Как хидравличната система в машина за формоване на хартиени чинии осигурява постоянно налягане и качество на продукта?
При опазването на околната среда търсенето на опаковъчни материали нараства, хидравличната система на картонената машина като основно оборудване за производство на хартиени контейнери за еднократна употреба влияе пряко върху качеството на формоване на продукта и ефективността на производството. Захидравлична машина за оформяне на хартиени плочи, този документ обсъжда как да се осигури последователност на налягането и качеството на продукта в тези системи от четири аспекта: принцип на работа, механизми за контрол на налягането, оптимизация на ключови компоненти и мерки за осигуряване на качеството.
1. Принципи на работа и механизми за предаване на налягането на хидравличните системи
хидравличната система на машината за формоване на хартиени плочи работи съгласно закона на Паскал, преобразувайки механичната енергия в хидравлична енергия чрез хидравлична помпа, която след това задвижва хидравличен цилиндър, за да преобразува тази енергия в механична сила за операции на формата, като засмукване, пресоване и разглобяване на хартиена маса. В ахидравлична машина за оформяне на хартиени плочи, основните компоненти включват захранващи блокове (хидравлични помпи), задвижващи механизми (хидравлични цилиндри), контролни блокове (клапани за налягане и насочващи клапани), спомагателни блокове (маслени резервоари, филтри) и работни среди (хидравлични течности).
По време на етапа на пресоване хидравличната помпа произвежда масло под високо налягане. Той също така контролира много прецизно потока и налягането. Той прави това с пропорционални вентили или серво вентили. Това кара буталото в хидравличния цилиндър да се движи надолу с определена скорост. След това буталото изпраща равномерно налягане на маслото към повърхността на матрицата. Това гарантира, че влакната се слепват и изсъхват равномерно вътре в мрежестата форма. Стабилността на налягането зависи от изходните характеристики на хидравличната помпа, точността на реакцията на клапана и контрола на чистотата на маслото/вискозитета.
2. Механизми за контрол на налягането: Регулиране на множество-нива и динамична компенсация
2.1 Електро-хидравлична интегрирана технология за управление
Съвременните машини за формоване на хартиени плочи използват предимно електро{0}}хидравлично управление. Този метод съчетава електрически части с хидравлични части. Електрическите части са сензори за налягане и PLC контролер. Хидравличните части са пропорционални вентили или серво клапани. Тези части работят заедно, за да образуват затворена-система, която контролира налягането. Например, по време на щамповане сензорите за налягане наблюдават натиска върху повърхността на матрицата през цялото време.
Те изпращат тези данни до PLC контролерите. След това контролерът променя начина, по който клапанът се отваря сам. Извършва се според зададените параметри. По този начин налягането е точно. Точността е в рамките на ±0.1MPa. Тази бърза реакция се случва за милисекунди. Поради това изкривяването на продукта или неравномерната дебелина от промени в налягането е много по-малко.
2.2 Дизайн за поддържане и компенсиране на налягането
Използват се хидравлични възвратни клапани и акумулатор, за да се предотврати намаляване на налягането по време на процеса на пресоване. Когато хидравличният цилиндър достигне целевото налягане, възвратният клапан се затваря, за да предотврати връщането на маслото, докато акумулаторът съхранява маслото при високо налягане, за да компенсира автоматично, ако изтичането или налягането падне. Експериментите показват, че налягането на дизайна е стабилно в ±0,05MPa по време на фазата на поддръжка, което осигурява равномерна плътност на картона.
2.3 Много{1}}степенно регулиране на налягането
Системата поддържа персонализиране на настройките за налягане за различни размери на плочата. Например, малки плочи с ширина 150 mm или по-малко се нуждаят от 8 до 10 MPa налягане. Големите плочи с ширина 200 mm или повече се нуждаят от 12 до 15 MPa налягане. Операторите могат бързо да превключват между много запазени настройки за налягане в програмата на PLC. Това премахва грешките от ръчни настройки. Освен това прави производството по-гъвкаво.
3. Оптимизиране на Оптимизация на ключови компоненти: Подобряване на надеждността и живота на системата
3.1 Високо{1}}прецизни хидравлични помпи и клапани
Хидравличните помпи са "сърцето" на системата. Съвременното оборудване използва ниско{1}}шумни лопаткови помпи (за малки и-машини със среден размер) или бутални помпи с високо-налягане (за големи машини). Дебитът на лопатковите помпи е равномерен, минималните пулсации на налягането са минимални (по-малко или равно на 0,5MPa), налягането на буталните помпи е до 35MPa. Вентилите с честоти на реакция над 200 Hz могат бързо да проследяват налягането, като същевременно намаляват превишаването и закъснението.
