เครื่องรีดลวดสลิงใช้ทำอะไร? คู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับกระบวนการรีดลวดสลิง

A เครื่องรีดลวดสลิง ใช้เพื่อทำให้เกลียวเชือกลวดหรือเชือกที่ประกอบขึ้นผิดรูปและกระชับโดยการส่งผ่านแม่พิมพ์หรือลูกกลิ้งที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างแม่นยำภายใต้แรงกดดันที่ควบคุม วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อลดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเชือก เพิ่มพื้นที่หน้าตัดของโลหะ ปรับปรุงความเรียบของพื้นผิว เพิ่มความต้านทานต่อความเมื่อยล้า และปรับรูปทรงการรับน้ำหนักของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปให้เหมาะสม การกลิ้งไม่ใช่ขั้นตอนการขึ้นรูปง่ายๆ — แต่เป็นกระบวนการทำงานเย็นที่ได้รับการควบคุม ซึ่งจะเปลี่ยนคุณสมบัติทางกลและพฤติกรรมเชิงโครงสร้างของเชือกโดยพื้นฐานในลักษณะที่ไม่มีขั้นตอนการผลิตอื่นใดสามารถทำซ้ำได้

ในทางปฏิบัติ ก เครื่องรีดสำหรับเชือกลวด ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถผลิตเชือกตีเกลียวและเชือกมัดที่บรรลุผลสำเร็จ ปัจจัยการเติมโลหะสูงขึ้น 10–20% กว่าโครงสร้างเกลียวกลมทั่วไปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุเท่ากัน สิ่งนี้แปลโดยตรงเป็นแรงทำลายที่สูงขึ้น ความต้านทานที่ดีขึ้นต่อความล้าจากการโค้งงอเหนือมัด และความต้านทานต่อการเสียดสีในการใช้งานที่ดีขึ้น สำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การทำเหมืองแร่ การผลิตเครน น้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง และการผลิตลิฟต์ ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นเหล่านี้ไม่ได้เพิ่มขึ้นแต่อย่างใด โดยเป็นตัวกำหนดว่าเชือกมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดการออกแบบหรือขาดภายใต้เงื่อนไขการบริการที่ต้องการหรือไม่

กระบวนการรีดลวดสลิง: กลศาสตร์และโลหะวิทยา

การทำความเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นภายในเครื่องรีดเชือกลวดนั้นจำเป็นต้องตรวจสอบกระบวนการทั้งในระดับมหภาคและระดับจุลภาค ที่ กระบวนการรีดเชือกลวด เกี่ยวข้องกับการส่งเชือกลวดตีเกลียว — ไม่ว่าจะเป็นเกลียวเดี่ยวก่อนการประกอบขั้นสุดท้ายหรือเป็นเชือกที่สมบูรณ์หลังจากปิด — ผ่านชุดแม่พิมพ์หมุนสามหรือสี่ตัวที่จัดเรียงอย่างสมมาตรรอบแกนเชือก ช่องว่างระหว่างแม่พิมพ์ถูกกำหนดให้เล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางเชือกที่เข้ามา ส่งผลให้พื้นผิวลวดด้านนอกเสียรูปพลาสติกภายใต้แรงกดสัมผัสแบบอัด

การกลิ้งระดับ Strand เทียบกับการกลิ้งแบบเต็มเชือก

มีจุดที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานสองจุดในลำดับการผลิตที่สามารถทำการรีดได้ การกลิ้งระดับสาระ ผ่านแต่ละเส้นผ่านเครื่องรีดก่อนที่จะประกอบเข้ากับเชือกที่ทำเสร็จแล้ว วิธีการนี้จะกระชับแต่ละเกลียวจากหน้าตัดทรงกลมให้มีลักษณะแบน เป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมู หรือวงรี ซึ่งจะทำให้พื้นที่สัมผัสระหว่างสายไฟที่อยู่ติดกันภายในเกลียวเพิ่มขึ้นอย่างมาก ผลที่ได้คือเกลียวอัดแน่นด้วย ปัจจัยการเติมโลหะ 85–92% เปรียบเทียบกับประมาณ 75–80% สำหรับเกลียวกลมที่ไม่มีการอัดแน่นซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุเท่ากัน

กลิ้งเชือกเต็มๆ นำไปใช้กับเชือกที่ประกอบแล้วหลังจากปิดและกระชับชั้นนอกของเกลียวพร้อมกัน ทำให้เกิดพื้นผิวด้านนอกที่เรียบและหนาแน่นโดยมีพื้นที่สัมผัสระหว่างลวดต่อลวดที่สูงมาก การกำหนดค่านี้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเชือกที่ใช้ในงานพันดรัมที่ต้องใช้การม้วนแบบเรียบและการขดหลายชั้น การบดอัดที่เกิดขึ้นในการกลิ้งเชือกเต็มมักจะลดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุลง 3–8% พร้อมเพิ่มฟิลเลอร์แฟกเตอร์ด้วย 8–15 คะแนนเปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับเชือกที่คลี่ออก

ติดต่อโซนแรงดันและการเปลี่ยนรูป

แรงกดสัมผัสที่เกิดขึ้นระหว่างแม่พิมพ์รีดและพื้นผิวเชือกเป็นตัวแปรกระบวนการสำคัญที่ควบคุมระดับการบดอัดที่เกิดขึ้น สำหรับการจัดเรียงแบบสามลูกกลิ้งทั่วไปที่ใช้เชือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม. แรงกดสัมผัสในช่วง 800–2,500 เมกะปาสคาล ถูกสร้างขึ้นที่ส่วนต่อประสานของดายโรป ขึ้นอยู่กับรูปทรงของดาย อัตราส่วนการลด และโครงสร้างของเชือก แรงกดดันเหล่านี้เพียงพอที่จะเปลี่ยนรูปพื้นผิวลวดด้านนอกด้วยพลาสติก ทำให้โซนสัมผัสระหว่างลวดที่อยู่ติดกันแบนราบ และขจัดช่องว่างระหว่างลวดกลมในเกลียวที่ไม่มีการอัดแน่น

