Дробемётное колесо: амперы, горячая точка и изнашиваемые детали.

Дробеметное колесо— это двигатель машины. Все остальное — кабина, элеватор, сепаратор, пылесборник — служит для того, чтобы подавать в него материал, очищать его и не давать пыли разлетаться. Выньте двигатель из автомобиля, и все остальное тоже перестанет работать. То же самое и здесь.

Килограммы абразива в минуту.

Это единица измерения, которая описывает дробеметное колесо: сколько килограммов абразивного материала оно может выбрасывать за минуту. Это объективная цифра, и именно она должна быть в центре внимания. Она была почти полностью заменена вторым показателем — тоннами маркетинга в секунду.

Все начинается с самого слова. Во многих местах дробеметное колесо называют турбиной, а турбина — это то, что быстро вращается: реактивные двигатели, электростанции. Медленно вращающаяся турбина никого не впечатляет. Название делает половину работы по продажам еще до того, как будет названа конкретная цифра.

Остальная часть маркетинга направлена на то же самое. Что вам нужно: быстрая машина или медленная? Итак: быстрое колесо или медленное? Тут не поспоришь, параллель очевидна.

 Вот только мы говорим не об автомобиле. Мы говорим о грузовике для профессионального использования, где важны грузоподъемность и экономичность.

Чем медленнее вращается колесо, тем меньше электроэнергии оно потребляет и тем меньше изнашивается. И чем меньше энергии тратится на поддержание высоких оборотов, тем больше ее остается для ускорения подачи материала. Чем больше материала подается, тем быстрее происходит процесс.

Итак скорость вращения колеса сама по себе не является интересным параметром. Это чистый маркетинг, а не инженерное решение.

Вот что действительно важно.

Что на самом деле управляет дробеметным колесом: амперы.

Колесо приводится в движение электродвигателем, а в электродвигателе важны два показателя: напряжение и сила тока.

Напряжение фиксированное — 400 В в Европе, 460 В в США, в зависимости от местной электросети. Современные колеса работают через инвертор, управляемый частотой, но это уже совсем другая история, и здесь мы не будем этого касаться.

Таким образом, переменная — это сила тока.

Запустите колесо вхолостую со скоростью 40 м/с, оно будет потреблять определенный ток. При скорости 60 м/с, оно будет потреблять больше тока. Эти амперы расходуются исключительно на поддержание оборотов— нет ни абразива, ни полезной работы.

На табличке с характеристиками двигателя указано максимальное значение, доступное в зависимости от схемы подключения. Разница между этим потолком и тем, что потребляет колесо без нагрузки, — это ваш бюджет: амперы, которые остались на абразив.

При скорости 40 м/с этот зазор велик. При скорости 60 м/с он узок. Тот же двигатель, те же характеристики.

А что на самом деле влияет на работу в кабине, так это количество выбрасываемого абразива. При условии, что энергии достаточно — а энергия зависит не только от скорости, но и от массы материала, — чем больше вы выбрасываете, тем быстрее выполняете работу.

Что переворачивает обычное представление с ног на голову. Колесо должно вращаться как можно медленнее, а не как можно быстрее.

Разговоры о высокой скорости вращения колеса — это маркетинг. Амперы под нагрузкой — это инженерное дело.

После того как скорость и расход абразива настроены, по силе тока можно понять, что процесс идет так же, как и вчера.

Во время дробеметной обработки или упрочнения нужно просто следить за тем, чтобы сила тока оставалась постоянной. Напряжение фиксировано по определению, поэтому постоянная сила тока означает, что колесо выбрасывает то же количество материала, что и раньше.

Таким образом, вы получаете всю цепочку: тот же поток абразива, те же детали, тот же результат на выходе. Стабильность — это не надежда, а показания измерительного прибора.

Дрейф в показаниях амперметра означает, что что-то изменилось — поток абразива, микс или само колесо, — и это происходит до того, как изменения проявятся на детали.

Горячая точка.

Абразив поступает в колесо через центральную подающую трубу, проходит через отверстие в регулировочной гильзе (регуляторе) и попадает на лопатки, которые разгоняют его и выбрасывают наружу.

От того, где установлено это отверстие, зависит, где абразив встретится с лопатками, а значит, будет ли бросок длинным или коротким. Это меняет отпечаток на детали.

