Kolmekymmentä tonnia painavat moottorikomponentit: puhdistus skaalauksen rajalla

Yleiskatsaus

Suuri merimoottorin lohko painaa enemmän kuin henkilöauto. Yläpäässä yksittäinen lohko tai kampiakseli voi painaa jopa kolmekymmentä tonnia, ja tällä kokoalueella puhdistusongelma ei enää liity pinnan saavuttamiseen suihkuilla. Kyse on siitä, miten osa saadaan sisään kammioon, miten se kierretään niin, että jokainen pinta tyhjenee, ja miten vesi poistetaan onteloista, jotka voivat sisältää kymmeniä litroja vettä.

Prosessiparametrit näyttävät tutuilta: suihkupuhdistus, upotuspohdistus tai molemmat, sen jälkeen ilmalla kuivaus ja kuivatus. Muutos koskee kuitenkin osan ja sen ympäristön välistä suhdetta. Osaa ei voida liikuttaa nopeasti, sitä ei voida kiertää mekanismilla kammion sisällä, eikä sitä voida tarkastaa puhdistuksen aikana.

Big Bird Industrial (entinen Shimada Big Bird Industrial) on rakentanut puhdistus- ja terävien reunojen poistojärjestelmiä automaalienergian siirtojärjestelmien komponenteille vuodesta 2001 lähtien, ja tässä kuvatut konfiguraatiot ovat peräisin raskaiden merimoottorien ohjelmista, mukaan lukien Japaniin vietyjä yksiköitä, eikä autoalan tuotantolinjoista.

1. Miksi mittakaava muuttaa prosessia

Kolme ominaisuutta muuttuu samanaikaisesti, kun osan massa kasvaa, ja kukin niistä vaikuttaa eri osaan suunnittelua.

Massan muutos vaikuttaa käsittelyyn

Kolmekymmentä tonnia painavat osat siirretään nosturilla ja moottoroidulla kuljetinkärryllä, ei kuljetinbandilla eikä robottikäsittelyllä. Tämä yksinkertainen tosiseikka määrittää kammion asettelun, jakson rakenteen ja turvallisuuskonseptin. Konetta, joka odottaa paletin, ei voida käyttää osan kanssa, joka saapuu kuljetinkärryllä ja jonka on työnnettävä sisään.

Tilavuuden muutos vaikuttaa kuivaukseen

Suuri valukappale pitää vettä sisällään metreinä mitattavissa kuluissa. Puhallus poistaa veden pinnoilta, joihin se pääsee, mutta kyseisen kokoisen vesikourun sisällä oleva tilavuus ei tyhjene lyhyessä syklessä ilman pyörimistä eikä haiudu ilman lämpöä tai tyhjiötä. Kuivatus muodostuu vaiheeksi, joka määrittää koko syklin keston eikä vaiheeksi, joka viimeistelisi sen.

2. Osan lataaminen, jonka massa on tonneissa

Latausjärjestelmä on tämän luokan koneessa se kohta, johon suurin osa suunnittelutyöstä kohdistuu, ja se on myös se kohta, jossa suurin osa käyttöriskeistä sijaitsee.

Kärryn sisääntulo ja hitaan siirron suorittaminen

Kolmekymmentä tonnia painavassa yksikössä osa tulee sisään kärryllä, joka liikkuu hitaasti kammioon, koska kyseisen massan nopea siirto aiheuttaisi dynaamisen kuorman, jota rakenteen tulisi kestää ilman hyötyä. Kammion ovi, lattia ja kiskot on mitoitettu kyseistä kuormaa varten eikä pelkästään osaa varten.

Mahdollisuus manuaaliseen työhön

Tässä koossa osan puhdistusta tehdään osittain operaattorin avulla suihkuputken tai harjan avulla, koska mikään automaattinen järjestelmä ei pääse kohteen kaikkiin pinnoihin kohtuullisessa ajassa. Tällaisen koneen määrittelyyn kuuluu siksi myös pääsyalustat, valaistus ja tarkasti määritelty järjestys, jossa manuaalinen ja automaattinen työ vaihtavat keskenään.