โซนการเปลี่ยนรูปขยายผ่านเส้นผ่านศูนย์กลางลวดหลายเส้นไปจนถึงหน้าตัดของเกลียว ทำให้เกิดการไล่ระดับของการแข็งตัวของงานจากพื้นผิวด้านในด้านใน สายไฟพื้นผิวอาจมีพื้นที่ลดลง 5–15% ในโซนสัมผัส ทำให้เกิดความเค้นตกค้างจากแรงอัดที่พื้นผิวซึ่งเป็นประโยชน์ในเชิงโลหะวิทยา โดยจะต่อต้านความเค้นเมื่อยล้าของแรงดึงที่กระตุ้นให้เกิดการแตกร้าวระหว่างการดัดงอเหนือมัด

ผลต่อความยาวของเชือกเลย์และความสมดุลของแรงบิด

ผลลัพธ์ประการหนึ่งของกระบวนการรีดที่ต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังคือผลกระทบต่อความยาวของเชือกและความสมดุลของแรงบิด เนื่องจากสายไฟถูกอัดด้วยพลาสติกในบริเวณที่สัมผัสกัน จึงมีแนวโน้มที่จะยืดตัวตามแนวแกนของเชือก — วัสดุที่อัดแน่นจะต้องไปที่ไหนสักแห่ง และจะไหลไปในทิศทางที่มีข้อจำกัดน้อยที่สุด ซึ่งอยู่ตามแนวแกนของเชือก โดยทั่วไปแล้วเอฟเฟกต์การยืดตัวนี้จะมีค่าเท่ากับ 0.3–1.2% ของความยาวเชือกเป็นอัตราส่วนการบดอัดมาตรฐาน และต้องนำมาพิจารณาในระบบควบคุมการจ่ายออกและแรงดึงขึ้น เพื่อป้องกันการล็อคความไม่สมดุลของการวางหรือแรงบิดในเชือกที่ทำเสร็จแล้ว

ประโยชน์เชิงปริมาณ: การกลิ้งทำอะไรเพื่อประสิทธิภาพของลวดสลิง

การปรับปรุงประสิทธิภาพที่ได้จากกระบวนการรีดลวดสลิงได้รับการจัดทำเป็นเอกสารไว้เป็นอย่างดีและสามารถวัดปริมาณได้ตลอดการทดสอบหลายรูปแบบ ข้อมูลด้านล่างแสดงถึงผลลัพธ์โดยรวมจากการทดสอบเปรียบเทียบระหว่างเชือกตีเกลียวกลมทั่วไปกับเชือกตีเกลียวอัดแน่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุและเกรดเหล็กเท่ากัน

การปรับปรุงประสิทธิภาพของลวดสลิงแบบม้วนและแบบธรรมดา

การปรับปรุงความล้าจากการโค้งงอมีความสำคัญอย่างยิ่งจากมุมมองทางวิศวกรรม ในการใช้งานเครนและรอกที่เชือกงอเหนือมัดหลายพันครั้งต่อกะ ความแตกต่างระหว่าง a อายุความเหนื่อยล้ายาวนานขึ้น 30% และ 60% แปลโดยตรงเป็นการลดความถี่ในการเปลี่ยนเชือก ลดเวลาหยุดทำงานของการบำรุงรักษา และความพร้อมใช้งานของอุปกรณ์โดยรวมดีขึ้น สำหรับเชือกรอกขุดที่ทำงาน 20 ชั่วโมงต่อวันและเสร็จสิ้น 300 รอบการโค้งงอต่อชั่วโมง การยืดอายุความเมื่อยล้า 40% ช่วยยืดอายุการใช้งานของเชือกที่คาดหวังจาก เช่น 8 เดือนเป็นมากกว่า 11 เดือน ซึ่งเป็นประโยชน์ในการปฏิบัติงานอย่างมากตลอดอายุการใช้งานหลายปีของระบบรอก

ประเภทของเครื่องรีดลวดสลิงและการกำหนดค่า

สถาปัตยกรรมเครื่องจักรหลายชนิดถูกนำมาใช้ในการรีดลวดสลิงอุตสาหกรรม โดยจะแตกต่างกันไปตามจำนวนขององค์ประกอบการรีด รูปทรงการจัดเรียง กลไกการใช้แรงแม่พิมพ์ และช่วงของเส้นผ่านศูนย์กลางและโครงสร้างของเชือกที่สามารถดำเนินการได้ การเลือกการกำหนดค่าเครื่องจักรที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานที่กำหนดเป็นหนึ่งในการตัดสินใจที่เป็นผลสืบเนื่องมากที่สุดในการตั้งค่าสายการผลิตเชือกอัด

เครื่องรีดสามลูกกลิ้ง

การกำหนดค่าแบบสามลูกกลิ้งใช้กันอย่างแพร่หลายในการบดอัดลวดสลิง ลูกกลิ้งหรือแม่พิมพ์เหล็กชุบแข็งสามลูกกลิ้งจะถูกจัดเรียงในช่วง 120° รอบแกนเชือก โดยใช้แรงอัดแบบสมมาตรในแนวรัศมีขณะที่เชือกผ่าน รูปทรงนี้ทำให้เกิดการบดอัดที่สม่ำเสมอบนเกลียวด้านนอกทั้งหมด โดยไม่เกิดโมเมนต์การโค้งงอของตาข่ายหรือแรงด้านข้างบนเชือก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาแนวตรงและป้องกันความไม่สมดุลของแรงบิด เครื่องสามลูกกลิ้งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเชือกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 8 มม. ถึง 60 มม และเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับโครงสร้างเชือกหกเกลียวและแปดเกลียว

