EnPraktikus, képlet alapú áttekintés mérnökök, műhelyvezetők és vásárlók számára, akiknek meg kell határozniuk a hajtókar sebességét, meg kell jósolniuk a teljesítményt, és meg kell érteniük, hogy valójában mi hajtja a termelési sebességet a huzalhúzó vonalon.
A huzalhúzó gép sebességének kiszámításának alapvető módszere a hajtókar felületi sebességének képlete. Bármilyen hajtómű vagy felfogó orsó esetén a lineáris huzalsebesség megegyezik a hajtótengely kerületének szorzatával a fordulat/percben megadott forgási sebességével.
Ahol V a huzal sebessége méter/percben, D a hajtótengely átmérője méterben, N pedig a huzal forgási sebessége percenkénti fordulatban. Mivel a huzal vékonyabb és hosszabb lesz, ahogy áthalad az egyes szerszámokon, a sebesség minden húzóállomáson más és más, és a valódi befejezési sebességet az alábbi harmadik részben ismertetett térfogatmegőrzési szabály segítségével kell kiszámítani.
Huzalhúzó gép A sebesség az egyik leginkább félreértett szám a termelési szinten. A kezelők gyakran egyetlen számot adnak meg, például 800 métert percenként, anélkül, hogy meghatároznák, hogy ez a szám a gép melyik szakaszához tartozik. A valóságban egy több szerszámmal rendelkező huzalhúzó gép minden hajtóműnél eltérő lineáris sebességgel működik, mivel a huzal keresztmetszete minden egyes áthaladásnál zsugorodik, miközben a vonalon áthaladó fém térfogata egységnyi idő alatt állandó marad. Ez az útmutató lépésről lépésre lebontja a számítást, gyakorlati példákat ad valós számokkal, elmagyarázza az elérhető sebességet korlátozó mechanikai tényezőket, és választ ad számos, egymással szorosan összefüggő kérdésre a tekercselőgépekkel, drótháló-hegesztő berendezésekkel és textiltekercselő gépekkel kapcsolatban, amelyek gyakran felmerülnek ugyanabban a vásárlási vagy mérnöki beszélgetésben.
Mit tartalmaz ez az útmutató
- Mi az a dróthúzó gép
- Az alapsebesség formula
- Lépésről lépésre működő példa
- Tényezők, amelyek megváltoztatják a valós világ sebességét
- Referencia-sebességtáblázat huzalátmérő szerint
- Vezetőkar átmérője és motor fordulatszáma
- Gyakori számítási hibák
- Sebességszabályozás fémtípus szerint
- A kimeneti sebesség optimalizálása
- Kapcsolódó gépekkel kapcsolatos kérdések
- Gépszállító kiválasztása
Mi az a dróthúzó gép
Mielőtt a sebességszámítás értelmet nyerne, segít megválaszolni egy alapvetőbb kérdést, amelyet a szakmában sok újonc közvetlenül keres: mi az a huzalhúzó gép. A huzalhúzó gép olyan fémformázó berendezés, amely csökkenti a fémrúd vagy huzal átmérőjét azáltal, hogy fokozatosan kisebb nyílású szerszámokon keresztül húzza át. A fémet nem vágják vagy távolítják el, hanem megnyújtják és összenyomják, így a keresztmetszete kisebb, míg a hossz arányosan megnő. Ez az oka annak, hogy a huzalhúzást inkább hidegalakítási eljárásként, mint megmunkálási eljárásként írják le.
Egy tipikus huzalhúzó gép néhány alapvető alkatrész köré épül: egy kifizető állvány, amely a bejövő rudat vagy durva huzalt tartja, egy sor húzószerszám a szerszámdobozokba szerelve, egy sor húzószerszám (más néven tömbök vagy bikatömbök), amelyek áthúzzák a huzalt az egyes szerszámokon, és tárolják a feszültségszabályozáshoz szükséges huzalhurkot, egy kenő- és hűtőegység, amely készen áll a huzal felszívódására, és egy hűtőrendszer. A gépeket általában egyblokkos, többblokkos vagy egyenes vonalúként osztályozzák, és száraz vagy nedves húzásra építhetők, attól függően, hogy a kenőanyagot porként vagy folyékony fürdőként alkalmazzák.
