دستگاه نورد طناب سیم برای چه استفاده می شود؟ راهنمای کامل فرآیند نورد طناب سیمی

A دستگاه نورد طناب سیم برای تغییر شکل پلاستیکی و فشرده سازی رشته های طناب سیم یا طناب های مونتاژ شده با عبور آنها از قالب های نورد مهندسی دقیق یا غلتک ها تحت فشار کنترل شده استفاده می شود. اهداف اولیه کاهش قطر بیرونی طناب، افزایش سطح مقطع فلزی، بهبود صافی سطح، افزایش مقاومت در برابر خستگی و بهینه سازی هندسه تحمل بار محصول نهایی است. نورد یک مرحله شکل دهی ساده نیست - این یک فرآیند کار سرد کنترل شده است که اساساً خواص مکانیکی و رفتار ساختاری طناب را به گونه ای تغییر می دهد که هیچ مرحله تولید دیگری نمی تواند تکرار شود.

از نظر عملی، الف دستگاه نورد برای طناب سیم تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا طناب‌هایی با رشته‌های فشرده و فشرده تولید کنند 10-20٪ ضریب پر شدن فلزی بالاتر نسبت به سازه های رشته گرد معمولی معادل با همان قطر اسمی. این به طور مستقیم به نیروی شکست بالاتر، مقاومت بهتر در برابر خستگی خمشی روی شیارها و بهبود مقاومت سایشی در سرویس ترجمه می شود. برای صنایعی مانند معدن، تولید جرثقیل، نفت و گاز دریایی، و تولید آسانسور، این دستاوردهای عملکردی حاشیه ای نیستند - آنها تعیین می کنند که آیا طناب با مشخصات طراحی مطابقت دارد یا در شرایط خدمات سخت کوتاه می آید.

فرآیند نورد طناب سیم: مکانیک و متالورژی

درک آنچه در داخل یک ماشین نورد طناب سیم اتفاق می افتد، مستلزم بررسی فرآیند در سطح ماکروسکوپی و ریزساختاری است. را فرآیند نورد طناب سیم شامل عبور دادن یک طناب سیمی رشته‌ای – چه به صورت رشته‌های مجزا قبل از مونتاژ نهایی و چه به عنوان یک طناب کامل پس از بسته شدن – از میان مجموعه‌ای از سه یا چهار قالب چرخان که به طور متقارن در اطراف محور طناب چیده شده‌اند. شکاف بین قالب ها کوچکتر از قطر طناب ورودی است که باعث تغییر شکل پلاستیکی سطوح سیم خارجی تحت فشار تماس فشاری می شود.

نورد سطح رشته در مقابل نورد تمام طناب

دو نقطه اساساً متفاوت در توالی ساخت وجود دارد که در آن نورد را می توان اعمال کرد. نورد در سطح رشته رشته های جداگانه را قبل از اینکه در طناب تمام شده مونتاژ شوند از دستگاه نورد عبور می دهد. این روش هر رشته را از یک مقطع گرد به نیمرخ مسطح تر، ذوزنقه ای یا بیضی شکل متراکم می کند و به طور قابل توجهی سطح تماس بین سیم های مجاور را در رشته افزایش می دهد. نتیجه یک رشته فشرده با یک است ضریب پر شدن فلز 85 تا 92 درصد در مقایسه با حدود 75-80٪ برای یک رشته گرد غیر متراکم با قطر اسمی معادل.

نورد تمام طناب پس از بسته شدن روی طناب مونتاژ شده اعمال می شود و لایه بیرونی رشته ها را به طور همزمان فشرده می کند و سطح بیرونی صاف و متراکم با سطح تماس سیم به سیم بسیار بالا ایجاد می کند. این پیکربندی به‌ویژه برای طناب‌هایی که در کاربردهای سیم‌پیچ درام مورد استفاده قرار می‌گیرند، جایی که به قرقره شدن صاف و سیم پیچی چند لایه نیاز است، مؤثر است. تراکم به دست آمده در نورد تمام طناب معمولاً قطر اسمی را کاهش می دهد 3-8٪ در حالی که ضریب پر شدن فلز را افزایش می دهد 8 تا 15 درصد در مقایسه با طناب باز شده

تماس با منطقه فشار و تغییر شکل

فشار تماس ایجاد شده بین قالب نورد و سطح طناب، متغیر اصلی فرآیند حاکم بر درجه تراکم به دست آمده است. برای چیدمان معمولی سه غلتکی پردازش طناب با قطر 20 میلی متر، فشار تماس در محدوده 800-2500 مگاپاسکال بسته به هندسه قالب، نسبت کاهش و ساخت طناب در سطح مشترک طناب قالب تولید می شوند. این فشارها برای تغییر شکل پلاستیکی سطوح سیم خارجی، صاف کردن مناطق تماس بین سیم های مجاور و از بین بردن حفره های موجود بین سیم های گرد در یک رشته متراکم نشده کافی است.