Этот след — горячая точка, и по форме он напоминает комету: плотная головная часть переходит в хвост.

В человеко-машинном интерфейсе большинства машин есть специальная процедура — проверка траектории, которая позволяет запустить колесо и убедиться, что горячая точка попадает туда, куда нужно, а не куда-то еще.

Есть также показания, которые можно снять без какой-либо процедуры. Обратите внимание на защиту кабины. Если некоторые участки заметно изношены сильнее других, значит, колесо выбрасывает абразив не туда, куда нужно, и причиной часто являются изношенные лопатки.

Заслонка подачи.

Вторая регулировка находится перед колесом: заслонка подачи, которая может быть устроена по-разному — с винтовой регулировкой, с электроприводом, электропневматическая, — существует во всех конфигурациях — открывает и закрывает канал, подающий абразив в колесо. Чем сильнее заслонка закрыта — тем меньше абразива поступает. Чем больше она открыта — тем больше абразива подаётся.

Верхний предел — это мощность двигателя: максимальная мощность, которую он может поглотить. Превысите ее, и вы перегрузите двигатель.

Нижний предел определяется количеством поступающего абразива и скоростью, с которой вы работаете. Потому что в какой-то момент вы сталкиваетесь с противоположной проблемой — колесо переполняется. Поступает так много материала, что колесо не может его обработать, и в этот момент оно перестает работать как метатель и начинает работать как забитый объемный насос: оно выбрасывает очень мало абразива, и качество его оставляет желать лучшего.

Это видно по амперметру, и характер изменения сигнала ни с чем не спутаешь. Амперы растут, растут, растут — а потом резко падают. И остаются на одном уровне, пока колесо не очистится.

На современных станках скорость вращения колеса и степень открытия заслонки могут быть сохранены в виде предустановок — обычно их называют настройками или рецептами — и вызываются одной кнопкой. Это удобно для семейств схожих деталей, для которых требуются немного отличающиеся технологические настройки: тот, кто отвечает за процесс, устанавливает параметры один раз, а оператор просто их вызывает. Кроме того, станок можно оснастить сканером штрихкодов, чтобы нужный рецепт выбирался автоматически в зависимости от детали, поступающей на станок.

Подшипники и вибрация.

Еще один момент, за которым нужно внимательно следить, — это подшипник, на котором закреплено колесо.

Он подвергается серьезным нагрузкам, когда рабочее колесо и лопатки сильно изношены, потому что в этом случае они теряют балансировку. При появлении вибрации машину останавливают и заменяют расходные материалы. Другого выхода нет.

В противном случае машина выйдет из строя, а это обойдется значительно дороже.

Запасные части и балансировка.

Если для вашего производства важна дробеметная установка, минимальный складской запас — по две единицы каждого элемента: импеллер, комплект лопаток, регулировочная гильза, распределитель.

Не потому, что эти детали ненадежны — производители выпускают их в больших количествах, и в целом они качественные. Но бракованная деталь все же есть, и она обнаруживается, когда станок уже открыт. Сервисная служба или ваша собственная команда по техническому обслуживанию устанавливает новую деталь, все делает правильно, но с ней все равно что-то не так. Вам нужна вторая деталь на полке, готовая к установке.

Если станок не является критически важным, то расчет будет другим.

Почему лопатки поставляются упаковками (комплектом).  Рабочее колесо (импеллер) — это хрупкий элемент, предназначенный для использования определенным образом и, прежде всего, тщательно сбалансированный. Лопатки, из которых он состоит, сбалансированы по весу — это литые или обработанные детали, которые не являются прецизионными, да и не должны быть таковыми, ведь они отлично справляются со своей задачей. Все они в пакете имеют очень близкий вес, и именно это не дает колесу потерять баланс.

Если были вскрыты две или три упаковки или наборы перемешались, исправить ситуацию просто: положите их на весы и сформируйте однородные группы по весу, по одной группе на рабочее колесо.

И ни в коем случае не меняйте по одной лопатке. Меняйте их все.

Как долго они прослужат. Негласное правило, которое работает: рабочее колесо меняют примерно через каждые два набора лопаток. Если для вашего процесса нужны лопатки из более твердого материала, это соотношение меняется — как и все остальное в колесе. Об этом рассказывается в разделе аксессуары и улучшения для дробеметных установок.

