День шахтёра 2020
отмечаем здесь

Element: Как с помощью 3D-сканирования создавать уникальные детали и запчасти?

3D-сканирование Element

Цель каждой обслуживающей компании — повысить работоспособность оборудования клиента и качество выходного материала. На горнорудных комбинатах присутствуют свойственные отрасли особенности работы, требования и пожелания к результату, — и для каждого запроса клиентам хочется найти решение.

Специалисты компании Element рассказали, как 3D-сканирование помогает решать нетипичные задачи горнорудных и нерудных предприятий, в том числе — создавать трёхмерные модели деталей и запчастей.

Директор по производству компании Element Сергей Колесников
Сергей Колесников,
директор по производству компании Element

Для чего используются технология 3D-сканирования

3D-сканирование решает задачи по двум направлениям: реверс-инжинирингу и контролю геометрии. Оба процесса независимы, но одинаково важны для решения задач клиентов в горнорудной и нерудной отраслях.

Реверс-инжиниринг — это сложный процесс проектирования изделия, который проходит несколько этапов: от исследования объекта через получение геометрических характеристик изделия и свойств материала до создания конструкторской документации и отправки на производство.

Чтобы сделать новое изделие надёжным, необходимо изучить опыт применения детали, причины поломок, характер износа и другие эксплуатационные характеристики. Далее на основе полученных данных требуется так модернизировать изделие, чтобы повысить его потребительские характеристики либо снизить себестоимость без снижения качества.

Помимо модернизации запчастей Element использует 3D-сканирование для выборочной проверки деталей по приходу на склад на соответствие геометрии изделия конструкторской документации – использование технологии 3D-сканирования гарантирует клиенту высокое качество поставляемой продукции.

Чтобы соответствовать стандартам Element, погрешность измерений должна быть не более 0,0001%, что означает вероятность ошибки 0,1 мм на диаметр 1000 мм. Наши инженеры отклоняют те детали, отчёт сканирования которых показал критические погрешности.

«С момента основания компании Element мы решили инвестировать в современные технологии. Мы никогда не работали без технологии 3D-сканирования», — комментирует директор по производству Element Сергей Колесников.

В каких ситуациях реверс-инжиниринг — решение для клиента

Один из десяти запросов, которые поступают в нашу компанию, ставит задачу модернизировать комплектующие оборудования.

Причины для такого запроса варьируются: модель оборудования сняли с производства, производитель оборудования закрыл компанию, или само оборудование настолько редкое, что на него сложно найти комплектующие.

Для решения таких задач нужен только доступ к оборудованию, требующему замены запчастей. Инженеры-конструкторы сканируют монтажные размеры изношенных частей на площадке заказчика, восстанавливают геометрию деталей независимо от степени износа и изготавливают под изделия конструкторскую документацию.

Учитывая состояние части и условия работы, дополнительно инженеры применяют специализированные расчеты методами конечных элементов или конечных разностей. Для их выполнения Element использует специальное программное обеспечение CAE (Computer-aided engineering).

В случае, если требуется замена или ремонт капитальной части оборудования, и текущее состояние детали подходит для восстановления, инженеры-конструкторы разрабатывают документацию, отображающую методы восстановления геометрии поверхностей с необходимыми физико-механическими свойствами материала.

Проекты под заказ и модернизации помогают нашим заказчикам не только снизить издержки и улучшить условия труда, но и увеличить эффективность работы оборудования и решить проблемы, с которыми постоянно сталкивался клиент при обслуживании техники.

Реверс-инжиниринг на практике Element

Изнашиваемые части насосов

Один из клиентов Element поставил задачу снизить производительность шламового насоса под требуемые характеристики и продлить срок службы рабочего колеса.

Задачу усложняло отсутствие частотного преобразователя, из-за чего в условиях применения прямого привода изменять обороты работы насоса было невозможно для достижения заданных характеристик.

Для решения задачи инженер-конструкторы Element увеличили металлоёмкость рабочего колеса, тем самым снизив проходное сечение между лопаток. Помимо этого, модернизация колеса снизила производительность насоса до необходимого параметра и увеличила наработки на износ до 30%, так как толщины изнашиваемых зон рабочего колеса шламового насоса были значительно увеличены.

Как итог мы достигли требуемых технологических параметров установки и увеличили срок службы детали, не затрагивая часть привода и не изменяя обороты двигателя насоса.

Изнашиваемые части дробилок

Одна из проблем, для решения которой клиенты обращаются к Element, — это недостаточная наработка футеровок из-за использования неподходящего профиля. Если подходящего профиля нет в стандартной номенклатуре оригинального производителя, то, чтобы увеличить наработку, инженеры с помощью 3D-сканирования получают модель оригинальной футеровки, а затем изменяют профиль с учётом условий работы конкретного клиента.

Например, для заказчика со щёковой дробилкой мы разработали футеровки с улучшенным захватом материала и отсевом мелочи, а также подобрали материал, более подходящий для дробления твёрдых и абразивных пород. Так нам удалось не только увеличить наработку, но и улучшить качество выходного продукта.

Другая проблема, с которой сталкивались наши заказчики, — это неудобный монтаж и демонтаж футеровок дробилок. Для решения этой проблемы наши инженеры-конструкторы разработали зауженные футеровки щёк и стенок камеры дробления. В другом случае изменили количество, конфигурацию и расположение отверстий под рым-болты, чтобы установка и демонтаж футеровок стали легче и удобнее.

Запасные части дробилок

Один из примеров с запасными частями дробилок связан с гайкой крепления подвижной футеровки конусной дробилки, на которую вкручивается рым-болт при монтажных работах для подъемных операций. На оригинальной части резьбовое отверстие для рым-болта глухое, из-за чего в процессе эксплуатации отверстие забивается породой, которую трудно вычистить.

Инженеры Element сделали отверстие для рым-болта сквозным, благодаря чему исчезла первоначальная проблема. Модернизация отверстия сократила время бесполезной работы, повысив культуру производства.

Другой пример — заказчик запустил в работу новый колосниковый питатель дробилки, но вскоре вышли из строя поперечные балки. Ждать оригинальные балки пришлось бы слишком долго, но наши инженеры-сканировщики сняли размеры детали, провели анализ материала, разработали конструкторскую документацию и поставили заказчику балки дешевле и быстрее.

Element занимается производством конвейерных лентзапчастей для горного оборудованияремонтом дробильного оборудования. Больше материалов о деятельности компании – в материалах:
«Обеспечение качества при аутсорсинге производства»;
«Оптимизация производства: комплексная методика»;
«Аутсорсинг как оптимальная производственная модель».

На правах рекламы


лого

Группа компаний Element
element.global
+7 (812) 900-85-70
pro@element.global

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №4, 2020

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.