PRZESTRZENNY MODEL STACJI PRZEROBU MAS

Transkrypt

1 Andrzej MANORYK 1 Ireneusz SZULC 2 Paweł BRATUŚ 3 Wychodząc naprzeciw wymaganiom inwestorów, a także w celu zwiększenia konkurencyjności, przedsiębiorstwo P.P.P. TECHNICAL wdrożyło do pracowni konstrukcyjnej zaawansowany program bryłowy firmy AUTODESK INVENTOR. Wykorzystanie programów CAD pozwala na projektowanie konstrukcji inżynierskich w sposób szybki i zoptymalizowany. Dzięki zastosowaniu modelera bryłowego inżynierowie mają łatwiejszy dostęp do zasobów bibliotek, modułów obliczeniowych i wizualizacyjnych. Wieloletnie doświadczenia firmy Technical i tworzenie w ostatnim czasie dokumentacji bryłowej pojedynczych urządzeń wchodzących w skład SPM pozwolił zrealizować gotowy obiekt o wydajności 160t/h. Przemysł odlewniczy jest przykładem branży inżynierskiej, w której współpracujące ze sobą w określony sposób maszyny znajdują się, w większości przypadków, we względnie niewielkiej odległości, co czyni linie technologicznie obiektami o zwartej strukturze. Jest to spowodowane dążeniem do minimalizacji pola powierzchni, zajmowanego przez obiekt. Dla zobrazowania powiązań logicznych maszyn i urządzeń wchodzących w skład SPM przedstawiono poniżej schemat technologiczny, który zarazem jest ekranem wizualizacyjnym panelu sterowniczego. Rys.1 Schemat technologiczny SPM mgr inż., P.P.P TECHNICAL, NOWA SÓL, ul. Zielonogórska 1A; a.manoryk@technical.pl 2 mgr inż., P.P.P TECHNICAL, NOWA SÓL, ul. Zielonogórska 1A; i.szulc@technical.pl 3 mgr inż., P.P.P TECHNICAL, NOWA SÓL, ul. Zielonogórska 1A; p.bratus@technical.pl 43

2 Odlewnictwo XXI wieku technologie, maszyny i urządzenia odlewnicze Elementem spinającym wszystkie maszyny i urządzenia wchodzące w skład SPM jest konstrukcja nośna. Stanowi ona o głównych gabarytach inwestycji. Konstrukcja nośna może być również przystosowana do obłożenia swoich zewnętrznych powierzchni płytami izolacyjnymi. Wówczas staje się ona samodzielnym budynkiem stacji przerobu mas. Do budowy SPM wykorzystano model bryłowy konstrukcji hali stworzony za pomocą programu bryłowego BOCAD. Jest to program przeznaczony do budowy różnego rodzaju przestrzennych konstrukcji stalowych. Większość modeli cyfrowych stworzonych w różnych programach bryłowych umożliwia sprowadzenie ich do formatów przeznaczonych do współpracy z AUTODESK INVENTOR. 44 Rys.2 Konstrukcja hali wykonana za pomocą programu BOCAD Wykonanie wszystkich elementów ciągu technologicznego i rozmieszczenie ich w docelowych miejscach pozwala na zapoznanie się z funkcjonalnością linii na etapie projektu cyfrowego. Wirtualny spacer po konstrukcji pozwala w łatwy sposób na zapoznanie się z rozmieszczeniem poszczególnych urządzeń linii. Przy zastosowaniu technik audio wizualnych pozwala to na prezentację wstępnych rozwiązań całej grupie projektowej w sposób jednoznacznie zrozumiały, co niezwłocznie pozwala na wyrażenie swoich uwag i spostrzeżeń. Dzięki temu skraca się czas projektowania a ewentualne zmiany są wprowadzane szybko i dzięki parametryzacji z mniejszą ilością błędów w porównaniu do technik klasycznych.

