چگونه سرعت دستگاه سیم کشی را محاسبه کنیم؟

ماشین نقشه کشی سیم چیست؟

قبل از اینکه محاسبه سرعت منطقی باشد، پاسخ به یک سوال اساسی‌تر که بسیاری از تازه واردان به صنعت مستقیماً آن را جستجو می‌کنند کمک می‌کند: ماشین کشیدن سیم چیست. دستگاه سیم کشی قطعه ای از تجهیزات شکل دهی فلز است که قطر میله یا سیم فلزی را با کشیدن آن از طریق یک سری قالب ها با دهانه های به تدریج کوچکتر کاهش می دهد. فلز بریده یا برداشته نمی شود، کشیده و فشرده می شود، بنابراین سطح مقطع کوچکتر می شود در حالی که طول به نسبت طولانی تر می شود. به همین دلیل است که سیم کشی به عنوان یک فرآیند شکل دهی سرد توصیف می شود تا یک فرآیند ماشینکاری.

یک ماشین سیم کشی معمولی حول چند جزء اصلی ساخته شده است: پایه پرداخت که میله ورودی یا سیم درشت را نگه می دارد، یک سری قالب های کششی که در جعبه های قالب نصب می شوند، مجموعه ای از کاپستان ها (که بلوک ها یا بلوک های گاو نیز نامیده می شوند) که سیم را از میان هر قالب می کشد و حلقه سیم مورد نیاز برای کنترل کشش و سیستم خنک کننده را ذخیره می کند، یک حلقه سیم مورد نیاز برای کنترل کشش و پایان کار سیم ماشین ها به طور کلی به عنوان یک بلوک، چند بلوک یا خط مستقیم طبقه بندی می شوند و بسته به اینکه روان کننده به صورت پودر یا حمام مایع استفاده شود، می توانند برای کشش خشک یا مرطوب ساخته شوند.

دلیل اینکه محاسبه سرعت در این نوع تجهیزات بسیار اهمیت دارد این است که هر کاپیتان در زنجیره باید با سرعت چرخشی کمی متفاوت کار کند. اگر سرعت هر کاپیتان نسبت به همسایگانش اشتباه باشد، سیم یا سست می‌شود که باعث پیچیدگی و گره خوردن می‌شود، یا بیش از حد کشش می‌یابد که باعث کشیده شدن، نازک شدن نامنظم و یا چفت شدن سیم می‌شود. برقراری رابطه سرعت درست در کل دستگاه مهمترین وظیفه راه اندازی برای هر اپراتور سیم کشی است.

فرمول اصلی برای محاسبه سرعت سیم کشی ماشین

در واقع دو لایه برای این محاسبه وجود دارد. لایه اول سرعت مکانیکی یک کاپستان منفرد است که هندسه ساده ای دارد. لایه دوم رابطه سرعت بین کاپستان ها است که بر پایه حفظ حجم است که گاهی قانون حجم ثابت نامیده می شود.

1 سرعت سطحی تک Capstan

هر کاپستان سیم را با سرعت خطی برابر با سرعت سطح خود می کشد، زیرا سیم در حالت عادی بدون لغزش به دور آن پیچیده شده است. فرمول این است:

V سرعت سیم خطی خروجی از آن کاپستان است، D قطر موثر کاپیتان است که تا مرکز سیم پیچ‌ها اندازه‌گیری می‌شود، و N سرعت چرخش کاپستان بر حسب دور در دقیقه است. پی تقریباً 3.1416 است.

2 حجم ثابت بین گذرهای ترسیمی

همانطور که سیم از یک قالب عبور می کند، سطح مقطع آن کاهش می یابد، اما حجم فلزی که از طریق خط در هر ثانیه حرکت می کند نمی تواند تغییر کند، زیرا فلز در این فرآیند نه ایجاد می شود و نه از بین می رود. این رابطه حجم ثابت بین هر دو پاس متوالی را نشان می دهد:

A1 و V1 سطح مقطع و سرعت قبل از یک قالب معین، A2 و V2 مساحت و سرعت بعد از آن قالب هستند. از آنجایی که سطح مقطع سیم گرد متناسب با مربع قطر است، می توان آن را بر حسب قطر بازنویسی کرد:

این فرمولی است که توضیح می‌دهد که چرا آخرین کاپستان در یک دستگاه سیم کشی چند بلوکی همیشه به طور چشمگیری سریعتر از اولین می‌چرخد. سیمی که از 3.0 میلی‌متر شروع می‌شود و در 1.0 میلی‌متر به پایان می‌رسد، سطح مقطع آن 9 برابر کاهش می‌یابد، بنابراین سرعت خروج 9 برابر بیشتر از سرعت ورودی است، حتی اگر طول سیم تمام‌شده در هر دقیقه به اندازه فوت میله خام مصرف شده تولید شود، پس از محاسبه طول کل.

3 نرخ خروجی از سرعت

هنگامی که سرعت تکمیل مشخص شد، تبدیل آن به نرخ تولید با استفاده از جرم خطی سیم ساده است:

وزن خطی به قطر سیم و چگالی فلز کشیده شده بستگی دارد. برای سیم مسی، وزن خطی بر حسب کیلوگرم بر متر تقریباً سطح مقطع بر حسب میلی متر مربع ضرب در 0.0089 است. برای سیم فولادی ضریب نزدیک به 0.00785 است.

