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

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

Машиностроение и металлобработка ’2007 за техническое оснащение производства В 2006 г. Россия произвела около 7 тыс. ед. металлорежущих станков и кузнечно-прессового оборудования. Это в 14,5 раза меньше производства РСФСР в 1990 г. Соответственно доля отрасли в ВВП составила всего 0,05%, а выручка на одного работника за год — менее 350 тыс. руб., что меньше показателей развитых стран в 10, а то и более раз. Исходя только из этих данных, с чисто экономической точки зрения масштабы станкоинструментальной промышленности в РФ, мягко говоря, невелики. Однако еще в 1990 г. страна занимала третье место в мире по производству и второе по потреблению металлообрабатывающего оборудования. Основной объективный фактор, определивший значительное сокращение внутреннего рынка в последние полтора десятилетия, — резкое уменьшение капиталовложений в техническое перевооружение российских машиностроительных предприятий. Во время обвала внутреннего спроса отечественные производители в большинстве своем не смогли ситуационно переориентироваться, в то время как мировое производство механообрабатывающего оборудования росло сверхбыстрыми темпами (за период 2003–2006 гг. в среднем на 17% ежегодно). Лидерами мирового станкоинструментального машиностроения на протяжении последнего 10-летия являются Япония и Германия. Россия же в 2006 г. оказалась уже на 22 месте. Поэтому реальной задачей промышленной политики на современном этапе, которая позволила бы стабилизировать ситуацию для будущего возрождения мощи станкоинструментальных производств, является технологическая модернизация отрасли, внедрение наукоемких технических новинок, способных повысить эффективность и производительность оборудования. Сложившиеся условия требуют усиления государственного регулирования процессов в отрасли и ее стимулирования. Большие надежды разработчики и производители нового оборудования и отдельных оригинальных технических новинок — в части обеспечения работы технологических цепочек в металлургии и металлообработке — возлагают на принятую Минпромэнерго Федеральную целевую программу «Национальная технологическая база на 2007–2011 годы». В рамках этой программы на реализацию проектов отраслевой тематики предполагается выделить 159 млн руб. Пока же для машиностроителей и металлургов в большинстве своем предлагаются разработки преимущественно зарубежных производителей, хотя российские инженеры готовы запустить и собственные проекты. Но для их реализации еще не созданы (или не воссозданы) условия, которые могли бы кардинально изменить далеко не благозвучные показатели отраслевой статистики. Возвращаясь к предложениям, демонстрируемым рынком продукции для металлообрабатывающей промышленности и ряда смежных отраслей, остановимся на некоторых примерах оборудования и материалов, которые были представлены на специализированной региональной выставке «Машиностроение и металлообработка ’2007» в Екатеринбурге. Многие из них показывались впервые, а потому были интересны работающим с металлами специалистам и организаторам производств. Электроплазменные системы Если в Екатеринбурге встать лицом к солнцу, то справа будет Европа, а слева — Азия. Такое уникальное расположение уральской столицы, являющейся пограничным евроазиатским мегаполисом, определяет многое, в т. ч. и представительство на различных проводимых здесь специализированных выставках. Как говорится, «все флаги в гости!..». Свой «флаг» в группе экспонентов из Сибири на выставке в екатеринбургском КОСК «Россия» подняли представители НПП электроплазменного оборудования и систем (НПП «ЭПОС», г. Новосибирск). Это многопрофильное предприятие, сотрудничая с рядом внедренческих компаний и организаций, осуществляет разработку и введение в производственные циклы металлургии и металлообработки принципиально новых образцов плазмотронов и оборудования с их использованием. Перечень созданных установок включает плазменные стенды для аэродинамических и электрофизических исследований, нагрева газа, плазменные системы постоянного тока, установки для внепечной обработки металлов, вакуумные системы рафинирования и переплавки тугоплавких металлов. Здесь разработаны также конструкции плазмотронов для резки материалов (в