Pietryčių Azijos liejimo gamyklų mentelinių siurblių pasirinkimas: srauto greitis ir slėgio specifikacijos

Svarbiausios išvados

Kai 2009 m. įėjau į savo pirmąjį liejimo dirbtuvę Šendžene, meistras padavė man nusidėvėjusį katalogą ir pasakė: „Tiesiog išsirinkite tinkamą.“ Tris dienas derinau siurblių modelius su hidraulinėmis grandinėmis, kol supratau, koks siaubingas atrankos kriterijus yra „tinka“. Po penkiolikos metų padėjau dešimtims Pietryčių Azijos gamyklų – nuo ​​50 tonų talpos hobio parduotuvių Hošimino mieste iki 3000 tonų automatizuotų linijų Bankoke – parinkti tinkamą mentinį siurblį savo reikmėms. Štai ko išmokau, ir...Kodėl mentinių siurblių tiekėjų atrankos procesas yra svarbesnis, nei dauguma pirkėjų supranta.

Mentelinio siurblio našumas didelio ciklo liejimo procesuose

Įpurškiamasis liejimas yra viena iš sudėtingiausių hidraulinių gamybos sričių. Mašina turi tiekti tikslų, aukšto slėgio skystį į sraigtą, kuris įpurškia išlydytą polimerą į formą didesniu nei 500 mm/s greičiu, o tada palaikyti tą slėgį pastovų viso aušinimo ciklo metu.Kadangi menteliniai siurbliai yra iš esmės subalansuoti savo konstrukcija, jie sukuria srautą su minimaliu slėgio pulsavimu– ir būtent tas pastovumas skiria gerą detalę nuo blyksnio linkusios atmesti detalės.

Kai 2023 m. lankiausi Tailando automobilių komponentų gamykloje, jų techninės priežiūros vadovas parodė man atmestų dalių partiją, kurioje visos turėjo silpną sklendės žymę – klasikinį nepastovaus įpurškimo slėgio simptomą. Jų nesubalansuoti krumpliaratiniai siurbliai veikė esant 175 barų slėgiui, o slėgio pulsacija siekė ±8 barus. Mes juos pakeitėme subalansuotais menteliniais siurbliais iš...„Vicks Hydraulic“, ir tas pulsavimas sumažėjo iki ±1,5 baro. Atmetimo rodiklis per dvi savaites sumažėjo nuo 4,2 % iki 0,6 %.

Mentiniai siurbliai sėkmingai naudojami liejimo būdu dėl trijų struktūrinių priežasčių:

• Subalansuota konstrukcija pašalina radialinę apkrovą.Apskrita jungties plokštė subalansuotame mentiniame siurblyje reiškia, kad velenas negauna jokios radialinės jėgos, todėl guolių susidėvėjimas yra žymiai mažesnis, palyginti su krumpliaračiais arba stūmokliniais siurbliais, veikiančiais esant tokiam pačiam slėgiui.
• Savikompensuojantis mentės prailginimas.Mentėms dylant, spyruoklinis mechanizmas palaiko kontaktą su kumšteliniu žiedu, o tai reiškia, kad siurblys išlaiko savo tūrinį efektyvumą net ir sendamas. Krumpliaratinio siurblio susidėvėjimas yra negrįžtamas, o efektyvumas mažėja tiesiškai.
• Tylus veikimas dideliu greičiu.Liejimo procesas vyksta dideliu ciklų dažniu, o tai reiškia, kad siurblys dažnai veikia beveik maksimaliu apsisukimų dažniu. Menteliniai siurbliai tai atlieka be vibracijos, dėl kurios krumpliaratinių siurblių hidrauliniai įrenginiai gali kelti pavojų klausai prastai izoliuotose gamyklos grindyse.

Srauto greitis: kintamasis, kontroliuojantis jūsų ciklo laiką

Jei slėgis yra jėga, užpildanti formą, tai srauto greitis yra greitis, kuriuo ta jėga tiekiama.Kadangi liejimo ciklo laikas yra tiesiogiai susijęs su užpildymo laiku, hidraulinio siurblio srautas tampa pagrindine pralaidumo kliūtimi.—ne šildytuvo juostos, ne aušinimo kanalai ir retai pati liejimo forma.

