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

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

Парад технических новинок на форуме в Петербурге Мероприятия Петербургской технической ярмарки, проходившей в середине марта в ВК «Ленэкспо», на этот раз посетили 8300 специалистов, а ее выставочные экспозиции разместились на площади более 13 тыс. м2. Подобные показатели в нынешнее время говорят о масштабности, значимости и высоком авторитете этого проекта. Выступая на пленарном заседании, губернатор Санкт-Петербурга Валентина Матвиенко отметила грандиозный масштаб мероприятия и его уникальный формат, позволивший продемонстрировать множество самых разнообразных технических достижений. Центром деловой программы ПТЯ стал Инновационно-промышленный форум, который в 2009 г. прошел под девизом «Институты, инвестиции, инфраструктура, инновации, интеллект — основы национальной конкурентоспособности России». В его рамках состоялись конференции, семинары, круглые столы и презентации, участниками которых стали 2770 специалистов. С конкретными результатами инновационной деятельности специалистов отечественных предприятий и научных кадров отраслевых институтов можно было ознакомиться в тематических разделах выставки. Автоматическая трансмиссия ООО «САВЕД инжиниринг» (г. Красноярск) специализируется на проектировании и изготовлении механических передач и приводов для различных машин и механизмов. На его стенде демонстрировался зубчатый вариатор, разработанный на основе новой кинематической схемы и запатентованный как изобретение. По словам директора компании Сергея Веденеева, главное преимущество этого агрегата заключается в том, что он изменяет передаточное отношение без вывода шестерен из зацепления, т. е. без разрыва потока передаваемой мощности. Передача крутящего момента от ведущего к ведомому узлу происходит в нем одновременно по двум взаимодействующим контурам за­цеплений, что и обеспечивает возможность работы в режиме вариатора. За счет изменения разности окружных скоростей в контурах передаточное отношение может меняться в диапазоне от заданного до прямой передачи. При этом, в зависимости от баланса сил и моментов на ведущем и ведомом узлах, происходит саморегулирование потока передаваемой мощности. Иными словами, мощность регулируется без воздействия устройств управления. Зубчатый вариатор может применяться в качестве автоматической коробки передач для автомобилей и других транспортных средств. Исполь­зуют его и в различных приводах: конвейеров, транспортеров и грузоподъемных устройств, турбин, грохотов, проходческих горных ма­шин, а также в другом оборудовании, требующем хороших тяговых и разгонных характеристик в начале движения. Такие характеристики обеспечиваются вариатором благодаря сильной автотрансформации передаваемого крутящего момента. Например, при монтаже агрегата между двигателем и редуктором транспортера, последний запускается без броска пускового тока и плавно выходит на номинальный режим работы, практически независимо от степени загруженности сырьем. Автоматическая коробка передач на основе зубчатого вариатора отличается от применяемых сегодня простотой конструкции, высоким КПД, технологичностью изготовления, ком­пактностью, малой массой, низкой материалоемкостью и себе­­стоимостью. Устройства управления двигателями Научно-производственная фирма «Электропривод» (г. Санкт-Петер­бург) представила на выставке разработанные в 2008 г. и запущенные в настоящее время в серийное производство устройства для управления двигателями BL36V и BMD. Блоки серии BL36V предназначены для управления бесколлекторными трехфазными двигателями по­стоян­ного тока (36 В) с датчиками Холла. Они позволяют регулировать частоту вращения силовых агрегатов (до 10 000 об/мин.) и через специальные входы задавать направление вращения, управлять активным торможением и разрешением. Блок имеет встроенный тахогенератор (три импульса на каждый оборот двигателя), а скорость вращения регулируется с помощью встроенного или внешнего аналогового задатчика (потенциометра). Текущая скорость отображается на цифровом индикаторе. Управление двигателем с заданием параметров