Kaynak Konumlayıcınız Aşırı Yüklü mü? İşaretler, Kök Sebep & Sonra Ne Yapmalı

Kaynak konumlayıcı aşırı yükü, bir iş parçasının ağırlığı veya merkez dışı torku, makinenin motorunun, dişlilerinin ve yataklarının taşımak üzere üretildiğini aştığında meydana gelen şeydir. Bunun teşhisi, konumlayıcıların genellikle yüksek sesle ve önceden haber vererek kırılmadığı bilinciyle yapılır. Bunun yerine, bir kaynak konumlayıcısı tipik olarak “hasta” hareket etmeye başlayacaktır — yavaş bir hareket, aşırı ısınmış bir motor, başıboş akımdan çukurlu bir yatak — ve bir arıza meydana geldiğinde semptomlar genellikle haftalar boyunca birikmektedir. Bu sorun belirtileri bir makinenin stiline veya kaynak türüne özgü değildir; ister tezgah üstü kaynak konumlayıcısı, ister döner kaynak konumlayıcısı, kaynak rotatörü veya mesnet-kuyruk kurulumu olsun, ister MIG, TIG, çubuk veya su altı ark kaynağı ile beslensin, fizik aynıdır ve ekipmanın yepyeni veya kullanılmış bir kaynak konumlayıcısı olup olmadığı önemli değildir. Aşırı yük oluşturan şeyleri, arızadan önce izlenmesi gereken altı semptomu, çoğu operatörün kaçırdığı elektrik arızası modunu ve aşırı yüklenmiş bir kaynak konumlayıcıyı ne zaman tamir edebileceğinizi ve tamir edemeyeceğinizi açıklayacağız.

Aslında Aşırı Yük Olarak Sayılan Şey

Aşırı yükleme, tartınızdaki öğenin ne kadar ağır olduğunun bir fonksiyonu değil, aktarma organlarına ne kadar tork yerleştirdiğinin bir fonksiyonudur. İçinde “Otomatik Kaynak için Konumlandırıcı Mekanizmalarının Analizi ve Tasarımı”, 2022“de MIT'de yürütülen bir makine mühendisliği tezi olan araştırmacılar, konumlandırıcı milin yataklarına uygulanan fiziksel gerilimlerin, yalnızca ağırlığıyla değil, bir parçanın ağırlığıyla ve mil eksenine olan mesafesiyle nasıl ilişkili olduğunu ayrıntılarıyla anlatıyor. Çalışmaya göre, ”Nominal motor tork kapasitesi, milin yük kapasitesiyle doğrudan ilişkilidir.” Bir isim plakasında bulunan her kapasite derecesi, parçanın ağırlık merkezinin belirli bir noktada olduğunu varsayar ve bu noktadan sapma, ölçekteki okuma değişmese bile makinede farklı gerçek dünya kuvvetleri ile sonuçlanır. International Journal of Engineering Research and Development (IJERD) tarafından hazırlanan bir başka hakemli makale, küçük bir tahrik kullanarak bu matematiksel ilişkinin tam, uçtan uca bir örneğini sağlar: belirli bir yatak için belirli statik ve dinamik yük kapasitelerini idare etmek üzere tasarlanmış 1:5 dişli redüksiyonuyla 6.000 RPM'de tahrik edilen bir 60W motor – boyuttan bağımsız olarak tork taşıyan yük zincirini çalıştıran tam olarak aynı mekanik prensip.

Ticaret dergisi The Fabricator, bir FMA yayını, matematiği net bir örnekle ortaya koyuyor. 50 lb.'lik bir kaynak yerleştirdiğinizi hayal edin. yatay konumda konumlandırma tablosunun yüzeyinden 3 inç uzağa; bu 12,5 feet-pound'luk bir tork uygular. Aynı 50 lb.'yi 6 inç uzağa hareket ettirin ve tam olarak aynı ağırlığı kullanmanıza rağmen torku 25 feet-pound'a iki katına çıkarın. Bu prensip, bir kaynak konumlayıcının masanın üzerinde ortalandığında belirli bir ağırlığı güvenli bir şekilde destekleyebilmesinin, ancak çok daha hafif ancak daha garip bir şekilde yerleştirilmiş bir iş parçasıyla aşırı yüklenebilmesinin nedenidir.

