Коротко
На линиях бетонных изделий, кирпича и цемента пневматика открывает шиберы дозаторов, зажимает борта форм, перекладывает изделия и регенерирует рукавные фильтры аспирации. Главные враги компонентов - абразивная цементная пыль и вибрация виброплощадок и грохотов. Рецепт выживания: чистый воздух по ISO 8573, защита штоков и катушек от пыли, вынос аппаратуры с вибрирующих рам, а продувка фильтров собирается на быстродействующих электромагнитных клапанах с ресивером у коллектора.
Что нагружает пневматику на линии стройматериалов
Три производства - три набора задач, но условия везде похожие:
- ЖБИ и товарный бетон - отсекатели и шиберы дозаторов, замки и прижимы бортов форм, толкатели на распалубке. Всё это работает вплотную к виброплощадке;
- Кирпич и блоки - прижимы и съёмники на прессах, перекладчики кирпича-сырца, шиберы бункеров. К вибрации добавляется пыль сушильных и обжиговых участков;
- Цемент и сухие смеси - затворы на течках и силосах, дозирование, фасовка и главный потребитель воздуха - аспирация с рукавными фильтрами и импульсной продувкой.
Добавьте уличное размещение части оборудования: перепады температуры дают конденсат в пневмосети, а конденсат с цементной пылью - уже не грязь, а схватившаяся корка.
Цементная пыль: сначала воздух, потом железо
Цементная пыль абразивна и гигроскопична: частицы от единиц до десятков микрометров проходят через неплотности, оседают на штоках и в разъёмах, а с влагой твердеют. Первый рубеж обороны - качество самого сжатого воздуха, его нормирует ISO 8573.
На вводе в цех ставится магистральный фильтр AFF - аналог SMC AFF и Festo MS: он снимает основную массу конденсата и частиц до того, как воздух разойдётся по постам. У каждого поста - свой блок подготовки с фильтром тонкой очистки и регулятором. Двухступенчатая схема на пыльном производстве окупается: элементы магистрального фильтра менять проще, чем промывать распределители по всей линии.
Второй рубеж - защита снаружи:
- грязесъёмник штока на цементной пыли работает на износ - там, где шток смотрит вверх и собирает осыпь, ставят гофрочехол или экран;
- катушки и разъёмы - со степенью защиты не ниже IP65; ещё лучше собрать распределители в шкафу и подвести к цилиндрам трубки;
- глушители на пыльном участке забиваются - их меняют по регламенту: забитый глушитель замедляет цилиндр, как передавленная трубка.
Полная номенклатура для такой обвязки - в каталоге WAALPC: 425 серий в 15 категориях, 28 480 артикулов в реестре, от магистральных фильтров до распределителей и цилиндров.
Вибрация: крепёж, трубки и уплывающий шток
Виброплощадка формовочного поста трясёт не только форму - вместе с ней трясётся всё, что смонтировано на той же раме. Типовые последствия и решения:
- Разбалтывается крепёж - самоконтрящиеся гайки, фиксатор резьбы, протяжка по регламенту, а не по факту отказа;
- Перетираются трубки - пластиковая трубка протирается о кромки металла. Шаг крепления сокращают, в местах контакта ставят защитные рукава;
- Распределители не живут на вибрирующей раме - катушки и разъёмы не рассчитаны на тряску. Аппаратуру выносят на отдельную стойку, к механизмам идёт только трубка;
- Шток уходит с позиции - при просадке сети зажатый прижим на вибрации отпускает. Здесь работают цилиндры DSBG по ISO 15552 с фиксатором штока: фиксатор удерживает шток независимо от давления, и борт формы остаётся зажатым.
Усилие прижима считается по обычной формуле F = p × S. Цилиндр DSBG диаметром 63 мм при давлении 0,6 МПа развивает на выдвижение около 1870 Н (площадь поршня 31,2 см² × 60 Н/см²) - это примерно 190 кгс на один замок борта. Управляют такими цилиндрами пятилинейные распределители 4V, смонтированные на плите в стороне от вибрирующего узла.
