju. Kad se to dogodi, proizvođači žanju povlastice.
FABRICATOR je vodeći časopis za industriju obrade metala i proizvodnje u Sjevernoj Americi. Časopis nudi vijesti, tehničke članke i povijesti slučajeva koji proizvođačima omogućuju da svoj posao obavljaju učinkovitije. FABRICATOR služi industriji od 1970.
Vrijeme objave: 16. lipnja 2022