Ryšys paprastas: 60 l/min. našumo siurblys tipinę 250 g PP detalę užpildo maždaug per 2,1 sekundės. Tas pats siurblys, veikiantis 30 l/min. našumu, užpildo tipinę 250 g PP detalę maždaug per 2,1 sekundės. Gamykloje, kurioje per dieną atliekama 15 000 ciklų, šis skirtumas reiškia papildomas 31 500 sekundžių arba 8,75 valandos mašinos darbo laiko per dieną, skaičiuojant per vieną presą.

Srauto greičio atitikimas spaustuko tonažui

Ne kiekvienas siurblio srautas tinka kiekvienam mašinos dydžiui. Štai inžinerinės gairės, kuriomis vadovaujuosi parenkant siurblio dydį liejimo presui:

Svarbiausia įžvalga yra ta, kad per didelis siurblio dydis yra toks pat problemiškas, kaip ir per mažas.Siurblys, kuris 100 tonų prese tiekia 100 l/min. našumą, sukels srauto turbulenciją linijose ir kolektoriuje, dėl to kils šiluma ir padidės sandariklių gedimų rizika. Vadovaujuosi šia taisykle: siurblio darbinis tūris turi būti toks, kad būtų pasiektas tikslinis užpildymo laikas, o linijos greitis slėginėje žarnoje turi būti mažesnis nei 6 m/s.

Kaip Pietryčių Azijos klimatas veikia srauto greičio pasirinkimą

Štai kintamasis, kuris kataloguose retai minimas: aplinkos temperatūra. Bankoke, Hošimino mieste ir Maniloje esančios gamyklos įprastai dirba esant 35–40 °C cecho temperatūrai.Kadangi hidraulinės alyvos klampumas smarkiai padidėja žemiau 25 °C ir pavojingai skystėja virš 60 °C, Pietryčių Azijos gamyklų darbinės temperatūros langas yra siauresnis, nei mano Europos pirkėjai..

Tai reiškia, kad siurblio, skirto 20 °C temperatūros Europos dirbtuvių grindims, tūrinis efektyvumas nekondicionuojamoje Tailando gamykloje sumažės 8–12 %. Kai projektuoju siurblius klientams tokiame klimate, visada rekomenduoju padidinti darbinį tūrį 15 %, kad kompensuočiau. Tai nedidelės pradinės išlaidos, kurios vėliau padės išvengti didelių prastovų.

Slėgio specifikacijos: daugiau nei nurodyta duomenų lapo numeryje

Kiekvieno mentinio siurblio duomenų lape nurodytas maksimalus slėgio lygis – 140 bar, 175 bar, 210 bar. Šie skaičiai yra būtini, bet nepakankami.Kadangi liejimo ciklui reikalingas nuolatinis slėgio palaikymas 2–8 sekundes, siurblio pertraukiamo slėgio įvertinimas yra daug svarbesnis nei nuolatinio slėgio įvertinimas..

Leiskite man paaiškinti, kodėl, pateikdamas konkretų pavyzdį iš mūsų gamybos. Mūsų VQH serijos gaminių vardinis slėgis yra 175 barai, tačiau prieš išleidžiant kiekvieną įrenginį 500 000 ciklų su pertraukomis išbandome 210 barų slėgiu. Tai standartas, kurio reikalauju iš mūsų gamybos, nes žinau, kad tikrame liejimo procese hidraulinė grandinė nesustoja.

Slėgio pulsacijos ir jos įtakos detalės kokybei supratimas

Slėgio pulsavimas yra išėjimo slėgio kitimas aplink nustatytąją vertę, kurį sukelia ciklinis hidraulinio skysčio suspaudimas ir išleidimas, kai siurblio besisukanti grupė atlieka savo įsiurbimo ir išleidimo taktus.Liejimo procese raibuliavimas pasireiškia kaip subtilūs mezgimo linijų neatitikimai ir kartais trumpi kadrai, kuriuos sunku išspręsti.nes jie atrodo atsitiktinai.

Subalansuoti menteliniai siurbliai pasiekia vos ±1 baro slėgio pulsavimą esant 1800 aps./min., palyginti su ±5–±8 barų krumpliniais siurbliais lygiavertėmis sąlygomis. Kai veikiate esant 175 barų palaikomajam slėgiui, šis 14 barų skirtumas tarp smailės ir yra skirtumas tarp detalės, kuri nuosekliai praeina matmenų kokybės kontrolę, ir detalės, kuri to nedaro.

