Обновите браузер.

Возможно, вы используете устаревшую версию браузера Microsoft Edge. Обновите браузер, чтобы получить доступ ко всем функциям веб-сайта Busch.

Источник: A&T Manufacturing

Экономия энергии при генерации вакуума для зажимных устройств, фиксирующих алюминиевые листы

Одно из направлений деятельности A&T Group — производство высокоточных компонентов для самолетов из легких металлов. Компания перерабатывает алюминиевые листы толщиной от 0,3 до 8 mm и длиной до 7 m.

При фрезеровании металлических листов на двух станках с 5 осями для удержания согнутых листов металла на рабочих столах используются вакуумные присоски. Вакуумная система Busch Vacuum Solutions, оснащенная тремя пластинчато-роторными вакуумными насосами R5, генерирует вакуум для обоих фрезеровальных станков.

Благодаря преимуществам конструкции вакуумной системы и использованию контура управления по давлению система работает в режиме высочайшей энергоэффективности и надежно удерживает алюминиевые листы во время фрезерования по контуру.

О группе A&T Group

Группа A&T Group основана в 2007 году и представляет собой сеть компаний, предлагающих различные продукты и услуги. Кроме авиационных компонентов, изготавливаемых из легких металлов, A&T Group также серийно производит декоративные профили разных форм для интерьера самолетов. Помимо этого, A&T Group по индивидуальному заказу выпускает заготовки из стекловолокна и углерода для производства лопастей роторов ветровых турбин. Компания также занимается логистикой в нескольких регионах Германии.

Подразделение A&T Manufacturing, головной офис которого находится в Норденхаме, специализируется на обработке алюминия для авиационной техники и выпускает сложные конструкционные компоненты для сектора гражданской авиации; изделия компании отличаются высочайшей точностью и качеством.

Зажим алюминиевых листов

В технологическом процессе используются листы из алюминия, алюминиевых сплавов или титана. Плоские металлические листы подвергаются поверхностному фрезерованию на рабочих столах 3-осевых фрезеровальных станков. Каждый станок способен выполнять фрезерование на листах шириной до 2,8 m и длиной 10 m. Для удержания листов используется вакуум. Они надежно удерживаются в неподвижном состоянии за счет отсоса воздуха через отверстия, выполненные в рабочих столах. Вакуум генерируется с помощью двух кулачковых вакуумных насосов MINK производства Busch. Управление этими вакуумными насосами (сухими, без рабочей жидкости) осуществляется по давлению за счет регулирования частоты вращения.

Задача усложняется тем, что в некоторых случаях фрезерование по контуру приходится выполнять на металлических листах, свернутых в рулоны или сформованных в соответствии с радиусом фюзеляжа самолета. Поскольку уложить листы на рабочий стол в идеально плоском виде невозможно, в этом процессе используются вакуумные присоски, регулируемые по высоте. Эти присоски крепятся в заданных точках рабочего стола и регулируются по высоте в соответствии с формой определенной части металлического листа.

Наше решение

Задача вакуумной системы Busch (рис. 2) заключается в поддержании уровня вакуума на заданном значении с высокой точностью. Этот уровень вакуума задается так, чтобы одновременно обеспечить достаточный уровень вакуума для удержания металлических листов во время фрезерования и не допустить чрезмерного повышения уровня вакуума во избежание риска изгиба или закручивания металлических листов.
Поскольку толщина обрабатываемых металлических листов весьма мала (0,3 mm), а длина может достигать 7 m, установленный уровень вакуума — крайне важный параметр, обеспечивающий надлежащее качество и точность изготовления компонентов.


Ранее каждый из двух фрезеровальных станков оснащался пластинчато-роторным вакуумным насосом устаревшей конструкции, который работал непрерывно в течение всего периода эксплуатации. При трехсменной работе пять дней в неделю два двигателя мощностью по 7,5 kW потребляли приблизительно 85 000 kWh электроэнергии в год.

Именно поэтому руководитель производства Линерт Фолкенс (Leenert Folkens) занялся поиском более энергоэффективного вакуумного решения. Имея огромный опыт использования вакуумных насосов Busch на других фрезеровальных станках, он обратился за консультацией к специалисту по вакуумному оборудованию Busch. В результате было принято решение использовать вакуумную систему с тремя пластинчато-роторными вакуумными насосами R5.
Перед системой устанавливается накопитель объемом 1000 l. Таким образом, подача вакуума на оба фрезеровальных станка осуществляется в зависимости от давления. Блок управления обеспечивает постоянный, предварительно заданный уровень вакуума в накопителе.

При запуске системы включается только один вакуумный насос. Если через 60 секунд этот вакуумный насос не обеспечивает заданный уровень вакуума, включается второй вакуумный насос. Если через 60 секунд после пуска второго вакуумного насоса уровень вакуума по-прежнему ниже заданного, автоматически включается третий вакуумный насос.

Согласно алгоритму блока управления, порядок включения вакуумных насосов меняется через каждые два дня. Таким образом обеспечивается одинаковое время эксплуатации всех трех вакуумных насосов. По словам Линерта Фолкенса, это очень важный фактор, поскольку обычно работает только один вакуумный насос, так как его производительности достаточно для обоих фрезеровальных станков. Два или даже три вакуумных насоса задействуются только при одновременном запуске двух фрезеровальных станков после изменения в технологическом процессе.

Блок управления позволяет регулировать производительность вакуумной системы в зависимости от текущих потребностей. Скорость откачки каждого из трех вакуумных насосов составляет 300 m³/h. Таким образом, максимальная скорость откачки составляет 900 m³/h.

Опыт ежедневной эксплуатации показывает, что один из трех пластинчато-роторных вакуумных насосов R5 работает каждые 5,5 минут в течение прибл. 30 секунд. Как правило, этого достаточно для поддержания требуемого уровня вакуума в вакуумном контейнере или для обеспечения достаточного уровня вакуума в вакуумных присосках на обоих фрезеровальных станках. Как следствие, каждый вакуумный насос работает всего пять минут в час. Если предположить, что продолжительность включения и последующей работы увеличилась (пусть вместо пяти минут средняя продолжительность работы составляет 10 минут в час), годовой объем потребляемой электроэнергии составит приблизительно 7100 kWh. В сравнении с предыдущими показателями потребления энергии (85 000 kWh) годовая экономия электроэнергии составляет 77 900 kWh, или более 90 %.

Преимущества для A&T Group

Выбрав центральную вакуумную систему, Линерт Фолкенс отлично справился с задачей экономии энергии. Теперь в его распоряжении резервируемая система подачи вакуума, которая обеспечивает бесперебойную работу зажимных устройств на фрезеровальных станках в случае отказа одного из вакуумных насосов. Теперь техническое обслуживание вакуумных насосов фрезеровальных станков можно выполнять без остановки производства. Кроме значительной экономии электроэнергии Линерт получил решение, которое отличается высочайшей эксплуатационной надежностью.