A fordulatszám számítása azért fontos az ilyen típusú berendezéseknél, mert a lánc minden hajtótengelyének kissé eltérő fordulatszámmal kell működnie. Ha bármelyik hajtótengely sebessége nem megfelelő a szomszédokhoz képest, a huzal vagy meglazul, ami tekercselődik és összegabalyodik, vagy túlfeszül, aminek következtében a huzal megnyúlik, egyenetlenül vékonyodik vagy elpattan. Minden huzalhúzó kezelő számára az egyetlen legfontosabb beállítási feladat, hogy a sebesség összefüggést az egész gépen át lehessen alakítani.
Az alapképlet a huzalhúzó gép sebességének kiszámításához
Ennek a számításnak valójában két rétege van. Az első réteg egyetlen hajtómű mechanikai sebessége, amely egyszerű geometria. A második réteg a kapaszkodók közötti sebesség-viszony, amely a térfogat megőrzésén alapul, amelyet néha állandó térfogatszabálynak is neveznek.
1 Single Capstan felületi sebesség
Minden kapaszkodó a felületi sebességével megegyező lineáris sebességgel húzza a vezetéket, mivel a vezeték szorosan körbetekeredett, és normál működés közben nem csúszik. A képlet a következő:
V a hajtótengelyt elhagyó lineáris huzalsebesség, D a hajtótengely effektív átmérője a huzaltekercsek közepéig mérve, N pedig a hajtótengely forgási sebessége percenkénti fordulatszámban. Pi körülbelül 3,1416.
2 Állandó térfogat a rajzmenetek között
Ahogy a huzal áthalad a szerszámon, a keresztmetszete csökken, de a vezetéken másodpercenként áthaladó fém térfogata nem változhat, mivel a folyamat során fém nem keletkezik és nem is pusztul el. Ez megadja az állandó mennyiségi viszonyt bármely két egymást követő lépés között:
A1 és V1 a keresztmetszeti terület és a sebesség egy adott kocka előtt, A2 és V2 a terület és sebesség az adott kocka után. Mivel a kerek huzal keresztmetszete arányos az átmérő négyzetével, ez átírható átmérővel:
Ez az a képlet, amely megmagyarázza, hogy egy többblokkos huzalhúzó gép utolsó tengelye miért mindig drámaian gyorsabban forog, mint az első. A 3,0 milliméternél kezdődő és 1,0 milliméternél végződő huzal keresztmetszete kilencszeresére csökken, így a kilépési sebesség kilencszer nagyobb, mint a belépési sebesség, még akkor is, ha percenként ugyanannyi kész huzal keletkezik, mint amennyi lábnyi nyers rúd elfogy, ha figyelembe vesszük a teljes nyúlást.
3 Kimeneti sebesség a sebességtől
Ha ismert a befejezési sebesség, a huzal lineáris tömegének felhasználásával egyszerűen konvertálható gyártási sebességre:
A lineáris tömeg a huzal átmérőjétől és a húzott fém sűrűségétől függ. A rézhuzal esetében a lineáris tömeg kilogrammonként méterben nagyjából a négyzetmilliméterben megadott keresztmetszeti terület szorozva 0,0089-el. Acélhuzal esetében a szorzó közel 0,00785.
Lépésről lépésre működő példa
A huzalhúzó gép sebességének kiszámításának legegyértelműbb módja, ha egy reális példát dolgozunk fel a nyers rúdtól a kész tekercsig.
Határozza meg a be- és kilépési feltételeket
Tegyük fel, hogy egy rézhuzalhúzó gép 2,6 milliméter átmérőjű rudat vesz fel, a végső hajtómű pedig 0,8 milliméter átmérőjű kész huzalt. Az első hajtótengely átmérője 0,32 méter, és percenként 45 fordulattal fordul.
Számítsa ki a belépési sebességet az első hajtótengelynél
V1 = pi x 0,32 x 45 = körülbelül 45,2 méter percenként. Ez az a sebesség, amellyel a rudat áthúzzák az első szerszámon.