Размер колеса.

Если вы выбираете впервые, диаметр — это параметр, который с наибольшей вероятностью введет вас в заблуждение. Физика проста: чем больше колесо, тем больше абразива оно пропускает, чем меньше — тем меньше. Это очевидно.

Что менее очевидно, так это то, что влияет на размер колеса. Чем больше колесо, тем больше его инерционная масса и тем выше стоимость — включая обслуживание и запасные части.

И чем больше, тем не обязательно лучше, потому что два колеса меньшего размера могут дать тот же результат, что и одно большое и, если расположить их под правильным углом в кабине, они будут лучше покрывать деталь.

Так что универсального рецепта здесь нет. За исключением одного: чем медленнее вращается колесо, тем дешевле обходится весь процесс — как в плане износа деталей, так и в плане расхода материала. А амперы — это то, как вы его контролируете.

Выбор колеса: тестируйте, а не выбирайте по каталогу.

Вопрос о том, насколько хорошо то или иное колесо подходит для конкретного процесса, не решается на основании технических характеристик. Это выясняется в ходе тестирования и при правильном понимании того, сколько абразива нужно загрузить.

Все остальное вытекает из этого числа.

Двадцать два метра в секунду.

Один из процессов, которым я горжусь, выполняется со скоростью 22 м/с.

На двух станках. Керамический абразив, лопатки и защиты колеса из карбида вольфрама. Сила тока очень низкая, и они выбрасывают очень мало абразива, потому что требуемая интенсивность по шкале Альмена относительно невелика — и за один цикл они выполняют и упрочнение, и удаление заусенцев.

Расход материала составляет около 120 граммов керамики на час дробеметной обработки.

Вот чем я горжусь. Восемнадцать тысяч часов работы, и ничего не пришлось менять.  Ни лопаток, ни колеса, ни футеровки. Все было подобрано и установлено  хорошо, так что необходимости в замене не было — во многом благодаря низкой скорости и выбранным материалам.

Так что нет, не стоит гнаться за высокими скоростями и производительностью. В промышленном производстве важны общие эксплуатационные расходы и то, производит ли машина продукцию в срок.

Я не могу сказать, кто или что именно, в соответствии с соглашением о неразглашении. Но качество продукции достаточно стабильно, чтобы она соответствовала требованиям служб экстренного реагирования в США и других странах — людей, которые ежедневно работают на дорогах.

Держать все под контролем.

Это кое-что объясняет о дробеметных установках. Принцип прост: колесо — это двигатель, бьющееся сердце, как хотите, — но реальность такова, что, когда несколько параметров выходят из-под контроля не полностью, а лишь слегка, возникает то, что называется дрейфом.

И как только это происходит, человеку, который не имеет опыта в этой сфере, становится по-настоящему сложно вернуть все параметры под контроль и заставить все работать так, как должно.

Именно здесь Vortex делает больше всего: он позволяет взаимодействовать с колесом и держит эксперта на расстоянии вытянутой руки на тот случай, если сомнения по поводу того, что делать дальше, станут достаточно серьезными.

А если нужно, мы можем начать анализ с тех параметров, которые вы используете, и обсудить их. → Обсудить

Краткое описание основных компонентов дробеметной установки:

• Колесный бластер, устройство. Общий обзор

• Закрытые бластерные шкафы. Схемы наиболее распространенного оборудования, работающего в циклическом режиме.

• Открытые бластерные шкафы. Схемы наиболее распространенного оборудования, работающего по скорости прохода.

• Дробеметное колесо. Настройки, неисправности и принцип работы — эта статья.

• Колесный дробеметный подъемник. Как он работает и как устранить распространенные неполадки.

• Абразивомойка. Как она работает и как ее настроить.

• Бластерный фильтр. Как он работает и распространенные неполадки.

• Панель управления  дробеметной установкой. Как сохранить его эффективность и долговечность.

• Аксессуары и дополнительное оборудование для дробеметной установки. Как простые вещи могут улучшить качество.

• Абразив — топливо для бластера. Общий обзор и особенности типов дроби.

Home.     The LEAN method.    The Equipment.       About me.