چگونه سیستم هیدرولیک در دستگاه شکل دهی صفحه کاغذی فشار و کیفیت محصول را تضمین می کند؟

چگونه سیستم هیدرولیک در دستگاه شکل دهی صفحه کاغذی فشار و کیفیت محصول را تضمین می کند؟
تحت پس زمینه افزایش تقاضای مواد بسته بندی حفاظت از محیط زیست، سیستم هیدرولیک دستگاه مقوا به عنوان تجهیزات هسته ای ظروف غذاخوری کاغذی یکبار مصرف، مستقیماً بر کیفیت قالب گیری محصول و راندمان تولید تأثیر می گذارد. برایدستگاه تشکیل صفحه کاغذ هیدرولیک، این مقاله چگونگی اطمینان از ثبات فشار و کیفیت محصول در این سیستم ها را از چهار جنبه مورد بحث قرار می دهد: اصل کار، مکانیسم های کنترل فشار، بهینه سازی اجزای کلیدی و اقدامات تضمین کیفیت.

1. اصول کار و مکانیسم های انتقال فشار سیستم های هیدرولیک
سیستم هیدرولیک دستگاه قالب‌گیری صفحه کاغذ مطابق قانون پاسکال عمل می‌کند و انرژی مکانیکی را از طریق یک پمپ هیدرولیک به انرژی هیدرولیک تبدیل می‌کند، که سپس سیلندر هیدرولیک را به حرکت در می‌آورد تا آن انرژی را به نیروی مکانیکی برای عملیات‌های قالب مانند مکش، فشار دادن و جدا کردن خمیر کاغذ تبدیل کند. در یکدستگاه تشکیل صفحه کاغذ هیدرولیکاجزای اصلی شامل واحدهای قدرت (پمپ‌های هیدرولیک)، محرک‌ها (سیلندرهای هیدرولیک)، واحدهای کنترل (شیرهای فشار و شیرهای جهت)، واحدهای کمکی (مخزن‌های روغن، فیلترها) و رسانه‌های کاری (سیالات هیدرولیک) هستند.
در مرحله پرس، پمپ هیدرولیک روغن با فشار بالا تولید می کند. همچنین جریان و فشار را بسیار دقیق کنترل می کند. این کار را با دریچه‌های پروپورشنال یا شیرهای سروو انجام می‌دهد. این باعث می شود پیستون در سیلندر هیدرولیک با سرعت تعیین شده به سمت پایین حرکت کند. سپس پیستون فشار روغن را به طور یکنواخت به سطح قالب می فرستد. این باعث می‌شود که الیاف به هم بچسبند و به طور یکنواخت در داخل قالب مشبک خشک شوند. پایداری فشار به ویژگی‌های خروجی پمپ هیدرولیک، دقت پاسخ شیر و کنترل تمیزی/ویسکوزیته روغن بستگی دارد.

2. مکانیسم های کنترل فشار: تنظیم چند سطحی و جبران پویا

2.1 الکترو-فناوری کنترل یکپارچه هیدرولیک
ماشین‌های قالب‌گیری ورق کاغذی مدرن عمدتاً از کنترل الکترو{0}هیدرولیک استفاده می‌کنند. این روش قطعات الکتریکی را با قطعات هیدرولیک ترکیب می‌کند. قطعات الکتریکی سنسور فشار و یک کنترلر PLC هستند. قطعات هیدرولیک دریچه های نسبی یا سروو شیر هستند. این قطعات با هم کار می کنند تا یک سیستم حلقه بسته ایجاد کنند که فشار را کنترل می کند. به عنوان مثال، در هنگام مهر زنی، سنسورهای فشار همیشه فشار روی سطح قالب را تماشا می کنند.
آنها این داده ها را برای کنترلرهای PLC ارسال می کنند. سپس کنترلر نحوه باز شدن شیر را به خودی خود تغییر می دهد. با توجه به مجموعه پارامترها انجام می شود. به این ترتیب فشار دقیق است. دقت در ±0.1MPa است. این پاسخ سریع در میلی ثانیه اتفاق می افتد. به همین دلیل، تاب خوردگی محصول یا ضخامت ناهموار ناشی از تغییرات فشار بسیار کمتر است.

