1. Principiul de funcționare al mașinii automate de turnare prin injecție a plasticului cu disc
După cum știm cu toții, în China există un număr mare de cazuri de succes de conversie a frecvenței și transformare economică a mașinilor orizontale de turnare prin injecție. Mașina automată de turnare prin injecție a plasticului cu disc, complet automată, utilizată în întreprinderile producătoare de încălțăminte, este principalul echipament electric comun din întreprinderile producătoare de încălțăminte, cunoscută sub numele de „tigru electric”. Țara mea este o țară mare producătoare de încălțăminte, cu un număr mare de echipamente pentru fabricarea încălțămintei, dar există relativ puține unități implicate în transformarea economică a energiei. Motivul principal este că oamenii nu sunt familiarizați cu principiul de funcționare al mașinilor automate de turnare prin injecție a plasticului cu disc.
1.1 Caracteristicile mecanice ale mașinii de injecție a materialelor plastice cu disc complet automată (denumită în continuare: mașină cu disc)
1) Această mașină este special utilizată pentru a produce tot felul de încălțăminte sport de înaltă calitate, monocoloră, bicoloră și tricoloră, tălpi pentru încălțăminte de agrement, tălpi pentru băieți și fete și alte produse.
2) Materiile prime sunt potrivite pentru producerea de spumă și alte materii prime termoplastice, cum ar fi PVC, TPR etc.
3) Mașina este controlată de programe de calculator (microcomputer cu un singur cip, PLC), mașinile principale și auxiliare sunt controlate cu precizie, ușor de utilizat și de întreținut.
1.2 Comparație între mașina cu disc și mașina tradițională de turnare prin injecție orizontală
1) Motor hidraulic
Pompele de ulei ale mașinilor orizontale de turnare prin injecție și ale mașinilor cu disc sunt pompe cantitative. În timpul procesului de turnare prin injecție, presiunea pompei de ulei se schimbă frecvent. Metoda tradițională de tratament pentru procesul de menținere a presiunii joase este de a elibera presiunea printr-o supapă proporțională, iar motorul funcționează la viteză maximă la frecvența puterii. Risipa de energie electrică este foarte gravă.
2) În funcție de modelul mașinii cu disc, aceasta este împărțită în mașini cu o singură culoare, mașini cu două culori, mașini cu trei culori și alte modele.
Printre acestea, mașina monocromă are o singură gazdă, similară cu mașina orizontală de turnare prin injecție.
Mașina bicoloră este formată dintr-o mașină principală și o mașină auxiliară. Mașina auxiliară este responsabilă pentru injecție, topire, matrița superioară, matrița inferioară și alte acțiuni. Mașina principală include acțiunile mașinii auxiliare și există o acțiune suplimentară de rotație a discului pentru a realiza mișcarea și poziționarea matriței.
Mașina tricoloră este formată dintr-o mașină principală și două mașini auxiliare.
3) Numărul de matrițe
4) Mașinile orizontale de turnare prin injecție au, în general, un singur set de matrițe funcționale, iar atunci când procesul de producție este modificat, matrițele trebuie înlocuite.
Numărul de matrițe ale mașinii cu disc diferă în funcție de model. În general, există 18, 20, 24 și 30 de seturi de matrițe. Conform procesului de producție, prin intermediul panoului de control, se setează dacă poziția matriței este validă sau nu. De exemplu: modelul TY-322, cu 24 de poziții ale matriței (se pot instala 24 de matrițe), toate sau o parte din matrițe pot fi selectate flexibil ca poziții efective ale matriței în funcție de nevoile din timpul producției. Când mașina cu disc funcționează, platanul rotativ mare efectuează o rotație de mare viteză în sensul acelor de ceasornic, iar PLC-ul sau microcomputerul cu un singur cip execută calculul programului. Când sunt detectate doar poziții valide ale matriței, când PLC-ul sau microcomputerul cu un singur cip scanează pentru un semnal de decelerare, platanul rotativ începe să decelereze. Când se atinge semnalul de poziționare, platanul rotativ efectuează o poziționare precisă. În caz contrar, dacă nu este detectată nicio poziție validă a matriței, platanul rotativ mare se va roti la următoarea poziție validă a matriței.
Atâta timp cât mașina de turnare prin injecție orizontală are un semnal de prindere a matriței sau de deschidere a matriței, aceasta va efectua acțiuni conexe.
4) Metoda de reglare a presiunii
Metodele de reglare a presiunii la mașinile de turnare prin injecție orizontală și la mașinile cu disc sunt toate metode de control proporțional cu presiunea, dar presiunea de injecție a fiecărei matrițe a mașinii cu disc (a mai multor matrițe) poate fi setată independent prin intermediul panoului de control, ceea ce este potrivit pentru fabricarea de produse cu volume de injecție diferite.
Mașina orizontală de turnare prin injecție produce fiecare produs, iar parametrii relevanți sunt consecvenți.
5) Metoda de lucru cu matriță
Când mașina de turnare prin injecție orizontală funcționează, matrița fixă nu se mișcă, ci doar matrița mobilă execută blocarea matriței la stânga și la dreapta sau deschiderea matriței atunci când există o instrucțiune și se mișcă în linie dreaptă de la stânga la dreapta.