Импульсная продувка рукавных фильтров
Аспирация цементного и бетонного производства держится на рукавных фильтрах, и их регенерация - чисто пневматическая задача. Короткий импульс сжатого воздуха подаётся внутрь рукава против направления фильтрации: рукав встряхивается, слой пыли осыпается в бункер. Импульс длится порядка 0,1-0,2 секунды, поэтому клапан продувки должен открываться быстро и иметь большое проходное сечение - вялый клапан растягивает импульс и тратит воздух без встряски.
Контур продувки собирают на электромагнитных клапанах серии 2L - аналог AirTAC 2L и SMC VX, нормально закрытое исполнение 2/2, типоразмеры 170-500. Клапаны ставятся на коллектор, рядом - ресивер: серия импульсов не должна просаживать давление сети, иначе после третьего рукава продувка слабеет. Остальные исполнения 2/2 и 3/2 собраны в категории электромагнитные клапаны.
| Параметр контура продувки | Ориентир | Комментарий |
|---|---|---|
| Давление продувки | 0,4-0,6 МПа | Точное значение задаёт производитель фильтра: ниже - пыль не сбрасывается, выше - ускоренный износ рукавов |
| Длительность импульса | 0,1-0,2 с | Работает фронт давления, а не длительность; длинный импульс - перерасход воздуха |
| Клапан | 2/2 НЗ, быстродействующий | Серия 2L, типоразмер - по сечению коллектора и паспорту фильтра |
| Ресивер у коллектора | объём под серию импульсов | Импульсы не должны просаживать общую сеть цеха |
| Качество воздуха | осушенный, без масла | Влажный воздух цементирует пыль на рукавах; ориентир - классы по ISO 8573 |
| Управление | по перепаду давления на фильтре | Продувка по факту загрязнения вместо жёсткого расписания экономит воздух |
Практический момент: воздух на продувку должен быть суше, чем в среднем по цеху. Влага, попавшая в рукав с импульсом, связывает пыль в корку, которую продувка уже не снимает. Осушитель и магистральный фильтр AFF на ветке продувки окупаются стоимостью одного комплекта рукавов.
Подбор серий WAALPC по узлам линии
| Узел | Задача | Компонент WAALPC |
|---|---|---|
| Дозаторы, течки, силосы | привод шиберов и отсекателей | Цилиндры DSBG ISO 15552, распределители 4V |
| Формовочный пост ЖБИ | замки и прижимы бортов на вибрации | DSBG с фиксатором штока - позиция держится без давления |
| Рукавный фильтр аспирации | импульсная продувка | Клапаны 2L, категория электромагнитные клапаны |
| Ввод пневмосети в цех | очистка от конденсата и частиц | Магистральный фильтр AFF |
| Посты фасовки и упаковки | прижимы, толкатели, отсечка | Цилиндры ISO 15552 / ISO 6432, распределители 4V |
WAALPC выпускает пневматику с 2011 года: производство полного цикла - разработка, механообработка, сборка, испытания, поставки более чем в 40 стран, гарантия 12 месяцев. Цилиндры совместимы по ISO 15552 и ISO 6432, распределители - по ISO 5599, поэтому позиции Festo, SMC и AirTAC заменяются подбором аналога по присоединительным размерам. Пришлите спецификацию - подберём аналог по каждой позиции.
Частые вопросы
Каким клапаном продувать рукавный фильтр?
Какая защита нужна распределителям в цементной пыли?
Почему на виброплощадке разбалтывается пневматика и что делать?
Зачем цилиндру фиксатор штока?
Можно ли заменить цилиндры Festo или SMC на WAALPC без переделки узла?
Где купить пневматику WAALPC для завода стройматериалов?
Автор: Вадим Ибрагимов, главный инженер представительства WAALPC в России. Вопросы по подбору: info@waalpc.ru