Dikey kapasite gerçekten yatay kapasitenin yarısı mıdır?

Dikey de-derecelendirme makine boyutlandırmasında en sık görülen hatadır.Bir konumlayıcının masasının maruz kalabileceği sürekli dönüşü göz önünde bulundurursanız - endüstriyel modellerde tipik olarak 0° ila 135° arasında değişir - hatta statik bir parça, masa eğim açısı arttıkça sürekli olarak kaldıraçlıdır ve 0° 'den uzaklaştıkça makineye artan sarkan yük torku yerleştirir.

Kapasitenin mutlak olmadığı bir diğer husus da konuma bağımlılığıdır. Koike'nin kendi boyutlandırma yönergeleri bile bir konumlayıcının yalnızca yükün Yerçekimi Merkezi (CG) masa yüzeyinden 12 inç veya daha az olduğunda 40.000 lb olarak derecelendirildiğini söylüyor. Bu CG'yi bir veya iki inç daha uzağa taşıyın ve 40.000 lb derecesi artık geçerli değil. Üretici kapasite çizelgeleri arasında ortak bir özelliktir; Gullco'nun CG'den 3 inçte 150 lbs olarak derecelendirilen GP-200/GPP-200 konumlandırıcısı, 12 inçte önemsiz bir 37,5 lbs'ye düşer – bu, yalnızca konumlandırmadan kapasite farkının dört katıdır. Bir parçanın “uyduğunu” varsaymadan önce her zaman hem yatay hem de dikey derecelendirmeleri doğrulayın”

6 Uyarı Pozisyonerinizin Aşırı Yüklendiğini İşaretler

Gerçek bir aşırı yük genellikle ilk ağır parçadaki bir makineyi öldürmez; birikimlidir ve aktarma organları herhangi bir kritik bileşen arızalanmadan çok önce net uyarı işaretleri gönderecektir. Tablo saat 12 ve 6'yı geçerken hız değişir Fabrikatörün tezgah üstü konumlandırıcı kılavuzu dengesiz veya sarkan bir yükün erken, yakalanması kolay bir semptomu olarak Aşağıdaki grafik - 6 Sinyalli Aşırı Yük Triyajı - ilk önce en düşük maliyetle muayene semptomlarını ele alan saha dostu bir kontrol dizisi sağlar.

Listedeki son işaret varsayımsal değil.Bir Pratik Makinist forum üyesinin anlattığı gibi, yaklaşık 20 dakika boyunca dükkanının rotatöründe paslanmaz bağlantı parçaları kaynakladıktan sonra, yanan bir plastik kokusu fark etti ve DC hız kontrolü için güç kablosunun kelimenin tam anlamıyla içeriden eriyip gittiğini gördü, çünkü kaynak topraklama kablosu iş parçasına hiç bağlanmamıştı.Zemini iş parçasına yeniden bağlamak sorunu hemen çözdü, rotatörün kendisine zarar vermeden Bu önemli ayrım -elektrik arızası ve mekanik aşırı yük - bir sonraki bölümün odak noktasıdır.

