Poprawa stabilności przy niskich prędkościach w prasach krawędziowych i gilotynach: Dlaczego wybór pompy hydraulicznej ma większe znaczenie niż strojenie sterowania
Poprawa stabilności przy niskich prędkościach w prasach krawędziowych i gilotynach: Dlaczego wybór pompy hydraulicznej ma większe znaczenie niż strojenie sterowania
2024-10-10
W produkcji blach metalowych, hamulce CNC i nożyczki gilotynowe są standardowym wyposażeniem. Większość wysiłków optymalizacyjnych koncentruje się na systemach sterowania, skalach liniowych i algorytmach kompensacyjnych. Jednakże często niedoceniany jest jeden czynnik krytyczny: stabilność hydrauliczna przy niskich prędkościach.
W praktyce wiele maszyn nadal wykazuje ten sam problem:
Kręcenie lub wibracje cylindra podczas ruchu z niską prędkością
Proces ten prowadzi bezpośrednio do odchylenia kątowego podczas gięcia i niespójnej jakości cięcia podczas obcinania.
Przyczyna: wydajność pompy przy niskiej prędkości
W wielu przypadkach niestabilność nie wynika z układu sterowania, lecz ze źródła zasilania hydraulicznego.
Tradycyjny wybór pompy jest zazwyczaj oparty na wydajności w pobliżu prędkości znamionowej, przy założeniu wystarczającego przepływu i ciśnienia w warunkach nominalnych. Jednakże w nowoczesnych systemach wyposażonych w serwo napędy lub sterowanie VFD pompy często działają z niską prędkością, często w zakresie 300-500 obrotów/min.
W takich warunkach konwencjonalne konstrukcje pomp zazwyczaj wykazują:
Zwiększone wycieki wewnętrzne
Wyższy przepływ i pulsacja ciśnienia
Zmniejszona wydajność objętościowa
Efekty te bezpośrednio pogarszają stabilność ruchu i reakcję systemu.
Trend rozwiązania: pompy FG wewnętrzne
W celu rozwiązania tych ograniczeń coraz więcej producentów maszyn wykorzystuje pompy biegów wewnętrznych FG jako główne źródło energii hydraulicznej.
Ich wewnętrzna struktura przekładni zapewnia wrodzone zalety w przypadku pracy z niską prędkością:
Niska moc impulsowa, wspierająca stabilny mikro-ruch i precyzyjną kontrolę przerw
Stała wydajność objętościowa, utrzymywanie stałej wydajności przy niskich prędkościach
Dostosowalność do dużych prędkości, kompatybilna z systemami serwo i VFD
Typowa konfiguracja techniczna
W sprzęcie blatowym powszechnie stosowane konfiguracje obejmują:
Wymieszczenie: 25-40 mL/r
Ciśnienie nominalne: 31,5 MPa
Maksymalne ciśnienie: do 35 MPa
Zakres prędkości: 200-3000 obrotów/min
Zakres ten obejmuje wymagania małych i średnich hamulców i nożyczek, w tym gięcia pełnej tonaży i cięcia grubości płyty.
Poprawa wyników w praktyce
Doświadczenia z terenu pokazują wyraźne usprawnienia w przypadku stosowania pomp biegów wewnętrznych.
W przypadku hamulców tłoczonych:
Gładsze krzywe ciśnienia podczas powolnego podejścia i gięcia
Bardziej stabilna kontrola kontaktu
Konsekwentny ruch powrotny
Do nożyc:
Więcej przewidywalnych przejść prędkości na początku i końcu cięcia
Poprawa jakości cięcia i powtarzalności
Zmniejszone drgania podczas pracy
Ponieważ pompa utrzymuje stabilną wydajność objętościową przy niskich prędkościach, system nie jest już w dużym stopniu uzależniony od algorytmów kompensacyjnych lub dużych marginesów bezpieczeństwa.
Wartość techniczna
Modernizacja pompy hydraulicznej zasadniczo zmienia zachowanie systemu.
Zamiast polegać na kompensowaniu kontroli w celu skorygowania niestabilności, system zyskuje nieodłączną stabilność ze źródła zasilania.
Takie podejście pozwala:
Stabilniejszy ruch niską prędkością
Zmniejszona złożoność tuningu
Poprawa spójności w cyklach produkcji
Podsumowanie
W przypadku hamulców i nożyczek precyzja nie zależy wyłącznie od systemu sterowania. Wykonanie hydrauliczne przy niskich prędkościach odgrywa decydującą rolę.
Wprowadzając pompy biegów wewnętrznych, konstruktorzy maszyn mogą zwiększyć precyzję od warstwy sterowania do źródła hydraulicznego, osiągając bardziej stabilną, przewidywalną i powtarzalną pracę.