اصل کنترل و کاربرد برش دیسک برش جانبی در خط ترشی به عنوان بخشی از دستگاه برش سیم پیچ

قیچی دیسک قطعه ای ضروری از تجهیزات برش در کارگاه های تولید ورق و نوار است. این برش دارای دو تیغه دیسکی{1} شکل است که برای برش طولی لبه های صفحات و نوارهای فولادی یا برای برش دادن آنها به نوارهای باریک، شبیه به دستگاه برش سیم پیچ استفاده می شود. از این برش برای برش طولی صفحات فولادی و نوارهای نازک با ضخامت کمتر از 20 تا 30 میلی متر استفاده می شود. از آنجایی که تیغه ها دیسک های چرخشی هستند، می تواند به طور مداوم صفحات یا نوارهای فولادی متحرک را در جهت طولی برش دهد. یک خط ترشی پیوسته در یک کارخانه فولاد معین در ژوئن 2012 با استفاده از برش دیسک کششی-برشی غیرفعال به تولید رسید. این مقاله بر روی ساختار اساسی، فرآیند و اصول و ویژگی های کنترل برش دیسک برای مرجع تمرکز دارد.

بدنه اصلی برش دوار فاقد مکانیزم محرک داخلی است. درعوض، چرخش تیغه ها توسط خود نوار فولادی متحرک هدایت می شود که تحت کشش است و در نتیجه عمل "کشش-برشی" حاصل می شود. برای اطمینان از اینکه بدنه اصلی صفحه فولادی هنگام خروج از برش دوار همسطح می‌ماند-در حالی که لبه بریده شده اجازه می‌دهد به تدریج خم شود-قطر تیغه بالایی کمی کوچکتر از تیغه پایینی طراحی شده است.

 

به طور همزمان، این طرح از پیچ خوردن بیش از حد نوارهای لبه بریده شده جلوگیری می کند. برای جلوگیری از تاب برداشتن صفحه فولادی هنگام ورود به برش دوار، غلتک های فشاری بلافاصله در بالادست تیغه ها نصب می شوند. علاوه بر این، برای به حداقل رساندن اصطکاک بین صفحه فولادی و لبه‌های برش تیغه‌های دوار، هر جفت تیغه با زاویه کمی نسبت به خط مرکزی نوار فولادی تنظیم می‌شود. اجزای ساختاری اولیه واحد شامل یک قاب پشتیبانی ثابت، مکانیزم تنظیم شکاف تیغه و یک دستگاه تعویض تیغه است.

پارامترهای عملکرد اصلی برش دوار

برش دوار در پایین دست برش هلالی قرار دارد. از یک ساختار دوار غیر{0}}رونده استفاده می‌کند و برای برش لبه‌های نوار فولادی به عرض مشخصی استفاده می‌شود. دو مجموعه از سرهای برش بر روی قاب های برشی که در دو طرف خط پردازش قرار دارند نصب می شوند. این قاب‌های برشی را می‌توان از طریق مکانیزم قفسه-و-پینیون که توسط سیلندرهای هیدرولیک هدایت می‌شود، 180 درجه چرخاند. هنگامی که یک قاب برشی به موقعیت خود می چرخد، یک مکانیسم قفل-که توسط یک سیلندر هیدرولیک فعال می شود-درگیر می شود تا قاب را در جای خود محکم کند. در حالی که یک مجموعه از سرهای برش به طور فعال عملیات برش را انجام می دهد، مجموعه دیگر برای نگهداری، جایگزینی یا تنظیم در دسترس باقی می ماند. تنظیم عرض قاب های برشی با حرکت دادن یک بال اسکرو از طریق یک موتور چرخ دنده انجام می شود و باعث می شود که قاب ها در امتداد ریل های راهنمای نصب شده روی پایه قرار بگیرند. پس از رسیدن به تنظیم عرض مورد نظر، قاب ها با استفاده از سیلندرهای هیدرولیک رزوه دار در موقعیت خود قفل می شوند.

یک جفت غلتک پینچ و غلتک پشتیبانی در ورودی سر کاتر قرار گرفته است. مجموعه غلتک پینچ توسط سیلندرهای هیدرولیک هدایت می شود و برای جلوگیری از بال زدن نوار در حین پشتیبانی از نوار عمل می کند و در نتیجه کیفیت برش را تضمین می کند. ضایعات تولید شده توسط برش دوار از طریق یک ناودان به یک خردکن قراضه برای برش لبه هدایت می شود. پس از فرآیند خرد کردن، ضایعات از طریق یک ناودان به سیستم حمل و نقل ضایعات خروجی منتقل می شود.

