Компоненти на двигател с тегло тридесет тона: почистване в граничния мащаб

Общ преглед

Голям блок на морски двигател тежи повече от автомобил. В горния край единичният блок или колянов вал могат да достигнат тридесет тона, а при такива размери проблемът с почистването вече не е свързан с достигането до повърхностите чрез струи. Той се състои в поставянето на детайла в камера, завъртането му така, че всяка страна да се изцеди, и отстраняването на вода от кухини, които побират десетки литри.

Параметрите на процеса изглеждат познати: разпрашено почистване, потапяне или и двете, последвани от издухване и сушене. Променя се обаче взаимоотношението между детайла и всичко около него. Детайлът не може да се движи бързо, не може да се завърта от механизъм вътре в камерата и не може да се инспектира, докато се почиства.

Big Bird Industrial (по-рано Shimada Big Bird Industrial) произвежда системи за почистване и застраняване на заострени ръбове за компоненти на автомобилни трансмисии от 2001 г., а конфигурациите, описани тук, са разработени за програми за тежки морски двигатели, включително единици, експортирани в Япония, а не за автомобилни производствени линии.

1. Защо мащабът променя процеса

Три свойства се променят едновременно при увеличаване на масата на детайла, като всяко от тях влияе върху различна част от конструкцията.

Масата променя начина на обработване

При маса от тридесет тона детайлът се премества с кран и електрическа количка, а не с транспортьор и не с робот. Само този факт определя разположението на работната камера, структурата на цикъла и концепцията за безопасност. Машина, която очаква палет, не може да приеме детайл, който пристига на количка и трябва да бъде бутнат вътре.

Обемът променя сушенето

Голямо леярско отливане задържа вода в канали, измерени в метри. Продухването отстранява водата от повърхностите, до които може да достигне, но обемът вътре в водна рубашка с такива размери няма да се изцеди за кратък цикъл без въртене и няма да изпари без топлина или вакуум. Сушенето става етапът, който определя времето на цикъла, а не етапът, който го завършва.

2. Зареждане на детайл, измерен в тонове

Разположението за зареждане е мястото, където се насочва най-голямата част от инженерните усилия при машина от този клас, а също така и мястото, където се концентрира най-голямата част от операционния риск.

Влизане на количка и бавно преместване

При единица с тегло тридесет тона детайлът влиза в камерата чрез количка, която се движи бавно, тъй като бързото преместване на такава маса създава динамично натоварване, което конструкцията трябва да поеме без никаква полза. Вратата на камерата, подът и релсите са проектирани за това натоварване, а не само за теглото на детайла.

Достъп за ръчна работа

При този размер част от почистването се извършва от оператор с ланц или четка, тъй като нито една автоматична система не може да достигне всяка повърхност на такава голяма отливка за разумно време. Спецификацията за такава машина включва платформи за достъп, осветление и точно определена последователност, при която ръчната и автоматичната работа се редуват.

3. Завъртане и отцеждане

Завъртането на детайла е най-евтиният начин за отстраняване на водата, задържана в кухини; при тежки детайли обхватът на завъртане е самостоятелен параметър в спецификацията.

Защо обхватът има значение

Стегателната приспособа, която се завърта на двеста градуса, може да представи повечето страни на блока, но не може да го обърне, което оставя горната повърхност и масления поддон в непроменени ориентации. Приспособа, която се завърта на триста шейсет градуса, може да представи всяка страна и може да насочи отвора на всяка кухина надолу в някой момент от цикъла. При морски блокове, където масленият поддон и водните джакети са големи, пълният обхват позволява гравитацията да извърши работата.

Държане на част с тегло тридесет тона по време на завъртането ѝ

Силата на стягане трябва да е достатъчна, за да задържи частта срещу въртене и срещу реакцията от струята, и да се прилага в точки, които няма да деформират литина с тънки стени спрямо размерите ѝ. Тази комбинация обикновено означава, че приспособлението е проектирано около най-жестките характеристики на самата част, а не около удобни повърхности.

4. Където остава ръчният труд

При тежки морски компоненти някои операции остават ръчни, а добре проектираната машина го признава, вместо да прави изключение.

Разпръскващо пръскане плюс точкова работа

Автоматично разпръскващо пръскане обхваща достъпните повърхности, докато количката се движи или дюзата се премества. Критичните области след това се почистват от оператор с ланцет, защото тези области са определени от функцията, а не от геометрията, и фиксираната програма не може да знае коя част от отливката е важна за този конкретен двигател.

