Дробеструйная машина: устройство, разновидности, правила использования

Неотъемлемой частью современного производственного процесса являются подготовительные операции. На подготовительном этапе грубые металлические заготовки обретают оптимальный класс чистоты. Для очистки поверхности заготовок могут использоваться различные методы.

Многие специалисты сходятся во мнении, что наиболее производительным, эффективным и рациональным является метод дробеструйной обработки. В обзоре будет рассказано про разновидности дробеструйных машин.

«Дробеструйка» является близким аналогом пескоструйного принципа зачистки поверхностей. Разница между пескоструйной и дробеструйной видами обработки заключается лишь во фракции абразива. Пескоструйные аппараты работают с мелкозернистым песком, тогда как в дробеструйную машину следует загружать крупную дробь (Ø до 2-3 мм).

Дробеструйная машина – напорная пневматическая установка, создающая направленный поток воздуха, который выходит вместе с дробью. Благодаря воздуху с абразивной взвесью поверхность металлических заготовок очищается от коррозии и прочих загрязнителей. Дробеструйную обработку часто применяют для очистки металлических отливок от шлака и запекшегося песка, которые образуются во время горячего литья.

Дробеструйные агрегаты применимы в том случае, когда проводится обработка грубых сырых металлических заготовок. Касательно же «пескоструйки», взвесью мелкозернистого абразива принято чистить поверхности с невысоким уровнем загрязнения (финишная обработка).

Как выбрать дробеструйное оборудование.

Виды дробеструйных машин

На сегодняшний день насчитываются десятки модификаций дробеструйных установок. Многие производственные компании практикуют создание уникальных дробеструйных машин, которые разрабатываются и создаются в индивидуальном порядке (в единичном экземпляре), под нужды конкретно взятого производства.

Дробеструйные машины можно классифицировать по такому параметру, как «обитаемость»:

1. Обитаемые
2. Необитаемые

В случае с обитаемым оборудованием, внутри камеры обработки должен находиться оператор. Дробеструйщик экипируется в защитный костюм, что дает человеку возможность свободно дышать и перемещаться в опасной среде. Оператор должен манипулировать дробеструйной пушкой, из которой выходит поток воздушной абразивной взвеси.

Обитаемые дробеструйные камеры хороши тем, что оператор может в ручном режиме зачистить какие-то проблемные труднодоступные места. Слабой стороной обитаемых дробеструек является использование ручного труда. Из-за этого заметно снижается эффективность подготовительных операций.

Касательно необитаемых камер, такие дробеструйки проводят зачистку заготовок в полностью автоматическом режиме. Оператору нужно лишь нажать на кнопку старта. В данном случае абразивная взвесь подается через сопла. Положение сопел может быть как стационарным, так и переменным.

Какие еще существуют разновидности дробеструйных машин.

Назначение оборудования

Это оборудование предназначено для очистки металла от ржавчины, остатков краски и прочих загрязнений по принципу метания дроби. данная уст помогает выполнить следующие операции:

• снимает окалину;
• очищает поверхность от ржавчины;
• можно сделать нужную шероховатость;
• сделать матированную поверхность;
• удаляет очаги коррозии.

С помощью дробеструйной установки можно продлить срок службы мостовых опор и очистить от ржавчины конструкции, которые не подлежат ремонту.

Классификация по степени автоматизации рабочего процесса

Степень автоматизации определяет уровень участия человека в зачистке заготовок. Различают следующие виды дробеструйных машин:

1. Ручные
2. Полуавтоматические
3. Автоматические

От степени автоматизации оборудования напрямую зависит скорость зачистки заготовок.

• В полностью ручных моделях на плечи оператора ложатся обязанности по загрузке дроби в приемный бункер. После каждого цикла зачистки рабочую камеру следует чистить от дроби и засоров. Затем дробь нужно просеять. После этого чистый абразив загружается в бункер и цикл зачистки повторяется.

Дробеструйные машины ручного типа предназначены для нечастого и непродолжительного использования. Чаще всего подобные установки применяются в мелкосерийном производстве. Главным преимуществом ручных моделей является доступная цена. Ручные дробеструйки отличаются предельно компактными габаритами и простой конструкцией.

• Полуавтоматические дробеструйные установки используют автоматизацию некоторых рабочих процессов. Это может быть либо автоматическая загрузка дроби в бункер, либо автоматическое просеивание, либо самостоятельная чистка рабочей камеры.

Некоторая степень автоматизации дает возможность оператору дробеструйной машины экономить свои силы. Вместе с тем возрастает производительность зачистки заготовок. Полуавтоматические модели хорошо себя зарекомендовали как в мелкосерийном, так и в серийном производстве.