его работы может производиться с компьютера через USB-порт (виртуальный COM-порт) устройства BL36V. Програм­миру­емые модели позволяют создавать и сохранять в памяти устройства различные алгоритмы вращения. При­воды с блоками BL36V и такими распространенными бесколлекторными двигателями, как FL57BL или FL57BLS, могут иметь выходную мощность до 180 Вт. Разработанные устройства управления выполняют защиту по напряжению и току и позволяют реализовать аппаратно-программную защиту от аварийных ситуаций. В частности, для двигателя устанавливается допустимый максимальный ток и длительность работы при таком токе. Модельный ряд серии включает в настоящее время пять устройств: BL36V-005, -01, -02, -03 и -04. Аппараты рассчитаны на номинальный/максимальный ток соответственно 1/3; 1,2/6,2; 3,5/11; 5/16 и 6,8/20 А. Стоят блоки серии BL36V примерно 7920 руб. Устройства серии BMD предназначены для управления работой коллекторных двигателей постоянного тока с напряжением питания до 24 В и номинальным током до 10 А, причем как оснащенных, так и не оснащенных датчиками Холла или энкодерами. Блоки способны управлять скоростью, направлением, активным торможением и разрешением двигателей и мотор-редукторов. Програм­мируемые модели — блоки BMSD имеют энергонезависимую память, в которую с компьютера можно записывать программы в ASCII-кодах, позволяющие управлять двигателем по сложному алгоритму. Эти блоки работают как в автономном режиме, так и совместно с компьютером че­рез имеющиеся порты: USB, RS-232 или RS-485. Для синхронизации с внешними устройствами в них предусмотрены три специальных входа и один сигнальный выход. Блоки BMD имеют функцию поиска нулевой точки, задающую непрерывное вращение до момента получения сигнала от датчика нулевого положения. Они оснащены встроенным аналоговым задатчиком скорости и имеют вход для подключения внешнего задатчика. Текущая скорость управляемого двигателя отображается на цифровом дисплее. Блоки обеспечивают аппаратно-программную защиту от аварийных ситуаций и контролируют напряжение питания и ток силового агрегата. Алмазно-абразивный инструмент Высоким спросом на мировом рынке пользуется инструмент марки «Моналит», выпускаемый заводом «Рус-Атлант» (г. Москва). Инструмент не имеет мировых аналогов и экспортируется в Германию, Швейцарию, Италию, США, Чехию, Словакию и ряд других стран. На стенде официального представителя ООО «Моналит» (г. Москва) в г. Санкт-Петербурге фирмы «Велес» посетители могли получить хорошую консультацию об изделиях этой марки и ознакомиться с новинками, запущенными в серийное производство в 2009 г. Для тех, кто не использовал «Моналит» раньше, небезынтересно будет узнать следующее. В настоящее время различают три основных вида алмазно-абразивного инструмента на металлической связке, получаемого по трем разным технологиям: гальванический, горячепрессованный типа Sinter и «Моналит». Гальванический инструмент изготавливается путем осаждения на поверхность оправки одного, в некоторых случаях двух слоев алмазных зерен. По мере их изнашивания сначала снижаются режущие свойства, а затем появляются залысины, затирающие обрабатываемую поверх­ность. При изготовлении инструмента типа Sinter алмазный порошок перемешивается с порошком металлической связки (как правило, бронзовым), засыпается в металлическую пресс-форму и прессуется при температуре около 660 °С. Полученный композит представляет собой объемную металлическую матрицу, в которой механически запрессованы алмазные зерна. В связи с использованием связки количество зерен в единичном объеме матрицы Sinter, как минимум, в 3 раза меньше, чем в таком же объеме изделия марки «Моналит». Последнее известно также под названием «спеченный инструмент». Предельно плотное заполнение рабочего объема алмазными зернами стало возможным благодаря применению для производства инструмента конверсионной технологии вакуумно-диффузионной свар­ки. Эта уникальная методика была разработана специалистами советской аэрокосмической индустрии для изготовления алмазного инструмента, предназначенного для обработки броневых стекол и высокопрочных керамических плиток, используемых в облицовке