Poslinkio valdymas: kintamas ir fiksuotas

Liejimo įpurškimu srityje beveik visada rekomenduojuSlėgio kompensuojamas kintamo tūrio mentinis siurblysnaudojant fiksuoto poslinkio modelį. Priežastis paprasta: liejimas įpurškimu turi dvi skirtingas fazes – užpildymą ir laikymą – kurioms reikalingas skirtingas to paties siurblio srauto greitis.

Užpildymo metu forma yra tuščia, o hidraulinei grandinei reikalingas maksimalus srautas esant vidutiniam slėgiui. Laikymo metu forma yra pilna, o grandinei reikalingas sumažintas srautas esant didžiausiam slėgiui. Fiksuoto tūrio siurblys laikymo fazės metu eikvoja milžiniškas energijos sąnaudas, išleisdamas skystį per apsauginį vožtuvą. Slėgio kompensuojamas kintamo tūrio siurblys automatiškai sumažina tūrį, kai slėgis artėja prie nustatytos vertės, taip laikymo fazės metu sumažindamas energijos suvartojimą 25–35 %.

Gamykloje, kurioje 18 valandų per dieną veikia 20 presų, šis 25–35 % energijos taupymas reiškia tūkstančius dolerių per mėnesį.Skaičiuodamas bendras kliento eksploatavimo išlaidas, visada modeliuoju kintamo tūrio siurblių 5 metų energijos taupymą pagal 20–30 % didesnes pradines išlaidas.— ir kintamo greičio siurblys laimi 11 iš 12 mano analizuotų atvejų.

Gamybos procesas: kaip tikslumas gamykloje tampa tikslumu jūsų spaudos spaudoje

Noriu atskleisti, kaip iš tikrųjų gaminami mentiniai siurbliai, nes gamybos proceso supratimas yra vienintelis būdas įvertinti, ar tiekėjas gali užtikrinti nuoseklią kokybę dideliu mastu.Skirtumas tarp mentinio siurblio, kuris tarnauja 8 metus, ir siurblio, kuris sugenda po 18 mėnesių, dažnai priklauso nuo trijų komponentų apdirbimo: kumštelio žiedo, angos plokštės ir veleno guolių lizdų..

Tikslus kumštelio žiedo apdirbimas

Kumštelinis žiedas (dar vadinamas rotoriaus žiedu arba kasete) yra mentinio siurblio širdis. Jis lemia posūkio tūrį ir mentės slydimo kinematiką. Subalansuotuose mentiniuose siurbliuose kumštelinis žiedas yra vientisas plieninis kalinys su elipsės formos vidiniu profiliu. Šio profilio tolerancija pasaulinio lygio gamyboje yra ±0,015 mm. „Vicks Hydraulic“ savo kumštelinius žiedus šlifuojame CNC staklėmis, naudodami lazerinį matavimą proceso metu – kiekviena detalė išmatuojama prieš išeinant iš mašinos, o ne imama mėginys po partijos pagaminimo.

Kadangi kumštelinio žiedo elipsinis profilis lemia siurblio srauto geometriją, bet koks nukrypimas nuo specifikacijos sukelia slėgio disbalansą, kurio mentė negali kompensuoti.Neapvalus kumštelinis žiedas sukelia tas pačias slėgio pulsavimo problemas, kurias aprašiau anksčiau. Lankiausi gamyklose, kuriose brokavimo lygis paslaptingai sumažėjo pakeitus tiekėjus – pagrindinė priežastis buvo tiekėjas, kurio kokybės kontrolė buvo atliekama kas dešimtą, o ne kiekvieną detalę.

Porto plokštė: kur tikslumas susitinka su patvarumu

Prijungimo plokštė yra stacionarus komponentas, kuris nukreipia skystį į siurbimo kamerą ir iš jos per langelius, sulygiuotus su rotoriaus sukimu. Jos paviršiaus apdaila ir lygumas yra labai svarbūs: norint išvengti vidinio nuotėkio, kuris mažina tūrinį efektyvumą, reikalingas ne mažesnis kaip Ra 0,4 μm šiurkštumas prijungimo plokštės paviršiuje.

Mūsų prievadų plokštelėms taikome patentuotą paviršiaus apdorojimą, kuris padidina paviršiaus kietumą iki 58–62 HRC, išlaikant Ra 0,4 μm apdailą.Šis apdorojimas apsaugo nuo mikrokanalų susidarymo, kuris standartinėse prievadų plokštelėse atsiranda po 2000–3000 darbo valandų.– reiškinys, dėl kurio sumažėja efektyvumas, net jei mentės ir guoliai vis dar atitinka specifikacijas.

