Mis on paberist joogikõrte valmistamise masina eluiga?

Põhu tootmisseadmetesse investeerimine hõlmab enamat kui ostuhind. Märkimisväärsem arv on see, mitu aastat - ja mitu meetrit põhutoru - masin usaldusväärselt toodab, enne kui selle väljundkvaliteet halveneb või selle tööshoidmise kulud ületavad asendamise kulu. See arv ei ole fikseeritud: see sõltub masina ehituskvaliteedist, tööintensiivsusest, hooldusdistsipliinist ning liimi- ja paberitolmu keemilisest keskkonnast, milles masin igapäevaselt töötab. Selles artiklis käsitletakse tehnilisi tegureid, mis määravad a kasuliku kasutuseaPaberist joogikõrte valmistamise masin, rikkerežiimid, mis lühendavad eluiga, hooldustavad, mis seda pikendavad, ja otsustusraamistik, et teada saada, millal asendamine on ratsionaalsem valik.

1. Mida "eluiga" selle masinakategooria jaoks tegelikult tähendab

Tööstusmasinate eluiga on kasulik jagada kolmeks erinevaks mõisteks:

Mehaanilise disaini eluiga- kestus, mille jooksul konstruktsiooniraam, valandid ja peamised ajamikomponendid on konstrueeritud nii, et need püsiksid nimikoormuse tingimustes ilma väsimustõrketeta.

Komponentide asendamise eluiga- kuluvate või tugevalt{1}}kuluvate osade (laagrid, südamikud, lõiketerad, pingutusrullid, rihmad) vajalike asendamiste vaheline intervall.

Ökonoomne kasutusiga- periood, mille jooksul kogu omamise kulu (kasutuskulu + hooldus + seisakukaod) jääb alla asendusüksuse aastahinna.

aPaberist joogikõrte valmistamise masinpidevas kahes{0}vahetuses tootmises (ligikaudu 6000–7000 töötundi aastas) on hästi ehitatud masina mehaanilise konstruktsiooni kasutusiga tavaliselt 10–15 aastat. Komponentide vahetamise intervalle mõõdetakse olenevalt osast kuudes kuni mõne aastani. Ökonoomne kasutusiga võib olla lühem või pikem kui mehaanilise konstruktsiooni eluiga, olenevalt sellest, kuidas tehnoloogia muutub ja milline näeb masina OEE (Overall Equipment Effectiveness) kõver välja selle hilisematel aastatel.

2. Suurimad-kuluvad komponendid ja nende eeldatavad intervallid

Masina eluea mõistmine algab selle kõige sagedamini vahetatavatest komponentidest.

2.1 Mähistoru

Torn on terasest või karastatud{0}}kroomvarras, mille ümber pabeririba on pidevalt spiraalselt-keeratud, et moodustada põhutoru. Selle pind kogeb pidevat abrasiivset kontakti paberikiust ja kuivanud liimijääkidest. Tüüpilistes töötingimustes - toru välisläbimõõt vahemikus 6–12 mm, pabeririba kiirused 50–100 m/min - pinna kulumiskiirused põhjustavad mõõdetava läbimõõdu vähenemise, mis mõjutab toru seina kontsentrilisust. Enamik operaatoreid kavandab torni vahetamise või{11}}lihvimise 6–18-kuulise tsükliga, olenevalt paberi abrasiivsusest ja sellest, kas paber sisaldab kaltsiumkarbonaadi täiteainet (mis kiirendab torni kulumist).

2.2 Veerelaagrid (ISO 281 raamistik)

Peaveovõlli laagrid, pingutusrullisõlmed ja vormimisjaam on analüütiliselt kõige prognoositavamad kulumiskomponendid. ISO 281 standard määratleb L10 eluea - töötundide arvu, mille jooksul 10% antud laagripopulatsioonist on kogenud koormuse ja kiiruse tingimustes väsimuse lõhenemist. Paberikõrre kerimismasinatele tüüpiliste mõõdukate võlli pöörlemiskiiruste (100–500 p/min) korral suudavad õigesti valitud süva{8}kuullaagrid või silindrilised rull-laagrid saavutada L10 väärtused 20 000–50 000 tundi projekteeritud -nimikoormusel.