космических челноков типа «Буран». Компанией «Мона­лит», возглавляемой к. т. н. Сергеем Сухонос, технология была адаптирована под выпуск абразивного инструмента различного назначения и доведена до стадии серийного производства. Суть некогда секретной технологии такова. Чтобы обеспечить свариваемость алмазных зерен друг с другом их покрывают слоем металла толщиной 1–3 мкм. Затем засыпают (без всякой связки) в графитовую форму, в нижнюю часть которой предварительно устанавливают хвостовик. В верхней части формы размещается литник со специальной шихтой. Подготовленная таким образом форма устанавливается в вакуумную печь, в ней создается высокое разрежение, и температура поднимается до 1000 °С. Рас­плав­ленная шихта диффундирует в промежутки между зернами, не изменяя плотности их расположения. В результате образуется монолитная конструкция, где все зерна приварены друг к другу по местам контакта, а промежутки между ними заполнены металлом, образующим с зернами прочные адгезионные связи. Таким образом, достигается максимально возможная концентрация алмазных зерен в рабочей головке, а прочность их соединения получается как минимум в 2 раза выше, чем в любом другом алмазном инструменте. Если в прессованном изделии зерно работает до тех пор, пока на 2/3 своей высоты находится внутри связки, а изношенное или оголенное больше, чем наполовину, не удерживается и выкрашивается, то в «Моналите» оно работает, пока остаются хотя бы три сварных контакта с нижними зернами. Еще одно преимущество технологии вакуумно-диффузионной сварки заключается в возможности изготовления алмазного (абразивного) инструмента с устойчивой острой режущей кромкой толщиной всего в одно зерно. Другие технологии производства этого делать не позволяют. Важно также, что независимо от зернистости, инструмент марки «Моналит» обладает высокой регулярностью поверхности, т. е. вершины всех зерен находятся по отношению к последней на одной высоте. Этим обеспечивается гладкость поверхности и отсутствие сколов на ее краях за счет отсутствия отдельно выступающих зерен, создающих ударные нагрузки. Технология серийного производства «Моналита» обеспечивает ему преимущества перед гальваническим и прессованным алмазным инструментом по таким основным характеристикам, как производительность, ресурс работы, кромкостойкость, температурная стойкость, регулярность поверхности, экономичность и широта применения. А по разнообразию форм он приближается к инструменту, выпускаемому гальваническим способом. В настоящее время завод «Рус-Атлант» производит «Моналит» различного профиля, с зернистостью 40–800 мкм, в диапазоне размеров от 0,8 до 70 мм. Область применения включает обработку всех видов керамик, стекол, композитных ма­териалов, металлов и пластиков. «Мона­лит» применяется для координатного шлифования, обработки штампов, пресс-форм и может успешно использоваться вместо твердосплавных фрез, абразивных головок и кругов. Заправочные карандаши, изготовленные по вакуумно-диффузионной технологии, могут служить для обдирочной заправки с интенсивным съемом абразивного материала, для выглаживания абразива, используемого при чистовой обработке и правке эльборовых и алмазных кругов на керамической и бакелитовой связках. Поскольку в «Моналите» содержится очень мало металла, забивающего в процессе правки поры абразива, очищенный инструмент служит до появления прижогов и засаливания в 3 раза дольше. Данная технология также дает возможность недорого и в любых количествах получать в виде псевдокристаллов заданной конфигурации резцы для правки абразивов профильной шлифовки с глубокими элементами. Сейчас для этого применяют крупные натуральные алмазы, что делает процесс дорогим и технологически достаточно сложным. Стоит инструмент марки «Мона­лит» дешевле прессованного типа Sinter, выпускаемого в Европе или Америке, но дороже изделий китайского и украинского производства. Служит он при этом, как минимум, в 3 раза дольше Sinter. Так, например, сверло диаметром 6 мм, имеющее алмазный слой высотой всего 6 мм, позволяет просверлить 5000 отверстий в листовом техническом стекле толщиной 5 мм. Время сверления каждого из них — 3–5 с. Кольцевое сверло способно просверлить 2000 отверстий в гранитной плите толщиной 40 мм или 300 от­-верстий в керамогранитной плитке толщиной 8 мм. Время сверления каждого отверстия составляет 30–50 с. (Для сравнения: алмазная коронка с гальваническим напылением может просверлить до пяти отверстий в 8-миллиметровой гранитной плитке, а кольцевое сверло Sinter — не более 100. При этом время сверления каждого из них при толщине рабочего сегмента не менее 2 мм достигает 3–5 мин.) Этот пример, приведенный директором компании «Велес» Альбертом Бовыкиным, показывает, что стоимость сверления профессиональным инструментом «Моналит» получается самой низкой. Станки для производства сетки Модельный ряд станков для производства цельнометаллической про­­сечно-вытяжной сетки (ЦПВС), выпускаемых ООО «Челябинск­пром­метиз», в этом году пополнился пресс-автоматом ПВС-1250У. Но­вый пресс предназначен для без-­отходного изготовления сетки ЦПВС из листового и рулонного металла шириной до 1250 мм и толщиной от 0,5 до 2,5 мм. Из подаваемого на его вход стандартного листа длиной 2,5 м на выходе получается сетка с ячейками размерами 125?50 мм длиной 50 м (!), свернутая в рулон диамет­ром 300 мм. Благодаря особенностям применяемой технологии сетка из листа толщиной 2–2,5 мм получается в напряженном состоянии и может служить не только для устройства различных ограждений (в т. ч. декоративных), но и для армирования бетонных конструкций. Кроме того, такую сетку используют в качестве кладочной, а также при штукатурке сложных поверхностей и выполнении ремонтно-отделочных работ. По конструкции и принципу действия рабочих органов станок отличается от зарубежных аналогов. В иностранных агрегатах просечка и вытяжка всех ячеек одного ряда производятся одновременно, и оборудование испытывает значительные пиковые нагрузки с часто­той, соответствующей частоте подачи листа. В прессе ПВС-1250У, запа­т­ен­тованном как изобретение, за счет использования «эффекта ножниц» нагрузка растягивается во времени. Это позволяет на 30% уменьшить мощность (а соответственно, и энергопотребление) главного привода, снизить шум и намного увеличить срок службы инструмента. По словам разработчика станка к. т. н. Николая Родникова, нож, имеющий пилообразную форму, сначала входит в металл первым зубом, затем вторым, третьим и так далее, подоб­но смыкающемуся лезвию ножниц. Каждый зуб, состоящий из острой — режущей и утолщенной — вытягивающей частей, почти одновременно делает разрез и вытяжку надрезанной полоски в нижнем направлении, перпендикулярном положению листа. Другими словами, лист, подаваемый в зону работы ножа горизонтально, выходит из нее вертикально, растянутым в ромбовидные, расположенные в шахматном порядке ячейки. По мере выхода он автоматически сматывается в рулон. Шах­матный порядок ячеек получается за счет того, что при каждой следующей подаче листа в зону просечки и вытяжки нож с помощью кривошипно-шатунного механизма перемещается на полшага. Как следствие, при каждом новом ходе ножа смещаются на полшага и места воздействия его зубьев. Количество ходов рабочего органа может меняться от 150 до 250 в минуту. Сменная производительность пресса — более 1000 п. м. Шаг подачи листа плавно регулируется в пределах 0,5–4 мм. (От величины шага зависит размер ячеек, а при использовании листовой стали — и длина полученного рулона.) Основ­ной и вспомогательный привод станка имеют мощность соответственно 11 и 0,18 кВт. Размеры и масса прес­са значительно меньше, чем у аналогов, и в рабочем положении состав­ляют 3300?2580?1700 мм и 2500 кг. Стоит ПВС-1250У около 1,485 млн руб., т. е. 33 тыс. евро. (Для сравнения: стоимость германских, турецких и тайваньских аналогов варьируется от 4 до 6 млн руб.) Изготовление георешеток В России укрепление грунта путем его армирования ветками и прутьями применялось испокон веков. Во время Великой Оте­чест­венной войны использование такого способа для строительства лежневок (временных дорог) позволяло делать проходимыми для танков болота и топи, считавшиеся гитлеровцами непроходимыми. Американ­цы во время вьетнамской войны, столкнувшись с ползучестью местных грунтов