เครื่องรีดสี่ลูกกลิ้ง

เครื่องจักรสี่ลูกกลิ้งจัดเรียงองค์ประกอบการกลิ้งที่ช่วง 90° และเป็นที่นิยมในการประมวลผลเชือกที่มีเกลียวด้านนอกเป็นจำนวนคู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงสร้างแบบแปดเกลียวและหลายเกลียวที่ความสมมาตร 90° สอดคล้องกับรูปทรงของเกลียวที่ดีกว่า อีกทั้งยังมีข้อดีสำหรับเชือกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่มากด้านบนอีกด้วย 60 มม โดยที่จุดสัมผัสเพิ่มเติมจะกระจายแรงอัดทั้งหมดไปยังพื้นที่ขนาดใหญ่ และลดแรงกดสัมผัสสูงสุดบนพื้นผิวลวดแต่ละเส้น ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการแตกร้าวที่พื้นผิวในลวดเหล็กกล้าคาร์บอนสูง

เครื่องโรตารีโรตารีโรลลิ่งส

ในเครื่องโรตารีดาย ส่วนประกอบแม่พิมพ์ทั้งหมดจะหมุนรอบแกนเชือกด้วยความเร็วที่ซิงโครไนซ์กับระยะพิตช์เกลียวของชั้นเกลียวด้านนอก เพื่อให้แน่ใจว่าลูกกลิ้งแต่ละตัวจะสัมผัสกับเชือกในตำแหน่งเชิงมุมเดียวกันโดยสัมพันธ์กับเกลียวด้านนอกที่วางตลอดทั้งเส้น ทำให้เกิดรูปแบบการเสียรูปที่สม่ำเสมอมากกว่าการจัดเรียงลูกกลิ้งแบบอยู่กับที่ โดยที่รูปทรงของการสัมผัสจะเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในขณะที่เกลียวเกลียวเคลื่อนผ่าน เครื่องโรตารีดายแมชชีนมีความซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าเครื่องโรลเลอร์แบบอยู่กับที่อย่างเห็นได้ชัด แต่ให้ความสม่ำเสมอของการบดอัดที่เหนือกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเชือกที่มีความยาวในระยะสั้นและมีเส้นผ่านศูนย์กลางเกลียวขนาดใหญ่ด้านบน 5 มม .

เครื่องรีดแบบอินไลน์และแบบสแตนด์อโลน

เครื่องรีดสำหรับลวดสลิงสามารถกำหนดค่าให้เป็นเครื่องแยกเดี่ยวที่ป้อนจากม้วนจ่ายที่แยกต่างหาก หรือเป็นเครื่องอินไลน์ที่รวมเข้ากับสายการผลิตเครื่องตีเกลียวหรือปิดโดยตรง การบูรณาการแบบอินไลน์ช่วยลดความจำเป็นในการจัดการขั้นกลางและขั้นตอนการเก็บม้วนใหม่ ช่วยลดความเสียหายในการจัดการเชือก และรักษาการควบคุมความตึงได้ดีขึ้นตลอดกระบวนการ อย่างไรก็ตาม ความเร็วของเครื่องรีดจะต้องซิงโครไนซ์กับความเร็วของสายหลักอย่างแม่นยำ โดยทั่วไปต้องใช้ไดรฟ์อิสระที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวพร้อมกับ ±0.5% ความแม่นยำในการจับคู่ความเร็วเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงความยาวเลย์สะสม

การเปรียบเทียบการกำหนดค่าเครื่องรีด

การใช้งานทางอุตสาหกรรมที่ต้องใช้ลวดสลิงรีด

ผลลัพธ์ของเครื่องรีดเชือกลวด - เชือกบดอัดหรือเชือกมัด - ถูกกำหนดโดยวิศวกรและทีมจัดซื้อในการใช้งานที่เชือกตีเกลียวแบบธรรมดาไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพได้ ภาคส่วนต่อไปนี้แสดงถึงผู้ใช้ทางอุตสาหกรรมที่สำคัญที่สุดของผลิตภัณฑ์เชือกลวดรีด

รอกขุดและระบบม้วนเพลา

รอกเหมืองใต้ดินต้องการลวดสลิงที่สามารถรองรับรอบการดัดได้หลายล้านรอบตลอดอายุการใช้งานที่วัดเป็นปี ภายใต้แรงตึงรวมที่อาจถึง 80–90% ของภาระการทำงานที่กำหนดของเชือก ในระหว่างสถานการณ์เบรกฉุกเฉิน เชือกเกลียวอัดที่ผลิตโดยใช้เครื่องรีดจะให้ปัจจัยการเติมโลหะที่สูงขึ้นและความต้านทานความล้าที่ดีขึ้นซึ่งจำเป็นสำหรับสภาวะเหล่านี้ เชือกรอกทุ่นระเบิดระดับลึกทั่วไปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 50–80 มม. ซึ่งผ่านกระบวนการรีดด้วยเครื่องรีดจะได้รับแรงทำลาย สูงขึ้น 12–16% กว่าเชือกทั่วไปที่เทียบเท่ากัน ช่วยให้วิศวกรสามารถใช้เส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดที่เล็กกว่าสำหรับปัจจัยด้านความปลอดภัยที่เท่ากัน — ลดขนาดดรัมรอก กำลังขับของดรัม และต้นทุนรวมของระบบ