Kokybės kontrolė dideliu mastu: 80 000 vienetų per metus

Vienas iš dažniausiai užduodamų klausimų, kuriuos gaunu iš pirkimų vadovų, yra: „Kaip išlaikyti kokybę esant dideliems gamybos kiekiams?“ Atsakau, kad kiekis ir kokybė nėra prieštaraujantys, jei jūsų procesas yra tinkamai suplanuotas.„Vicks Hydraulic“ 6 pasaulinio lygio gamybos linijos yra sujungtos su automatizuotomis bandymų stotimis, kuriose kiekvienas siurblys prieš išsiunčiant atliekamas 45 minučių veikimo bandymas..

Kiekvienu bandymu matuojami: tūrinis efektyvumas esant 1 200 ir 1 800 aps./min.; slėgio pulsavimas esant 140 ir 175 barų; triukšmo lygis 1 metro atstumu; ir korpuso išleidimo srautas esant maksimaliam slėgiui. Kiekvienas duomenų taškas registruojamas pagal serijos numerį. Kai klientas paskambina su našumo klausimu, galiu per 90 sekundžių gauti jo konkretaus įrenginio bandymo ataskaitą. Tokio atsekamumo negali užtikrinti partijų kokybės kontrolė.

PasakASTM F3 komitetas dėl skysčių energijosPramoninio liejimo srityje naudojami menteliniai siurbliai, esant vardinėms sąlygoms, turėtų pasiekti 92 % ar geresnį tūrinį efektyvumą – šį standartą mes viršijame, savo bandymų aikštelėje projektuodami bent iki 94 %.

Bendros nuosavybės išlaidos: kodėl pirkimo kaina yra klaidinantis skaičius

Mačiau, kaip pirkimų komandos renkasi mentelinių siurblių tiekėjus vien pagal vieneto kainą, ir stebėjau, kaip tos pačios gamyklos po dvejų metų susiduria su didėjančiomis priežiūros išlaidomis.Kadangi liejimo hidraulinės grandinės yra negailestingos – kiekviena neplanuota preso prastova kainuoja 200–500 USD per valandą gamybos nuostolių, – tikroji siurblio kaina niekada nėra jo pirkimo kaina..

Išankstinės išlaidos, palyginti su 5 metų bendrosios nuosavybės išlaidomis

Štai tipinis kainų palyginimas, kurį sukūriau klientams, lygindamas subalansuotą mentinį siurblį („Vicks VQH“ serija, 1 850 USD/vnt.) su nesubalansuotu krumpliniu siurbliu (780 USD/vnt.), skirtu 250 tonų presui, veikiančiam 6 000 ciklų per dieną:

Subalansuotas mentinis siurblys per penkerius metus kainuoja 4,9 karto mažiau– skaičius, kuris atrodo neįmanomas, kol neatsižvelgiama į 4 800 USD kainuojančias neplanuotas prastovas, kurias sukelia pigesnis siurblys. Mano patirtis rodo, kad techninės priežiūros darbai nėra tolygiai paskirstyti: krumpliaratinis siurblys patikimai veikia 12–18 mėnesių, tada jį reikia remontuoti, jis veikia dar 8 mėnesius, o tada katastrofiškai sugenda naktinės pamainos metu, kai niekas nestebi.

Partijos nuoseklumas: kodėl tai svarbiau nei manote

Kai perkate 20 siurblių naujai linijai arba 50 siurblių parko atnaujinimui, partijos pastovumas yra labai svarbus.Tiekėjas, kuris pagamina 500 siurblių ir geriausius 50 siunčia kaip „premium“ klasės siurblius, o likusius parduoda kaip standartinius, nėra tas tiekėjas, kurio norėtumėte.—nes jūs neturite jokio būdo žinoti, iš kurio lygio kilo jūsų vienetas.

„Vicks Hydraulic“ visiems gamybos įrenginiams taikome vieną specifikaciją. Kiekvienas iš mūsų cecho išriedantis siurblys atitinka tuos pačius bandymo kriterijus. Vienintelis skirtumas tarp mūsų standartinių ir aukščiausios kokybės etikečių yra kosmetinis – dažų spalva ir prievadų konfigūracija. Jei įrenginys neišlaiko bandymo, jis yra atiduodamas į metalo laužą, o ne pažeminamas. Mes atiduodame metalo laužui apie 1,8 % produkcijos. Kai kurie konkurentai atiduoda mažiau nei 1 % – tai skamba geriau, kol nesupranti, kad jų bandymo kriterijai taip pat yra mažiau griežti.