при строительстве дорог и вертолетных площадок, вспомнили опыт русских солдат, но для армирования грунтов стали применять не дерево, а синтетические материалы. Производство георешеток из термопластичного материала было налажено в США в промышленном масштабе и, благодаря высокой эффективности, они получили быстрое распространение почти по всему миру. В Россию георешетки начали ввозить с конца 1990-х гг., но ГОСТами они предусмотрены не были, и использовать материал должным образом начали только в последние годы. Георешетки применяются, в частности, для противоэрозионной защиты крутых откосов при строительстве автомобильных и железных дорог, путепроводов, мостовых переходов и тоннелей. Используют их и для укрепления и озеленения прибрежной зоны водоемов, каналов и русел малых водотоков, а также при проведении ландшафтных работ. Несмотря на су­­щест­вующие возможности производить качественные георешетки на отечест­венном оборудовании из выпускаемого в России сырья, их до сих пор в основном закупают за рубежом. На стенде ООО «Ультразвуковая техника» (г. Санкт-Петербург) бы­ла представлена установка для УЗ-сварки объемных георешеток из полос полиэтилена высокого давления. В отличие от электронагревательных устройств, прозванных «утюгами», образующих в результате плавления и деструкции полиэтилена швы с повышенной хрупкостью, оборудование, выпускаемое компанией, обеспечивает достаточно прочное и эластичное скрепление полимерных полос. Прочностные свойства швов получаемых на нем георешеток характеризуются разрывной нагрузкой 1 Н/5 см и такой же величиной раздира (отрыва), что составляет 70% от прочности самих полос. Основы способа соединения полимерных материалов с помощью ультразвуковой сварки были разработаны еще в конце 1960-х гг. в связи с появлением моды на одежду из новой синтетической ткани — нейлона. Проблема состояла в том, что иглы швейных машин при работе на высокой скорости нагревались и вызывали плавление соединяемой ткани. Министерству электротехнической промышленности была поставлена задача разработать машины, которые бы позволили резко увеличить скорость шитья одежды из синтетики. Новая технология соединения полимеров, разработанная институтом токов высокой частоты (ВНИИТВЧ) и реализованная на созданных тогда машинах, заключалась в следующем. Энергия, выделяемая между соединяемыми тканями при прохождении через них ультразвука, вызывала подплавление и взаимную диффузию поверхностных слоев материала с образованием точек сваривания. Получение качественных швов без применения ниток позволило также избавиться от проблем подбора их цвета и образования стяжек после усадки. В дальнейшем способ совершенствовался и адаптировался под конкретные задачи. Машины, разработанные ФГУП «ВНИИТВЧ им. В. П. Володина» и выпускаемые ООО «Ультразвуковая техника», предназначены для изготовления из полос полиэтилена высокого давления секций объемных георешеток ГРН площадью 9,74; 11,5 и 20,1 м2. Подача и скрепление полос в шахматном порядке производятся в автоматическом режиме на 11 постах ультразвуковой сварки. Установка занимает площадь 8?2 м. Сваренные секции получаются в виде сложенных гармошкой гибких компактных модулей, удобных для транспортировки. В растянутом положении каждая из них образует пространственную ячеистую конструкцию шириной от 2,83 до 2,94 м и длиной 3,44–6,83 м. Высота секции, совпадающая с высотой ячеек, в зависимости от ширины полиэтиленовых лент, может варьироваться от 50 до 300 мм. Длина каждой стороны ячейки (расстояние между швами, соединяющими полосы) задается в пределах от 160 до 320 мм. Георешетки могут изготавливаться с круглыми перфорированными отверстиями для дренирования воды и уплотнения засыпки. Более простая машина, состоящая из двух постов УЗ-сварки, рас­считана на ручную подачу полос и позволяет за полчаса получать секцию площадью 11,5 м2. Стоит неавтоматизированная установка около 450 тыс. руб. Полоса для производства георешеток получается методом экструзии из гранул полиэтилена высокого давления, выпускаемых, например, казанским заводом «Оргсинтез». Заправка гидросистем ООО «НТП “Гидропривод”» (г. Санкт-Петербург) специализируется