การใช้งานเครนและรอก

เครนเคลื่อนที่ ทาวเวอร์เครน และเครนสะพานเหนือศีรษะใช้เชือกบดอัดสำหรับสายรอก ซึ่งอายุการใช้งานของเชือกระหว่างการเปลี่ยนทดแทนเป็นตัวขับเคลื่อนต้นทุนการบำรุงรักษาที่สำคัญ พื้นผิวด้านนอกเรียบที่เกิดจากกระบวนการรีดช่วยลดการสึกหรอของมัดและร่องดรัมเมื่อเทียบกับเชือกทั่วไป ช่วยยืดอายุการใช้งานของเชือกและมัดไปพร้อมๆ กัน ในการใช้งานแบบดรัมหลายชั้นซึ่งพบได้ทั่วไปในเครนบูมขัดแตะ ความกลมและความสม่ำเสมอของมิติที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นของเชือกรีดช่วยให้ได้ถึง เชือกเพิ่มขึ้น 25% จะถูกจัดเก็บไว้ในดรัมตามขนาดที่กำหนด ในขณะเดียวกันก็รักษาลักษณะการเปลี่ยนผ่านแบบชั้นสู่ชั้นที่ดีขึ้น และลดความเสียหายของสปูล

การจอดเรือและการติดตั้งนอกชายฝั่ง

ระบบจอดเรือน้ำลึกและเรือติดตั้งนอกชายฝั่งต้องใช้เชือกลวดที่มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดที่เป็นไปได้ เพื่อลดน้ำหนักของระบบและความต้องการถังกว้านที่มีความจุจำกัด เชือกที่อัดแน่นและพันไว้ซึ่งเกิดจากการรีดหลายรอบทำให้ได้ปัจจัยการเติมโลหะ 88–93% ซึ่งเข้าใกล้ค่าสูงสุดทางทฤษฎีสำหรับเรขาคณิตการจัดเรียงสายไฟ สำหรับเชือกติดตั้งนอกชายฝั่งขนาด 76 มม. โดยทั่วไป ความแตกต่างระหว่างเชือกแบบธรรมดาและเชือกแบบม้วนอาจมีค่าพอสมควร แรงทำลายเพิ่มเติม 180–250 kN — ไม่มีการเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุหรือเกรดเหล็ก และไม่มีการเพิ่มงบประมาณน้ำหนักของระบบ

ลิฟต์และการขนส่งแนวตั้ง

การติดตั้งลิฟต์ในอาคารสูงใช้ลวดสลิงแบบม้วนเพื่อให้มีอายุการใช้งานที่ล้าสูง การวิ่งที่ราบรื่นบนมัดลาก และการยืดตัวต่ำภายใต้น้ำหนักบรรทุก ซึ่งกำหนดระบบลิฟต์ที่ปลอดภัยและสะดวกสบาย กระบวนการกลิ้งจะปรับปรุงความสม่ำเสมอของโมดูลัสยืดหยุ่นของเชือกโดยกำจัดการยืดตัวของโครงสร้างที่เกิดขึ้นในเชือกทั่วไปเนื่องจากลวดทรงกลมจะประกบกันภายใต้การโหลดครั้งแรก เชือกที่รีดจะแสดงค่าการยืดเชิงโครงสร้างเริ่มต้นของ 0.05–0.15% เปรียบเทียบกับ 0.15–0.35% สำหรับเชือกทั่วไป — ข้อได้เปรียบที่สำคัญในระบบลิฟต์ ซึ่งการยืดตัวของเชือกจะกำหนดความแม่นยำของการควบคุมการปรับระดับพื้น

สะพานแขวนและระบบเคเบิลโครงสร้าง

แม้ว่าลวดตีเกลียวแบบขนานจะพบได้บ่อยกว่าสำหรับสายเคเบิลแขวนหลัก แต่เชือกลวดอัดแน่นที่ผลิตโดยการรีดอย่างแม่นยำนั้นถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางสำหรับไม้แขวนเสื้อ แบ็คสเตย์ และสายเคเบิลเสริมในสะพานแขวนและเคเบิลสเตย์ พื้นผิวด้านนอกที่เรียบและหนาแน่นของเชือกรีดมีประโยชน์สำหรับการหุ้มสายเคเบิลภายนอกและการยึดสายเคเบิล เนื่องจากให้หน้าตัดที่สม่ำเสมอมากขึ้นสำหรับการฉีดยาแนวหรือการยึดเกาะของปลอก HDPE เชือกแขวนสะพานในตัว ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลาง 60–120 มม ระบุปัจจัยการเติมโลหะขั้นต่ำเป็นประจำ 82% — ข้อกำหนดที่กำหนดให้มีการใช้เครื่องรีดในกระบวนการผลิตอย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อกำหนดช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางของเชือกและปัจจัยการเติมโลหะตามการใช้งาน

พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญของเครื่องรีดเชือกลวด

การระบุและทดสอบการใช้งานเครื่องรีดสำหรับการผลิตลวดสลิงจำเป็นต้องมีการประเมินชุดพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่พึ่งพาซึ่งกันและกัน ข้อผิดพลาดในข้อกำหนดในขั้นตอนนี้นำไปสู่เครื่องจักรที่ไม่สามารถบรรลุอัตราส่วนการบดอัดที่ต้องการหรือทำให้เชือกรับน้ำหนักมากเกินไปจนทำให้สายไฟภายในเสียหายและสูญเสียความแข็งแรง

