Еженедельник "Снабженец"
http://www.snab.ru

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

Уральская промышленно-экономическая неделя в Челябинске. Выставка «Уральская промышленно-экономическая неделя», прошедшая в очередной раз в челябинском ВЦ «ЮжУралЭкспо» за восемь лет стала не только одним из наиболее крупных проектов Урало-Сибирского региона, но и вошла в список лучших российских мероприятий. В этом году в ее рамках состоялись специализированные выставки «Машиностроение. Металлообработка. Сварка. Инструмент», «Металлургия. Метмаш», «Промышленная экология» и многоотраслевой форум «Точки роста экономики муниципальных образований Челябинской области». По словам президента Южно-Уральской торгово-промышленной палаты, Уральская промышленно-экономическая неделя стала мощным фактором продвижения на рынок новейшего специализированного оборудования, конструкторских разработок и перспективных производственных технологий. В этом году в ее проведении приняли участие более 300 предприятий из 30 городов Российской Федерации, а также компании из Англии, Германии, Польши, Чехии и Швейцарии. Установки гидроабразивной резки Профессиональный костяк НПО «Барс» (пос. Казанцево, Челябинская обл.) составляют выходцы из оборонного ракетно-космического комплекса, решившие создать принципиально новое предприятие, основной целью которого является внедрение в России высоких технологий. На форуме компания представила установки гидроабразивной резки BarsJet — первые серийные устройства российского производства. Возможно, нелишне напомнить, что в основе работы установок гидроабразивной резки лежит способ разделения материалов с помощью водной струи высокого давления. Жидкость под давлением около 4 тыс. атм (создаваемым насосом высокого давления) подается в сопло с профилирующим каналом, формирующим высокоскоростную струю. Последняя поступает в смесительную камеру режущей головки и захватывает подаваемый туда же абразивный материал, образуя с ним водоабразивную смесь. Затем полученный состав разгоняется в смесительной трубке диаметром около 1 мм до скорости 1200 м/с. Полученная высокоскоростная гидроабразивная струя используется в качестве универсального режущего инструмента, позволяющего разделять практически любые листовые материалы. С помощью такого процесса можно резать: J черные металлы и сплавы; J легированные стали и сплавы (в т. ч. жаропрочные, инструментальные и нержавеющие); J цветные металлы и сплавы (медь, никель, цинк, алюминий, магний, титан и пр.); J керамические материалы (керамогранит, плитку); J природные камни (гранит, мрамор, яшму); J композиционные материалы (углепластики, органопластики); J стекло (триплекс, бронестекло, стеклотекстолит, армированное и композиционное стекло); J сотовые панели и сэндвич- конструкции; J бетон и железобетон. Водная струя без добавления абразива может резать и различные мягкие материалы (резину, полиуретан, поролон, пластмассы, кожаные изделия, картон, бумагу, ткани), а также пищевые продукты (плотные, глубокой заморозки), шоколад и т. д. При этом резка различных по своей структуре материалов не требует переналадки универсального инструмента. Остаточная энергия струи после процесса гасится специальной водяной ловушкой. Толщина разрезаемых материалов может быть в диапазоне от 0,1 до 200 мм, а ширина реза (в зависимости от свойств обрабатываемого сырья) — от 0,2 до 3 мм. Одним из главных преимуществ гидроабразивного способа является низкая температура в зоне реза, находящаяся в пределах от 60 до 90 °С. Это позволяет исключить выгорание легирующих элементов в соответствующих сталях и сплавах, появление разрывов в структуре материалов, ведущих к изменению их первоначальных свойств, температурную деформацию заготовок, оплавление и пригорание материала в прилегающей зоне и выделение вредных газов. Резка проводится по контуру любой сложности с шероховатостью остающейся после реза поверхности Ra 1,5–2,5 мкм, т. е. необходимость в дополнительной обработке зачастую отпадает. Причем резку допустимо начинать в любой точке заготовки (без предварительного просверливания отверстий). С помощью же установленного программного обеспечения последовательность перемещений режущей головки можно генерировать по чертежу, выполненному в электронном формате dwg или dxf. Отсутствие в процессе перемещений тангенциальных усилий позволяет во многих случаях обходиться без зажима заготовки. Для повышения производительности выполняемых на установке работ используется так называемый пакетный рез тонколистовых материалов. (Кстати, при высокотемпературных способах обработки листы материала могут свариваться друг с другом за счет появления в зоне реза расплавленных частиц). Увеличение производительности достигается и за счет минимизации технологических пауз при программном перемещении режущей головки по нескольким рабочим зонам координатного