"теория предсказаний для решения задач энергосбережения"





  Rambler's Top100

     Модернизация гидропривода пресс-ножниц НВО 340.

   В свое время резка толстостенного крупногабаритного скрапа, не поддающегося пакетированию, производилась либо бензо-кислородными горелками, либо механическими аллигаторными ножницами небольших размеров. Оба способа малопроизводительны и требуют больших затрат ручного труда. Поэтому одновременно с созданием мощного пакетировочного пресса, была разработана конструкция высокопроизводительных пресс-ножниц с полной механизацией технологического процесса. Такая разработка была проведена на новосибирском заводе «Тяжстанкогидропресс» им. Ефремова.
   В 60-х годах прошлого столетия под всю свою номенклатуру этот завод разрабатывал насосные и насосно-аккумуляторные станции с использованием горизонтально-плунжерных насосов типа Г305. Эти насосы изначально предназначены для работы на воде (водо-масляной эмульсии) в связи, с чем распределительная и регулирующая аппаратура гидросистемы пресса по конструкции - клапанного типа. Такая аппаратура уникальна по исполнению и в настоящее время промышленностью почти не выпускается. В связи с тенденцией сворачивания работ, по развитию гидравлической техники работающей на воде многие пресс-ножницы были переведены на регулируемые масляные насосы, что в свою очередь привело только к усугублению существовавших ранее проблем. В чём же дело?

   Проблемы большинства гидроприводов пресс-ножниц НВО 340, выпоненных на регулируемых насосах 50НРР500 РНАС 250/35 заключаются в грубейших нарушениях правил построения гидравлических систем. В параллель включены восемь регулируемых насосов, каждый из которых имеет свой регулятор по давлению (?!). Этого категорически делать нельзя!
   Дело в том, что характеристики регуляторов, а так же их настройки давления не могут быть абсолютно одинаковыми (хотя бы в силу разной жесткости пружин, разных размеров деталей в рамках их полей допусков, разной удаленности от распределителей-дистрибуторов и т.д.), следовательно, между каждым из них имеется некое рассогласование. Так как мощности насосов равны, а регуляторы с обратной связью пытаются обнулить ошибку только своего управления, но сделать этого не могут в силу разности частных целей, то возникает незатухающий конфликт управления (дефект вектора цели системы). Возникающие при переходных процессах реактивные силы с частотой «дребезга» превышают пределы прочности деталей насосов, в результате чего происходят «случайные» отказы оборудования, выявляемые лишь статистически. Статистика же отказов насосов на пресс-ножницах повсеместна. Со стороны завода прослеживаются попытки свести отвратительную работу гидрооборудования к проблеме качества насосов. Качество насосов 50НРР500 весьма низкое, но это не определяет однозначно проблему. Проблема в неприемлемом схемном решении, качество же насосов в этом случае вторично.
   За счет же добротного схемного решения, исключающего неприемлемые динамические воздействия, большинство отечественных насосов могло бы безотказно работать годами.

     Источник гидропитания.

   В связи с вышесказанным нами предлагается групповой насосно-аккумуляторный источник гидропитания на базе гидравлических модулей типа ИПК-6А, обеспечивающий работу пресс-ножниц НВО340 в полном объеме и работающий на минеральном масле.
   Гидравлический модуль типа ИПК является универсальным насосно-аккумуляторным гидравлическим приводом, способным автоматически отработать требуемую подачу рабочей жидкости по фактическому расходу при постоянном давлении в гидросистеме. При использовании гидравлических модулей реализуются следующие преимущества:
       •  в гидравлической системе полностью исчезнут гидроудары, и улучшится качество и надежность управления;
       •  срок службы насосов источника гидропитания повышается в 2 - 3 раза за счет высокого к.п.д. и отсутствия скачков давления (гидроударов) при переходных режимах;
       •  в связи с высоким к.п.д. гидросистемы не происходит перегрева масла;
       •  нет необходимости в контроле «Росртехнадзора», так как отсутствуют сосуды под давлением, подлежащие регистрации;
       •  зарядки микроаккумуляторов азотом хватает примерно на год, так как микроаккумулятор имеет разделитель сред, для зарядки используются обычные баллоны и специальная зарядная установка;
       •  обслуживание нового источника гидропитания не требует специальной подготовки;
       •  обеспечивается высокая ремонтопригодность привода, обусловленная широкой доступностью комплектующих
       •  значительно сокращаются занимаемые площади.