Разумеется, наличие автоматизации некоторых процессов заметно отражается на стоимости оборудования. Цена полуавтоматов существенно превышает стоимость аналогичных по производительности ручных моделей. Дополнительно полуавтоматы крупнее ручных дробеструек. Все это отражается и на уровне ремонтной сложности. Наличие автоматики заметно усложняет конструкцию техники, что предполагает проведение периодического сервиса и плановых ремонтных работ.

• Автоматические дробеструйные машины берут на себя выполнение основных технологических процессов обработки. От оператора требуется по большей части лишь находиться у панели управления и нажимать соответствующие кнопки. Полностью автоматические дробеструйки являются незаменимыми в серийном и массовом производстве.

Автоматика делает дробеструйные машины неимоверно производительными. При этом уменьшается процент потери дроби. Абразив можно использовать многократно, до полного износа фракции.

Конечно, полная автоматизация технологических процессов делает дробеструйные машины дорогими, крупными и сложными. Хорошо автоматизированная дробеструйная линия требует содержания в штате специально обученного обслуживающего персонала.

Что еще нужно знать о том, как выбрать дробеструйное оборудовавние.

Дробеструйная внутренняя очистка труб

Установка предназначена для обработки внутренней поверхности труб стальной колотой дробью (возможна работа с дробью из карбида алюминия) и очистки до степени Sa 2,5 по ISO 8501-1 и создания микрорельефа с шероховатостью до Rz = (50-100) мкм. Степень чистоты обработки и шероховатость поверхности зависит от исходного состояния трубы, типа применяемой дроби. Эта система также применяется там,где нужна эффективная внутренняя очистка бурильных труб и внутренняя очистка труб нкт Пылеуловитель собирает и фильтрует воздух и дробь. Ржавчина, грязь и изношенная до непригодного состояния дробь скапливаются в нижней секции пылеуловителя и удаляются в специально отведенную для отходов зону через донный шибер.

Основные технологические операции

Шесть труб одновременно поступают на установку внутренней очистки труб диаметром 60-114 мм., после чего на их концы наезжают уплотнительные кабины. Шесть штанг входят в трубы, и производится очистка с помощью дроби, которая выбрасывается на внутреннюю поверхность трубы с помощью потока сжатого воздуха через сопла. Очистка производится на обратном ходу штанги. Одновременно с процессом очистки внутренней полости труб производится выдувка дроби и пыли из трубы. Дробь возвращается на элеватор, просеивается и идет на повторное использование, а пыль фильтруется и собирается в пылесборнике.

Состав оборудования и его описание

1. Рама оборудования дробеструйной очистки внутренней поверхности труб для установки на ровном полу без углублений и рельсовый путь для перемещения тележек. Три станции для вращения шести труб с жесткой рамой, установленной на колесах с роликовыми подшипниками, приводимыми мотор-редуктором с частотным управлением. На каждой станции установлены шесть вращателей труб с жесткой рамой, на каждом из которых закреплены колеса с эластомерным покрытием в самоустанавливающиеся роликовые подшипниками. Одно из колес приводится мотор- редуктором с переменной скоростью. Одна передняя тележка штанг, сделанная из прочной рамы, на которой установлен пылесборник. Тележка смонтирована на колесах, приводимых электродвигателем с редуктором с частотным управлением. В процессе очистки внутренней полости труб пылесборник устанавливается к концу трубы и закрывается резиновым уплотнением. Поставляется комплект резиновых уплотнений на диаметры 60-114 мм. 3. Одна приводная тележка для штанг, представляющая собой раму с мощными колесами, на которой устанавливаются три емкости для дроби под давлением объемом около 750 литров каждая. Тележка приводится электродвигателем с редуктором с частотным управлением скорости, необходимой для проведения очистки трубы на обратном ходу штанг. 4. Шесть штанг с опорами для труб диаметром 60-114 мм. Штанга сделана из тонкой стальной трубы с повышенной износостойкостью, на переднем конце которой установлено распылительное дробеструйное сопло. 5. Одна система сбора и фильтрации пыли, включающая:
Пылесборник с резиновыми уплотнениями.
Абразив собирается внизу шкафа для сбора пыли, который имеет специальную систему вывода к возвратному конвейеру абразива. Пылесборник для вытяжки пыли и абразива из трубы состоит из стального кожуха, разделенного на секции, в которые смонтированы фильтровальные картриджи. Пылесборник имеет установку непрерывной автоматической воздушной очистки картриджей и снабжен емкостью для сбора пыли. — Производительность около 50.000 м3/час — Макс. содержание пыли в отходящем воздухе: около 3 мг/м3. Пылесборник снабжен системой автоматического пожаротушения, сертифицированной в РФ.