2.2 طراحی تعمیر و نگهداری فشار و جبران
شیرهای چک هیدرولیک و آکومولاتور برای جلوگیری از پوسیدگی فشار در طول فرآیند پرس استفاده می شود. هنگامی که سیلندر هیدرولیک به فشار مورد نظر می رسد، شیر بازرسی بسته می شود تا از بازگشت روغن جلوگیری کند، در حالی که آکومولاتور روغن را در فشار بالا ذخیره می کند تا در صورت نشتی یا کاهش فشار، به طور خودکار جبران شود. آزمایش‌ها نشان می‌دهند که فشار طراحی در ± 0.05 مگاپاسکال در مرحله تعمیر و نگهداری پایدار است، که چگالی یکنواخت مقوا را تضمین می‌کند.

2.3 تنظیم فشار چند مرحله ای
این سیستم از سفارشی سازی تنظیمات فشار در اندازه های مختلف صفحه پشتیبانی می کند. به عنوان مثال، صفحات کوچک با عرض 150 میلی متر یا کمتر به فشار 8 تا 10 مگاپاسکال نیاز دارند. صفحات بزرگ با عرض 200 میلی متر یا بیشتر به فشار 12 تا 15 مگاپاسکال نیاز دارند. اپراتورها می توانند به سرعت بین بسیاری از تنظیمات فشار ذخیره شده در برنامه PLC جابجا شوند. با این کار اشتباهات ناشی از تنظیمات دستی خلاص می شود. همچنین تولید را انعطاف پذیرتر می کند.

3. بهینه سازی بهینه سازی اجزای کلیدی: بهبود قابلیت اطمینان و عمر سیستم

3.1 پمپ‌ها و شیرهای هیدرولیک دقیق{{1}
پمپ های هیدرولیک "قلب" سیستم هستند. تجهیزات مدرن از-پمپ‌های پره‌ای کم‌صدا (برای ماشین‌های کوچک و متوسط-) یا-پمپ‌های پیستونی فشار بالا (برای ماشین‌های بزرگ) استفاده می‌کنند. جریان پمپ های پره ای یکنواخت است، حداقل ضربان فشار حداقل است (کمتر یا مساوی 0.5MPa)، فشار پمپ های پیستونی تا 35MPa است. سوپاپ هایی با فرکانس پاسخ بیش از 200 هرتز می توانند به سرعت فشار را ردیابی کنند و در عین حال بیش از حد و تأخیر را کاهش دهند.

3.2 سیلندرهای هیدرولیک مقاوم در برابر سایش و فناوری آب بندی
میله‌های سیلندر دارای روکش کروم (سختی HRC60+) در ترکیب با استوانه‌های فولادی آلیاژی بالا-است و می‌توانند بیش از 100000 چرخه روزانه را بدون اعوجاج تحمل کنند. مهر و موم های کامپوزیتی پلی تترافلوئورواتیلن (PTFE) مقاوم در برابر سایش و پیری هستند و عمر مفید آنها بیش از 2 سال است و در عین حال نشت داخلی را به حداقل می رساند و ثبات فشار را حفظ می کند.

3.3 مواد غذایی-روغن هیدرولیک درجه و کنترل تمیزی
برای رعایت مقررات ایمنی مواد غذایی، این سیستم از روغن هیدرولیک دارای گواهی H1-استفاده می‌کند. به این ترتیب، حتی اگر یک نشتی کوچک وجود داشته باشد، می توان از آلودگی جلوگیری کرد. این سیستم همچنین روغن را بسیار تمیز نگه می دارد (NAS 10 یا بالاتر). از فیلترهای چند مرحله ای با دقت 5-10 میکرون استفاده می کند. این فیلترها آلودگی را فیلتر می کنند. این از فرسودگی یا گرفتگی قطعات جلوگیری می کند.