Gizli Arıza Yolu: Aşırı Yük Akımı Rulmanlara Nasıl Zarar Verir

Aşırı yüke ilişkin en yaygın yanılgı, bunun yalnızca bir “ağırlık” sorunu olduğudur. Yükün kütlesiyle kesinlikle hiçbir ilgisi olmayan, daha az belirgin ve sinsi bir aşırı yük yolu vardır: kaynak akımının uygun bir zemin yerine konumlayıcı yataklar boyunca yolunu bulması. Bu olguya karşı üç bağımsız ekipman üreticisi (Gullco, Westworld ve Baileigh) tarafından operatör kılavuzlarında uyarılmaktadır. Gullco, teknik kılavuzunda açıkça “Zayıf bir kaynak topraklama devresi, kaynak zemininin konumlayıcıdan geçmesine neden olarak motor kontrolüne, kablolara, tahrik sistemine ve ana mil yataklarına zarar verecektir.” Benzer şekilde Westworld'ün VP3 kılavuzu, “Bu bağlantı yapılmazsa kaynak akımı masa düzeneğinin merkezinden topraklanacak ve yataklara ve diğer şanzıman parçalarına zarar verecektir.” Baileigh'in rotator kılavuzu bunu doğruluyor ve destek çerçevesine topraklanmaması konusunda özel bir uyarı ekliyor.

Bu, dönen makinelerle (sadece kaynak yapan forumlarla değil) herhangi bir iş yapan herkesin aşina olduğu bir olgudur. İçinde Timken'in rulman arızası kataloğu, “s, kendi görsel karakteristiği ile kendi listelenen ”Elektrik Akımından Yanıklar“ kategorisidir - aşınma, kirlenme veya korozyondan ayrı -: seyahat yönünde yarışın etrafında bir çizgi halinde düzenlenmiş, küçük küçük boncuk dizilerine benzeyen, elektrik yivi veya elektriksel çukurlaşma olarak adlandırılan küçük konik, erimiş noktalar.20 yıllık mağaza deneyimine sahip bir konumlayıcı tamircisi Miller forumunda bunu şöyle tanımlıyor: ”yüzeye küçük ark çarpmaları... yarıştan veya yataktan çok daha sert hale gelir ve etrafında yuvarlanırken diğer parçaları yok eden hasara neden olur.” Yavaş yavaş gerçekleşir, konumlayıcının dışından görülemez ve gürültü ve titreşim olarak ortaya çıkmaya başladığında, yarış genellikle zaten çukurlaşmıştır.

Kaynak akımının yataklara zarar vermesini engelleyen şey nedir?

Uygun topraklama: kaynak akımını rulmandan bulmak yerine kaynak makinesine geri dönmek için düşük dirençli kolay bir yol sağlayan uygun şekilde derecelendirilmiş bir kayma halkası veya yay yüklü fırça kontağının sağlanması ANSI Z49.1 (Kaynak, Kesme ve Müttefik Proseslerde Güvenlik) terminolojisi, bir iş kablosu ile bir zemin kurşun-iş akımı arasında ayrım yapar, doğaçlama bir rotadan değil, iş için uygun boyutta bir kablo üzerinden geri dönmelidir. Bu standart üzerine inşa etmek, Fabrikatörün topraklama kılavuzu tavsiyede bulunur: “topraklama bağlantısı, kaynak devresi bağlantısından bağımsız yapılmalı ve yeterli derecede derecelendirilmiş bir topraklama kablosuna sahip olmalıdır”, “200 amper veya daha fazla bir derecelendirmenin iyi bir kural olduğunu” belirterek, bunu yapmamak (veya aşınmış, atölye tozu tıkanmış fırçaların uygun teması sağlayamaması), kaynak akımını kendi yolunu almaya zorlar - genellikle yatak bilyaları ve yarışlar boyunca. VFD tahrikli motorlar üzerinde yapılan bir saha çalışması, normal bir şafttan şasiye voltajın 3 ila 5 volt aralığında olduğunu, ancak hasar veren ünitelerin çift rakamlara ve ötesine voltajlar gösterebileceğini göstermektedir. Ucuz bir multimetre ile şaft voltajı ölçümlerini hızlı, ucuz, erken uyarı olarak değerlendirmeyin - yine de sayıları hassas geçiş / başarısızlık kriterleri olarak ele alın.

