בפעולות חיתוך אבן באמצעותמכונת מסור רב-תיל דקה- במיוחד, בעיות הליבה התורמות לצריכת חשמל גבוהה נעוצות באי-התאמה של עומס הציוד, סרק לא יעיל והגדרות פרמטרים בלתי סבירות של תהליך. צריכת יתר של חוטי יהלום, לעומת זאת, נובעת בעיקר משחיקת חוטים מופרזת, שבירה בשוגג וכשל בטרם עת, שניהם מגדילים משמעותית את עלויות הייצור ומשפיעים על יעילות הייצור.
מאמר זה נותן מענה לצרכי הליבה של הלקוחות לחיסכון באנרגיה וצריכת חוטים מופחתת, ומתכנן פתרונות ממוקדים משלושה מימדים: אופטימיזציה של צריכת אנרגיה, הגנת חוטי יהלום ואיטרציה של פרמטרים של תהליך. הנחת היסוד היא להשיג הפחתה כפולה בצריכת החשמל והחוטים מבלי לוותר על יעילות חיתוך ודיוק עיבוד, איזון פרקטיות וחסכון.
א. אופטימיזציה של צריכת האנרגיה של מכונת מסור מרובה חוטים דקה- במיוחד לחיסכון מדויק באנרגיה
הליבה של אופטימיזציה של צריכת האנרגיה של הציוד היא השגת התאמה מדויקת בין מערכת ההנעה ותנאי ההפעלה, ביטול בזבוז אנרגיה לא יעיל. אמצעי אופטימיזציה ספציפיים הם כדלקמן:
מנוע ההנעה למסור תיל מאמץ מצב התאמה מדויקת דו-מימדית- המבוססת על "קשיות אבן + מספר מסורי תיל": עבור שיש קשיות- בינונית (בקונפיגורציה עם 10-20 מסורי תיל), נבחר מנוע בתדר משתנה של 11-15kW; עבור גרניט בעל קשיות גבוהה (בקונפיגורציה עם 15-25 מסורי חוט), נעשה שימוש במנוע בתדר משתנה של 15-18kW. כל המנועים מצוידים במערכת בקרת המרת תדר וקטור, שיכולה להשיג סנכרון דינמי בין מהירות המנוע למהירות מסור החוט, ובכך להפחית ביעילות את צריכת האנרגיה של מערכת ההנעה ב-15%-20%.
מנוע ההזנה משתמש במנוע סרוו של 2.2-3kW, שיכול להסתגל בקלות לתנאי חיתוך כבדים-; פונקציית ההתחלה הרכה והעצירה הרכה הבלעדית של 0.5 שניות יכולה למנוע ביעילות עליות זרם במהלך הפעלה וכיבוי של המנוע, להגן על רכיבי הציוד ולהפחית אובדן אנרגיה מיידי. לאחר השלמת משימת ההזנה, המנוע עובר אוטומטית למצב שינה, ומפחית את צריכת החשמל לפחות מ-5% מהערך המדורג, חוסך 0.5-1kWh של חשמל ליום, ומשפר עוד יותר את יעילות האנרגיה הכוללת של הציוד.
בינתיים, יעילות התפעול של מערכת העזר עברה אופטימיזציה כדי לנצל עוד יותר את פוטנציאל החיסכון- באנרגיה: ראשית, משאבת זרימת נוזל החיתוך שודרגה למשאבת תדר משתנה, שיכולה להתאים בצורה חכמה את קצב הזרימה בהתאם לתנאי הפעלה שונים כגון חיתוך וכיבוי-קצב הזרימה נשלט בדרישות של 0.8-1.2 ליטר וקירור; במהלך שינוי חומר וכיבוי, קצב הזרימה מותאם ל-5-8 ליטר/דקה כדי למנוע חסימת צינור. זה יכול להפחית את צריכת האנרגיה של מערכת המחזור ב-25%-35%. שנית, במערכת הסרת האבק הותקן חיישן ריכוז אבק להשגת התאמת לחץ שלילי אדפטיבי: בתנאים עם ריכוז אבק נמוך כמו שינוי חומר וחימום מוקדם, הלחץ השלילי מוגדר ל-0.03MPa; בתנאי חיתוך רגילים, הלחץ השלילי מותאם ל-0.05~-0.06MPa. תוך הבטחת הסרת אבק יעילה, זה יכול לחסוך 1-1.5kWh נוספים של חשמל ביום.