4. اقدامات تضمین کیفیت: نظارت کامل بر فرآیند و نگهداری پیشگیرانه

4.1 مانیتورینگ فشار زمان واقعی و زنگ هشدار

سنسورهای فشار روی نقطه کلیدی قالب نصب می شوند. آنها در حال جمع آوری داده ها بوده اند. آنها این داده ها را به پلتفرم های نظارتی ارسال می کنند. هنگامی که فشار بیش از 10% از حد تعیین شده فراتر رفت، سیستم زنگ هشدار را به صدا در می آورد. همچنین خاموش می شود. این کار محصولات بد یا آسیب به تجهیزات را متوقف می‌کند. یک تولیدکننده با اجرای نظارت بر فشار مبتنی بر اینترنت اشیا، نرخ عیب را از 3 درصد به 0.5 درصد کاهش داد.

4.2 هم{1}}کنترل دما و فشار قالب
کیفیت محصول به فشار و دمای قالب بستگی دارد. این سیستم یک ماژول کنترل حرارت را با یک الگوریتم PID ترکیب می کند تا دمای صفحه گرمایش (180{4}}220 درجه) را با کنترل فشار تنظیم کند. به عنوان مثال، انجماد اولیه (180 درجه) باعث کم آبی اولیه می شود و به دنبال آن پرس فشار بالا (220 مگاپاسکال) در دمای بالا (220 درجه سانتیگراد) برای اطمینان از همجوشی فیبر و ثبات اندازه.

4.3 نگهداری پیشگیرانه و مدیریت چرخه عمر قطعات
یک سیستم مدیریت چرخه عمر استفاده از اجزای کلیدی را ردیابی می کند و برای جایگزینی اجزای فرسوده مانند فیلترها و مهر و موم ها ترتیبی می دهد. فیلترها هر 500 ساعت یکبار تعویض می شوند، روغن هر 2000 ساعت یکبار تعویض می شود و مخازن آب هر 2000 ساعت یکبار تمیز می شوند تا از مشکلات مربوط به آلودگی جلوگیری شود. سنسورهای لرزش می توانند سلامت پمپ و موتور را کنترل کنند، تعمیر و نگهداری پیش بینی شده را انجام دهند و زمان خرابی را از 4 ساعت به کمتر از 1 ساعت کاهش دهند.

V. روند تکامل فناوری: هوش و پایداری

5.1 AI{1}}کنترل تطبیقی ​​محور
الگوریتم های یادگیری ماشینی به سیستم اجازه می دهند تنظیمات فشار را به تنهایی تغییر دهد. این بر اساس رطوبت و تراکم فیبر خمیر است. برای خمیر کاغذ با رطوبت{2}بالا، سیستم امکان ذخیره سازی طولانی تری (از 5 تا 8 ثانیه) را فراهم می کند. همچنین استرس را افزایش می دهد (از 12MPa به 14MPa). این تضمین می کند که آب به طور کامل بدون اعوجاج محصول حذف می شود.

5.2 بازیابی انرژی و طراحی سبز
هنگامی که سیلندر عقب می‌کشد، ترمز احیاکننده انرژی جنبشی را به الکتریسیته تبدیل می‌کند. این الکتریسیته در ابرخازن ها ذخیره می شود و برای استارت آپ های آینده استفاده می شود. این مصرف انرژی را بین 15 تا 20 درصد کاهش می دهد. این با اهداف تولید سبز مطابقت دارد.

5.3 مدولارسازی و تغییرات سریع
سیستم های هیدرولیک مدولار دارای اتصالات استاندارد هستند. این امکان تغییر سریع قالب را فراهم می کند (زمان تنظیم از 4 ساعت به 30 دقیقه کاهش می یابد). همچنین امکان تغییرات سریع در تنظیمات را فراهم می کند. این به رفع نیاز به ساخت بسیاری از محصولات مختلف در دسته های کوچک کمک می کند.

نتیجه گیری:
سیستم هیدرولیک مقوایی از کنترل الکترو{0}هیدرولیک، کنترل فشار چند مرحله‌ای، قطعات بهتر استفاده می‌کند، هر مرحله دارای بررسی کیفیت است. به این دلایل،دستگاه تشکیل صفحه کاغذ هیدرولیکثبات فشار خوبی دارد. همچنین کیفیت محصول را تضمین می کند. با پیشرفت های جدید در کنترل هوشمند و تولید سبز، سیستم های آینده دقیق تر، انرژی کارآمدتر و انعطاف پذیرتر خواهند بود. این کمک فنی قوی‌تری به صنعت بسته‌بندی سازگار با محیط زیست-می‌دهد.