Система рециркуляции абразив

а, оборудования для внутренней очистки труб включающая: • Один конвейер возврата абразива. Конвейер длиной около 30 м передает собранную дробь от шкафа для сбора пыли к системе рециркуляции. • Одна рециркуляционная емкость для отделения абразива от пыли и частиц со специальной системой сит. Элеватор, представляющий собой волокнистый прочный синтетический ремень с захватами для дроби, передает абразив в систему рециркуляции. • Чистая дробь попадает в емкость подачи дроби, загрязненная дробь отделяется, а мелкая пыль собирается в пылесборнике. • Одна система подачи дроби с электро-пневматическим клапаном для дозирования подачи дроби. • Один пылевой фильтр для отделения пыли из шкафа регенерации. Фильтр картриджного типа с установкой непрерывной автоматической воздушной очистки картриджей и емкостью для сбора пыли.

— Производительность фильтра около 2.500 м3/час. — Максимальное содержание пыли в воздухе 3 мг/м3.

Технические характеристики

Потребление дроби около 150 г/м2 Дробь — смесь колотой и круглой дроби (тип дроби зависит от фирмы- производителя) Потребление сжатого воздуха — около 15 м3/мин на каждую штангу при давлении 10 бар.

ПРИМЕЧАНИЯ:

Разница в длине труб в одновременно обрабатываемой партии из 6 труб должна быть не более 1 м. Для уменьшения износа кабин и сохранения фаски труб при очистке рекомендуется одновременно подавать на установку трубы с разницей длин в пределах 250 мм.

Принцип размещения заготовок

Дробеструйные машины можно классифицировать и по принципу загрузки заготовок. Для размещения заготовок может использоваться:

1. Неподвижный стол
2. Поворотный стол
3. Крюковые подвески

От принципа загрузки зависит тип обрабатываемых заготовок, а также сам характер дробеструйной обработки.

• Неподвижный стол чаще всего используется для размещения достаточно крупных заготовок. В данном сопла подачи абразивной взвеси размещаются с разных сторон стола. Дополнительно неподвижный стол может находиться и в обитаемых камерах. То есть оператор сам обходит вокруг заготовки и чистит проблемные поверхности.
• Подвижный стол используется в дробеструйках с односторонним расположением сопла. По мере обработки оператору нужно вращать стол, при помощи пульта управления, открывая доступ к еще необработанным поверхностям.

У столов имеется один существенный недостаток. Та поверхность, на которую опирается заготовка, не обрабатывается абразивом. В данном случае нужно остановить процесс обработки и перевернуть заготовку. Такелажные операции отнимают драгоценное время.

• Крюковые зацепы дают возможность подвесить заготовку, что обеспечивает доступ ко всем обрабатываемым поверхностям. В случае же со столом, к опорной поверхности дробь не получает доступа. Крюковые подвески нередко используются для зачистки маленьких и среднеразмерных заготовок. Но бывают и иисключения.

Устройство дробеметных проходных установок:

• Камера дробеметной очистки
• Винтовой конвейер-шнек
• Электромагнитные вентили-дозаторы дроби
• Сепаратор дроби/пыли — барабанное сито/воздушный сепаратор
• Щеточный узел для удаления остатков дроби — вращающаяся щетка с блоком подъема/опускания
• Дробеметные аппараты -метатели
• Ковшовый элеватор
• Центробежный вентилятор
• Бункер абразива
• Пневматическое оборудование
• Фильтр — Пылеуловитель
• Электрошкаф для аппаратуры управления

Дробеметные аппараты или метатели УМД(А)-11

Метатели собственной разработки нашего конструкторского отдела позволили изготовить метательную турбину высокого качества. Восьми-лопастная турбина позволяет очищать изделия со скоростью до 2,2 метров в минуту. Двигатель с прямым приводом на ось турбины выдерживает высокие нагрузки. Данные технологии позволяют развить скорость полета дроби до 90 м/с.

Принцип передачи заготовок

Дробеструйные камеры могут работать как в рамках какого-то отдельного процесса, так и в составе единой технологической производственной линии. В данном контексте дробеструйные машины можно разделить на 2 категории:

1. Непроходные
2. Проходные

Непроходные камеры являются глухими. То есть в таких дробеструйках есть один общий вход и выход. Непроходные машины принимают заготовки на обработку, зачищают детали и отдают их в обратном направлении.

Проходные камеры используют отдельный вход и отдельный выход. Заготовки принимаются, обрабатываются и передаются дальше, на следующие технологические процессы.

Широкое распространение получили конвейеры, обслуживающие сложносоставные технологические процессы. То есть длинный цепной привод с крюковыми подвесками может проходить через дробеструйную камеру, мойку и малярную линию. Данный метод передачи заготовок экономит операторам уйму времени и сил, так как отпадает надобность в ручной загрузке и выгрузке заготовок.