II. חיזוק הגנת חוטי יהלום כדי להפחית את שיעור הצריכה
כחומר מתכלה ליבה לחיתוך, הבלאי והקרע של חוטי יהלום משפיעים ישירות על עלויות הייצור. הגנה מדעית יכולה להאריך ביעילות את חיי השירות שלה ולהפחית את הצריכה. אמצעים ספציפיים כוללים שלוש נקודות:
1. שלטו במדויק על מתח החוט כדי למנוע שבירה ובלאי מוגזם. מתח מוגזם מוביל בקלות לשבירת חוט, בעוד מתח לא מספק מאיץ בלאי. לכן, יש לקבוע את המתח במדויק בהתאם למפרט החוט וסוג האבן: בעת חיתוך שיש עם מסור תיל בקוטר 0.3-0.5 מ"מ, יש לשלוט במתח הבסיסי ב-12-15N, עם סטייה מותרת של ±0.1N; בעת חיתוך גרניט עם מסור חוט בקוטר 0.5-0.8 מ"מ, יש להגדיר את המתח הבסיסי ל-15-18N, כאשר הסטייה המותרת נשלטת גם בתוך ±0.1N, מה שמבטיח מתח יציב המתאים לתנאי חיתוך.
2. שליטה קפדנית בתנאי החיתוך כדי להפחית בלאי שוחק. שחיקה שוחקת היא הגורם העיקרי לכשל בטרם עת של חוט ויש לשלוט בו בשתי דרכים: ראשית, ודא שנוזל החיתוך מפעיל במלואו את השפעת הקירור שלו, תוך שליטה בטמפרטורת הפעולה של מסור החוט מתחת ל-40 מעלות כדי למנוע התחממות יתר שמובילה לחמצון שוחק ולנשירה. שנית, התאם באופן דינמי את מהירות ההזנה בהתאם לקשיות האבן; מהירות החיתוך עבור גרניט לא תעלה על 2 מ"מ לדקה, ועבור שיש, היא לא תעלה על 2.5 מ"מ לדקה. זה מונע למעשה בלאי ושבירה של החוט עקב עומס יתר, ומאריך את חיי השירות של חוט היהלום ב-20%-25%.
3. בדוק באופן קבוע את שחיקה של גלגלי הכוונה כדי למנוע שבירה של עייפות החוט. המערכת סופרת אוטומטית את מספר מחזורי החוטים בשימוש ומנטרת את מצב הבלאי של גלגלי ההנחיה בזמן אמת. גלגלי מנחה עם בלאי מוגזם מוחלפים באופן מיידי, ובכך מונעים למעשה שבירה פתאומית של החוט עקב פעולת עייפות ארוכת טווח-. זה מבטיח את יציבות תהליך החיתוך ומפחית אובדן חוט מיותר.
III. אופטימיזציה של תהליכי חיתוך לניצחון-מצב Win של צריכת אנרגיה מופחתת ודיוק מוגבר
על ידי התאמה מדויקת של פרמטרי תהליך עם נתיב החיתוך, ניתן להימנע מצריכת אנרגיה גבוהה וצריכת חוטים גבוהה תוך הבטחת דיוק העיבוד עומד בתקנים. אמצעי אופטימיזציה ספציפיים הם כדלקמן:
1. אופטימיזציה של ההתאמה של מהירות הזנת חוט וקצב הזנה
עבור סוגים שונים של אבן, פרמטרי מהירות ספציפיים מוגדרים כדי להשיג אופטימיזציה כפולה של צריכת האנרגיה וצריכת החוטים:
שיש: מהירות הזנת חוט של 25-30 מ' לשנייה בשילוב עם קצב הזנה של 1.0-1.5 מ"מ/דקה, כאשר קצב עומס המנוע נשלט ב-60%-70%, יכולה להשיג חיסכון באנרגיה של 18% והפחתה של 22% בצריכת החוטים;
גרניט: מהירות הזנת חוטים של 30-35 מ"ש בשילוב עם קצב הזנה של 0.8-1.2 מ"מ/דקה מונעת ביעילות שחיקת חוטים ופסיביות, ומשיגה חיסכון באנרגיה של 25% והפחתה של 30% בצריכת החוטים.
2. ייעול נתיב חיתוך והפחת צריכה לא יעילה
ראשית, יש ליישם תהליך יצירת-שלב אחד: יש ליישר את האבן במדויק בשלב החיתוך הראשוני (שגיאת שטוחות קטנה מ-0.05 מ"מ או שווה ל-0.05 מ"מ), לכייל את המקביליות של מסור התיל (שגיאה של פחות מ-0.02 מ"מ/מ' או שווה ל-0.02 מ"מ/מ"ר), ולבטל חיתוך משני-}, אלא גם להגדיל את צריכת הכוח המשני של החוטים.
שנית, צמצם מהלך לא יעיל: הרחב את נקודות ההתחלה והסיום של מסור החוט רק 5 מ"מ מעבר לקצה האבן כדי למנוע בזבוז חשמל ובלאי חוטים לא יעיל שנגרם כתוצאה מהיקפה מוגזמת. חיתוך של 100 חתיכות אבן ביום יכול לחסוך 0.3-0.5kWh של חשמל תוך הפחתת אובדן חוטים ב-5%.