т. ч. неметаллических), плазменные системы нанесения нитридных и карбидных покрытий, вакуумные дуговые установки с плазменным полым катодом, предназначенные для получения новых материалов и отработки перспективных технологий. Плазменные технологии, и это доказывает практика, целесообразно соединять с принципиально новыми высокотемпературными методами получения металлов и ряда неметаллических материалов. Например, использование плазмотронов в современных металлургических и плазмохимических агрегатах позволяет резко, в ряде случаев в тысячи раз (!), ускорять химические реакции и минимизировать при этом размеры применяемых аппаратов. Один из них — электродуговой плазмотрон универсального назначения, созданный НПП «ЭПОС», по совокупности характеристик сегодня не имеет аналогов. Плазмотрон можно использовать для получения синтез-газа, проведения восстановительных металлургических процессов, увеличения температуры доменного дутья, высокотемпературной обработки материалов. Он применим и в сложных процессах синтеза, протекающих под значительным избыточным и атмосферным давлением, а также в порошковой металлургии. Еще одно важное направление деятельности предприятия связано с выработкой схем, расчетами и конструированием различных видов и типов электропечей сопротивления, в т. ч. под конкретный производственный заказ. Это могут быть камерные, конвейерные или шахтные, барабанные, рольганговые, колпаковые и другие агрегаты, адаптированные для работы в разных средах — защитной, вакуумной, восстановительной либо агрессивной. Предприятие проектирует и изготавливает электропечи сопротивления для работы в широком интервале максимальных рабочих температур — от 170 до 2230 °C. Наглядным примером возможностей НПП «ЭПОС» являются выполняемые его специалистами электротехнические, механические и тепловые расчеты всех элементов дуговых электропечей. Они включают в себя, например, точные электротехнические, электрогидравлические и тепловые расчеты коротких сетей и оборудования. Осуществляются также разработка и внедрение уникальных алгоритмов функционирования электропечи и аппаратных средств, позволяющих задать необходимое потребителю распределение энерговыделения в ее рабочей зоне. Разрабатывая электродуговые печи и установки малой и средней емкости, НПП «ЭПОС» обеспечивает также тестирование оборудования всех классов мощности для решения задач оптимизации электротехнических характеристик и режимов плавки металлов и других материалов. Параллельно на предприятии разрабатываются современные технические системы контроля, безопасности и управления технологическими процессами дуговых печей и изготавливаются элементы и узлы необходимого электрооборудования, в т. ч. нестандартные. Редукторы как комплектующее оборудование В группе комплектующего оборудования, обеспечивающего изменение угловых скоростей и вращательных моментов в обрабатывающих станках и других машинах, лучшего агрегата, чем редуктор, пока не придумали. Типовые конструкции редукторов и мотор-редукторов, разработанные у нас в основном в 1950–80-х гг., были «заложены» в структуру многочисленных механизмов и машин, применяемых в действующих производствах. Они же предусмотрены и в проектах создания новых образцов промышленного оборудования. В то же время каждому предприятию России, действующему в жестких условиях формирующегося рынка, все больше приходится заботиться о достижении конкурентоспособности своей продукции. И тем из них, кто применяет в выпускаемых изделиях (станках и машинах различного профиля) редукторы и приводы, как глоток воздуха необходима новая техника, не уступающая зарубежным образцам. В этих условиях машиностроение и металлообработка могут надолго «подсесть» на импорт и увязнуть в полной технической, а соответственно, и экономической зависимости от иностранных фирм, активно насыщающих передовыми разработками наш рынок. Российские производители специального комплектующего оборудования, понимая это, стремятся не просто модернизировать базовые модели редукторов, но и создавать на основе современных методов и конструкторских подходов принципиально новые агрегаты, в т. ч. модульные вращательные скоростные механизмы. На рынке червячных и цилиндрических редукторов и мотор-редукторов появился новый производитель — завод «Можга-Редуктор» (бывший Можгинский завод