Преимущества и недостатки применения

В использовании дробеструя есть ряд плюсов:

1. Если применяется чугунная, стальная или корундовая дробь, то происходит упрочнение поверхности.
2. Повышенные показатели прочности абразивного материала позволяют обрабатывать поверхности из однородных материалов и сплавов.
3. Создается матированная или шероховатая поверхность при необходимости.
4. Эффективная очистка металла от окалины, ржавчины и прочих налетов.

Если установка промышленного типа, то это значительно повышает производительность труда на предприятии. Среди минусов стоит отметить, что установка не позволяет произвести очистку в некоторых труднодоступных местах, а сами процессы очистки имеют низкий уровень автоматизации, необходимо постоянное присутствие оператора.

Альтернатива дробеструйным камерам

Дробеструйное оборудование появилось не на пустом месте. Это не ноу-хау, а глубокая модернизация другой техники для абразивной обработки. Речь идет о дробометных устройствах.

Первые дробометы появились еще в конце XIX века.

В дробометах не используется сила сжатого воздуха. Абразивные частицы выталкиваются лопастями вентилятора, который приводится в движение электромотором. Интересно, что классические дробометные установки есть в продаже даже сегодня.

Основным преимуществом дробометной техники перед дробеструйной является невысокий уровень шума. Дополнительно дробометы не нуждаются в компрессоре. Зачистка заготовок при помощи дробометов актуальна на тех объектах, где нежелательно создание большого шума, а также где нет источника сжатого воздуха.

Но что касается надежности, долговечности и производительности, дробеструйные машины намного превосходят дробометы.

Основные виды дроби для обработки

Регулировать режим обработки металла можно с помощью выбора дробинок. Частички-дробинки сегодня делают из различных материалов, которые влияют на свойства абразива. Рассмотрим основные типы дробинок:

• Колотая чугунная дробь. Изготавливают из чугуна, который проходит грануляцию. Подходит для удаления ржавчины, нагара и окалины. Также чугунную дробь можно использовать для создания матового покрытия и для создания небольшой шероховатости.
• Дробь на основе литой стали. Выпускается в нескольких разновидностях в зависимости от содержания углерода в стали (благодаря этому можно контролировать твердость дробинок). Литая сталь подходит для обработки массивных металлических конструкций на основе чугуна и стали (прокат, балки, металлоконструкции).
• Дробь на основе рубленной стали. Выпускается в нескольких разновидностях (дробинки отличаются друг от друга по размерам, форме, прочности и так далее). Отличный вариант для сверхпрочных металлических объектов. Главный плюс материала — высокая прочность (благодаря этому дробь можно использовать большое количество раз, что снижает итоговую стоимость работ).
• Дробь на основе алюминия или алюминиевых сплавов. Не годится для прочных сплавов на основе железа, но подойдет для обработки изделий из алюминия и различных мягких сплавов. Алюминиевая дробь не деформирует поверхность, качественно очищает ее от накипи, ржавчины, окалины, нагара.
• Стеклянная дробь. В виде сверхпрочных шариков, которые не ломаются и деформируются при частом использовании, что делает материал очень экономным. Подходит для очистки металлических сплавов средней прочности, хотя стеклянную дробь можно использовать и для очистки сплавов на основе железа. Главный плюс материала — отсутствие загрязнения.

Что учесть при выборе установки

Сразу необходимо обратить внимание на то, с какими материалами будет работать установка. Это может быть листовой металл, проволока, мелкие детали, которые требуют деликатного обращения. Также следует учесть параметры мощности и особенности конструкции. Возможно использовать агрегат индивидуально или он требует интеграции в производственный комплекс. Немаловажное значение имеет и количество дополнительных функций.

Особенности применения машины

Помимо правильного выбора качественной установки, следует знать особенности эксплуатации такого оборудования.

Подготовка поверхностей к нанесению покрытий

Дробеструйная установка – оптимальный метод подготовить любую поверхность к последующему нанесению покрытий: покраске, грунтовке, лакировке. При этом останавливается действие коррозии.

Особенности проведения работ

Это промышленная обработка металла, которая позволяет работать с однородными металлами и сплавами. Важно, перед началом работы выбрать следующие параметры и откорректировать их:

• мощность компрессора;
• размер абразивных частиц;
• материал дроби.

Эти параметры влияют на качество очистки, а также создают правильную текстуру.

Техника безопасности

Дробеструйная установка – источник повышенной опасности. Поэтому правила техники безопасности следует выполнять в обязательном порядке:

1. Компрессор должен находиться отдельно от всей установки.
2. На операторе должна быть спецодежда, как и на любом человеке, который входит в помещение, где работает дробеструйная установка.
3. Работать необходимо в маске.

В противном случае можно серьезно травмироваться. Дробеструйная установка – оборудование, позволяющее очистить металлическую или бетонную поверхность при помощи дроби, вылетающей из камеры с сильным потоком воздуха. Оборудование отличается по типам, мощности и особенностям конструкции. Применяется как на крупных производствах, так и в небольших цехах.