จากพารามิเตอร์ที่ระบุไว้ข้างต้น การเลือกใช้วัสดุแม่พิมพ์ สมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษเนื่องจากเป็นปัจจัยที่ไม่ได้ระบุไว้โดยทั่วไปในการจัดซื้อจัดจ้างเบื้องต้น แม่พิมพ์รีดสำหรับลวดสลิงทำงานภายใต้ความเค้นสัมผัสของเฮิร์ตเซียนที่สูงมาก - มักจะเกินนั้น 1,500 MPa ที่ส่วนต่อประสานดายไวร์ สำหรับการบดอัดเชือกเหล็กกล้าคาร์บอนสูงอย่างหนัก โดยทั่วไปแล้วแม่พิมพ์ที่ทำจากเหล็กกล้าเครื่องมือมาตรฐานที่ชุบแข็งถึง 58–60 HRC จะยังคงอยู่ได้ แปรรูปเชือก 800–2,000 ตัน ก่อนการสึกหรอตามขนาดจะทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางหลังม้วนเคลื่อนออกนอกแถบพิกัดความเผื่อ แม่พิมพ์ที่บุด้วยทังสเตนคาร์ไบด์สามารถแปรรูปได้ แม้จะมีราคาแพงกว่ามากก็ตาม วัสดุมากกว่า 5–15 เท่า ก่อนการเปลี่ยน ลดต้นทุนเครื่องมือต่อตันของผลผลิต และความถี่ของการหยุดชะงักของการผลิตสำหรับการเปลี่ยนแม่พิมพ์

การสึกหรอของแม่พิมพ์ การตรวจสอบกระบวนการ และการประกันคุณภาพ

คุณภาพผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอจากเครื่องรีดเชือกลวดนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าช่องว่างแม่พิมพ์เริ่มต้นที่ถูกต้อง การสึกหรอของแม่พิมพ์ การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของส่วนประกอบของเครื่องจักร และความแปรผันของเส้นผ่านศูนย์กลางของเชือกที่เข้ามา ล้วนทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางหลังการม้วนจริงเบี่ยงเบนไปจากขั้นตอนการผลิต กลยุทธ์การติดตามกระบวนการที่มีประสิทธิภาพถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาผลิตภัณฑ์ให้อยู่ในข้อกำหนดเฉพาะ

เส้นผ่านศูนย์กลางหลังม้วนลอยอยู่เหนือการผลิตสะสม

การตรวจสอบการผลิตสำหรับเครื่องรีดเชือกลวดควรมีองค์ประกอบต่อไปนี้เป็นแนวปฏิบัติมาตรฐาน:

• การวัดเส้นผ่านศูนย์กลางเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง: เลเซอร์เกจแบบไม่สัมผัสที่ติดตั้งทันทีที่ปลายน้ำของแม่พิมพ์รีด ช่วยให้สามารถอ่านค่าเส้นผ่านศูนย์กลางแบบเรียลไทม์ที่อัปเดตได้ที่ 1,000 เฮิรตซ์หรือเร็วกว่า ช่วยให้สามารถแก้ไขช่องว่างแม่พิมพ์อัตโนมัติก่อนที่จะผลิตผลิตภัณฑ์ที่ไม่อยู่ในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน
• การบันทึกแรงหมุน: แรงไฮดรอลิกหรือแรงกลที่ใช้โดยลูกกลิ้งแต่ละตัวควรได้รับการบันทึกอย่างต่อเนื่องและเปรียบเทียบกับข้อกำหนดของกระบวนการ แรงที่เพิ่มขึ้นทีละน้อยที่การตั้งค่าช่องว่างแม่พิมพ์คงที่เป็นตัวบ่งชี้เบื้องต้นของการสึกหรอของแม่พิมพ์หรือการปนเปื้อนในช่องใส่แม่พิมพ์
• การตรวจสอบด้วยภาพพื้นผิว: พื้นผิวเชือกควรได้รับการตรวจสอบการแตกร้าวตามยาว การแตกหักของเส้นลวดที่พื้นผิว หรือมีรอยดายที่มองเห็นได้เป็นระยะๆ โดยทั่วไปคือที่จุดเริ่มต้นของทุกๆ คอยล์หรือทุกๆ 500 ม. ของการผลิต แล้วแต่ว่ากรณีใดจะเกิดขึ้นบ่อยกว่า
• การทดสอบแรงดึงและแรงบิดเป็นระยะ: ตัวอย่างลวดที่สกัดจากเชือกที่รีดควรผ่านการทดสอบแรงดึงและแรงบิดตามมาตรฐาน EN 10264 หรือเทียบเท่าที่ความถี่ที่กำหนดโดยมาตรฐานผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปจะทดสอบหนึ่งครั้งต่อขดลวดสำหรับการใช้งานที่มีความสำคัญด้านความปลอดภัย
• ตารางการตรวจสอบแม่พิมพ์: ควรถอดแม่พิมพ์ออกและวัดขนาดตามโปรไฟล์ของรูที่ระบุในช่วงเวลา ทุกๆ 200–400 ตัน สำหรับแม่พิมพ์เหล็กกล้าเครื่องมือและทุกๆ 800–1,200 ตันสำหรับแม่พิมพ์คาร์ไบด์ โดยใช้เกจวัดรูหรือโพรฟิโลมิเตอร์ที่สอบเทียบแล้ว

บูรณาการกับกระบวนการผลิตลวดสลิงอื่นๆ

เครื่องรีดสำหรับลวดสลิงไม่ได้ทำงานแยกกัน เนื่องจากเป็นขั้นตอนหนึ่งในลำดับการผลิตแบบหลายขั้นตอน และการจัดวางภายในลำดับนั้นมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย การทำความเข้าใจว่าการกลิ้งโต้ตอบกับขั้นตอนกระบวนการก่อนหน้าและต่อไปนี้อย่างไรถือเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพผลลัพธ์การผลิตโดยรวม