Alkalmazza az állandó térfogat szabályt a végső átmérőre
V2 = V1 x (2,6 / 0,8) négyzet = 45,2 x 10,56 = körülbelül 477 méter percenként. Ez az elméleti kilépési sebesség az utolsó vágószerszámnál, ha a teljes csökkentés egyetlen menetben történt.
Ellenőrizze az utolsó tengely geometriáját a célponthoz képest
Ha a hajtótengely végső átmérője 0,22 méter, akkor a szükséges forgási sebesség N = V2 / (pi x D) = 477 / (pi x 0,22) = körülbelül 690 fordulat percenként. Ez megmondja a kezelőnek, hogy az utolsó blokknak milyen motor- és sebességváltó-beállításra van szüksége, hogy megfeleljen a vonalnak.
Konvertálás kimeneti sebességre
A 0,8 milliméteres átmérőnél a keresztmetszeti terület körülbelül 0,503 négyzetmilliméter, ami a réz lineáris tömegét nagyjából 0,00448 kilogramm/méter. Teljesítmény = 477 x 60 x 0,00448 = körülbelül 128 kilogramm óránként ebből az egyetlen huzalhúzó gépből.
Gyakorlati megjegyzés. Az igazi gépek ritkán érik el pontosan az elméleti egymenetes sebességet, mert a köztes hajtóműveknél normálisak az egy és három százalék közötti csúszási tényezők a megfelelő hátsó feszültség fenntartása érdekében, és minden kocka egy kis feszültségveszteséget is okoz, amit egy képzett beállító valamivel nagyobb sebességgel kompenzál a későbbi blokkoknál.
Tényezők, amelyek befolyásolják a valós világ huzalhúzási sebességét
A fenti képletek az ideális esetet írják le. Egy tényleges műhelyben számos mechanikai és anyagi tényező tolja fel vagy le az elérhető sebességet ettől az elméleti számtól.
Die Reduction ütemterv
A vágószerszámonkénti sekély csökkentés nagyobb sebességet tesz lehetővé, kisebb törésveszély mellett. Az agresszív csökkentési ütemterv lassabb sebességet kényszerít a hő és a feszültség szabályozására a vezetékben.
Kenés minősége
A rossz kenés növeli a súrlódást és a szerszámkopást, ami korlátozza a maximális biztonságos sebességet. A nedves húzógépek általában gyorsabban működnek, mint a száraz húzógépek ugyanazon az anyagon.
Az anyag hajlékonysága
A lágy, rendkívül hajlékony fémek, mint például a lágyított réz és az alumínium nagyobb húzási sebességet tolerálnak, mint a keményebb ötvözetek, például a rozsdamentes acél vagy a magas széntartalmú acélhuzal.
Motor és sebességváltó minősítés
A beépített motor teljesítménye és a sebességváltó áttétele kemény plafont állított be a hajtótengely forgási sebességére, függetlenül attól, hogy az elméleti képlet szerint mi lehetséges.
Hűtési kapacitás
A rajz súrlódás és deformáció révén hőt termel. Ha a hűtés nem tud lépést tartani a sebességgel, a huzal és a szerszámok túlmelegednek, ami lerövidíti a szerszám élettartamát és megváltoztathatja a szemcseszerkezetet.
A szerszám állapota és beállítása
A kopott vagy rosszul beállított szerszámok növelik a légellenállást és a vibrációt, ami arra kényszeríti a kezelőket, hogy csökkentsék a sebességet, hogy elkerüljék a felületi hibákat vagy a huzalszakadást.