машиностроительных деталей, г. Ижевск). Это фактически заново созданное промышленное предприятие из известной своими машиностроительными традициями Удмуртии. Без сомнения, многие знакомы с такими серьезными представителями отечественного производства из этого региона, как ОАО «Ижмаш» с его автоматом Калашникова, Воткинский машиностроительный завод, специализирующийся на выпуске межконтинентальных баллистических ракет «Тополь-М». Ну и, конечно, крупнейший в России производитель редукторов общемашиностроительного назначения завод «Редуктор». В этом именитом окружении молодое предприятие «Можга-Редуктор», всего два года назад заявившее о себе, готово предъявить самому взыскательному и требовательному заказчику современную технику, не уступающую многим зарубежным образцам. Качество и эксплуатационная надежность выпускаемой продукции обеспечиваются отлаженной системой контроля, включающей лабораторию с высококлассными специалистами и современным оборудованием. «Можга-Редуктор» завершает работы по внедрению в производственные линии передовой российской антиизносной нанотехнологии с применением композиционного материала «Атомарный ассемблер». Уже существует опыт его применения на металлургическом заводе «Ижсталь» и оборонном предприятии «Ижевский механический завод». Специалистам машиностроительной отрасли, выпускающей обрабатывающие станки, завод «Можга-Редуктор» предлагает для комплектации одно- и двухступенчатые червячные мотор-редукторы типа МРЧ с межосевым расстоянием от 63 до 100 мм. Частота вращения выходного вала у них составляет 9–178 об/мин., а крутящий момент — 50–410 Н•м. В номенклатуре поставляемой и обслуживаемой (ремонтируемой, восстанавливаемой и модифицируемой) предприятием продукции представлены несколько типов червячных редукторов общемашиностроительного и специального назначения. Предлагается и ряд разновидностей цилиндрических редукторов, а также запасные узлы и детали к поставляемым механизмам. Промышленная изоляция Стальные конструкции, системы ограничения нагрева и утилизации тепла, контрольно-измерительное оборудование — это только часть технологических решений, применяемых в промышленных тепловых агрегатах, металлургических установках и обрабатывающих машинах. В значительной мере характер эксплуатации оборудования, где последовательно чередуются операции горения, нагрева и охлаждения, определяют футеровки из огнеупоров, обеспечивающие высокую стойкость в сочетании с низким уровнем удельных затрат. Особое внимание технологи уделяют расходу энергии, сокращение потерь которой обуславливается использованием современной теплоизоляции. Такие стойкие и экономичные материалы — огнеупоры и теплоизоляторы — разрабатываются и выпускаются компанией Promat (Германия), имеющей свои представительства во многих странах включая Россию. Она предлагает своим клиентам не только высокое качество поставляемой продукции, но и современный сервис. На нынешней выставке с образцами продукции Promat для промышленной изоляции технологического оборудования гостей знакомили специалисты ее московского офиса. В экспозиции были представлены микропористые плиты для высокотемпературного применения с едва ли не самым на сегодня низким уровнем теплопроводности. Предлагались также волокнистые высокотемпературные изоляционные материалы (из стекловолокна, минеральной ваты, на основе алюмосиликатного волокна Alsifleks), а также изоляция из силиката кальция. Одна из новинок поставляемой Promat продукции — прессованная самонесущая плита Promablok. Типовой ряд этого изоляционного композита, выполненного из волокон силикатов щелочноземельных металлов, минеральной ваты и перлита с добавлением органического связующего, представлен плитами Promablok-800, -1000 и -1100*. Такие плиты из смешанных волокон обладают незначительной теплоемкостью, высокой устойчивостью к температурным колебанием (в т. ч. к термошоку), отличной обрабатываемостью любым инструментом «по дереву», легкостью, прочностью на излом и гидрофобностью. Подобные свойства позволяют использовать Promablok в качестве тыльного слоя теплоизоляции в установках нагрева, выдержки и плавки металлов, в каналах горячих газов и газоподводящих каналах промышленных печей и сушилок. Можно использовать изделия и в качестве изоляционного слоя в камерах сгорания отопительных котлов. Плиты