3 Jak już zauważono na wstępie do stworzenia modelu stacji przerobu mas wykorzystano model bryłowy, który posłużył jako baza do lokalizacji poszczególnych maszyn i urządzeń. Obieg masy w SPM zaczyna się w miejscu gdzie masa wybita trafia na pierwszy przenośnik tworzący SPM. Przenośnik ten dostarcza masę do elewatora, który transportuje ją do przesiewacza obrotowego. Pod przesiewaczem znajduje się zbiornik masy gorącej. Masa gorąca za pomocą przenośnika rewersyjnego dostarczana jest do chłodziarki. Rys.3 Model bryłowy SPM-160 wykonany za pomocą programu AUTODESK INVENTOR Schłodzona masa dostarczana jest przenośnikami taśmowymi do drugiego elewatora, który transportuje ją na najwyższy poziom konstrukcji, gdzie jest dystrybuowana do poszczególnych zbiorników magazynowych. 45

4 Odlewnictwo XXI wieku technologie, maszyny i urządzenia odlewnicze Rys.4 Dystrybucja masy do zbiorników magazynowych Masa transportowana jest ze zbiorników za pomocą dozowników taśmowych do wag tensometrycznych masy (dwa gniazda sporządzania masy), a następnie po odmierzaniu żądanej partii materiału dostarczana jest do mieszarek turbinowych. W sąsiedztwie zbiorników magazynowych masy zwrotnej znajdują się również zbiorniki dodatków tzn. piasku i mieszanki bentonitowej. Ich napełnianie odbywa się za pomocą linii przesyłowej zasilanej bezpośrednio z transportu pneumatycznego samochodu cysterny. Mieszanka bentonitowa i piasek świeży dozowane są przenośnikami śrubowymi do wag tensometrycznych dodatków. Sporządzanie masy odbywa się w mieszarkach turbinowych zlokalizowanych na poziomie pośrednim. Poniżej tego poziomu znajdują się kosze wysypowe magazynujące całą porcję masy. Wytworzona masa wybierana jest z koszów wyspowych za pomocą dozownika wybierającego i dostarczana jest zespołem przenośników taśmowych nad poszczególne stanowiska formowania. 46

5 Rys.5 Stanowisko sporządzania masy Tworzenie modelu bryłowego Stacji Przerobu Mas można podzielić na cztery główne etapy: Pierwszym z nich jest konstrukcja hali (SPM) w skład której wchodzą konstrukcje wsporcze wraz ze zbiornikami i ciągami komunikacyjnymi. Jest to etap całkowicie indywidualny uzależniony od możliwości przestrzennych inwestora. Prace projektowe na tym etapie trwają najdłużej. Większość założeń, a także pierwsze szkice powstają w układzie 2D. Drugi etap to lokalizacja maszyny i urządzeń takich jak: przesiewacze obrotowe, mieszarki, wagi, zgarniacze, które bez żadnych modyfikacji mogą być wstawiane w kolejnych projektach. Powstały wcześniej jako maszyny typowe i stanowią bibliotekę do kolejnych projektów. Trzeci etap to połączenie wszystkich urządzeń logicznymi ciągami transportowymi takimi jak: przenośniki taśmowe, dozowniki śrubowe czy elewatory. Jest to etap, w którym wykorzystujemy gotowe już moduły poszczególnych urządzeń, składając je w całość przystosowując ich gabaryty (głównie długość, lub wysokość) do istniejącego środowiska. Stąd też konieczne jest dążenie do zapewnienia możliwie największego stopnia parametryzacji tych elementów obiektu. Ostatni etap to elementy pomocnicze takie jak: instalacja odpylania, transport pneumatyczny czy instalacja elektryczna itp. Pełna wizualizacja dokładnie obrazująca położenie wszystkich maszyn i urządzeń względem siebie, pozwala na optymalne prowadzenie tras poszczególnych instalacji, a przy tym zdecydowanie ogranicza powstawanie różnego rodzaju kolizji. 47

6 Odlewnictwo XXI wieku technologie, maszyny i urządzenia odlewnicze Podsumowując powyższe możemy stwierdzić, że projekt przestrzenny pozwala na pełną i szybką weryfikację głównych założeń konstrukcyjnych takich jak: gabaryty zewnętrzne, miejsca obsługowe poszczególnych urządzeń, ciągi komunikacyjne, ciągi transportowe itp. Projekt taki pozwala również na wykonanie oceny wdrożonych rozwiązań, odnalezienie słabych punktów projektu, optymalizację kosztów itp. Modele bryłowe kompletnych linii technologicznych znacznie ułatwiają tworzenie dokumentacji wykonawczej płaskiej, gdzie różnego rodzaju kolizje są eliminowane w momencie lokalizacji maszyn, urządzeń czy konstrukcji na obiekcie. 48