Când mașina cu disc funcționează, matrița fixă și matrița mobilă sunt mișcate și poziționate de platanul rotativ mare. Când există instrucțiuni de prindere a matriței și de deschidere a matriței, cilindrul de ulei efectuează acțiunea de ridicare sau coborâre. La preluarea produsului, operatorul deschide manual matrița mobilă pentru a scoate produsul.
6) Disc (platan)
Mașina de injecție a plasticului de tip disc, complet automată, își primește numele deoarece platanul rotativ este rotund, fiind denumită mașină cu disc (mașină cu talpă). Pe disc sunt împărțite mai multe porțiuni egale. De exemplu, TY-322 este împărțit în 24 de module.
Dacă nici mașina principală, nici mașina auxiliară nu detectează o poziție efectivă a matriței, iar atât mașina principală, cât și mașina auxiliară se află în starea de deschidere a matriței, PLC-ul sau microcomputerul cu un singur cip trimite o instrucțiune, iar discul este sub presiune de la mașina principală pentru a se roti la viteză mare. Sistemul detectează automat poziția efectivă a matriței, iar discul este poziționat cu precizie după decelerare.
7) Metoda de răcire
Mașina tradițională de turnare prin injecție orizontală are conceptul de „timp de răcire”. Un ciclu de apă de răcire este instalat pe matriță pentru a proteja răcirea matriței și a produsului.
Mașina cu disc este diferită. Nu are un sistem de circulație a apei de răcire, deoarece după formarea produsului, platanul rotativ al mașinii cu disc se află într-o stare de rotație sau în stare de așteptare pentru o perioadă de timp. În plus, pe mașină sunt instalate mai multe ventilatoare de răcire pentru a răci matrița și produsul.
1.3 Principiul de funcționare al mașinii cu discuri
În procesul de turnare prin injecție al mașinii cu disc, diverse acțiuni, cum ar fi strângerea, injecția, topirea, deschiderea matriței, viteza și viteza discului, au cerințe diferite de viteză și presiune. Acestea sunt setate de valoarea proporțională de pe panoul de control. De exemplu: P1 setează presiunea de închidere a matriței, P2 setează presiunea primară de injecție, P3 setează presiunea secundară de injecție, iar P4 setează presiunea de alimentare. Când cererea de presiune de debit a mașinii cu disc se modifică, presiunea de sarcină și debitul sunt reglate de supapa proporțională (supapă de supratensiune) la ieșirea pompei de ulei, iar excesul de ulei este revărsat înapoi în rezervorul de ulei sub presiune ridicată.
Mașina cu disc monocolor are un singur motor principal, care furnizează în principal presiune sistemului pentru a finaliza acțiunea de injecție și topire, precum și acțiunea de prindere și deschidere a matriței. În plus, controlează un sistem de placă rotativă pentru a finaliza mișcarea și poziționarea matriței.
Mașina bicoloră poate fi împărțită în mașină principală și mașină auxiliară. Acestea sunt compuse în principal din încălzire, injecție de adeziv, sistem de topire a adezivului și sistem de blocare a matriței. Mașina tricoloră este similară cu mașina bicoloră. Este formată dintr-o mașină principală și două mașini auxiliare. Gazda este responsabilă pentru rotirea și poziționarea discului.
Mașina de tocat cu discuri este împărțită în două părți: funcționare manuală și funcționare automată.
Când se operează manual, operatorul trebuie să furnizeze comenzile corespunzătoare, iar mașina cu disc va efectua acțiunile corespunzătoare. Cum ar fi injectarea adezivului, topirea adezivului, forma superioară a matriței, forma inferioară a matriței, rotirea discului și alte acțiuni.
În timpul funcționării automate, după finalizarea selecției fiecărei poziții a matriței, se setează cantitatea de alimentare, presiunea și timpul, iar temperatura tubului de material a fost încălzită, porniți pompa de ulei a mașinii principale, comutați deblocarea manuală și automată în poziția automată și apăsați o dată butonul de pornire automată. Se poate efectua un pas automat.
1) Dacă poziția curentă a matriței este în uz, după apăsarea butonului de pornire automată, cantitatea de alimentare va fi cantitatea setată pentru această matriță. Dacă alimentarea nu atinge cantitatea setată, va exista o acțiune de prindere a matriței. Este permisă doar acțiunea de prindere rapidă a matriței, iar acțiunea de prindere lentă a matriței este disponibilă numai după ce alimentarea atinge cantitatea setată. După ce blocarea matriței se oprește, se efectuează acțiunile de injecție și deschidere a matriței.
2) Dacă poziția curentă a matriței nu este utilizată, apăsați butonul de pornire automată, discul se va deplasa la următoarea poziție utilizată a matriței, iar cantitatea de alimentare ajunge la cantitatea setată pentru următoarea poziție utilizată a matriței. Acțiunea materialului: după ce platanul rotativ este poziționat, prinderea rapidă a matriței (setată în funcție de timp), temporizarea se oprește, iar când sosește timpul de alimentare, se execută prinderea lentă a matriței, iar acțiunile de injecție și deschidere a matriței sunt efectuate după ce prinderea matriței se oprește.