могут служить также исходным материалом для получения готовых функциональных деталей и заготовок при производстве машин и аппаратов, в которых используются разнотемпературные рабочие режимы. Кроме того, в ряде областей промышленности такими изделиями допустимо заменять, как выражаются специалисты, отживающий свой век асбест. Группа компаний «Ирито» (г. Москва), известная своими инновационными проектами, осуществляет разработки высокотемпературной керамики, предназначенной для изготовления огнеупорной технологической оснастки производственных процессов. В настоящее время предприятие производит и поставляет потребителям изделия из самосвязанного карбида кремния, отличающиеся высокими эксплуатационными характеристиками. Так, твердость материала составляет ~90 HRC, предел прочности при сжатии и изгибе — 510 и 190 МПа, а модуль упругости — 340 ГПа. Максимальная рабочая температура для него определяется в 1350 °C, при этом коэффициент теплопроводности при 1000 °C равняется 40 Вт/(м•К), а коэффициент термического расширения в интервале 200–1000 °C составляет 4,2•10-6 град.-1. Если говорить о продукции конкретно, то она представлена плитами (лещадками), которые в рабочих, в т. ч. высокотемпературных режимах, не подвержены короблению, прогибам либо разбуханию. Плиты для термической оснастки из самосвязанного карбида кремния намного тоньше и легче изделий, изготовленных с использованием традиционных оксидной, оксинитридной и нитридной связок. Кроме того, вследствие повышенной термической и коррозионной стойкости они имеют более длительный срок службы. Из нового материала в компании «Ирито» выпускают муфели, которые служат дольше, чем аналоги из жаропрочных сталей, износостойкие направляющие. В различном диапазоне наружных диаметров (25–60 мм) выполнены изготавливаемые на предприятии термопарные чехлы. Как показала практика, защитные чехлы для термопар из самосвязанного карбида кремния обеспечивают эффективную работу устройств в условиях воздействия горячих газов при температуре до 1350 °C, в расплаве цинка и других цветных металлов. Номенклатура предлагаемых «Ирито» изделий для металлургии и металлообработки из инновационных композиционных материалов включает также сопла горелок, печные ролики, сопла для пескоструйной обработки, трубчатые детали теплообменников, этажерки для печей обжига и другие стойкие конструкции. Контрольно- измерительные приборы Техническое сопровождение технологических процессов в различных сферах современного производства сегодня невозможно представить без системы автоматизированного контроля и диагностики работы узлов, механизмов и машин в целом, а также точных измерительных операций. Контрольно-измерительные приборы, используемые в энергетике, металлургии, машиностроении, нефтехимическом производстве, ЖКХ и других отраслях хозяйствования, в настоящее время являются составной частью практически повсеместно ведущейся автоматизации технологических процессов. Именно поэтому интерес к встраиваемой и адаптированной для выполнения тех или иных задач аппаратуре, которую демонстрируют на специализированных выставках ее разработчики, необычайно велик. Уже полтора десятилетия Научно-производственная фирма «Сенсорика» (г. Екатеринбург) обеспечивает своих заказчиков из разных регионов страны новыми разработками КИПиА, осуществляет поставки, монтаж и пусконаладку информационных и управляющих подсистем АСУТП в разных отраслях промышленности. Кроме того, предприятие конструирует и изготавливает системы автоматического управления (САУ) по техническим заданиям партнеров. Все выпускаемые здесь приборы и устройства — датчики температуры и давления, барьеры искрозащиты, нормализаторы, видеографические регистраторы (безбумажные самописцы), специализированные регистраторы и др. — сертифицированы и внесены в реестры средств измерения России, Украины, Беларуси и Казахстана. Система качества предприятия сертифицирована на соответствие ИСО 9001. Инженерная группа, сопровождавшая экспозицию фирмы на нынешней выставке, продемонстрировала специалистам одну из последних разработок группы вторичных приборов — многоканальный измерительный преобразователь серии Ш 9327/1. Он представляет собой функционально законченную автономную подсистему (потому и относится к группе вторичных приборов) сбора и преобразования информации