ناحیه تغییر شکل از طریق چندین قطر سیم به سطح مقطع رشته گسترش می‌یابد و یک شیب سخت شدن کار از سطح به سمت داخل ایجاد می‌کند. سیم های سطح ممکن است کاهش سطح را تجربه کنند 5-15٪ در مناطق تماس، وارد کردن تنش‌های پسماند فشاری در سطح می‌شوند که از نظر متالورژی مفید هستند - این تنش‌ها با تنش‌های خستگی کششی که باعث شروع ترک در هنگام خم شدن روی شیارها می‌شود، مخالفت می‌کنند.

اثر بر طول قرار دادن طناب و تعادل گشتاور

یکی از پیامدهای فرآیند نورد که باید به دقت مدیریت شود، تأثیر آن بر طول طناب و تعادل گشتاور است. از آنجایی که سیم ها به صورت پلاستیکی در نواحی تماس فشرده می شوند، تمایل به کشیدگی محوری طناب وجود دارد - ماده فشرده باید جایی برود و ترجیحاً در جهت کمترین محدودیت که در امتداد محور طناب است جریان می یابد. این اثر ازدیاد طول به طور معمول به 0.3-1.2٪ طول طناب برای نسبت تراکم استاندارد، و باید در سیستم کنترل کشش بازپرداخت و برداشت در نظر گرفته شود تا از قفل شدن وضعیت یا عدم تعادل گشتاور در طناب تمام شده جلوگیری شود.

مزایای کمی: کاری که رولینگ برای عملکرد طناب سیم انجام می دهد

بهبود عملکرد ارائه شده توسط فرآیند نورد طناب سیم به خوبی مستند شده و در رژیم های آزمایشی متعدد قابل اندازه گیری است. داده های زیر نتایج جمع آوری شده از آزمایش مقایسه ای طناب های رشته گرد معمولی در مقابل طناب های رشته فشرده با قطر اسمی معادل و درجه فولاد را نشان می دهد.

بهبود عملکرد طناب سیمی نورد شده در مقابل معمولی

بهبود خستگی خمشی به ویژه از دیدگاه مهندسی قابل توجه است. در کاربردهای جرثقیل و بالابر که یک طناب در هر شیفت هزاران بار روی یک شیار خم می شود، تفاوت بین 30% و 60% عمر خستگی طولانی تر به طور مستقیم به کاهش فرکانس تعویض طناب، کاهش زمان تعمیر و نگهداری و در دسترس بودن تجهیزات کلی بهتر ترجمه می شود. برای یک طناب بالابر معدن که 20 ساعت در روز کار می کند و تکمیل می شود 300 چرخه خم در ساعت افزایش طول عمر خستگی 40 درصد، عمر طناب مورد انتظار را از مثلاً 8 ماه به بیش از 11 ماه افزایش می دهد - یک مزیت عملیاتی قابل توجه در طول عمر چند ساله سیستم بالابر.

انواع ماشین های نورد طناب سیم و پیکربندی آنها

چندین معماری ماشینی در نورد سیم طناب صنعتی استفاده می شود که از نظر تعداد عناصر نورد، هندسه آرایش آنها، مکانیسم اعمال نیروی قالب و محدوده قطر طناب و ساختارهایی که می توانند پردازش کنند، متفاوت هستند. انتخاب پیکربندی صحیح ماشین برای یک کاربرد معین یکی از مهم ترین تصمیمات در راه اندازی خط تولید طناب فشرده است.

ماشین آلات نورد سه غلتکی

پیکربندی سه غلتکی بیشترین استفاده را در تراکم طناب سیمی دارد. سه غلتک یا قالب فولادی سخت شده در فواصل 120 درجه حول محور طناب چیده شده اند و در هنگام عبور طناب نیروی فشاری متقارن شعاعی اعمال می کنند. این هندسه تراکم یکنواخت را در تمام رشته‌های بیرونی بدون وارد کردن لنگر خمشی خالص یا نیروی جانبی روی طناب ایجاد می‌کند - که برای حفظ وضعیت مستقیم و جلوگیری از عدم تعادل گشتاور ضروری است. دستگاه های سه غلتکی برای قطر طناب مناسب هستند 8 میلی متر تا 60 میلی متر و انتخاب استاندارد برای سازه های طناب شش رشته و هشت رشته هستند.