на разработке и изготовлении гидросистем для различного технологического оборудования. Новым предложением компании является установка для заправки гидравлических систем УЗГ-10. Агрегат предназначен для заправки и дозаправки гидросистем станков и машин мало- и средневязким маслом из евробочек*, а также для расфасовки масла в более мелкую тару. Главным достоинством УЗГ-10 является то, что исключается необходимость применения промежуточной тары (обычно ведра), чистота которой, как правило, значительно уступает чистоте масла в бочке. Современная же гидравлика требует использования масла, размер частиц загрязнений в котором составляет 5–10 мкм. Работа оператора при заправке сводится к следующему. Всасы­вающий патрубок установки опускается в бочку и с помощью спе­циаль­ной гайки прикручивается к горло­вине. Маслораздаточный пистолет вставляется в заливное отверстие заполняемой гидросистемы, после чего включается гидронасос, обеспечивающий подачу с производительностью до 27 л/мин., регулируемую нажатием курка. При максимальной подаче бочка расфасовывается за 8 мин. В случае наполнения бака гидросистемы срабатывает датчик на горловине пистолета, и насос отключается. Для сохранения всасывающего патрубка в чистоте по окончании работы он убирается в спе­-циальные ножны — выполненный из трубы контейнер. Остаток масла в опорожненной бочке не превышает 1,5 л. Тонкость фильтрации встроенного фильтра составляет 5 мкм. Для расфасовки используют тару объемом не менее 0,5 л. Наибольшая длина шланга, соединяющего гидронасос с маслораздаточным пистолетом, достигает 50 м. УЗГ-10 выпускается сегодня с напряжением питания 220, 380 и 24 В. Ее габаритные размеры составляют 1170?430?470 мм, масса — 35 кг. Стоит установка 69 тыс. руб. (Для сравнения: стоимость импортных аналогов — порядка 110–120 тыс. руб.) Сортировка отходов Научно-производственная корпорация «Механобр-Техника» (г. Санкт-Петербург), ведущая свою историю с 1916 г., специализируется на конструировании вибрационных грохотов. На выставке она представила действующую модель механического вибрационного сепаратора нового поколения «Орбитор 61М». Разработанный компанией сепаратор предназначен для предварительной сортировки бытового мусора на деловую и неделовую части. Востребованность новой разработки, по словам директора по маркетингу ООО «НПК “Механобр-Техника”» д. х. н. Ивана Устинова, связана с тем, что барабанные грохоты, применяемые сегодня на мусороперерабатывающих заводах, обладают низкой практической производительностью и невысокой эффективностью разделения. Дело в том, что их разделительные поверхности систематически забиваются полиэтиленовой пленкой или затягиваются капроном от бывших колготок. По­этому головные сортировальные маши­ны почти каждые 30–40 мин. приходится останавливать на ручную очист­ку. В грохоте же «Орбитор 61М» этот мусор соскальзывает с вибрирующих разделительных колос­ников в подрешетное пространство вместе с другими влажными и мягкими составляющими, благодаря чему сортировку можно вести в непрерывном режиме. При работе вибровозбудителя корпус грохота совершает орбитальные колебания, вызывающие вибрацию колосниковых решеток с частотой, чуть меньшей резонансной. Частота вибрации подобрана таким образом, что сухие и упругие предметы (пластиковые бутылки, упаковка, банки) под воздействием колебаний решеток начинают постоянно подпрыгивать над разделительной поверхностью. Разгружаются они как верхняя деловая фракция, поступающая в рециклинг — на вторичную переработку. «Непрыгающие» предметы проваливаются в подрешетное пространство и составляют фракцию, подлежащую дальнейшему компостированию и превращению в почвогрунты. Элементы колосниковой решетки изготовлены из рессорной стали и имеют антикоррозионное полимерное покрытие. Производительность нового вибрационного грохота состав­ляет 20–25 т/ч, степень извлечения органической фазы — 80–90%, крупность разделения — 80–120 мм. Параметры грохочения могут регулироваться. Сепаратор требует минимального обслуживания, имеет большой межремонтный период и стоит дешевле традиционных барабанных грохотов. Александр Пуховский, фото автора