Praktikas ei reguleeri põhumasina laagrite tegelik eluiga sageli mitte kontakti väsimus, vaid seesaastumise ebaõnnestumine- paberitolmu ja kleepuvat aerosooli tungivad laagritihendid. Nii ISO 11171 kui ka toidusektori masinate hoolduse empiirilised andmed näitavad, et tolmuga saastumine võib positiivse huule- või labürinttihendi puudumisel vähendada laagrite tegelikku eluiga 30–50%-ni kataloogi L10 väärtustest. Hästi{10}}määratletud masin kasutab suletud või varjestatud laagreid, mille määrimisintervall on 500–1000 tundi; Ebapiisava tihendusega masin võib vajada laagreid vahetada iga 6–12 kuu tagant, mitte iga 3–5 aasta tagant.

2.3 Lõiketerad

Lendavad{0}}katkestusüksused kasutavad pideva toru kõrrepikkuse lõikamiseks kas pöörlevaid kettalabasid või võnkuvaid giljotiinilabasid. Tera geomeetria kontrollib otseselt lõike-otsa kvaliteeti - kulunud tera tekitab kokkusurutud või kulunud toruotsad, mis ei suuda kosmeetilist kontrolli. Ühekihilise jõupaberikõrre (60–120 gsm, 3–5 kihti) puhul langeb tera teravus tavaliselt 4–8 nädala jooksul kahes vahetuses 4–8 nädala jooksul, mistõttu tera pöörlemine või asendamine on pigem rutiinne igakuine hooldusüksus kui konstruktsiooni eluiga määrav tegur.{13}}

2.4 Pingutusrullid ja vormimisjuhikud

Polüuretaankattega-või kummist-hülsiga pingutusrullikud säilitavad kerimise ajal pabeririba pinge. Kontaktpind vananeb liimi keemilise rünnaku (vee-põhiste tärklise või PVOH liimide pH on 4–8), mehaanilise surveväsimuse ja kuivatussektsiooni termilise tsükli tõttu. Elastomeeri pinna kõvaduse suurenemine (Shore A triiv 5–15 punkti) näitab vanusega seotud haarde konsistentsi vähenemist. Rulli vahetamine on tavaliselt vajalik iga 2–4 ​​aasta järel, olenevalt liimi keemilisest agressiivsusest ja töötemperatuurist.

3. Kuidas töötingimused vananemist kiirendavad või aeglustavad

Kolm keskkonnategurit mõjutavad masina eluiga ebaproportsionaalselt:

Liimi tüüp ja pealekandmise konsistents.Veepõhised-toidu-kontaktliimid - dekstriin, modifitseeritud tärklis, PVOH - on keemiliselt leebed, kuid nende aerosool ja tilguvad jäätmed loovad liimimisjaama lähedal katmata pehmele terasest pindadele söövitava mikrokeskkonna. Roostevabast terasest või epoksiidkattega-kontakttsooni-komponentidega masinad (kooskõlas EHEDG hügieenilise disaini põhimõtetega ja ISO 14159 masinate hügieeninõuetega) vananevad selles tsoonis oluliselt aeglasemalt kui paljast pehmest{8}}terasest konstruktsiooniga masinad. Liimimisjaama ala roostesabade tekkimine on klassikaline enneaegne{10}}eluea{11}lõpu rike.

Paberi niiskusesisaldus ja tolm.ISO 186 määrab kindlaks paberi standardse proovivõtu ja niiskuse testimise protokolli; õlg-klassi jõupaberit konditsioneeritakse tavaliselt 4–8% niiskusega. Selle vahemiku tipptasemel (või niiskes keskkonnas) töödeldud paber kannab torni ja mähise juhtpindadele täiendavat niiskust, kiirendades korrosiooni. Paberitolm - peentselluloosi ja mineraalse täiteaine segu - on väga abrasiivne ja elektriliselt isoleeriv, muutes selle problemaatiliseks nii mehaanilise kulumise kui ka elektrikilbi komponentide (ajamimuundurid, PLC I/O-kaardid) puhul, mis nõuavad puhast-õhukeskkonda.