กลิ้งหลังจากการลากเส้นก่อนปิด

เมื่อทำการกลิ้งระดับเกลียว โดยผ่านแต่ละเกลียวผ่านเครื่องรีดก่อนที่จะปิดเชือกขั้นสุดท้าย เกลียวที่อัดแน่นจะต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการคลายตัว การหักงอ หรือความเสียหายที่พื้นผิวซึ่งจะทำให้ประโยชน์ของการบดอัดหมดไป โดยปกติแล้วเส้นใยจะถูกรวบรวมไว้บนกระสวยภายใต้การควบคุมความตึง และถ่ายโอนไปยังเครื่องปิดโดยตรงโดยใช้เวลาจัดเก็บน้อยที่สุด เนื่องจากเกลียวอัดแน่นมีรูปทรงที่มั่นคงกว่าเกลียวกลม จึงมีแนวโน้มที่จะสร้างความยาวที่สม่ำเสมอมากขึ้นในระหว่างการปิดเชือก ส่งผลให้แรงบิดสมดุลดีขึ้นในเชือกที่ทำเสร็จแล้ว

กลิ้งหลังจากปิดเชือก

การกลิ้งเต็มเชือกหลังจากที่เครื่องปิดให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างจากการกลิ้งระดับเกลียว การเสียรูปในขณะนี้ส่งผลกระทบต่อโปรไฟล์เกลียวด้านนอกของเชือกที่ประกอบ ทำให้เกิดพื้นผิวที่เรียบและหนาแน่นซึ่งสัมพันธ์กับเชือกพัน วิธีนี้มีประสิทธิภาพมากกว่าในการกำจัดหุบเขาระหว่างเกลียวด้านนอก — ปรับปรุงการสปูลของดรัมและรูปทรงการสัมผัสของมัด — แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการปรับปรุงปัจจัยการเติมโลหะภายในของแต่ละเกลียวแต่ละเส้น สำหรับการใช้งานที่การกระจายแรงเค้นภายในเป็นสิ่งสำคัญ เช่น เชือกรอกที่รับภาระเมื่อยล้า การกลิ้งในระดับเกลียวนั้นเหนือกว่าในทางเทคนิค สำหรับการใช้งานที่คุณภาพพื้นผิวและประสิทธิภาพของดรัมเหนือกว่า การกลิ้งแบบเต็มเชือกเป็นวิธีที่แนะนำ

การกลิ้งระดับเกลียวเทียบกับการกลิ้งเต็มเชือก: การเปรียบเทียบคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพ

ความเข้ากันได้ของการหล่อลื่น

การหล่อลื่นลวดสลิงในระหว่างการพันเกลียวหรือการปิดอาจรบกวนกระบวนการรีดได้หากไม่ได้รับการจัดการอย่างถูกต้อง สารหล่อลื่นส่วนเกินบนพื้นผิวเชือกช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างแม่พิมพ์รีดและพื้นผิวลวด ทำให้เกิดการลื่นไถลซึ่งส่งผลให้เกิดการบดอัดและการทำเครื่องหมายที่พื้นผิวไม่สม่ำเสมอ ผู้ปฏิบัติงานเครื่องรีดส่วนใหญ่ทำความสะอาดพื้นผิวเชือกด้วยที่ปัดน้ำฝนแห้งก่อนที่ลูกกลิ้งจะตาย หรือระบุการใช้สารหล่อลื่นแบบแห้ง (เช่น สารประกอบที่เป็นขี้ผึ้ง) ซึ่งจะไม่สร้างฟิล์มอุทกไดนามิกภายใต้แรงกดสัมผัสของดายที่เกิดขึ้นระหว่างการรีด โดยทั่วไปแล้ว การหล่อลื่นหลังการม้วนของเชือกที่เสร็จแล้วจะถูกใช้ที่ด้านล่างของเครื่องรีดโดยใช้ถังจุ่มหรือระบบสเปรย์

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเครื่องรีดลวดสลิง

Q1: อะไรคือความแตกต่างระหว่างเครื่องรีดเชือกลวดและเครื่องพันลวดสลิง?

A1: แม้ว่าทั้งสองกระบวนการเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนรูปพลาสติกของลวดสลิง แต่มีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านกลไก การใช้งาน และประเภทของการเสียรูปที่เกิดขึ้น ก เครื่องรีดเชือกลวด ใช้ลูกกลิ้งหรือดายหมุนเพื่อส่งแรงอัดให้กับเชือกตลอดความยาวเชือกขณะผ่านเครื่องจักรด้วยความเร็วของสายการผลิต โดยจะอัดโปรไฟล์เกลียวด้านนอกอย่างต่อเนื่องตลอดความยาวเชือกทั้งหมด ผลลัพธ์ที่ได้คือเชือกอัดแน่นพร้อมตัวเติมโลหะที่ดีขึ้นตลอดความยาว ก เครื่องพันลวดสลิง ในทางตรงกันข้าม จะใช้แรงอัดกับข้อต่อสั้นหรือปลอกโลหะซึ่งวางอยู่ที่ปลายเชือกแล้ว ซึ่งโดยทั่วไปจะมีความยาวมากกว่า 50–300 มม. เพื่อติดข้อต่อขั้วต่ออย่างถาวร เครื่องจักรทั้งสองมีจุดประสงค์ในการผลิตที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงและไม่สามารถใช้แทนกันได้ การกลิ้งเป็นกระบวนการผลิตเชือกจำนวนมาก การตบเป็นกระบวนการแนบท้ายการเลิกจ้าง โดยทั่วไปโรงงานผลิตลวดสลิงที่สมบูรณ์จะมีเครื่องจักรทั้งสองประเภท ซึ่งใช้ในขั้นตอนการผลิตและการประกอบที่แตกต่างกัน

คำถามที่ 2: เครื่องรีดเชือกลวดสามารถแปรรูปเชือกสแตนเลสได้หรือไม่ หรือจำกัดเฉพาะโครงสร้างเหล็กกล้าคาร์บอนเท่านั้น