ماشین آلات نورد چهار غلتکی

ماشین‌های چهار غلتکی عناصر نورد را در فواصل 90 درجه مرتب می‌کنند و هنگام پردازش طناب‌هایی با تعداد رشته‌های بیرونی زوج ترجیح داده می‌شوند، به‌ویژه ساختارهای هشت رشته‌ای و چند رشته‌ای که در آن تقارن 90 درجه با هندسه رشته بهتر همسو می‌شود. آنها همچنین مزایایی را برای طناب های با قطر بسیار بزرگ در بالا ارائه می دهند 60 میلی متر ، جایی که نقطه تماس اضافی کل نیروی تراکم را در یک منطقه بزرگتر توزیع می کند و فشار تماس اوج را روی سطوح سیمی کاهش می دهد و خطر ترک خوردگی سطح در سیم فولادی پر کربن را به حداقل می رساند.

ماشین آلات نورد قالب روتاری

در دستگاه دای دوار، کل مجموعه قالب حول محور طناب با سرعتی هماهنگ با گام مارپیچ لایه بیرونی رشته می چرخد. این تضمین می‌کند که هر غلتکی در همان موقعیت زاویه‌ای نسبت به رشته بیرونی در سرتاسر گذر با طناب تماس می‌گیرد و الگوی تغییر شکل یکنواخت‌تری نسبت به آرایش غلتکی ثابت ایجاد می‌کند - جایی که هندسه تماس به طور مداوم با عبور رشته‌های مارپیچ تغییر می‌کند. ماشین های دای چرخشی به طور قابل توجهی پیچیده تر و گران تر از ماشین های غلتکی ثابت هستند، اما یکنواختی تراکم فوق العاده ای ایجاد می کنند، به ویژه برای طناب هایی با طول خواب کوتاه و قطر رشته های بزرگ در بالا. 5 میلی متر .

Inline در مقابل ماشین آلات نورد مستقل

یک ماشین نورد برای طناب سیم می تواند به عنوان یک واحد مستقل که از یک قرقره پرداخت جداگانه تغذیه می شود یا به عنوان یک واحد درون خطی که مستقیماً در خط دستگاه انسداد یا بسته شدن ادغام شده است پیکربندی شود. ادغام درون خطی، نیاز به یک مرحله انتقال میانی و قرقره شدن مجدد را از بین می برد، آسیب حمل طناب را کاهش می دهد و کنترل کشش بهتری را در طول فرآیند حفظ می کند. با این حال، مستلزم آن است که سرعت دستگاه نورد دقیقاً با سرعت خط اصلی همگام شود - معمولاً به یک درایو مستقل مبتنی بر سروو با یک ± 0.5٪ دقت تطبیق سرعت برای جلوگیری از تغییرات طول تخمگذاری انباشته.

مقایسه پیکربندی ماشین نورد

کاربردهای صنعتی که به سیم طناب نورد شده بستگی دارد

خروجی یک دستگاه نورد طناب سیم - طناب با رشته متراکم یا تسمه دار - توسط مهندسان و تیم های تدارکات در کاربردهایی که طناب رشته گرد معمولی نمی تواند الزامات عملکرد را برآورده کند، مشخص می شود. بخش‌های زیر نشان‌دهنده مهم‌ترین استفاده‌کنندگان صنعتی محصولات سیم‌بناب نورد هستند.

بالابرهای معدن و سیستم های سیم پیچ شفت

بالابرهای معدن زیرزمینی به طناب سیمی نیاز دارند که می تواند میلیون ها چرخه خمشی را در طول عمر مفید اندازه گیری شده در سال، تحت بارهای کششی ترکیبی که ممکن است به آن برسد، حفظ کند. 80-90٪ از بار کاری نامی طناب در سناریوهای ترمز اضطراری طناب های رشته فشرده تولید شده با استفاده از ماشین های نورد، ضریب پر شدن فلزی بالاتر و مقاومت در برابر خستگی را بهبود می بخشد که برای این شرایط لازم است. یک طناب بالابر مین سطح عمیق معمولی در محدوده قطر 50 تا 80 میلی متر که از طریق دستگاه نورد پردازش می شود، به نیروی شکستن دست می یابد. 12 تا 16 درصد بالاتر نسبت به یک طناب معمولی معادل، به مهندسان این امکان را می دهد که از قطر اسمی کمتری برای همان ضریب ایمنی استفاده کنند - کاهش اندازه درام بالابر، قدرت محرک درام و هزینه کل سیستم.