سیستم اتوماسیون اولیه خط ترشی MaSteel از اجزایی مانند PLC (کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی)، یک سیستم HMI، یک شبکه اترنت صنعتی، باس های میدان، ایستگاه های ورودی/خروجی میدان راه دور (ET200) و دستگاه های برنامه نویسی تشکیل شده است، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. کنترل کننده کل واحد مجهز به سه PLC است که هر کدام از یک ماژول CPU416{10}}۲ استفاده می‌کنند. رابط HMI سیستم توسط سیستم WinCC زیمنس تغذیه می شود و PLC ها از طریق شبکه اترنت صنعتی به سرور WinCC متصل می شوند. ارتباط بین PLC ها و دستگاه های میدانی با استفاده از پروتکل PROFIBUS DP انجام می شود. هر PLC دارای چندین رابط PROFIBUS DP است که برای اتصال ماژول های ورودی/خروجی راه دور، سیستم های درایو، رمزگذارها، ابزار دقیق میدانی، و همچنین دستگاه های CPC و EPC اختصاص داده شده است. سیستم کنترل برشی دوار، شبیه به دستگاه برش سیم پیچ، توسط یک رابط واحد CPU416-2 با دو شبکه مجزای PROFIBUS DP مدیریت می شود تا عملکردهایی از جمله تنظیم عرض قاب، تنظیم همپوشانی و تنظیم فاصله جانبی را انجام دهد.

بهینه سازی تابع حذف مکانیکی برای برش چرخشی

چرخش موتور، پیچ سرب را به حرکت در می آورد، که همزمان رمزگذار را به حرکت در می آورد. این حرکت به جابجایی جانبی نگهدارنده برشی دوار تبدیل می‌شود و در نتیجه امکان تنظیم فاصله جانبی برش دوار را فراهم می‌کند. با توجه به فاصله ذاتی بین مهره و پیچ سرب، هنگامی که جهت چرخش از جلو به عقب تغییر می کند، ابتدا پیچ و انکودر با هم می چرخند در حالی که مهره ثابت می ماند و در نتیجه حرکتی در نگهدارنده برشی ایجاد نمی شود. این پدیده-که در آن حسگر موقعیت تغییر موقعیت را تشخیص می‌دهد، حتی اگر موقعیت فیزیکی واقعی تغییر نکرده باشد-در اثر واکنش مکانیکی درون تجهیزات ایجاد می‌شود. از آنجایی که رمزگذار در جهت "بستن" کالیبره شده است، حرکت نهایی تجهیزات به طور مداوم در جهت بسته شدن انجام می شود تا خطاهای کنترل موقعیت ناشی از واکنش مکانیکی فوق الذکر حذف شود. به عنوان مثال، برای حرکت از موقعیت فعلی (نقطه A) به نقطه C، مکانیسم ابتدا به نقطه B باز می شود و سپس به نقطه C بسته می شود.

برای دستیابی به دقت کنترلی بالا، تنظیم همپوشانی و فاصله جانبی برای قیچی دوار-و همچنین تنظیم فاصله برای خردکن ضایعات-از روش زیر استفاده می‌کند: هر زمان که مقدار هدف از مقدار فعلی بیشتر شود، ابتدا فاصله به مقدار کمی بیشتر از هدف تنظیم می‌شود و سپس به آرامی به مقدار هدف بسته می‌شود. ما یک بلوک برنامه برای تنظیم خودکار ترخیص کالا از گمرک در نرم افزار PLC گنجانده ایم. با ادغام این منطق با منطق کنترل طرح اصلی و به کارگیری اصول-سیستم های کنترل حلقه بسته{4}}به طور خاص از طریق-نظارت زمان واقعی از طریق رمزگذارهای مطلق{6}}ما نه تنها به بازخورد واقعی{7}}زمان واقعی در مورد فاصله مکانیکی قیچی دوار بلکه به تنظیم دقیق و شفافیت خودکار نیز دست یافته ایم. از زمان اجرای این بهبودها، دقت تنظیم ترخیص کالا به طور کامل الزامات تولید را برآورده کرده است، و راندمان تولید را به میزان قابل توجهی افزایش داده و کیفیت و روان بودن فرآیند برش را تضمین می کند.

نتایج تولید در سایت نشان می‌دهد که سیستم کنترل برش دوار خط ترشی Ma Steel خودکار، قابل اعتماد و کارکرد آسان است و در عین حال شدت کار را نیز کاهش می‌دهد. کیفیت برش و راندمان تولید را بهبود بخشیده است، به طور موثر نیازهای تولید را برآورده می کند و مزایای اقتصادی قابل توجهی را ایجاد می کند.