| Tényező | Hatás az elérhető sebességre | Tipikus beállítás |
|---|---|---|
| Csökkentés per die | A nagyobb csökkentés csökkenti a biztonságos sebességet | A legtöbb fém esetében tartsa a csökkentést 15-22 százalék körül |
| Kenőanyag típus | A folyékony kenőanyag nagyobb sebességet támogat, mint a száraz szappan | Körülbelül 400 méter/perc felett váltson át nedves rajzra |
| A huzal keménysége | A keményebb ötvözetek kisebb sebességet és több áthaladást igényelnek | Adjon hozzá közbenső izzítást kemény acél vagy rozsdamentes huzalhoz |
| Die kopás | A kopott matricák növelik a súrlódást és a hibák kockázatát | Vizsgálja meg és forgassa a szerszámokat meghatározott óra alapú ütemezés szerint |
| Capstan hűtés | A rossz hűtés a sebesség csökkentésére kényszeríti a túlmelegedés elkerülése érdekében | Adjon hozzá vízhűtéses kapaszkodóköpenyt a nagy sebességű vezetékekhez |
Referencia-sebességtáblázat huzalátmérő szerint
Az alábbi táblázat a közepes teljesítményű rézhuzalhúzó gépek tipikus befejezési sebességeit mutatja, különböző végső huzalátmérők esetén. Ezek reprezentatív műhelyadatok, nem helyettesítik egy adott gép gyártói névleges fordulatszámát.
Figyelje meg, hogy a simítási sebesség általában nő, ahogy a célátmérő finomodik. Ez közvetlenül következik a 2. szakasz állandó térfogatú képletéből, mivel egy kisebb végső keresztmetszethez arányosan nagyobb lineáris sebesség szükséges, hogy percenként azonos térfogatú fémet mozgassanak.
Hogyan hatnak egymásra a kapaszkodó átmérője és a motor fordulatszáma
Mivel V egyenlő pi szor D szor N, mindig kétféleképpen lehet elérni a célvonali sebességet: egy nagyobb hajtómű lassabban, vagy egy kisebb hajtómű gyorsabban. A gépgyártók a huzalfeszesség és az alapterület alapján választják ki a hajtókar átmérőjét, majd úgy méretezik a hajtómotort és a sebességváltót, hogy a kívánt fordulatszám-ablaknak megfelelő fordulatszám-tartományt biztosítsanak.
Ez a diagram négy különböző hajtótengely-átmérőt mutat be, amelyek nagyjából ugyanazt a 700-900 méter/perc felületi sebességtartományt érik el pusztán a fordulatszám változtatásával. A nagyobb hajtóműveknek arányosan kevesebb fordulatszámra van szükségük ahhoz, hogy ugyanazt a lineáris sebességet elérjék, ami csökkenti a csapágykopást és a vibrációt, de nagyobb géphosszt igényel.
Tervezési tipp. Amikor a gépgyártó növeli a hajtótengely átmérőjét, hogy alacsonyabb üzemi fordulatszámot érjen el egy adott sebességcélnál, ne felejtse el újraszámolni az összes utánfutó átmérőt és fordulatszámot ugyanazzal az állandó térfogati összefüggéssel, ellenkező esetben a blokkok közötti feszültségegyensúly rossz lesz, még akkor is, ha a végső vezetéksebesség papíron helyesnek tűnik.
Gyakori hibák a huzalhúzó gép sebességének kiszámításakor
Külső tengelyátmérőt használva
Mindig a huzaltekercselés osztásvonalához mérjen, ne a csupasz dob átmérőjéhez, különben a sebességérték folyamatosan túl alacsony lesz.
Az idő múlásával elhasználódás figyelmen kívül hagyása
A kopott szerszám a névleges méreténél valamivel nagyobb átmérőjű vezetéken halad át, ami csendesen megváltoztatja a redukciós arányt és a valódi kilépési sebességet.
Csúszási pótlék elfelejtése
Ha minden hajtótengelyt nulla csúszásként kezelünk, az feszítési hibákhoz vezet, mivel a valódi gépeket általában kis tervezett sebességkülönbséggel állítják be a blokkok között.
Keverő egységek
A milliméterben megadott átmérőt méterre kell konvertálni, mielőtt a méter per perc képletben használnák, ez a lépés időnyomás alatt könnyen kihagyható.