в широком диапазоне задач контроля и диагностики. Измерения осуществляются в зависимости от настройки того или иного канала на конкретный тип датчика (сигнала) в технологической производственной цепи. Прибор работает с любым типом датчика или источника сигнала, который внесен в его библиотеку. Преобразователь может функционировать как самостоятельно, так и в составе АСУТП, для чего предусмотрен обширный пакет программ связи с верхним уровнем. Изготовители поставляют устройства в обычном варианте исполнения либо (по заказу) с искрозащитой (модификация Ш 9327И/1). Что может прибор функционально? Многое. Это и циклический опрос и преобразование в цифровой вид информации со стандартных датчиков, представление данных в физической размерности измеряемой величины. Это и математическая обработка получаемых сигналов, а также сравнение измеряемых величин с заданными уставками и выдача во внешнюю цепь релейных сигналов по результатам сравнения. Ш 9327/1 осуществляет преобразование измеренных значений в стандартные аналоговые выходные сигналы тока или напряжения с задаваемым масштабным коэффициентом, отображение результатов измерений и сравнение их с уставками на встроенном дисплее. Обеспечивается передача данных в ЭВМ (или контроллер) верхнего уровня и на принтер, а также управление релейными и аналоговыми выходами, как в соответствии с собственной программой, так и по командам с верхнего уровня. В процессе работы прибор самостоятельно проводит непрерывный контроль исправности и циклическую тарировку измерительных трактов, включая линии связи с датчиками. В числе аппаратов, продемонстрированных на выставке, НПФ «Сенсорика» представила универсальный прибор терморегулирования ПИД-регулятор РТ-101. Этот современный терморегулятор, обладающий рядом достоинств, отличающих его от аналогов (автонастройка и авторегулирование, дистанционный пуск и останов, регулирование мощности, бесконтактное управление нагрузкой через твердотельное реле и др.), предназначен для точного поддержания заданной температуры или других физических величин в различных технологических процессах. Его можно использовать в составе сложного технологического оборудования: экструдеров, печей, установок вакуум-формовки, термопластавтоматов, полиграфических машин и т. д. Металлообработка относится к группе наиболее точных операций с материалами. И поэтому она требует обязательного соблюдения геометрии и размеров получаемой детали или заготовки, что невозможно без использования передовых технологий измерения. Самые перспективные измерительные системы, соответствующие современным требованиям точности и надежности, представляет японская компания Sony. Это, в первую очередь, магнитные линейки, принцип действия которых обеспечивает безукоризненные результаты измерений при любых условиях работы в цехах, внешних магнитных помехах и даже вибрации. Магнитные линейки Sony особенно подходят к обычным станкам для резки металлов, токарным, фрезерным и шлифовальным агрегатам. Их можно встраивать в специальные измерительные производственные системы и приспособления. Они не поддаются воздействию масла, воды и пыли, легко устанавливаются и не перегружают конструкцию оборудования благодаря своей компактности и универсальности. В разделе выставки «КИПиА» были, кроме того, показаны образцы изделий, обеспечивающих так называемый магнитопорошковый неразрушающий контроль. Основан он на регистрации магнитных полей рассеяния над дефектами оснований и обрабатываемых деталей с помощью ферромагнитных частиц. В числе подобных устройств, в частности, портативные электромагниты Y5–Y7, наводящие переменные и постоянные магнитные поля в ферромагнитных материалах для выявления поверхностных и подповерхностных дефектов. Демонстрировались также мощные подковообразные постоянные магниты, обеспечивающие намагничивание конструкций включая подводные сооружения и способствующие таким образом выявлению трещин. Наряду с бороскопами для визуально-оптического контроля, многоцелевыми дефектоскопами и рядом других приборов диагностики, группу устройств магнитопорошкового контроля представлял активный участник многих специализированных выставок — известная фирма «ПромДиаОборудование» (г. Москва). Евгений Каршилов, фото автора * Цифровые индексы соответствуют температуре, на которую рассчитан изолятор.