گام به گام نمونه کار شده

واضح ترین راه برای درک نحوه محاسبه سرعت دستگاه سیم کشی، کار با یک مثال واقعی از میله خام تا سیم پیچ تمام شده است.

عواملی که بر سرعت سیم کشی دنیای واقعی تأثیر می گذارد

فرمول های بالا حالت ایده آل را توصیف می کنند. در یک کارگاه واقعی، چندین عامل مکانیکی و مادی سرعت قابل دستیابی را از آن عدد تئوری بالا یا پایین می‌برند.

نمودار سرعت مرجع بر اساس قطر سیم

نمودار زیر سرعت های تکمیل معمولی را برای ماشین های کشش سیم مسی متوسط در قطرهای سیم نهایی مختلف نشان می دهد. اینها ارقام کارگاهی نماینده هستند، نه جایگزینی برای سرعت نامی سازنده یک ماشین خاص.

توجه داشته باشید که سرعت تکمیل معمولاً با ریزتر شدن قطر هدف افزایش می یابد. این به طور مستقیم از فرمول حجم ثابت در بخش دو ناشی می شود، زیرا یک مقطع نهایی کوچکتر به سرعت خطی نسبتاً بالاتری برای حرکت همان حجم فلز در دقیقه نیاز دارد.

چگونه قطر Capstan و RPM موتور با هم تعامل دارند

از آنجایی که V برابر است با پی ضربدر D ضربدر N، همیشه دو راه برای رسیدن به سرعت خط هدف وجود دارد: یک کاپستان بزرگتر که کندتر بچرخد، یا یک کاپستان کوچکتر که سریعتر بچرخد. ماشین‌سازان قطر کاپستان را بر اساس محدودیت‌های کشش سیم و فضای کف انتخاب می‌کنند، سپس موتور محرک و گیربکس را اندازه می‌دهند تا محدوده دور در دقیقه را که با پنجره سرعت مورد نظر مطابقت دارد، ارائه دهند.

این نمودار چهار قطر مختلف کاپستان را نشان می دهد که برای رسیدن به محدوده سرعت سطح تقریباً یکسان 700 تا 900 متر در دقیقه صرفاً با تغییر RPM تنظیم شده اند. کاپستن‌های بزرگ‌تر برای رسیدن به همان سرعت خطی به RPM کمتری نیاز دارند، که باعث کاهش سایش و لرزش یاتاقان می‌شود اما طول دستگاه را بیشتر می‌گیرد.

اشتباهات رایج در محاسبه سرعت دستگاه سیم کشی

هدایت سرعت بر اساس نوع فلزی

فلزات مختلف به دلیل نحوه سخت شدن و میزان حرارت تولید شده در آنها، حداکثر سرعت عملی کشش متفاوتی دارند.

بهینه سازی سرعت ماشین کشش سیم برای بهره وری

هنگامی که روش محاسبه درک شد، هدف عملی از سرعتی که از نظر تئوری ممکن است به سرعتی که در یک تغییر کامل تولید پایدار است تغییر می‌کند. چند تعدیل به طور مداوم بیشترین سود را بدون تجهیزات سرمایه جدید به ارمغان می آورد.

سوالات مربوط به ماشین آلات مردم نیز می پرسند

سیم کشی به ندرت به صورت مجزا در کف کارخانه قرار می گیرد. معمولاً از تجهیزات سیم پیچ سیم پیچ، خطوط جوش توری و ماشین آلات سیم پیچ نساجی تغذیه می کند یا توسط آن تغذیه می شود. سوالات زیر اغلب در یک مکالمه خرید یا مهندسی مطرح می شوند، بنابراین مستقیماً در اینجا به آنها پاسخ داده می شود.

انتخاب تامین کننده ماشین سیم کشی و سیم پیچ

محاسبه دقیق سرعت بر روی کاغذ تنها زمانی مفید است که خود دستگاه با قطرهای دقیق کاپیتان، یک قطار محرکه دارای رتبه مناسب و ابزار قالب ثابت ساخته شده باشد. به همین دلیل است که تامین کننده پشت تجهیزات به اندازه فرمول مورد استفاده برای اندازه آن اهمیت دارد.

خوراکی های کلیدی

محاسبه سرعت ماشین سیم کشی به دو فرمول استفاده می شود: فرمول سرعت سطحی ساده V برابر است با پی ضربدر D ضربدر N برای هر کاپستان منفرد، و قانون حجم ثابت که سرعت و قطر را در هر مسیر ترسیمی روی خط به هم مرتبط می کند. هنگامی که این دو رابطه درک می شوند، اندازه یک ماشین جدید، تشخیص مشکل تنش، یا تخمین خروجی برای یک قیمت تولید، همگی به جای حدس و گمان، حسابی ساده می شوند. محاسبه را با توجه به روغن کاری، وضعیت قالب و فضای سر موتور جفت کنید، و اعداد نظری در این راهنما به آنچه که واقعاً در کف کارخانه اتفاق می افتد، نزدیک است.