A2: เครื่องรีดเชือกลวดสามารถแปรรูปทั้งโครงสร้างเชือกสแตนเลสและเหล็กกล้าคาร์บอน แต่ต้องปรับพารามิเตอร์กระบวนการสำหรับคุณสมบัติทางกลที่แตกต่างกันของวัสดุแต่ละชนิด เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก (ประเภท 316 มักใช้กับลวดสลิง) แข็งตัวได้เร็วกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนอย่างมีนัยสำคัญภายใต้การเปลี่ยนรูปเย็น — เลขชี้กำลังการแข็งตัวของงานมีค่าประมาณ 0.45–0.55 เปรียบเทียบกับ 0.15–0.25 สำหรับลวดสลิงมุก ซึ่งหมายความว่าการลดช่องว่างแม่พิมพ์จะทำให้เกิดแรงรีดที่สูงขึ้นอย่างมากสำหรับเชือกสแตนเลส และความเสี่ยงที่พื้นผิวลวดจะแตกร้าวจากการทำงานเย็นมากเกินไปก็มีมากขึ้น ในทางปฏิบัติ เชือกสแตนเลสได้รับการประมวลผลด้วยอัตราส่วนการลดต่อการผ่านที่น้อยกว่า — โดยทั่วไป ลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3–5% แทนที่จะเป็น 5–8% ใช้สำหรับเชือกเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน และอาจต้องใช้ขั้นตอนการอบอ่อนระหว่างทางสำหรับโครงสร้างที่มีการบีบอัดสูงเพื่อคืนความเหนียวก่อนดำเนินการต่อไป

คำถามที่ 3: กระบวนการรีดเชือกลวดส่งผลต่อความสมดุลของแรงบิดและพฤติกรรมการหมุนของเชือกอย่างไร

A3: กระบวนการรีดอาจส่งผลต่อความสมดุลของแรงบิดของเชือก หากไม่ได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง โดยหลักๆ แล้วผ่านกลไกสองประการ ประการแรก การยืดตามแนวแกนของเชือกในระหว่างการบดอัด — โดยทั่วไป 0.3–1.2% — เปลี่ยนความยาวเลย์ที่มีประสิทธิผลของเกลียวด้านนอกโดยสัมพันธ์กับรูปทรงแบบ as-stranded หากการยืดตัวไม่เท่ากันบนเกลียวด้านนอกทั้งหมด (เช่น เนื่องจากแรงอัดไม่สมมาตรอย่างสมบูรณ์ระหว่างดายรีดทั้งหมด) จะเกิดความไม่สมดุลของแรงบิดตกค้างซึ่งจะทำให้เชือกหมุนภายใต้ภาระ ประการที่สอง หากเครื่องรีดไม่อยู่ในแนวเดียวกับแกนเชือกอย่างแม่นยำ เครื่องรีดอาจทำให้เกิดโมเมนต์การดัดหรือบิดของตาข่ายที่ปรับเปลี่ยนมุมเกลียวของเกลียวเชือกได้ เครื่องรีดที่ทันสมัยแก้ไขปัญหาทั้งสองอย่างผ่านรูปทรงเรขาคณิตของแม่พิมพ์แบบสมมาตรพร้อมการตรวจสอบแรงแต่ละอันต่อลูกกลิ้ง ระบบการจัดตำแหน่งพาสไลน์ที่แม่นยำ และการควบคุมความตึงแบบวงปิดทั้งด้านจ่ายออกและด้านขึ้นของเครื่อง สำหรับโครงสร้างเชือกต้านทานการหมุนซึ่งมีความไวต่อความไม่สมดุลของแรงบิดโดยธรรมชาติ จะต้องตรวจสอบความสมมาตรของแรงหมุนเมื่อเริ่มต้นการดำเนินการผลิตทุกครั้งโดยใช้เครื่องมือวัดแรงบิดที่สอบเทียบแล้วบนเชือกที่ทำเสร็จแล้ว

คำถามที่ 4: โครงสร้างเชือกแบบใดที่ไม่เหมาะสำหรับการแปรรูปผ่านเครื่องรีดเชือกลวด

A4: แม้ว่ากระบวนการรีดจะใช้ได้กับโครงสร้างลวดสลิงส่วนใหญ่ แต่รูปแบบบางอย่างไม่เหมาะสำหรับการรีดและอาจได้รับความเสียหายจากการผ่านเครื่องรีด เชือกด้วย แกนไฟเบอร์ (FC หรือ SFC) เป็นปัญหาสำหรับการรีดเต็มเชือก เนื่องจากแรงอัดในแนวรัศมีที่ใช้โดยแม่พิมพ์รีดสามารถบดขยี้และทำให้แกนเส้นใยเสียรูปอย่างถาวร ลดความสามารถในการรองรับเกลียวด้านในภายใต้การรับน้ำหนัก และลดประสิทธิภาพความล้าของเชือกในการใช้งานดัดโค้ง เชือกด้วย สายนอกบางมาก (เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดต่ำกว่าประมาณ 0.5 มม.) ไวต่อการแตกร้าวที่พื้นผิวภายใต้ความเค้นสัมผัสของเฮิรตซ์สูงซึ่งเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานของลวดดาย โดยเฉพาะในเกรดเหล็กกล้าคาร์บอนสูง เชือกด้วย โครงสร้างเคลือบพลาสติกหรือเติมโพลีเมอร์ — เช่น แกนที่ชุบด้วยพลาสติกหรือลวดด้านนอกที่เคลือบด้วยโพลีเมอร์ — ต้องใช้วัสดุแม่พิมพ์พิเศษและการปรับสภาพพื้นผิวเพื่อป้องกันการยึดเกาะหรือการให้คะแนนของชั้นโพลีเมอร์ สำหรับโครงสร้างเหล่านี้ ควรปรึกษาผู้ผลิตเครื่องรีดก่อนการทดลองการผลิตเพื่อยืนยันความเข้ากันได้และระบุการดัดแปลงแม่พิมพ์หรือกระบวนการที่จำเป็น