کاربردهای جرثقیل و بالابر

جرثقیل های متحرک، جرثقیل های برجی و جرثقیل های پل سقفی از طناب رشته فشرده برای خطوط بالابر استفاده می کنند که در آن طول عمر طناب بین تعویض ها محرک هزینه تعمیر و نگهداری حیاتی است. سطح بیرونی صاف تولید شده توسط فرآیند نورد، سایش شیار شیار و درام را در مقایسه با طناب معمولی کاهش می‌دهد و عمر طناب و شیار را به طور همزمان افزایش می‌دهد. در کاربردهای درام چند لایه رایج در جرثقیل های بوم مشبک، بهبود گردی و قوام ابعادی طناب نورد شده تا 25 درصد طناب بیشتر روی درام با ابعاد معین ذخیره شود و در عین حال رفتار انتقال لایه به لایه بهتر و کاهش آسیب قرقره شدن حفظ شود.

پهلوگیری و نصب فراساحل

سیستم‌های پهلوگیری در آب‌های عمیق و کشتی‌های نصب در دریا به سیم طناب با بالاترین نسبت قدرت به قطر ممکن برای به حداقل رساندن وزن سیستم و نیاز به درام‌های وینچ با ظرفیت محدود نیاز دارند. طناب های متراکم شده و swaged تولید شده از طریق نورد چند گذری به فاکتورهای پر کننده فلزی می رسند 88-93٪ ، نزدیک شدن به حداکثر نظری برای هندسه آرایش سیم. برای یک طناب نصب معمولی 76 میلی متری در دریا، تفاوت بین یک طناب معمولی و یک طناب نورد شده ممکن است برابر باشد. 180-250 کیلو نیوتن نیروی شکست اضافی - بدون تغییر در قطر اسمی یا عیار فولاد و بدون هیچ گونه افزایشی در بودجه وزن سیستم.

آسانسور و حمل و نقل عمودی

تاسیسات آسانسور بلند مرتبه از سیم های نورد شده برای دستیابی به ترکیبی از عمر خستگی بالا، حرکت صاف بر روی شیارهای کششی و ازدیاد طول کم تحت بار استفاده می کنند که یک سیستم آسانسور ایمن و راحت را تعریف می کند. فرآیند نورد، قوام مدول الاستیک طناب را با حذف کشش ساختمانی که در طناب معمولی به‌عنوان سیم‌های گرد در مقابل یکدیگر تحت بارگذاری اولیه قرار می‌گیرند، بهبود می‌بخشد. طناب های نورد مقادیر کشش ساختاری اولیه را نشان می دهند 0.05-0.15٪ در مقایسه با 0.15-0.35٪ برای طناب های معمولی - یک مزیت قابل توجه در سیستم های آسانسوری است که در آن طناب طناب، دقت کنترل سطح کف را تعیین می کند.

پل معلق و سیستم های کابل سازه ای

اگرچه رشته سیم موازی برای کابل‌های تعلیق اصلی رایج‌تر است، سیم‌طناب فشرده‌ای که از طریق نورد دقیق تولید می‌شود، به‌طور گسترده برای آویزها، پشتی‌ها و کابل‌های کمکی در پل‌های معلق و کابلی استفاده می‌شود. سطح بیرونی صاف و متراکم طناب نورد شده برای پوشش خارجی کابل و لنگرگاه کابل مفید است، زیرا سطح مقطع یکنواخت تری را برای تزریق دوغاب یا چسبندگی غلاف HDPE فراهم می کند. طناب آویز پل در محدوده قطر 60 تا 120 میلی متر به طور معمول حداقل ضریب پر شدن فلز را مشخص کنید 82% - الزامی که به طور موثر استفاده از دستگاه نورد را در فرآیند تولید الزامی می کند.

محدوده قطر طناب و ضریب پر کردن فلزی مورد نیاز بر اساس برنامه

پارامترهای فنی کلیدی یک ماشین نورد طناب سیمی

تعیین و راه اندازی یک ماشین نورد برای تولید طناب سیمی مستلزم ارزیابی مجموعه ای از پارامترهای فنی وابسته به هم است. اشتباهات در مشخصات در این مرحله منجر به ماشین‌هایی می‌شود که یا نمی‌توانند به نسبت تراکم مورد نیاز دست یابند یا بارهای زیادی بر روی طناب تحمیل می‌کنند که باعث آسیب سیم داخلی و از دست دادن استحکام می‌شود.