Sebességszabályozás fémtípus szerint
A különböző fémeknek eltérő maximális gyakorlati húzási sebességük van, attól függően, hogy hogyan dolgoznak megkeményedve, és mennyi hőt termel bennük a folyamat.
| Fém | Tipikus sebességtartomány | Megjegyzések |
|---|---|---|
| Réz | 300-900 méter percenként | Kiváló rugalmasság, támogatja a legmagasabb rutinsebességet |
| Alumínium | 250-800 méter percenként | Hasonló a rézhez, de érzékenyebb a polírozásra és a hőre |
| Alacsony széntartalmú acél | 150-500 méter percenként | Gyakoribb közbenső izzítást igényel finom átmérőjűeknél |
| Magas széntartalmú acél | 80-300 méter percenként | Lassabb áthaladások és szorosabb hőmérséklet-szabályozás szükséges |
| Rozsdamentes acél | 60-250 méter percenként | A magasabb keményedési sebesség korlátozza a sebességet és a szerszámonkénti csökkentést |
A huzalhúzó gép sebességének optimalizálása a termelékenység érdekében
A számítási módszer megértése után a gyakorlati cél eltolódik az elméletileg lehetséges sebességről a teljes termelési műszak során fenntartható sebességre. Néhány kiigazítás következetesen biztosítja a legnagyobb nyereséget új tőkeberendezés nélkül.
Egyensúlyozza a csökkentés ütemezését
A teljes redukciót egyenletesen oszd el az összes vágószerszám között, ahelyett, hogy korán végezne erős vágást, később pedig könnyű vágást, így minden hajtómű közelebb futhat a gyakorlati maximumához.
Párosítsa a kenőanyagot a sebességcélhoz
A szárazszappanos kenésről a megfelelő szűréssel rendelkező, keringtetett folyékony kenőanyagra való átállás gyakran az egyetlen változtatás, amely feloldja a következő sebességi szintet.
Tartsa frissen a kockakészletet
A strukturált szerszámcsere ütemezése, amely a húzott hosszon, és nem a naptári időn alapul, az egész sort a névleges sebességén tartja, ahelyett, hogy csendesen lelassulna a szerszámok kopásával.
Ellenőrizze a motor belmagasságát a tolási sebesség előtt
A fordulatszám növelése előtt számítsa újra a szükséges nyomatékot és teljesítményt az új célsebesség mellett, mivel a motor névleges értékének túllépése kellemetlen kieséshez és a hajtás élettartamának lerövidüléséhez vezet.
Huzalhúzó és tekercselő gép beszállítójának kiválasztása
A fordulatszám helyes papíron történő kiszámítása csak akkor hasznos, ha maga a gép pontos hajtótengely-átmérőkkel, megfelelően névleges hajtáslánccal és következetes szerszámszerszámmal készül. Ez az oka annak, hogy a berendezés mögött álló szállító ugyanolyan fontos, mint a méretezési képlet.
Jiangsu Jiacheng Technology Co., Ltd.
A Jiangsu Jiacheng Technology Co., Ltd. huzalhúzó gépeket, tekercselőgépeket és kapcsolódó huzalfeldolgozó berendezéseket szállít, amelyek konzisztens hajtótengely-geometria és megbízható hajtásrendszerek köré épülnek, így az útmutatóban szereplő sebességszámítások közvetlenül kiszámítható teljesítményt eredményeznek a műhelyben. Mérnöki csapatuk a teljes méretezési folyamaton keresztül támogatja az ügyfeleket, a hajtókar átmérőjének és motorbesorolásának kiválasztásától kezdve a szerszámcsökkentési ütemezések és az adott ötvözet rajzolásáig.
Kulcs elvitelek
A huzalhúzó gép sebességének kiszámítása két együtt használt képletre vezethető vissza: az egyszerű V felületi sebesség képlet egyenlő pi-szer D-szer N-vel bármely egyedi hajtókar esetében, és az állandó térfogatszabály, amely összeköti a sebességet és az átmérőt a vonal minden húzási menetében. Ha ezt a két összefüggést megértjük, egy új gép méretezése, feszültségi probléma diagnosztizálása vagy egy gyártási árajánlat kimenetének becslése mind egyszerű aritmetikává válik, nem pedig találgatásba. Párosítsa a számítást a kenés, a szerszám állapotának és a motor belmagasságának figyelembevételével, és az ebben az útmutatóban szereplő elméleti számok pontosan megfelelnek a gyári padlón történteknek.