Aşırı Yüklendiğinden Şüphelendiğiniz Anda Ne Yapmalısınız

Neredeyse tüm konumlandırıcı tahrik üreticileri, motorlu yolculuklar sırasında atılacak ilk adımlar için neredeyse aynı kontrol listesine sahiptir – ve Gullco'dan gelen kendi belgelerimiz, genellikle şu şekilde özetlenen tipik prosedürle hemen hemen birebir eşleşir:

1. Pozisyoneri durdur. Hiçbir kas miktarı sizi bir duraktan çıkarmaz ve tekrarlanan yolculuk girişimleri dişlileri soyar ve motoru yakar – başarısız bir harekette tekrarlanan yüksek torklara dayanamaz.
2. Gerçek yükü tartın. Bu, yalnızca iş parçası etiketinde yazılı olanın değil, iş parçasının toplamının yanı sıra tüm fikstürlerin, kelepçelerin, aynaların ve sürücünün ve eklerinin yük kapasitesi değerinin toplamıdır.
3. Sigortaları ve termal tetikleri kontrol edin. Aşırı yük aktarma gezisi, bir duraklamanın neden olduğu anlık bir yolculukla karşılaştırıldığında soğuyacak ve sıfırlanacak şekilde tasarlanmıştır; Sınıf 10 aşırı yük rölesinin aynı yük üzerinde tekrarlanan yolculukları, bir aksaklığa değil, gerçek bir aşırı yüke işaret eder.
4. Yükü yeniden merkeze alın Bir fikstür ve kelepçeler uygulanmış, merkezin dışına kaydırılmış veya monte edilmiş bir iş parçası, aşırı yük gibi görünen şeyin en yaygın nedenidir. Merkezin dışına çıkıldığında, CG artık dönme ekseniyle aynı hizada değildir ve bu, aşırı yük rölesini tetikleyen bir bağlama eylemine ve torkta bir artışa neden olur.
5. İncelemeden önce izole edin. Makinenizin enerjisini kesin ve kilitleyin OSHA'nın makine koruma gereksinimleri, kontrol kabinine girmek için panelleri çıkarıyorsanız, bir sayaçla zemini test ediyorsanız veya bir aletle aynaya ve fikstüre yaklaşıyorsanız. Dönme enerjisi ve yerçekimi çekişi (yük tamamen yatay değilse), sürücü tetiklendikten sonra bile hala faktörlerdir.

Birkaç kılavuzda belirtilen bir uyarı: makine hareket etmeyi bırakmadan önce dönüşü tersine çevirmeyin ve hareketin durmasını beklemeden tekrar tekrar başlatma-durdurma-başlatma dizilerini başlatmayın. Bu eylemler, statik yük koşulları altında mevcut olabileceklerin üzerinde dönme atalet yüklerini artırır ve uyarılarda potansiyel aşırı yük tetikleyicileri olarak gösterilir.

Aşırı Yük ve Normal Aşınma ve Diğer Arızalar

Kabaca çalışan konumlayıcıların tümü aşırı yüklü değildir. A birleşik Krallık Sağlık ve Güvenlik İdaresi tarafından saha araştırması kullanımdaki birçok konumlayıcının değiştirildiği ve/veya yeniden takıldığı ve çok ileri yaşta olduğu bildirildi. Sonuç olarak, birçok ünite orijinal spesifikasyonlarda çalışmıyor ve isim plakası değerleri makinenin gerçek yeteneklerini temsil etmeyebilir. Diğer faktörleri göz ardı edene kadar aşırı yüklemeyi teşhis etmeyin.

Son ifadenin altında yatan bir veri noktası: Yukarıda belirtilen çalışma, motorların aslında bu tür hasarlara maruz kaldığı 3V ila 5V arasında normal şaft-çerçeve voltajını çift haneli rakamlara ve bazen laboratuvar testlerinde çok daha yüksek rakamlara koydu. Bu okumalar fark edilir derecede yüksek olduğunda, sorun muhtemelen mekanik olmaktan ziyade elektrikseldir. Herhangi bir aşırı iş parçası yükü, onu etkileyen modifikasyonlar gibi bu tür hasarlarla ilgisi yoktur; ve her iki sorun türü de, başarısız bir bileşende veya aşırı yük yolculuğunda görülmeden önce kaynakta tespit edilebilecek türden bir hasara neden olacaktır. (Sonuçta, erratik hareket hızı, tıpkı dönüş aralığı boyunca düzensiz hız değişiminin tutarsız kaynak boncukları oluşturması gibi, konumlayıcının tüm amacı olan kontrollü hareketi bozar.)