از پارامترهای ذکر شده در بالا، انتخاب مواد قالب سزاوار توجه ویژه است زیرا عاملی است که معمولاً در تدارکات اولیه مشخص نشده است. قالب‌های نورد برای طناب سیمی تحت تنش‌های تماسی هرتزی بسیار زیاد - اغلب بیش از حد - عمل می‌کنند 1500 مگاپاسکال در رابط دای-سیم برای تراکم سنگین طناب فولادی با کربن بالا. قالب های ساخته شده از فولاد ابزار استاندارد سخت شده تا 58-60 HRC معمولاً زنده می مانند 800-2000 تن طناب فرآوری شده قبل از سایش ابعادی باعث می شود که قطر پس از غلتک به خارج از نوار تحمل حرکت کند. قالب های پوشیده شده با کاربید تنگستن، اگرچه بسیار گران تر هستند، می توانند پردازش شوند 5-15 برابر مواد بیشتر قبل از تعویض، کاهش هزینه ابزار به ازای هر تن محصول و دفعات وقفه های تولید برای تغییرات قالب.

پوشیدن قالب، نظارت بر فرآیند، و تضمین کیفیت

کیفیت ثابت محصول از دستگاه نورد طناب سیم به چیزی بیش از تنظیم شکاف قالب اولیه بستگی دارد. سایش قالب، انبساط حرارتی اجزای دستگاه، و تغییرات در قطر طناب ورودی، همگی باعث می‌شوند که قطر واقعی پس از غلتک در طول یک دوره تولید تغییر کند. یک استراتژی نظارت بر فرآیند قوی برای حفظ محصول در مشخصات ضروری است.

تغییر قطر پس از رول بیش از تولید تجمعی

نظارت بر تولید برای دستگاه نورد طناب سیمی باید شامل عناصر زیر به عنوان روش استاندارد باشد:

• اندازه گیری مداوم قطر لیزر: گیج‌های لیزری غیر تماسی که بلافاصله در پایین دست قالب‌های نورد نصب شده‌اند، قرائت‌های قطر واقعی را به‌روزرسانی می‌کنند. 1000 هرتز یا سریعتر ، امکان تصحیح شکاف قالب خودکار قبل از تولید محصول خارج از تحمل را فراهم می کند.
• ورود به سیستم نیروی غلتشی: نیروی هیدرولیکی یا مکانیکی اعمال شده توسط هر غلتک باید به طور مداوم ثبت شود و با مشخصات فرآیند مقایسه شود. افزایش تدریجی نیرو در تنظیم شکاف قالب ثابت نشانگر اولیه سایش قالب یا آلودگی پاکت قالب است.
• بازرسی بصری سطحی: سطح طناب باید از نظر ترک های طولی، شکستگی سیم سطحی، یا آثار قالب قابل مشاهده در فواصل زمانی منظم - معمولاً در شروع هر سیم پیچ یا هر 500 متر تولید، هر کدام که بیشتر باشد، بررسی شود.
• تست کشش و پیچش دوره ای: نمونه های سیم استخراج شده از طناب نورد شده باید کشش و پیچش مطابق با EN 10264 یا معادل آن در فرکانس مورد نیاز استاندارد محصول آزمایش شوند - معمولاً یک آزمایش در هر سیم پیچ برای کاربردهای حیاتی ایمنی.
• برنامه بازرسی قالب: قالب ها باید برداشته شوند و در فواصل زمانی نسبت به مشخصات سوراخ اسمی اندازه گیری شوند هر 200 تا 400 تن برای قالب‌های فولادی ابزار و هر 800 تا 1200 تن برای قالب‌های کاربید، با استفاده از گیج حفره‌ای مدرج یا پروفیلومتر.

ادغام با سایر فرآیندهای تولید طناب سیمی

یک ماشین نورد برای طناب سیمی به صورت مجزا عمل نمی کند - یک مرحله در یک توالی تولید چند مرحله ای است و قرار گرفتن آن در آن توالی پیامدهای قابل توجهی برای خواص محصول نهایی دارد. درک چگونگی تعامل نورد با مراحل فرآیند قبلی و بعدی برای بهینه سازی نتیجه کلی تولید ضروری است.