3. Kiertäminen ja tyhjennys

Osan kääntäminen on halvin tapa poistaa kaviteetteihin jäänyt vesi, ja raskaiden osien kiertokulma on oma erillinen määrittelykohteensa.

Miksi kiertokulman suuruus on tärkeä

Kiinnitysvaruste, joka kääntyy kahdessa sadassa asteikossa, voi esittää suurimman osan lohkosta, mutta ei voi kääntää sitä ylösalaisin, jolloin laatan ja öljysäiliön asento pysyy muuttumattomana. Kiinnitysvaruste, joka kääntyy kolmessa sadassa kuudessakymmenessä asteikossa, voi esittää kaikki lohkon pinnat ja voi kääntää minkä tahansa kaviteetin avauman alaspäin jossakin kiertoprosessin vaiheessa. Merilohkoissa, joissa öljysäiliö ja jäähdytyskotelot ovat suuria, täysi kiertokulma mahdollistaa painovoiman hyödyntämisen tyhjennyksessä.

Kolmenkymmenen tonnin osan pitäminen paikoillaan sen kääntämisen aikana

Kiinnitysvoiman on oltava riittävä osan pitämiseen paikoillaan pyörimistä ja suihkureaktiota vastaan, ja sen on vaikutettava pisteisiin, jotka eivät väännä valukappaletta, jonka seinämät ovat ohuet suhteessa sen kokoon. Tämä yhdistelmä tarkoittaa yleensä, että kiinnityslaite on suunniteltu osan omien jäykimmien ominaisuuksien perusteella eikä käytännöllisten pintojen perusteella.

4. Missä manuaalityö säilyy

Raskaiden merikomponenttien käsittelyssä joitakin toimintoja suoritetaan edelleen manuaalisesti, ja hyvä koneen suunnittelu ottaa tämän huomioon sen sijaan, että teeskentelisi toisin.

Ruiskutusskannaus ja pistetason työ

Automaattinen ruiskutusskannaus kattaa saavutettavat pinnat, kun kärry liikkuu tai suutin kulkee. Kriittiset alueet puhdistetaan sitten operaattorin käyttämällä pisteputkella, koska nämä alueet määritellään toiminnallisesti eikä geometrisesti, ja kiinteä ohjelma ei voi tietää, mikä osa valukappaleesta on tärkeä tälle erityiselle moottorille.

Kuivatus puhaltaen ja manuaalinen vahvistus

Ruiskutuspuhallus yhdistettynä manuaaliseen puhallukseen kriittisillä alueilla on käytännöllinen kuivatusmenetelmä tähän kokoluokkaan, koska kolmekymmentä tonnia painavan osan tyhjiötila olisi erinomainen investointi. Hyväksyntäkriteeri on siksi kirjoitettava sen perusteella, mitä tämä yhdistelmä pystyy saavuttamaan, eikä sen perusteella, mitä tyhjiövaihe voisi saavuttaa pienemmällä osalla.

5. Puhdistus merikomponentissa

Merimoottorin puhdistusvaatimus ilmoitetaan alueittain, kuten autoteollisuuden osien tapauksessa, mutta alueet ovat suurempia ja sallitut poikkeamat erilaisia.

Suuren merikampiakselin puhdistaminen yhdellä kierroksella voi vaatia kokonaissuodattavan jäännösmassan olevan enintään yhdeksänkymmentä milligrammaa, öljykanavien osalta enintään kymmenen milligrammaa ja generaattorilohkon osalta hiukkaskoon rajoituksen olevan enintään viisisataa mikrometriä. Nämä luvut näyttävät samankaltaisilta kuin autoteollisuuden luvut, mutta ne kuvaavat huomattavasti suurempaa pinta-alaa, mikä tarkoittaa, että prosessin on poistettava kertaluokkaa enemmän materiaalia saavuttaakseen nämä arvot.

6. Mitä määritellä

Tämän luokan koneen määrittelyssä on ilmoitettava massaväli, nosto- ja sisääntulomenetelmä, pyörähtämisalue, manuaaliset toiminnot ja puhdistusraja alueittain. Määrittelyssä on myös ilmoitettava hyväksyntätesti, sillä konetta, joka puhdistaa yhden erinomaisen suuren osan tunnissa, ei voida validoida ajamalla sata kappaletta.