Töövahetuse intensiivsus.Kolm vahetust päevas nimikiirusel töötav masin kogub töötunde ligikaudu 50% kiiremini kui kahes{1}}vahetuses töötamine. Kuna enamik kulumismehhanisme on tsükli-loendus-põhine, mitte kalendri-põhine, tihendab kolme-vahetusega tootmine mehaanilist eluea kalendrit vastavalt. Masin, mille projekteeritud kasutusiga on 10-aastat kahe-vahetuse korral, võib kolmes vahetuses kasutamise korral jõuda samasse mehaanilisse olekusse 6–7 aastaga.

4. Hooldustavad, mis pikendavad märkimisväärselt eluiga

Selle klassi seadmete ennetavad hooldusgraafikud järgivad tavaliselt mitmetasandilist intervallistruktuuri. Tuginedes avaldatud juhistele tselluloosi{1}}ja-paberimasinate hoolduskirjandusest ning üldistest tööstusseadmete haldusraamistikest (SMRP parimate tavade mõõdikud, IEC 60300-3-14 hoolduse ja töökindluse kohta):

Operaatorid, kes seda ajakava järjepidevalt täidavad, teatavad, et aPaberist joogikõrte valmistamise masinsaavutab oma projekteeritud eluea ülemmäära 12–15 aastat, ilma et oleks vaja suuri konstruktsioonikomponente välja vahetada. Need, kes töötavad reaktiivselt - asendades ainult tõrke korral -, kogevad tavaliselt esimesi suuremaid seisakuid 4–6 aasta pärast ja seisavad silmitsi komponentide kaskaadtõrgetega, kuna kulunud komponendid koormavad külgnevaid osi ebatavaliselt.

5. Kesk-ea kapitaalremondi otsus

Umbes 7–10 aasta vanuselt jõuab enamik selle kategooria installatsioone pöördepunkti. Laagrite kumulatiivne kulumine, südamiku lagunemine ja kontrolleri vananemine (kümmekond aastat varasematel PLC-programmidel ja servoajamitel ei pruugi tarneahelast saadaolevaid varuosi) lähenevad. Selles etapis seisavad operaatorid struktureeritud valiku ees:

Variant A: kapitaalremont.Asendage kõik laagrid, südamik, rullid, terad, kulumisjuhikud ja juhtimissüsteem. Maksumus on tavaliselt 25–45% uue masina ostuhinnast. See taastab masina peaaegu-disainliku jõudluse ja pikendab kasutusiga 5–8 aasta võrra.

Variant B: asendamine.Uus masin sisaldab tehnilisi täiustusi, mis ei olnud algse ostmise ajal saadaval, - suuremat väljundkiirust (mõne praeguse-põlvkonna suure-kiirusega seadmed ulatuvad 100–120 m/min versus kümnendi tagune 50–70 m/min), täiustatud servointegratsiooni, paremat liimisüsteemi, sageli väiksemat energiatarbimist ühe meetri kohta.

Ratsionaalne valik tehakse kindlaks, võrreldes iga stsenaariumi korral tasandatud kulu põhutoodangu ühiku kohta. Kui remonditud masina tootmismaht ja OEE ei suuda vastata uue seadme majanduslikule väljundile, muutub väljavahetamine rahaliselt põhjendatuks juba enne mehaanilise tööea ammendumist. IAS 16 (rahvusvaheline materiaalse põhivara raamatupidamisstandard) esitab selle analüüsi arvestusraamistiku - see määratleb kasuliku eluea perioodina, mille jooksul vara eeldatavasti on majanduslikult kasutatav, mis ei pruugi olla samaaegne selle füüsilise elueaga.