Rolling After Stranding، قبل از بسته شدن

هنگامی که نورد در سطح رشته انجام می شود - عبور رشته های منفرد از ماشین نورد قبل از بسته شدن نهایی طناب - رشته های متراکم شده باید با دقت کار شوند تا از باز شدن، پیچ خوردگی یا آسیب سطحی که می تواند مزایای تراکم را از بین ببرد، جلوگیری شود. رشته‌ها معمولاً روی بوبین‌ها تحت کشش کنترل‌شده جمع‌آوری می‌شوند و مستقیماً با کمترین زمان ذخیره‌سازی به دستگاه بسته‌کننده منتقل می‌شوند. از آنجایی که رشته‌های فشرده هندسه پایدارتری نسبت به رشته‌های گرد دارند، در طول بسته شدن طناب، طول لایه‌ای ثابت‌تری تولید می‌کنند که در نتیجه تعادل گشتاور بهتری در طناب تمام شده ایجاد می‌شود.

نورد پس از بسته شدن طناب

نورد تمام طناب بعد از دستگاه بسته شدن نتیجه متفاوتی از نورد سطح رشته ایجاد می کند. این تغییر شکل اکنون بر روی نیمرخ های رشته بیرونی طناب مونتاژ شده تأثیر می گذارد و سطح صاف و متراکم مشخصه مرتبط با طناب را ایجاد می کند. این رویکرد در از بین بردن دره‌های بین رشته‌های بیرونی مؤثرتر است - بهبود هندسه تماس قرقره‌ای درام و شیار - اما در بهبود ضریب پر شدن فلزی داخلی هر رشته جداگانه مؤثرتر است. برای کاربردهایی که توزیع تنش داخلی حیاتی است، مانند طناب های بالابر با بار خستگی، نورد سطح رشته از نظر فنی برتر است. برای کاربردهایی که کیفیت سطح و عملکرد درام غالب است، نورد تمام طناب رویکرد ارجح است.

سطح رشته در مقابل نورد کامل طناب: مقایسه ویژگی عملکرد

سازگاری روغن کاری

روغن کاری طناب سیمی که در طول رشته یا بسته شدن اعمال می شود، اگر به درستی مدیریت نشود، می تواند در روند نورد اختلال ایجاد کند. روان کننده اضافی روی سطح طناب اصطکاک بین قالب نورد و سطح سیم را کاهش می دهد و باعث لغزش می شود که منجر به تراکم ناهموار و علامت گذاری سطح می شود. اکثر اپراتورهای دستگاه نورد یا سطح طناب را با یک برف پاک کن خشک قبل از قالب نورد تمیز می کنند یا یک کاربرد روان کننده خشک (مانند ترکیب مبتنی بر موم) را مشخص می کنند که تحت فشارهای تماس قالب ایجاد شده در طول نورد یک لایه هیدرودینامیکی ایجاد نمی کند. روانکاری پس از غلتک طناب تمام شده معمولاً در پایین دست دستگاه نورد با استفاده از یک مخزن غوطه‌وری یا سیستم اسپری اعمال می‌شود.

سوالات متداول در مورد ماشین آلات نورد طناب سیمی

Q1: تفاوت بین دستگاه نورد طناب سیم و دستگاه چرخاندن طناب سیم چیست؟

A1: اگرچه هر دو فرآیند شامل تغییر شکل پلاستیکی طناب سیمی هستند، اما از نظر مکانیسم، کاربرد و نوع تغییر شکل تولید شده تفاوت قابل توجهی دارند. الف دستگاه نورد طناب سیم از غلتک‌ها یا قالب‌های چرخان برای اعمال نیروی فشاری به تمام طول طناب هنگام عبور از ماشین با سرعت خط تولید استفاده می‌کند و پروفیل‌های رشته بیرونی را به طور مداوم در طول کل طناب فشرده می‌کند. نتیجه یک طناب فشرده با ضریب پر شدن فلزی بهبود یافته در طول آن است. الف دستگاه سیم کشی طناب در مقابل، برای اتصال دائمی اتصالات پایانه، نیروی فشاری به یک اتصال کوتاه یا فرول که قبلاً در انتهای طناب قرار گرفته است - معمولاً در طول 50 تا 300 میلی متر - اعمال می کند. این دو دستگاه اهداف تولیدی کاملاً متفاوتی دارند و قابل تعویض نیستند. نورد یک فرآیند تولید طناب فله است. swaging یک فرآیند پیوست خاتمه است. یک مرکز کامل تولید طناب سیم معمولاً دارای هر دو نوع ماشین است که در مراحل مختلف فرآیند تولید و مونتاژ استفاده می شود.