Käytännöllinen hyväksyntä raskaisiin merityöhön perustuu pienellä määrällä osia, jotka on mitattu tarkasti, sekä osoituksesta siitä, että siirto- ja kiertojärjestys kattaa kaikki ontelot. Tämä eroaa autoteollisuuden tuotantolinjoilla käytetystä sadan osan sarjasta, ja tämä ero tulisi sopia tilauksen yhteydessä ennen tilauksen vahvistamista eikä sen jälkeen.

7. Turvallisuus tämän kokoisessa koneessa

Kolmekymmentä tonnia painavan osan kiertäminen suljetussa kammiossa edustaa energiavarastoa, ja turvallisuuskonseptin on oletettava, että kiinnitys, voimanvälitys tai puristus voi epäonnistua.

Merkitsevä vika

Suunnittelua ohjaava skenaario on osan liukuminen kiinnityksestä kierrossa. Tällä massalla seurauksena ei ole vain vaurioitunut osa vaan vaurioitunut kone, joten suunnitteluun kuuluvat mekaaniset pysäytyslaitteet, kiertonopeuden rajoittaminen silloin, kun osaa ei ole täysin kiinnitetty, sekä lukitukset, jotka estävät kierrosta, kun kammio on auki.

Pääsyrajoitukset

Käsikäinen puhdistus tällaisen suuren osan kohdalla tarkoittaa, että operaattori työskentelee kammiossa käyttäen suihkuputkea. Siksi pääsyyn liittyvä menettely vaatii pumpun eristämisen, kiinnikkeen lukitsemisen ja kammion avaamisen vain määritellyn lupakirjan perusteella, mikä eroaa merkittävästi koneesta, jonka yksittäinen operaattori lataa ja purkaa.

Usein kysytyt kysymykset

Miksi kiertoaika mitataan kymmeniin minuutteihin?

Koska osaa on liikuteltava hitaasti, pyöräytettävä useita kertoja ja kuivattava vaiheittain sekä koska sisäinen tilavuus sisältää vettä, jota ei voida haihduttaa nopeasti. Itse puhdistus muodostaa vain osan kiertoaikaa.

Voiko kolmekymmentä tonnia painavan osan puhdistaa tunnelissa?

Harvoin. Tunneli edellyttää jatkuvaa samankokoisten osien virtaa; tällä massalla osa liikutetaan yksittäin ja kammio on yksiasemainen tila.

Kuinka suurta valukappaletta kuivataan ilman tyhjiötä?

Pyörittämällä sitä niin, että ontelot tyhjenevät, puhaltamalla skannaavilla ja käsikäyttöisillä suihkuputkilla sekä käyttämällä lämpöä siellä, missä geometria sen sallii. Kuivuuskriteeri on kirjoitettu juuri sen saavutettavan tuloksen perusteella.

Kasvaako puhtaus osan koon mukana?

Toleranssi ei kasva, mutta poistettavan materiaalin määrä kasvaa. Osalla, jonka pinta-ala on kymmenen kertaa suurempi, on poistettava kymmenen kertaa enemmän kontaminaatiota saavuttaakseen saman milligrammaluvun.

Yhteenveto

Kolmekymmentä tonnia painava kone on suunniteltu käsittelyn ja tyhjennyksen vaatimusten mukaan eikä paineen perusteella. Osan kuljetus tapahtuu käsikärryllä, se kääntyy täyden kierroksen, jotta kaikki ontelot tyhjenevät, ja kuivatus tapahtuu sekä skannauksella tuuletettavan ilman että manuaalisesti.

Tämän luokan laitteiston määrittelyssä tulisi kuvata siirto, kiertokulma, manuaaliset toiminnot ja realistinen hyväksyntätesti. Tämän kokoluokan konetta vahvistetaan muutamalla oikein mitatulla osalla, ei sadalla nopeasti mitatulla osalla. Tämä hyväksyntämenetelmän ero on syytä sovia varhaisessa vaiheessa, koska se vaikuttaa koko projektin aikatauluun koneen ympärillä. Sataosainen tuotantokisa, joka on mahdoton tällaisella laitteistolla, ei saa koskaan esiintyä sopimuksessa tapana.