Prinsip Pengendalian Dan Penerapan Geser Cakram Pemangkas Samping pada Garis Pengawetan Sebagai Bagian Dari Mesin Pemotong Kumparan

Geser cakram adalah peralatan pemotongan yang sangat diperlukan di bengkel produksi pelat dan strip. Pemotong ini memiliki dua bilah berbentuk cakram-yang digunakan untuk memotong tepi pelat dan strip baja secara memanjang, atau untuk menggoroknya menjadi strip sempit, serupa dengan mesin penggorok koil. Geser ini banyak digunakan untuk geser memanjang pelat baja dan strip tipis dengan ketebalan kurang dari 20 hingga 30 mm. Karena bilahnya merupakan cakram yang berputar, bilah tersebut dapat terus menerus menggeser pelat atau strip baja yang bergerak ke arah memanjang. Jalur pengawetan kontinu di pabrik baja tertentu mulai diproduksi pada bulan Juni 2012, menggunakan geser cakram tegangan-geser pasif. Makalah ini berfokus pada struktur dasar, proses, dan prinsip kontrol serta karakteristik geser cakram sebagai referensi.

Bagian utama dari geser putar tidak mengandung mekanisme penggerak internal; sebaliknya, perputaran bilah didorong oleh strip baja yang bergerak itu sendiri, yang berada di bawah tekanan, sehingga menghasilkan aksi "tarikan-geser". Untuk memastikan badan utama pelat baja tetap rata saat keluar dari geser putar-sementara bagian tepi yang terpotong dibiarkan melengkung secara bertahap-diameter bilah atas dirancang sedikit lebih kecil dibandingkan bilah bawah.

 

Pada saat yang sama, desain ini mencegah potongan tepi yang terpotong agar tidak melengkung secara berlebihan. Untuk mencegah pelat baja melengkung saat memasuki geser putar, roller tekanan dipasang tepat di bagian hulu bilah. Selanjutnya, untuk meminimalkan gesekan antara pelat baja dan tepi tajam bilah putar, setiap pasang bilah dipasang agak miring terhadap garis tengah strip baja. Komponen struktural utama unit ini mencakup kerangka penyangga tetap, mekanisme penyesuaian celah bilah, dan perangkat pengganti bilah.

Parameter Kinerja Utama dari Rotary Shear

Geser putar diposisikan di bagian hilir geser bulan sabit; ini menggunakan struktur putar yang tidak digerakkan dan digunakan untuk memangkas tepi strip baja hingga lebar tertentu. Dua set kepala pemotong dipasang pada rangka geser yang terletak di kedua sisi jalur pemrosesan. Rangka geser ini dapat diputar 180 derajat melalui mekanisme rak-dan-pinion yang digerakkan oleh silinder hidrolik. Setelah rangka geser diputar ke posisinya, mekanisme penguncian-yang digerakkan oleh silinder hidrolik-berfungsi untuk mengamankan rangka pada tempatnya. Meskipun satu set kepala pemotong secara aktif melakukan operasi pemotongan, set lainnya tetap tersedia untuk pemeliharaan, penggantian, atau penyesuaian. Penyesuaian lebar rangka geser dilakukan dengan menggerakkan sekrup bola melalui motor roda gigi, menyebabkan rangka meluncur di sepanjang rel pemandu yang dipasang di alasnya. Setelah pengaturan lebar yang diinginkan tercapai, rangka dikunci pada posisinya menggunakan silinder hidrolik berulir.

Sepasang rol penjepit dan rol pendukung ditempatkan pada saluran masuk kepala pemotong. Rakitan rol penjepit digerakkan oleh silinder hidrolik dan berfungsi untuk mencegah strip bergetar sambil menopang strip, sehingga memastikan kualitas geser. Scrap yang dihasilkan oleh geser putar diarahkan melalui saluran ke dalam pencacah skrap untuk pemotongan tepi. Setelah proses pencacahan, skrap disalurkan melalui saluran ke sistem pengangkutan skrap keluar.