Tekrarlanan Aşırı Yüklerin Önlenmesi

Bu sonuncusu bir veya iki dakika harcamaya değer. “Bir imalatçının 10.000 lb'lik bir kısmı varsa, 10.000 lb'lik bir konumlayıcıya ihtiyacı vardır. Ancak bu dar görüşlü bir karardır çünkü maksimum kapasitesine yüzde 100 yüklenen bir konumlayıcının ömrü kısalacaktır.” Koike Aronson/Ransome Kaynak Ürün Müdürü Don Burgart'ın çok yerinde bir şekilde belirttiği gibi son Fabricator makalesi: “gelecekteki uygulama geliştirme için bir marjla uygun boyutlandırma, gelecekteki potansiyel olarak çok daha maliyetli bir dizi soruna karşı basit ve nispeten ucuz bir önlemdir. Çoğu durumda, genel operasyonel güvenilirlik ve başarıya giden en ucuz yolu temsil eder.”

Konumlandırıcıya hangi kaynak sistemini bağlarsanız bağlayın bu mantığın hiçbiri değişmeyecektir Döner konumlayıcı ile sürekli kaynak yapan bir üretim kaynak hücresi, elektrik kaynağı için küçük braketleri hassas bir şekilde konumlandırmak için masa üstü ünitesi kullanan küçük bir dükkan veya kap kabukları üzerindeki karmaşık kaynak işlemleri için mesnet punta konumlayıcısı gerektiren yüksek üretim basınçlı kap üreticisi olup olmadığına bakılmaksızın, ağırlık merkezi (CG) ve tork matematiği aynı olacaktır – sadece sayıların büyüklüğünü değiştirecektir Teknik özellikler (nominal yük, RPM aralığı, eğim aralığı) isim plakasında bulunur Kaynak sırasında makinenin belirli iş parçalarınızla gerçekte yapabileceği şey eksantrik yük tablosunda bulunur Her yeni işte hem isim plakasına hem de eksantrik yük tablosuna danışmak – sadece ilk kez değil o parçayı kaynakla – servis günlüğünüzde tetiklenmiş bir aşırı yük olarak görünmesini önlemek için dönüş hızının ve eğim derecesinin parça yüküyle düzgün şekilde senkronize edilmesini sağlamak için kritik adımdır.

“maksimum kapasitesine yüzde 100 yüklenen bir konumlayıcının ömrü kısalacaktır.”

Don Burgart, Kaynak Ürün Müdürü, Koike Aronson/Ransome, The Fabricator aracılığıyla

Onarım mı, Boyutlandırma mı? Karar Noktası

Çoğu dükkan er ya da geç, aynı projede ikinci ya da üçüncü kez takıldıktan sonra aynı pozisyonerin onarılması gerektiğinde bu soruyu gündeme getirir: “Bunu tekrar düzeltmeye değer mi yoksa daha yüksek yük kapasitesine sahip bir pozisyoner mi almalıyım?” kararını vermenize yardımcı olacak resmi bir endüstri yönergesi yoktur - onarım maliyetinin düşük olma maliyetinden daha ağır basıp basmadığını yalnızca siz bilirsiniz. Onarım veya değiştirme zamanının gelip gelmediğini belirlemenize yardımcı olacak karar verme faktörleri için aşağıdaki Onarım veya Boyut Eşiğine bakın.