Pietryčių Azijos jūrų ir pramonės rinkų sertifikatai

Jei ieškote siurblių liejimo įrangai, kuri galiausiai bus eksportuojama į jūrų ar jūrines zonas, arba jei jūsų gamykla yra pramoninėje zonoje, esančioje šalia laivų statyklos, sertifikavimo reikalavimai labai pasikeičia.Jūrų sertifikavimas nėra tik biurokratinės kliūtys; jie yra tikras inžinerinis slėgio patikimumo, medžiagų atsekamumo ir kokybės sistemos griežtumo patvirtinimas..

„Vicks Hydraulic“ dalyvauja nacionaliniuose hidraulinių komponentų standartų peržiūros komitetuose, o tai reiškia, kad mūsų inžinerijos komanda tiesiogiai dalyvauja nustatant standartus, kuriuos turi atitikti mūsų gaminiai.Tai ne rinkodaros pareiškimas – tai priežastis, kodėl galime pasiūlyti CCS, DNV, ABS, BV ir LR sertifikuotus gaminius su visišku medžiagų atsekamumu.atgal pas mūsų plieno tiekėjus.

Vietnamo, Tailando ir Indonezijos pirkėjams, ieškantiems gamybos įrenginių, skirtų prie jūros, svarbiausi sertifikatai, kuriuos reikia patikrinti:

• CCS (Kinijos klasifikacinė draugija):Privaloma bet kokiam hidrauliniam komponentui, įrengtam laivuose, plaukiojančiuose su Kinijos vėliava arba laivuose, plaukiojančiuose Kinijos vandenyse.
• DNV (Diet Norske Veritas):Plačiai pripažįstama Pietryčių Azijos jūrinėse naftos ir dujų operacijose
• ABS (Amerikos laivybos biuras):Pirmenybę teikia laivų savininkai, plaukiojantys JAV vėliava arba turintys draudimo interesus.
• BV (Veritas biuras):Stiprus buvimas Prancūzijos ir Pietryčių Azijos laivybos rinkose
• LR (Lloydo registras):Istoriškai pirmenybę teikė JK ir Tautų Sandraugos laivybos interesai

Septyni klausimai, padėsiantys patikrinti jūsų mentelinio siurblio tiekėjo techninį išsamumą

Prieš pateikdami pirkimo užsakymą, rekomenduoju užduoti savo tiekėjui šiuos penkis klausimus – bet kuris gerą reputaciją turintis gamintojas turėtų sugebėti į juos visus atsakyti:

1. „Ar galite pateikti konkretaus serijos numerio, kurį perku, bandymo ataskaitą?“Jei atsakymas yra „galime atsiųsti bendrą sertifikatą“, nueikite. Partijos sertifikatai reiškia, kad niekas nepatikrino jūsų konkretaus įrenginio.
2. „Koks jūsų tūrinis efektyvumas esant vardinėms sąlygoms ir kaip jį matuojate?“Atsakymas turėtų būti „94 %+ esant 1 800 aps./min., 175 barų slėgiui, išmatuotam pagal ISO 4409.“
3. „Koks jūsų tikrasis laužo tarifas?“Tiekėjai, teigiantys, kad atliekų kiekis beveik nulinis, arba atlieka nepakankamus tyrimus, arba yra nesąžiningi. Mes siekiame 1,5–2,0 % ir tai skelbiame.
4. „Ar turite kokių nors jūrų klasifikacinės bendrovės patvirtinimų ir ar galiu juos patikrinti?“Kiekvieną sertifikatą turėtų būti galima patikrinti išdavusios bendrovės svetainėje.
5. „Koks jūsų gamybos laikas pakartotiniam užsakymui?“Jei jūsų gamykloje yra 15 presų, jums reikia tiekėjo, kuris galėtų pristatyti pakaitinį įrenginį per 5–7 darbo dienas, o ne per 45.

Sukūrėme savo gamybos ir logistikos infrastruktūrą specialiai tam, kad atsakytume į pastarąjį klausimą. Kai 23 val. mums paskambino klientas iš Vietnamo dėl sugedusio siurblio jo pagrindinėje linijoje, kitą rytą 8 val. turėjome pakaitinį įrenginį skrydžiu iš Hangdžou į Hošiminą.Tai ne klientų aptarnavimo teatras – tai didelio masto hidraulinės jėgainės eksploatavimo realybė..