3) Când mașina principală și mașina auxiliară sunt utilizate în același timp, este necesar să așteptați până când acțiunile automate ale mașinii principale și ale mașinii auxiliare sunt finalizate și matrița este deschisă înainte ca discul să se deplaseze și să se rotească la următoarea poziție a matriței.
4) Când platforma rotativă se oprește din mișcare înainte de „punctul de încetinire” al discului, discul va încetini până la oprirea de poziționare atunci când este detectat „punctul de încetinire”. Dacă se utilizează poziția matriței, după poziționare, acțiunea matriței va efectua blocarea matriței și alte acțiuni până când matrița este deschisă. Platforma rotativă nu se mișcă, dar acțiunea de alimentare va executa alimentarea următoarei matrițe utilizate. Când platforma rotativă este suspendată (rotind în sensul acelor de ceasornic), platforma rotativă se va deplasa la următoarea poziție a matriței. Dacă această poziție a matriței nu este utilizată, discul va fi poziționat la cea mai apropiată matriță și nu se va deplasa la următoarea matriță până când nu este eliberată pauza platformei rotative.
5) În modul automat, comutați din starea automată înapoi la starea manuală, cu excepția faptului că discul va efectua o poziționare lentă (discul este comutat în timpul funcționării), iar alte acțiuni se vor opri în timp. Poate fi resetat manual.
1.4 Consumul de energie al mașinii de disc se manifestă în principal în următoarele părți
1) Consumul de energie electrică al pompei de ulei a sistemului hidraulic
2) Consumul de energie al încălzitorului
3) Ventilator de răcire.
Pentru întreprinderile producătoare de încălțăminte, consumul de energie reprezintă principala parte a costurilor lor de producție. Printre consumurile de energie menționate mai sus, consumul de energie al pompei de ulei hidraulic reprezintă aproximativ 80% din consumul de energie al întregii mașini cu disc, astfel încât reducerea consumului de energie al acesteia este cheia reducerii consumului de energie al mașinii cu disc. Cheia economisirii energiei mașinii.
2. Principiul de economisire a energiei al mașinii cu discuri
După înțelegerea principiului de funcționare al mașinii cu disc, nu este dificil să înțelegem că există un proces de mutație foarte violent în interiorul acesteia, care are un impact mare asupra mașinii și afectează durata de viață a întregului sistem de turnare prin injecție. În prezent, există un număr mare de echipamente vechi în întreprinderile autohtone de fabricare a încălțămintei, cu un grad scăzut de automatizare și un consum ridicat de energie. Mașina este, în general, proiectată în funcție de capacitatea maximă de producție. De fapt, adesea nu folosește o putere atât de mare în timpul producției. Turația motorului pompei de ulei rămâne neschimbată, astfel încât puterea de ieșire este aproape neschimbată, iar în producție există cai mari și căruțe mici. Prin urmare, se irosește o cantitate mare de energie.
Datorită caracteristicilor unice ale mașinilor principale și auxiliare și ale matriței rotative a mașinii cu disc, nu există atât de multe poziții eficiente ale matriței utilizate în producție, cum ar fi: modelul TY-322, 24 de seturi de matrițe, uneori se utilizează doar o duzină de seturi. Și mai puține matrițe sunt utilizate în mașinile de testare și verificare, ceea ce determină că mașinile principale și auxiliare sunt adesea într-o stare de așteptare pe termen lung. Mașina auxiliară execută acțiunea doar atunci când detectează o poziție validă a matriței. Când discul se rotește, mașina auxiliară nu efectuează nicio acțiune, dar, de obicei, motorul funcționează în continuare la turația nominală. În acest moment, piesa de supraîncărcare de înaltă presiune nu numai că nu efectuează nicio lucrare utilă, dar generează și căldură, ceea ce provoacă încălzirea uleiului hidraulic. Da, dar este și dăunător.
Adoptăm tehnologia de operare a mașinii cu disc cu conversie vectorială a frecvenței fără senzor de viteză (consultați schema electrică). Convertorul de frecvență detectează semnalele de presiune și debit de la placa computerizată a mașinii cu disc în timp real. Semnalul de presiune sau debit al mașinii cu disc este de 0-1A, după procesare internă, transmite diferite frecvențe și ajustează viteza motorului, adică: puterea de ieșire este urmărită automat și controlată sincron cu presiunea și debitul, ceea ce este echivalent cu transformarea pompei cantitative într-o pompă variabilă cu economie de energie. Sistemul hidraulic original și funcționarea întregii mașini necesită o potrivire a puterii care elimină pierderea de energie de supraîncărcare a presiunii ridicate a sistemului original. Aceasta poate reduce considerabil vibrațiile la închiderea și deschiderea matriței, poate stabiliza procesul de producție, poate îmbunătăți calitatea produsului, poate reduce defecțiunile mecanice, poate prelungi durata de viață a mașinii și poate economisi multă energie electrică.
Data publicării: 01 martie 2023