6. Märgid, mis näitavad, et masina eluiga on lõppemas

Pärast lihtsat vanust annavad konkreetsed töösümptomid märku, et seadmed on lähenemas oma majanduslikule-e{1}}eale:

Lõikamise{0}lõpu tagasilükkamise määra suurendaminevaatamata korrapärasele tera vahetamisele - näitab südamiku läbijooksu või juhtkanali kulumist, mis ületab taastatava tolerantsi

Liimi pealekandmise ebaühtlusdelaminatsioonidefektide põhjustamine - näitab pumba kulumist või klapitihendi halvenemist, mida ei saa parameetrite reguleerimisega kompenseerida

Ajami temperatuuri tõusnimikiirusel - viitab laagri eelkoormuse kadumisele või sisemise hõõrdumise suurenemisele kulumise akumuleerumisest

Planeerimata seisakute sagedus ületab 5% kavandatud tootmisajast- laialdaselt tsiteeritud lävi (SMRP mõõdik 2.1.1), millest kõrgemal reaktiivhoolduskulud tavaliselt ületavad jätkuva töö ökonoomika

Juhtsüsteemi varuosade puudumine- enam kui 12–15 aasta vanuste masinate pärand-PLC-kaarte ja HMI-paneele ei tohi enam toota, muutes ühe elektroonilise rikke tõhusaks lõppsündmuseks

7. Kokkuvõte

Hästi{0}}hoitudPaberist joogikõrte valmistamise masinmõõduka-intensiivsusega teenuses võib saavutada 12–15 aastat tootlikku tööd. Piiravad tegurid ei ole masina raam või valandid -, mis on tavaliselt üle-konstrueeritud nende koormuste jaoks -, vaid kulu- ja pool-tarbitavad komponendid: laagrid, südamikud, rullid, labad ja liimsüsteemi tihendid. Tolmu saastumine, liimijääkide korrosioon ja juhtimissüsteemi vananemine on kolm tõrketeed, mis kõige usaldusväärsemalt lühendavad eluiga enne konstruktsiooniprojekti eluea saavutamist. Operaator, kes järgib distsiplineeritud ennetava hoolduse ajakava, määrab masinad, mis on korralikult tihendatud paberitolmu sissetungimise vastu, ja kavandab 8.–10. aasta jooksul kesk-juhtimissüsteemi uuendamist, saavutab järjekindlalt elueavahemiku ülemise piiri.

Viited

ISO.ISO 281:2007 - veerelaagrid: dünaamilised koormusnormid ja kasutusiga. Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon.

ISO.ISO 11171:2020 - Hüdraulikavedeliku võimsus: vedelike automaatsete osakeste loendurite kalibreerimine(laagrikeskkonna hindamisel kohaldatavad saastumise klassifitseerimise põhimõtted).

ISO.ISO 186:2002 - Paber ja papp: proovide võtmine keskmise kvaliteedi määramiseks. Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon.

ISO.ISO 14159:2002 - Masinate ohutus: masinate projekteerimise hügieeninõuded. Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon.

EHEDG.EHEDG dokument. 8: hügieeniseadmete projekteerimise kriteeriumid, 2. trükk. Euroopa hügieenitehnika ja disaini rühm.

IEC.IEC 60300-3-14:2004 - Töökindluse haldus: hooldus ja hooldustugi. Rahvusvaheline elektrotehnikakomisjon.

SMRP.SMRP parimate tavade mõõdikud, 5. trükk. Hooldus- ja töökindlusprofessionaalide selts (mõõdik 2.1.1: hoolduskulu protsendina asendusvara väärtusest).

IASB.IAS 16 - Materiaalne põhivara. Rahvusvaheline Raamatupidamisstandardite Nõukogu (kasuliku eluea määratlus ja jääkväärtuse hindamine).

TAPPI.T 412 - Niiskus paberimassis, paberis ja papis. TAPPI Press, praegune väljaanne.

CEN.EN ISO 4287:1998 - Geomeetrilised toote spetsifikatsioonid: pinna tekstuur - profiilimeetod(rakendub torni pinna kulumise mõõtmiseks).