3.2 Устойчиви-на износване хидравлични цилиндри и уплътнителна технология
Цилиндричните пръти са хромирани (HRC60+ твърдост) в комбинация с-цилиндри от легирана стомана с висока якост и могат да издържат повече от 100 000 ежедневни цикъла без изкривяване. Композитните уплътнения от политетрафлуоретилен (PTFE) са устойчиви на абразия и стареене, с експлоатационен живот над 2 години, като същевременно минимизират вътрешните течове и поддържат стабилност на налягането.
3.3 Хранително-хидравлично масло и контрол на чистотата
За да отговаря на разпоредбите за безопасност на храните, системата използва H1-сертифицирано хидравлично масло за хранителни цели. По този начин, дори и да има малък теч, замърсяването може да бъде спряно. Системата също така поддържа маслото много чисто (NAS 10 или по-висока). Използва многостепенни филтри с точност от 5-10 микрона. Тези филтри филтрират мръсотията. Това предотвратява износването или запушването на части.
4. Мерки за осигуряване на качеството: пълно наблюдение на процеса и превантивна поддръжка
4.1 Мониторинг-налягане в реално време и аларми
Сензорите за налягане са монтирани на ключова точка на матрицата. Те са събирали данни. Те изпращат тези данни до платформи за наблюдение. Когато налягането надхвърли зададените граници с повече от ±10%, системата задейства аларма. Той също се изключва. Това спира лоши продукти или повреда на оборудването. Един производител намали процента на дефекти от 3 процента на 0,5 процента чрез внедряване на IoT-базирано наблюдение на налягането.
4.2 Ко-контрол на температурата и налягането на формата
Качеството на продукта зависи от налягането и температурата на формата. Системата комбинира модул за контрол на топлината с PID алгоритми за регулиране на температурата на температурата на нагревателната плоча (180-220 градуса) с контрол на налягането. Например, първоначалното криопресоване (180 градуса) насърчава първоначалната дехидратация, последвано от пресоване под високо налягане (220 MPa) при висока температура (220 градуса C), за да се осигури сливане на влакна и стабилност на размера.
4.3 Превантивна поддръжка и управление на жизнения цикъл на компонентите
Система за управление на жизнения цикъл проследява използването на ключови компоненти и организира подмяната на износени компоненти като филтри и уплътнения. Филтрите се сменят на всеки 500 часа, маслото се сменя на всеки 2000 часа, а резервоарите за вода се почистват на всеки 2000 часа, за да се предотвратят проблеми,-свързани със замърсяването. Сензорите за вибрации могат да наблюдават здравето на помпата и двигателя, да постигнат предсказуема поддръжка и да намалят времето за престой от 4 часа до по-малко от 1 час.
V. Тенденции в технологичното развитие: Интелигентност и устойчивост
5.1 Адаптивно управление, управлявано от AI-
Алгоритмите за машинно обучение позволяват на системата да променя настройките на налягането сама. Тя се основава на влажността и плътността на влакната на пулпата. За целулоза с висока -влажност системата позволява по-дълго време за съхранение (от 5 до 8 секунди). Той също така увеличава напрежението (от 12MPa на 14MPa). Това гарантира, че водата е напълно отстранена, без да изкривява продукта.
5.2 Възстановяване на енергията и зелен дизайн
Когато цилиндърът се дърпа назад, регенеративното спиране превръща кинетичната енергия в електричество. Това електричество се съхранява в суперкондензатори и се използва за бъдещи стартирания. Това намалява потреблението на енергия с 15-20%. Това съвпада с целите за зелено производство.
5.3 Модулиране и бързи превключвания
Модулните хидравлични системи имат стандартни връзки. Това позволява бързи смени на формата (времето за настройка на рязане от 4 часа до 30 минути). Освен това позволява бързи промени в настройките. Това помага да се отговори на необходимостта от производство на много различни продукти в малки партиди.
Заключение:
Хидравличната система от картон приема електро-хидравлично управление, много-етапно управление на налягането, по-добри части, всяка стъпка има проверки на качеството. Поради тези причини,хидравлична машина за оформяне на хартиени плочиима добра стабилност на налягането. Освен това гарантира качеството на продукта. С новите постижения в интелигентното управление и екологичното производство бъдещите системи ще бъдат по-точни, енергийно ефективни и гъвкави. Това ще предостави по-силна техническа помощ на индустрията за екологични-опаковки.