         Дополнительная информация о модуле гидравлическом.

     Технические предложения.

   Источник гидропитания на базе гидравлических модулей при отсутствии нагрузки на траверсах пресс-ножниц обеспечивает максимальную подачу насосов, и, соответственно, максимальную скорость механизмов пресс-ножниц. По мере нарастания усилия - сопротивления прессуемого и обрезаемого материала – подача модулей автоматически снижается и полностью прекращается, когда набирается требуемое усилие, при этом не происходит конфликтов между насосами. Давление остается абсолютно стабильным, в связи с чем отсутствуют утечки рабочей жидкости являющиеся следствием гидроударов.
   Собственно источник гидропитания состоит из десяти гидравлических модулей ИПК 6А-340-200 (1). Подача каждого модуля ИПК автоматически может изменяться в зависимости от потребности системы от 0 до 345 л/мин, при единовременной их работе соответственно от 0 до 3450 л/мин, рабочее давление 320 кгс/см². Насосы модулей (всего десять штук) – серийно выпускаемые аксиально-поршневые регулируемые насосы РНАС 250/35 (QНОМ = 345 л/мин) со следящим механизмом изменения подачи.
                                    
   На рисунке изображены вышеописанные модули гидравлические. Видно, что с помощью их можно будет легко модернизировать гидросистему пресс-ножниц, устанавливая модули на существующие фундаменты. Питательные баки также нет нужды изготавливать новые, так как можно будет использовать существующие.
   Источник гидропитания комплектуется силовым электрошкафом с системой постановки насосов под нагрузку и системой блокировок, обеспечивающих безаварийную работу источника гидропитания. Мощность асинхронных элек-тродвигателей – по 200 кВт (3х380 В).
   Панель дистрибуторов выполняется на базе серийных двухкаскадных гид-рораспределителей с электроуправлением типа Р, работающих на масле. Управление работой дистрибуторов, а соответственно и пресса, можно осуществлять как в ручном, так и в автоматическом режиме с использованием современного недорогого микроконтроллера.
   Система гидравлической синхронизации хода цилиндров механизма резки выполняется на базе двух обратимых гидравлических насос-моторов, валы которых соединены общей муфтой. Вращаясь как гидродвигатели без нагрузки с одинаковой угловой скоростью, насос-моторы пропускают равные объемы жидкости, обеспечивая равенство скоростей штоков обоих цилиндров (работая, в зависимости от нагрузки, как насосы, или как моторы).
   Вследствие того, что насосы гидравлического модуля регулируемые, вся гид-росхема в целом значительно упрощается: исключаются подпорные клапаны, клапаны ограничения давления в цилиндрах, вспомогательная система низкого давления и др.
   Высокая надежность предлагаемого гидропривода достигается тем, что в случае выхода одного из десяти насосов гидравлического модуля, пресс будет продолжать работать лишь с некоторым замедлением скоростей исполнительных гидроцилиндров.
   На изготовленное оборудование дается гарантия безотказной работы. Поставка оборудования "под ключ" сопровождается шефпомощью при монтаже и последующим авторским надзором при эксплуатации.

   Схема гидравлическая принципиальная гидропривода пресс-ножниц.


Главная
История
Инновационные предложения
Публикации
Приглашение к сотрудничеству
Контакты
              630024 г. Новосибирск 
  тел./факс: (383)361-26-80, 361-25-58
                          e-mail: gidromehanika@list.ru