คำถามที่ 5: การตั้งค่าช่องว่างแม่พิมพ์ที่ถูกต้องสำหรับผลิตภัณฑ์เชือกเฉพาะบนเครื่องรีดเป็นอย่างไร

A5: การกำหนดช่องว่างแม่พิมพ์ที่ถูกต้องสำหรับผลิตภัณฑ์เชือกเฉพาะเจาะจงต้องใช้การคำนวณและการตรวจสอบความถูกต้องเชิงประจักษ์ร่วมกัน จุดเริ่มต้นคือการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางหลังลูกกลิ้งเป้าหมายจากข้อกำหนดเฉพาะของผลิตภัณฑ์ ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุลบด้วยค่าเผื่อการบดอัดที่ระบุ เป็นต้น เล็กน้อย – 2% ถึง – 4% สำหรับเชือกตีเกลียวมาตรฐาน จากนั้นช่องว่างแม่พิมพ์จะถูกตั้งค่าที่จะสร้างเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ โดยคำนึงถึงการสปริงกลับแบบยืดหยุ่นของเชือกหลังจากที่แรงสัมผัสของแม่พิมพ์ถูกกำจัดออกไป โดยทั่วไปแล้ว Springback จะเท่ากับ 0.2–0.8 มม สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางเชือกในช่วง 20–60 มม. หมายความว่าต้องตั้งค่าช่องว่างแม่พิมพ์ ต่ำกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางหลังม้วนเป้าหมายตามจำนวนการสปริงกลับ . เนื่องจากการสปริงกลับแตกต่างกันไปตามโครงสร้างของเชือก เกรดเหล็ก และความเร็วของเส้น จึงต้องทดลองในระหว่างการทดสอบการใช้งานโดยการตั้งค่าช่องว่างแม่พิมพ์เป็นจุดเริ่มต้นที่คำนวณไว้ ใช้เชือกทดสอบความยาวสั้น วัดเส้นผ่านศูนย์กลางหลังม้วนจริง และปรับช่องว่างแม่พิมพ์ตามลำดับ กระบวนการนี้ทำซ้ำจนกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางหลังม้วนจะอยู่ภายในแถบพิกัดความเผื่อเป้าหมายอย่างสม่ำเสมอ การตั้งค่าช่องว่างแม่พิมพ์ที่ผ่านการตรวจสอบแล้วจะถูกบันทึกไว้ในบันทึกการตั้งค่าเฉพาะผลิตภัณฑ์ และใช้เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการดำเนินการผลิตที่ตามมาทั้งหมดของผลิตภัณฑ์นั้น

คำถามที่ 6: อะไรคือสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของข้อบกพร่องที่พื้นผิวของลวดสลิงที่ผ่านกระบวนการรีด และจะป้องกันได้อย่างไร

A6: ข้อบกพร่องที่พื้นผิวของลวดสลิงรีดแบ่งออกเป็นหลายประเภท โดยแต่ละประเภทมีสาเหตุและกลยุทธ์การป้องกันที่แตกต่างกัน เครื่องหมายการให้คะแนนตามยาว — ร่องขนานที่วิ่งไปตามแกนเชือก — โดยทั่วไปมีสาเหตุมาจากเศษต่างๆ (เศษลวด ตะกรัน หรือสารหล่อลื่นที่แข็งตัว) ที่ติดอยู่ระหว่างพื้นผิวแม่พิมพ์กับเชือก การป้องกันจำเป็นต้องทำความสะอาดคอดายและพื้นผิวเชือกที่เข้ามาเป็นประจำ และต้องติดตั้งที่ปัดน้ำฝนก่อนดายกลิ้ง รอยแตกบนพื้นผิวตามขวาง บนสายไฟแต่ละเส้นมีสาเหตุจากแรงกดสัมผัสของดายที่มากเกินไป โดยทั่วไปเป็นผลมาจากการตั้งค่าช่องว่างของดายให้เล็กเกินไป การใช้ดายที่สึกหรอซึ่งมีโปรไฟล์ของรูที่ไม่ปกติ หรือเชือกแปรรูปที่มีความเหนียวขาเข้าไม่เพียงพอ ตัวอย่างเช่น เชือกที่ได้รับการอบอ่อนอย่างไม่ถูกต้องหรือถูกดึงเย็นเกินค่าการลดลงที่อนุญาตโดยไม่มีการอบอ่อนระหว่างทาง การป้องกันจำเป็นต้องมีการควบคุมช่องว่างของแม่พิมพ์อย่างเข้มงวด การตรวจสอบและเปลี่ยนแม่พิมพ์เป็นประจำ และการตรวจสอบว่าคุณสมบัติของสายไฟที่เข้ามาตรงตามข้อกำหนดด้านความเหนียวก่อนทำการรีด พื้นผิวไม่เรียบ — โดยที่ผิวหน้าเกลียวด้านนอกบางอันมีการอัดแน่นดี ในขณะที่บางตัวมีการเสียรูปน้อยกว่า — บ่งชี้ถึงปัญหาการจัดตำแหน่งแม่พิมพ์หรือความสมดุลของแรง ซึ่งได้รับการแก้ไขโดยการตรวจสอบและปรับความสมมาตรของกลไกการปิดแม่พิมพ์ และตรวจสอบแรงที่เท่ากันจากลูกกลิ้งทั้งหมดโดยใช้โหลดเซลล์หรือทรานสดิวเซอร์แรงดันที่ติดตั้งบนไดแอคทูเอเตอร์แต่ละตัว