Sermaye-ekipman sektörünün daha geniş pazar analizi, aynı güçlendirme veya değiştirme mantığını doğrulamaktadır: rotator ve pozisyoner filoları, taban çerçevesi ve yatakların hala sağlam olması koşuluyla, yeni ekipman satın almadan güçlendirmelerden verimlilik kazanabilir. Ancak orijinal çerçeve veya yatakta zaten elektrik hasarı oluştuğunda onarım ekonomisi önemli ölçüde değişir.

Onarım ve onarım matematiği yeni bir üniteyi tercih ediyorsa, bunu arızanın kendisi yerine parça sınıfına göre boyutlandırın – rehberimizi okuyun döner kaynak pozisyonerleri, boru kaynak pozisyonerleri, kaynak pikapları, ve ağır hizmet tipi kaynak pozisyonerleri i̇ş parçasının özel sınıf için boyutlandırma için en iyi yolu üzerinde.Aubrik içindeki tüm modeller kaynak pozisyoner aralığı kapasiteyi hem yatay hem de eksantrik/CG ofset yönünde belirtin ve size yalnızca başlık rakamını vermek yerine, tüm eksantrik yük verileri tam bir grafik olarak yayınlanır – kullanın yük kapasitesi hesaplayıcısı sipariş vermeden önce belirli bir parçayı belirli bir modele göre kontrol etmek için.

Bunların hiçbiri bir kaynak sistemine veya bir kaynak yöntemine bağlı değildir. Manuel kaynak yapan ve ara sıra kaynak işlerinde kaynak konumlayıcıları kullanan tek kişilik bir mağaza, saatlik olarak ark kaynağı, TIG kaynağı, MIG kaynağı veya çubuk kaynağı çalıştıran bir üretim hattıyla aynı aşırı yük denklemini çalıştırır; Robotik kaynak operasyonlarında otomatik robotik hücre çalıştıran konumlayıcılar, arıza eğrisine daha hızlı ulaşır, çünkü kritik hale gelmeden önce uyarı işaretlerini fark edecek bir kaynakçı yoktur. Ne tür kaynak işi yaptığınız veya hangi kaynak uygulamalarını ve kaynak ekipmanını çalıştırdığınız fark etmez — masa üstü kaynak konumlayıcıları ve bir mesnet punta konumlayıcı veya döner tabla dahil olmak üzere atölyedeki en büyük konumlayıcı türleri, hepsi aynı kaynak işlemi fiziğine cevap verir. Her operatörün hedefi aynıdır: yüksek kaliteli kaynaklar, kaynak kalitesi ve tutarlılık iş üstüne iş ve bir kaynak konumlayıcı seçmek ve ark çarpmadan hemen önce dönüş hızını ve açısını elde etmek için iyi düşünülmüş bir süreç.

Kaynak konumlandırıcısını doğru boyutlandırın ve topraklama işinizi bir kez düzgün bir şekilde yapın ve iyi tasarlanmış bir konumlayıcı, erken aşırı yüklenmeden tutarlı kaynak sonuçları ve yıllarca hizmet sunmalıdır.

Her mağazanın kaynak ihtiyaçları farklıdır, ancak ekonomi farklı değildir: Riski önceden düzeltmek, hem kaynak süresini hem de kaynak operasyonlarınızın kalitesini, motorun tam otomasyon hücresine veya elle yapılan hassas kaynağa güç verip vermediğine bakılmaksızın, olaydan sonra çok daha ucuza korur. Ekipmanın zaten spesifikasyonu tükeniyorken başlayan “optimal kaynak” veya aşırı yük korumasının hiçbir versiyonu yoktur ve planlanmamış bir yeniden inşadan sağ kurtulan üretkenliği artırmanın hiçbir yolu yoktur. Temel bilgileri alın — inceleme, topraklama, boyutlandırma — programdaki her kaynak bağlantısı ve kaynak görevi setinde; sadece sorun giderme biletlerinin peşinde koşmak yerine kaynak kalitesini iyileştirmenize olanak tanıyan şey budur.

Sıkça Sorulan Sorular