Пост охлаждения деталей после индукционной закалки

ООО «НПЦ «Самара» разрабатывает и изготавливает нестандартное промышленное оборудование под конкретные производственные задачи. Один из таких проектов — пост охлаждения деталей после индукционной закалки, изготовленный для термического производства «Ростсельмаша».

После индукционной закалки детали — заготовки для сельскохозяйственной техники — выходят из установки с температурой около 250 °С. Перед дальнейшей механической обработкой их необходимо охладить почти до температуры цеха — не более 35 °С.

При этом процесс охлаждения должен занимать не более одного часа.

Дополнительную сложность создают масса и количество деталей:
— масса одной детали — до 33 кг;
— общая загрузка стола — 400–500 кг;
— одновременно на посту может размещаться до 52 деталей;
— охлаждение должно быть равномерным по всей зоне загрузки.

Готового индустриального решения под такую задачу на рынке не было. Обычные вентиляторные установки не обеспечивают равномерный обдув, не имеют требуемой грузоподъёмности, не позволяют гибко регулировать режимы работы и не всегда учитывают требования безопасности при работе с тяжёлыми нагретыми деталями.

Поэтому заказчику потребовалось специализированное промышленное оборудование, рассчитанное под конкретный технологический процесс.

Для решения задачи специалисты ООО «НПЦ «Самара» разработали и изготовили пост охлаждения деталей.

В основе конструкции — стол с четырьмя высокопроизводительными осевыми вентиляторами. Производительность каждого вентилятора составляет 9 600 м³/ч.

Воздушный поток направлен снизу вверх через перфорированную столешницу и проходит через зону размещения деталей. Для равномерного распределения воздушного потока применяются диффузоры. Они позволяют избежать зон недостаточного обдува и обеспечить более стабильное охлаждение всей партии.

Детали укладываются на съёмные зубчатые гребёнки. Такая конструкция фиксирует положение изделий и обеспечивает зазоры, необходимые для прохождения воздуха.

Также предусмотрены ограничительные борта и защитная сетка 25×25 мм, которые исключают падение деталей и попадание посторонних предметов в вентиляторы.

При разработке оборудования было важно подтвердить, что требуемый режим охлаждения достижим в заданное время.

Для этого специалисты ООО «НПЦ «Самара» выполнили тепловой расчёт с учётом:
— начальной температуры деталей — около 250 °С;
— требуемой конечной температуры — не более 35 °С;
— температуры воздуха в цехе — около 30 °С;
— массы деталей;
— теплоёмкости стали;
— производительности вентиляторов;
— площади обдува;
— схемы распределения воздушного потока.

Расчёт показал, что выбранная схема охлаждения обеспечивает снижение температуры деталей до требуемого уровня в течение одного часа.

Пост охлаждения оснащён шкафом управления с сенсорной панелью и частотными преобразователями.

Система управления обеспечивает:
— независимый пуск и останов каждого вентилятора;
— плавную регулировку скорости вращения;
— настройку времени охлаждения;
— работу по таймеру 60 минут с возможностью изменения параметров;
— аварийную остановку оборудования.

Использование частотных преобразователей позволяет регулировать интенсивность обдува и адаптировать режим работы под особенности конкретной партии деталей.

Пост охлаждения разработан под условия термического производства и параметры деталей заказчика.

Основные характеристики оборудования:
— назначение: охлаждение деталей после индукционной закалки;
— тип деталей: заготовки для сельскохозяйственной техники;
— температура деталей после закалки — около 250 °С;
— требуемая температура после охлаждения — не более 35 °С;
— время охлаждения — не более 1 часа;
— масса одной детали — до 33 кг;
— общая загрузка стола — 400–500 кг;
— количество деталей одновременно — до 52 шт.;
— количество вентиляторов — 4 шт.;
— производительность каждого вентилятора — 9 600 м³/ч;
— направление воздушного потока — снизу вверх;
— тип столешницы — перфорированная;
— элементы размещения деталей — съёмные зубчатые гребёнки;
— защитная сетка — 25×25 мм;
— управление — шкаф с сенсорной панелью и частотными преобразователями.

В результате заказчик получил не набор вентиляторов и не кустарное решение с непредсказуемым результатом, а полноценное промышленное оборудование с расчётной производительностью, системой управления, элементами безопасности и эксплуатационной документацией.

Пост охлаждения обеспечивает равномерный обдув деталей, сокращает время ожидания перед механической обработкой и позволяет встроить операцию охлаждения в производственный цикл.

Оборудование смонтировано и успешно работает в 18-м цехе термического производства «Ростсельмаша».