La sfida degli ambienti a bassa temperatura: come mantenere la precisione di formazione nei mulini di tubi saldatissimi a -10°C?

In regioni come la Russia e l'Europa settentrionale, le temperature invernali scendono spesso sotto i -10°C.Il freddo estremo può ridurre l'efficienza di trasmissione dei tubi saldatori e causare fluttuazioni nella precisione di formazione (errore di rotondità può aumentare da ± 0Per risolvere questo problema, sono necessarie modifiche tecniche alla selezione dell'olio lubrificante e ai sistemi di pre riscaldamento del motore.combinato con la scienza dei materiali e i principi della termodinamica per ottenere una produzione stabile.

I. Principali effetti delle basse temperature sui mulini: dal fallimento della lubrificazione alla deviazione di precisione

L'obiettivo principale degli ambienti a bassa temperatura ècambiamenti improvvisi delle proprietà fisiche dei materiali- Si '.

• A -10°C, la viscosità dell'olio lubrificante minerale ordinario aumenta di 3 a 5 volte rispetto alla temperatura ambiente,causando un improvviso aumento della resistenza nei componenti della trasmissione come cuscinetti a rotoli e cambio, con ritardi di risposta che raggiungono 0,5 secondi, influenzando direttamente la sincronizzazione di formazione;

• La resistenza di isolamento degli avvolgimenti del motore diminuisce a basse temperature (i materiali isolanti di classe F possono vedere la resistenza di isolamento scendere da 100 MΩ a 20 MΩ a -10 °C),aumento della corrente di avvio di picco del 20% e facile innesco di malfunzionamenti nei sistemi di controllo".

• La duttilità delle strisce d'acciaio diminuisce del 5-8% a basse temperature.

II. Selezione dell'olio lubrificante: un indice di viscosità ≥ 140 è il "baseline" per la lubrificazione a bassa temperatura

Secondo gli standard ISO 3448,oli di ingranaggi sinteticisono richiesti per ambienti a bassa temperatura, con indicatori fondamentali che comprendono:

• Indice di viscosità (VI) ≥ 140: un VI più elevato significa variazioni di viscosità minori con la temperatura. ad esempio, un olio sintetico PAO ha una viscosità cinematica di 150 cSt a -10°C e 120 cSt a temperatura ambiente (25°C),con un tasso di variazione della viscosità di soli 25% (rispetto al 60% per gli oli minerali ordinari)".

• Punto di versamento ≤-30°C: garantisce che l'olio non si solidifichi a freddo estremo, raggiungibile con l'aggiunta di depressivi del punto di versamento (ad esempio, polimetacrilato);

• Proprietà di pressione estrema e resistenza all'usura (valore Timken OK ≥ 35 kg): Le pellicole di olio sulle superfici metalliche sono soggette a rotture a basse temperature, che richiedono additivi di zolfo-fosforo per formare pellicole di protezione chimiche e ridurre l'usura dei cuscinetti a rotoli.

III. Modifica del sistema di preriscaldo del motore: applicazione precisa dei principi termodinamici

Quando un motore si avvia direttamente a -10°C, la temperatura di avvolgimento passa da -10°C a temperatura di esercizio (80°C) in 30 minuti.con fluttuazioni della coppia di uscita che raggiungono il 15% durante questo periodoIl piano di modifica si basa su:teoria del riscaldamento gradiente- Si '.

• Integrazione del riscaldatore PTC: 12 apparecchi di riscaldamento in ceramica PTC da 200 W sono incorporati negli avvolgimenti dello statore del motore, con "riscaldamento graduale" controllato dal PLC ′′ primo riscaldamento a -2°C al 50% di potenza (10 minuti),quindi a 5°C al 100% di potenza (oltre 5 minuti), assicurando che la resistenza di isolamento si riprovi a oltre 50MΩ;

• Controllo a ciclo chiuso della temperatura: i sensori PT100 sono installati nell'alloggiamento e nelle avvolgimenti del motore per monitorare in tempo reale le differenze di temperatura (≤ 5°C), evitando l'invecchiamento dell'isolamento dovuto al surriscaldamento locale;

• Pre riscaldamento collegato dei sistemi di trasmissione: durante il pre riscaldamento del motore, le pompe idrauliche spingono i rotoli a bassa velocità (10 m/min), utilizzando il calore di attrito per contribuire al riscaldamento dell'olio lubrificante,abbreviamento del "tempo di riscaldamento" per la produzione formale a 15 minuti.

Verifica dei dati: dopo la modifica, la corrente massima di avvio dei motori in una fabbrica del Nord Europa è scesa a 5 volte la corrente nominale (precedentemente 7 volte),le fluttuazioni della coppia di rotolamento sono state controllate entro ± 5%, e l'errore di rotondità dei tubi φ32 mm stabilizzato a ±0,07 mm.

IV. Effetti dell'integrazione del sistema: dal laboratorio alla convalida della linea di produzione

Dopo la modifica, il mulino ZY32 presso un sito di un cliente russo ha raggiunto i seguenti risultati a -12°C:

• Sistema di olio lubrificante: perdita di pressione a -10°C diminuita da 0,8MPa a 0,3MPa, con aumento della temperatura del cuscinetto stabile a 45K (norma internazionale ≤60K);

• Sistema motore: percentuale di successo del 100% per il primo avvio dopo pre riscaldamento, senza fallimenti di spegnimento causati da basse temperature;

• Precisione del prodotto: il tasso di rottami di tubi saldati è sceso dal 7,2% (prima della modifica) al 2,1%, riducendo le perdite mensili di circa 120.000 euro.

Il controllo di precisione in ambienti a bassa temperatura si basa essenzialmente sulla scienza dei materiali e sulla progettazione termodinamica per compensare le interferenze ambientali.la selezione di oli lubrificanti sintetici con VI≥140 e di sistemi di pre riscaldamento intelligenti non è solo necessaria per la produzione, ma anche un vantaggio tecnico competitivo per superare le limitazioni geografiche.

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