Сушка чрез продухване и ръчно потвърждение

Продухване чрез разпръскващо действие плюс ръчно продухване на ключови области е практическият метод за сушка при този размер, тъй като вакуумна камера за част с тегло тридесет тона представлява много голяма инвестиция. Критерият за приемане следователно трябва да бъде формулиран според това, което тази комбинация може да постигне, а не според това, което вакуумна стъпка би могла да постигне при по-малка част.

5. Чистота на морски компонент

Изискванията за чистота на морски двигател се изразяват по региони, както и при автомобилни части, но регионите са по-големи, а толерансите са различни.

Голям морски колянов вал, почистен за един цикъл, може да има общ остатъчен масов допуск от деветдесет милиграма, като за маслените отвори е зададен лимит от десет милиграма, а за блока на генератора — ограничение по размер на частиците от сто и петдесет микрометра. Тези числа приличат на стойностите за автомобилни части, но описват значително по-голяма повърхностна площ, което означава, че процесът трябва да премахне материал в порядък, който е десет пъти по-голям, за да бъдат постигнати тези стойности.

6. Какво да се специфицира

Спецификацията за този клас машини трябва да посочва обхвата на масите, метода за вдигане и навлизане, диапазона на въртене, ръчните операции и граничната стойност за чистота по регион. Освен това трябва да се посочи приемственият тест, тъй като машина, която почиства само един много голям компонент в час, не може да бъде валидирана чрез изпълнение на сто такива цикъла.

Практическото приемане при тежки морски работи включва малък брой части, измерени подробно, плюс демонстрация, че последователността на прехвърляне и въртене достига всяка кухина. Това се различава от стотината части, използвани при автомобилните линии, а разликата трябва да се уточни преди поръчката, а не след нея.

7. Безопасност при машина с тези размери

Тридесеттонна част, въртяща се вътре в камера, представлява запас от енергия, а концепцията за безопасност трябва да предвижда възможността фиксиращото устройство, задвижването или стягането да се повредят.

Повредата, която има значение

Сценарият, определящ проекта, е плъзгането на частта във фиксиращото устройство по време на въртене. При тази маса последствието не е повредена част, а повредена машина; затова проектът включва механични ограничители, скорост на въртене, ограничена докато частта не е напълно стегната, и блокировки, които предотвратяват въртенето при отворена камера.

Правила за достъп

Ръчното почистване на част с такива размери означава, че оператор работи вътре в камерата с ланц. Следователно процедурата за достъп изисква помпата да бъде изолирана, фиксатурата – заключена, а камерата да се влиза само със специално разрешение, което представлява напълно отделна дисциплина в сравнение с машината, която един-единствен оператор зарежда и разтоварва.

Често задавани въпроси

Защо цикълът се измерва в десетки минути?

Защото частта трябва да се движи бавно, да се завърти няколко пъти и да се изсуши стъпално, а също и защото вътрешният обем задържа вода, която не може да се изпари бързо. Самото почистване представлява само малка част от целия цикъл.

Може ли част с тегло тридесет тона да се почисти в тунел?

Много рядко. Тунелът предполага непрекъснат поток от части с приблизително еднакви размери; при това тегло частта се премества индивидуално, а камерата е едностациона помещение.

Как се изсушава голяма литина без вакуум?

Чрез завъртане, за да се оттече вода от кухините, чрез подуване със сканиращи и ръчни дюзи, както и чрез използване на топлина там, където геометрията позволява. Критерият за сухост е формулиран въз основа на постигнатия резултат.

Дали чистотата зависи от размера на детайла?

Допускът не се мащабира, но количеството материал, който трябва да бъде премахнат, се мащабира. Детайл с десет пъти по-голяма повърхностна площ трябва да премахне десет пъти повече замърсяване, за да отговаря на същата стойност в милиграми.

Заключение

При тридесет тона машината се определя от системата за обработване и отводняване, а не от налягането. Детайлът навлиза в машината върху каручка, извършва пълно завъртане, за да се изпразнят всички кухини, и се изсушава чрез комбинация от сканиращо въздушно пръскане и ръчна обработка.

Спецификацията за този клас оборудване трябва да описва прехвърлянето, диапазона на въртене, ръчните операции и реалистичен приемателен тест. Валидирането на машина с такива размери се извършва чрез измерване на няколко детайла по правилния начин, а не чрез бързо измерване на сто детайла. Тази разлика в метода на приемане заслужава да бъде уточнена още в началото, тъй като тя променя целия график на проекта около машината. Сто детайла, които е невъзможно да се обработят с този клас оборудване, никога не бива да се появяват в договора по навик.