стола. Еще одно достоинство гидроабразивного способа — возможность одновременного выполнения в соседних рабочих зонах разных операций, например, в одной из них происходит резка, а в другой — съем/крепление заготовки. Установки гидроабразивной резки BarsJet, представленные на выставке, работают под управлением программного обеспечения, включающего такие продукты, как BarsJet Generator, BarsJet-CNC и BarsJet Monitoring. Первый является расширением одной из наиболее распространенных в мире систем автоматизированного проектирования (САПР) компании Autodesk и позволяет создавать управляющие CNC-программы прямо из хорошо известного на рынке пакета AutoCAD. BarsJet-СNC, являясь основной управляющей программой, обеспечивает удобство работы с большой номенклатурой изделий за счет быстрого перехода от одной функционирующей программы к другой. BarsJet Monitoring осуществляет в режиме реального времени без вмешательства оператора полный сбор данных о работе установки и персонала. В такие данные помимо всего прочего включается информация о технологических параметрах резки (типе и толщине материала, длине реза и т. д.), расчете интенсивности работы устройства, всех перемещениях режущей головки и состоянии станции высокого давления. Данные по временным или другим рабочим параметрам установки могут выдаваться в виде электронных таблиц, отчетов, графиков и диаграмм с фильтрацией по операторам, заказам или интервалам времени. Для обеспечения дистанционного контроля устройства в систему управления встроен модем, по которому информация передается в виде SMS-сообщений на мобильный телефон диспетчера или определенного руководителя. Типоразмерный ряд BarsJet включает семь моделей с размерами рабочих зон стола от 1570і1060 до 2110і6200 мм. Максимальная скорость перемещений режущей головки у всех установок составляет 12 000 мм/мин. при точности позиционирования ±0,1 мм на 1000 мм. Стандартная комплектация BarsJet состоит из ряда устройств. К ним относится станция высокого давления (сжимающая воду), режущая головка (преобразующая статическое давление воды в кинетическую энергию струи) и координатный стол, служащий для размещения заготовок, позиционирования головки в процессе реза, приема струи и получаемых отходов резки. В состав установки входит также блок подачи абразива (в качестве которого используется гранитовый концентрат), система ЧПУ с персональным компьютером и бак-отстойник, очищающий от шлама воду, сливаемую из ванны координатного стола. Специалистами компании «Барс» для станции высокого давления установки BarsJet разработана универсальная гидравлическая схема, где в качестве усилителя давления используется специальный мультипликатор двустороннего действия. Его работа основана на умножении давления за счет разности площадей масляного поршня и водяного плунжера. Использование принципа уменьшения площадей позволяет регулировать давление воды на выходе из мультипликатора путем управления входным давлением масла. Дополнительно установки BarsJet могут комплектоваться: J системой водоподготовки, позволяющей значительно увеличить рабочий ресурс станции высокого давления и режущей головки; J устройствами для монтажа второй режущей головки и для поворота круглых заготовок вокруг оси; J системой удаления шлама из ванны координатного стола; J механизмом поворота головки на стационарный угол (для снятия фасок под сварку); J нулевыми приспособлениями для работы в нескольких зонах координатного стола; J системой BarsDekor, используемой при пескоструйном нанесении рельефных изображений на поверхности обрабатываемых материалов. Для размещения всего комплекта гидроабразивного оборудования требуется помещение площадью 60 м2. По данным компании «Барс», среднестатистическая стоимость минуты реза стальных заготовок (с учетом затрат на замену запасных частей и абразив) — 15,5 руб., а керамогранита — 11 руб. Скорость реза углеродистой стали (гранита) толщиной 5 и 40 (10 и 30) мм при высоком качестве поверхности реза составляет соответственно 450 и 25 (200 и 80) мм/мин., при удовлетворительном качестве — 550 и 40 (500 и 150) мм/мин. Установки индукционного нагрева ООО «Научно-конструкторское внедренческое предприятие “Петра”» (г. Уфа, Республика Башкортостан) специализируется на разработке и изготовлении преобразователей частоты и установок индукционного нагрева. На выставке компанией был представлен комплекс оборудования серии «Петра-0501», предназначенный для кузнечного нагрева заготовок, пайки резцов к сверлам и пилам, поверхностной закалки валов, шестерен и других деталей. Презентация проводилась совместно с фирмой «Содружество» (г. Челябинск), занимающейся производством и внедрением таких установок в Уральском регионе. Комплекс «Петра-0501» позволяет без переключений внутри установки использовать широкий набор индукторов, величина индуктивности которых может отличаться