Q2: آیا یک دستگاه نورد طناب سیم می تواند طناب فولادی ضد زنگ را پردازش کند یا محدود به سازه های فولاد کربنی است؟

A2: ماشین های نورد طناب سیم می توانند سازه های طناب فولادی ضد زنگ و کربن را پردازش کنند، اما پارامترهای فرآیند باید برای خواص مکانیکی مختلف هر ماده تنظیم شود. فولاد زنگ نزن آستنیتی (نوع 316 رایج ترین برای سیم طناب است) به طور قابل توجهی سریع تر از فولاد کربنی تحت تغییر شکل سرد سخت می شود - قدرت سخت شدن کار آن تقریباً است. 0.45-0.55 در مقایسه با 0.15-0.25 برای سیم طناب پرلیت این به این معنی است که کاهش شکاف قالب نیروهای غلتشی قابل ملاحظه‌ای بالاتری برای طناب فولادی ضد زنگ ایجاد می‌کند و خطر ترک خوردن سطح سیم در اثر کار سرد بیش از حد بیشتر است. در عمل، طناب فولادی ضد زنگ با نسبت‌های کاهش کمتری در هر پاس پردازش می‌شود - معمولاً کاهش قطر 3-5٪ به جای 5-8٪ برای طناب فولادی کربنی با قطر معادل استفاده می شود - و ممکن است نیاز به یک مرحله بازپخت بین گذری برای سازه های به شدت فشرده داشته باشد تا قبل از پردازش بیشتر، شکل پذیری بازیابی شود.

Q3: فرآیند نورد طناب سیم چگونه بر تعادل گشتاور طناب و رفتار چرخش تأثیر می گذارد؟

A3: فرآیند غلتش می تواند بر تعادل گشتاور طناب تأثیر بگذارد، اگر به دقت کنترل نشود، عمدتاً از طریق دو مکانیسم. اول، ازدیاد طول محوری طناب در طول تراکم - به طور معمول 0.3-1.2٪ - طول لایه گذاری موثر رشته های بیرونی را نسبت به هندسه رشته ای آنها تغییر می دهد. اگر این کشیدگی در تمام رشته‌های بیرونی یکنواخت نباشد (برای مثال، چون نیروی تراکم بین تمام قالب‌های نورد کاملاً متقارن نیست)، یک عدم تعادل گشتاور باقی‌مانده ایجاد می‌شود که باعث می‌شود طناب تحت بار بچرخد. ثانیاً، اگر دستگاه نورد دقیقاً با محور طناب تراز نباشد، می تواند یک لنگر خمشی یا پیچشی خالص ایجاد کند که زاویه مارپیچ رشته را تغییر می دهد. ماشین‌های نورد مدرن هر دو موضوع را از طریق هندسه قالب متقارن با نظارت بر نیروی فردی در هر غلتک، سیستم‌های تراز خط عبور دقیق و کنترل تنش حلقه بسته در هر دو طرف پرداخت و برداشت دستگاه برطرف می‌کنند. برای سازه های طناب مقاوم در برابر چرخش - که ذاتاً به عدم تعادل گشتاور حساس هستند - تقارن نیروی غلتشی باید در شروع هر دوره تولید با استفاده از ابزار اندازه گیری گشتاور کالیبره شده روی طناب تمام شده تأیید شود.

Q4: چه سازه های طناب برای پردازش از طریق دستگاه نورد طناب سیم مناسب نیستند؟

A4: در حالی که فرآیند نورد به طور گسترده برای اکثر سازه های طناب سیم قابل استفاده است، تنظیمات خاصی برای نورد مناسب نیستند و ممکن است با عبور از ماشین نورد آسیب ببینند. طناب با هسته های فیبر (FC یا SFC) برای نورد تمام طناب مشکل ساز هستند زیرا نیروی فشاری شعاعی اعمال شده توسط قالب های نورد می تواند هسته الیاف را خرد کرده و به طور دائم تغییر شکل دهد و توانایی آن در حمایت از رشته های داخلی تحت بار را کاهش دهد و عملکرد خستگی طناب را در کاربردهای خمشی کاهش دهد. طناب با سیم های بیرونی بسیار ظریف (قطر سیم کمتر از حدود 0.5 میلی متر) در معرض ترک خوردگی سطحی تحت تنش های تماس هرتزی بالا ایجاد شده در رابط دای-سیم، به ویژه در گریدهای فولادی با کربن بالا هستند. طناب با سازه های با پوشش پلاستیکی یا پر از پلیمر - مانند هسته‌های آغشته به پلاستیک یا سیم‌های بیرونی با پوشش پلیمری - به مواد قالب و درمان‌های سطحی خاصی نیاز دارند تا از چسبندگی یا نمره‌دهی لایه پلیمری جلوگیری شود. برای این ساختارها، قبل از آزمایشات تولید باید با سازنده ماشین نورد برای تایید سازگاری و شناسایی هر گونه تغییر قالب یا فرآیند مورد نیاز مشورت شود.