Sistem otomasi dasar untuk jalur pengawetan MaSteel terdiri dari komponen seperti PLC (Programmable Logic Controllers), sistem HMI, jaringan Ethernet Industri, bus lapangan, stasiun I/O lapangan jarak jauh (ET200), dan perangkat pemrograman, seperti yang diilustrasikan dalam Gambar 2. Untuk unit khusus ini, Siemens SIMATIC S7-400 dipilih untuk berfungsi sebagai pengontrol. Seluruh unit dilengkapi dengan tiga PLC, masing-masing menggunakan modul CPU416-2. Antarmuka HMI sistem ini didukung oleh sistem Siemens WinCC, dengan PLC yang terhubung ke server WinCC melalui jaringan Ethernet Industri. Komunikasi antara PLC dan perangkat lapangan dilakukan menggunakan protokol PROFIBUS DP; setiap PLC dilengkapi beberapa antarmuka PROFIBUS DP yang didedikasikan untuk menghubungkan modul I/O jarak jauh, sistem penggerak, encoder, instrumentasi lapangan, serta perangkat CPC dan EPC. Sistem kontrol geser putar, mirip dengan mesin penggorok koil, dikelola oleh satu modul CPU416-2 yang berinteraksi dengan dua jaringan PROFIBUS DP terpisah-untuk menjalankan fungsi termasuk penyesuaian lebar bingkai, penyesuaian tumpang tindih, dan penyesuaian jarak bebas samping.

Optimalisasi Fungsi Penghapusan Jarak Bebas Mekanis untuk Rotary Shear

Rotasi motor menggerakkan sekrup utama, yang secara bersamaan menggerakkan encoder; gerakan ini diubah menjadi perpindahan lateral penahan geser putar, sehingga memungkinkan penyesuaian jarak bebas samping geser putar. Karena adanya jarak yang melekat antara mur dan sekrup utama, ketika arah putaran berubah dari maju ke mundur, sekrup utama dan encoder awalnya berputar bersama sementara mur tetap diam, mengakibatkan kurangnya gerakan pada penahan geser. Fenomena ini-di mana sensor posisi mendeteksi perubahan posisi meskipun posisi fisik sebenarnya tidak berubah-disebabkan oleh reaksi mekanis di dalam peralatan. Karena encoder dikalibrasi pada arah "penutupan", pergerakan akhir peralatan secara konsisten dijalankan pada arah penutupan untuk menghilangkan kesalahan kontrol posisi yang disebabkan oleh reaksi mekanis yang disebutkan di atas. Misalnya untuk berpindah dari posisi saat ini (Titik A) ke Titik C, mekanismenya dibuka terlebih dahulu ke Titik B lalu ditutup ke Titik C.

Untuk mencapai presisi kontrol yang tinggi, penyesuaian tumpang tindih dan jarak bebas samping untuk gunting putar-serta penyesuaian jarak bebas untuk pencacah sisa-menggunakan metode berikut: setiap kali nilai target melebihi nilai saat ini, jaraknya terlebih dahulu disesuaikan ke nilai yang sedikit lebih besar dari target, dan kemudian secara perlahan ditutup kembali ke nilai target. Kami telah memasukkan blok program untuk penyesuaian jarak bebas otomatis ke dalam perangkat lunak PLC; dengan mengintegrasikan hal ini dengan logika kontrol desain asli dan menerapkan prinsip-sistem kontrol loop tertutup-khususnya melalui pemantauan-waktu nyata melalui encoder absolut-kami telah berhasil mencapai tidak hanya umpan balik-waktu nyata pada jarak bebas mekanis dari gunting putar namun juga penyesuaian jarak bebas yang tepat dan otomatis. Sejak penerapan perbaikan ini, keakuratan penyesuaian jarak bebas telah sepenuhnya memenuhi persyaratan produksi, sehingga meningkatkan efisiensi produksi secara signifikan dan memastikan kualitas dan kelancaran proses pencukuran.

Hasil produksi di-lokasi menunjukkan bahwa sistem kontrol untuk geser putar jalur pengawetan Ma Steel bersifat otomatis, andal, dan mudah dioperasikan, sekaligus mengurangi intensitas tenaga kerja. Hal ini telah meningkatkan kualitas pencukuran dan efisiensi produksi, secara efektif memenuhi persyaratan produksi dan menghasilkan manfaat ekonomi yang signifikan.