в 5 раз (например, от 0,2 до 5 мкГн), что очень удобно при индукционной обработке деталей малых серий. Таким образом, применение любого входящего в комплект поставки индуктора (в частности, другой формы) и изменение способа подачи заготовки в зону обработки не увеличивает опасность возникновения аварийной ситуации. По этому показателю комплекс сравним с применением ламповых установок, отличающихся (при всех своих недостатках) повышенной надежностью. Для обеспечения безопасности при прикосновении индуктор подключается к установке через вторичную обмотку трансформатора (изолируется от сети) и заземляется. Комплекс нагревательного оборудования может перенастраиваться на разные режимы пайки и закалки, легко встраиваться в уже существующие технологические линии. Модельный ряд серии «Петра- 0501» включает установки мощностью 30, 63, 100, 120 и 160 кВт, работающие с индукционной частотой соответственно 22, 18, 8, 18 и 8 кГц. При температуре более 750 °С такое оборудование производит сквозной нагрев заготовок диаметром 5–100; 6–200; 11,5–300; 6–300 и 11,5–400 мм. Поверхностная закалка последних (в соответствии с модельным рядом установок) может осуществляться на глубину 1,6–3,2 мм (при диаметре заготовки 11–75 мм); 2–4 мм (13–150 мм); 2,75–5,5 мм (18–250 мм); 2–4 мм (13–250 мм) и 2,75–5,5 мм (18–350 мм). Стоимость «Петра-0501» мощностью 100 кВт, представленной на выставочном стенде, составляет около 1 500 000 руб. (с НДС). В состав каждой установки входят тиристорный преобразователь частоты «Петра-0115В», индукционный нагреватель «Петра-0345», высокочастотный токопровод, пульт управления и кабель. Тиристорные преобразователи данной серии состоят из трехфазного выпрямителя и несимметричного последовательного инвертора с закрытым входом, к выходу которого подключается нагрузка. Преобразователи выпускаются мощностью 30, 63, 100 и 160 кВт, имеют частотное управление мощностью, осуществляют автоматическую подстройку частоты инвертора под изменяющуюся нагрузку и обеспечивают быстродействующую электронную защиту при всех основных аварийных ситуациях. Применение частотного метода регулирования позволило без использования соответствующего выпрямителя изменять мощность в резонансной нагрузке от 10 до 100% и получать при этом коэффициент мощности преобразователя по отношению к питающей сети на уровне единицы во всех режимах. Система защиты вырабатывает командный сигнал на отключение преобразователя при превышении тока потребления, перенапряжении на выпрямителе или инверторе и при нарушении изоляции в нагрузке. Силовые элементы охлаждаются водой с рабочим давлением до 0,6 МПа. Коллекторы ввода и слива жидкости и штуцеры охлаждаемых элементов изготовлены из нержавеющей стали, что обеспечивает устойчивость системы охлаждения к электрохимической коррозии. Для повышения эффективности процесса и свободного протока воды элементы преобразователя выполнены из медной трубки с проходным сечением не менее 77 мм2. Расход воды в преобразователях модельного ряда «Петра-0115В» составляет 0,5; 0,63; 1 и 1,6 м3/ч. Для блокировки работы устройства при нарушениях в системе охлаждения в состав последней входит датчик-реле разности давлений между коллекторами ввода и слива воды, а также термостат и блок термодатчиков, контролирующие температуру жидкости на входе (не более 30 °С) и сливе (не более 70 °С). Рукава для электрометаллургических производств На стенде Волжского научно-технического комплекса Волгоградского государственного технического университета (ВНТК ВолгГТУ, г. Волжский, Волгоградская обл.) в качестве новой продукции были представлены рукава с кремнеземным покрытием для электрометаллургических производств. Они предназначены для подвода охлаждающей воды в индукционные печи и миксеры, водяного охлаждения электрических кабелей, а также защиты последних от теплового излучения и брызг расплавленного металла (температурой до 1100 °С), которые могут появляться в процессе разлива. Недостатком традиционно используемых рукавов с асбестовым покрытием является их малая износостойкость — такое покрытие быстро истирается при соприкосновении рукавов между собой. Применяемая же вместо асбеста кремнеземная ткань толщиной 1 мм, спирально уложенная на поверхности изделий, придает им повышенную износостойкость. Кроме внешнего кремнеземного покрытия в состав материала рукавов входит комбинация армирующих веществ, а сами изделия имеют герметизирующий антистатический слой резины. Электроизоляционный показатель стенки рукавов составляет более 2J107 ОмJмм. Продукция изготавливается на рабочее давление воды 0,63 и 1 МПа. Внутренний диаметр рукавов — 25–200 мм, а длина достигает 20 м. По словам начальника производственно-сбытового отдела ВНТК ВолгГТУ Елены Елисеевой, стоят рукава с кремнеземным покрытием дешевле аналогичных изделий с асбестовой тканью. Александр Пуховский, фото автора