Q5: تنظیم صحیح شکاف قالب برای یک محصول طناب خاص در دستگاه نورد چگونه تعیین می شود؟

A5: تعیین شکاف قالب مناسب برای یک محصول طناب خاص نیاز به ترکیبی از محاسبات و اعتبار سنجی تجربی دارد. نقطه شروع محاسبه قطر پس از غلتک هدف از مشخصات محصول است - برای مثال، این معمولاً قطر اسمی منهای تحمل تراکم مشخص است. اسمی - 2٪ تا - 4٪ برای یک طناب استاندارد رشته فشرده. سپس شکاف قالب روی مقداری تنظیم می‌شود که این قطر را تولید می‌کند و پس از برداشتن نیروهای تماس قالب، پشت فنری الاستیک طناب را محاسبه می‌کند. Springback به طور معمول به 0.2-0.8 میلی متر برای قطر طناب در محدوده 20 تا 60 میلی متر، به این معنی که شکاف قالب باید تنظیم شود زیر قطر پس از غلتک هدف توسط مقدار بازگشت فنری . از آنجایی که برگشت فنری با ساخت طناب، درجه فولاد و سرعت خط متفاوت است، باید در طول راه اندازی با تنظیم شکاف قالب روی یک نقطه شروع محاسبه شده، اجرای طول کوتاه طناب آزمایش، اندازه گیری قطر واقعی پس از غلتک و تنظیم شکاف قالب بر اساس آن، به طور تجربی تعیین شود. این فرآیند تا زمانی تکرار می شود که قطر پس از غلتک به طور مداوم در محدوده تحمل هدف قرار گیرد. سپس تنظیم شکاف قالب تایید شده در رکورد تنظیم محصول خاص ثبت می‌شود و به عنوان نقطه شروع برای تمام دوره‌های تولید بعدی آن محصول استفاده می‌شود.

Q6: شایع ترین علل نقص سطح سیم طناب پردازش شده از طریق دستگاه نورد چیست و چگونه می توان از آنها جلوگیری کرد؟

A6: عیوب سطحی در سیم طناب نورد شده به چند دسته تقسیم می شوند که هر کدام علت و استراتژی پیشگیری مشخصی دارند. امتیازات طولی - شیارهای موازی که در امتداد محور طناب قرار دارند - معمولاً توسط خرده‌هایی (تراشه‌های سیم، مقیاس یا روان‌کننده سخت شده) ایجاد می‌شوند که بین سطح قالب و طناب به دام افتاده‌اند. برای پیشگیری نیاز به تمیز کردن منظم گلوگاه قالب و سطح طناب ورودی و نصب یک برف پاک کن طناب قبل از قالب های نورد دارد. ترک های سطحی عرضی روی سیم‌های منفرد ناشی از فشار بیش از حد تماس قالب است که معمولاً ناشی از کوچک کردن شکاف قالب، استفاده از قالب فرسوده با مشخصات سوراخ نامنظم، یا طناب پردازشی با شکل‌پذیری ورودی ناکافی است - برای مثال، طناب‌هایی که به اشتباه آنیل شده‌اند یا بیش از حد مجاز و بدون کاهش بین پاس‌های مجاز کشیده شده‌اند. پیشگیری نیاز به کنترل دقیق شکاف قالب، بازرسی و جایگزینی منظم قالب و تأیید اینکه ویژگی‌های سیم ورودی قبل از نورد با مشخصات شکل‌پذیری مطابقت دارد. پرداخت سطحی ناهموار - جایی که برخی از رشته های بیرونی به خوبی فشرده شده اند در حالی که برخی دیگر تغییر شکل کمتری نشان می دهند - نشان دهنده یک مشکل تراز قالب یا تعادل نیرو است. این با بررسی و تنظیم تقارن مکانیسم بسته شدن قالب و تأیید نیروی خروجی برابر از همه غلتک‌ها با استفاده از لودسل یا مبدل‌های فشار نصب شده روی هر محرک قالب اصلاح می‌شود.