Производитель промышленных вентиляторов из стекловолокна продолжает традиции

Компания Hudson Products обратилась к Wickert Hydraulic Presses за прессом, аналогичным существующим прессам, но с обновленными элементами управления и более высокой степенью функциональности и контроля. Источник | Гидравлические прессы Wickert

Hudson Products (Хадсон, Бисли, Техас, США) - ведущий производитель теплообменников с воздушным охлаждением и осевых вентиляторов. Осевые вентиляторы Tuf-Lite из стекловолокна производятся более 60 лет и являются предпочтительными для промышленного применения. В настоящее время во всем мире используется более 250 000 вентиляторов Tuf-Lite.

Серия вентиляторов Tuf-Lite началась в 1955 году с Tuf-Lite I с лопастями из армированного стекловолокном композитного материала. С момента создания вентилятор прошел несколько итераций. Оригинальный вентилятор был выполнен в виде монолитного цельного профиля, отформованного в виде полой детали. Tuf-Lite II был представлен в 1984 году для повышения технологичности деталей вентилятора. По словам директора по эксплуатации Hudson Products Ника Риццо, было сложно сохранить профиль исходного монолитного профиля и при этом соответствовать требованиям к деталям. Был разработан новый дизайн, состоящий из двух частей, с лопастью, состоящей из аэродинамического профиля и держателя, или шейки. В дизайне также были внесены изменения в его центральную втулку. В конструкции Tuf-Lite I формованная шейка монолитного лезвия входила в гнездо в ступице, в то время как в конструкции Tuf-Lite II цилиндрическая шейка лезвия удерживалась на месте двумя половинами зажима, зажатыми между верхней и нижней пластиной ступицы. . Tuf-Lite III был представлен в 2004 году, вернувшись к конструкции с монолитными лопастями, но сохранив принципы зажима.

В вентиляторах Hudson Tuf-Lite II и Tuf-Lite III используется запатентованная смола на основе сложного винилового эфира в процессе производства литьевого формования (RTM). Также встроена запатентованная система защиты передней кромки, а на внешнюю поверхность лезвия нанесено стойкое к ультрафиолетовому излучению покрытие. Вентиляторы сконструированы таким образом, чтобы противостоять коррозии и обеспечивать максимальное соотношение прочности и веса. Лопасти вентилятора имеют аэродинамический поворот и конус, предназначенные для равномерного распределения воздушного потока и энергоэффективности, а также для минимизации вибрации.

Хадсон осознал потребность рынка в малошумном вентиляторе большого диаметра и увидел возможность создания еще одной итерации серии Tuf-Lite. В конструкции Tuf-Lite IV компания использовала технологию вычислительной гидродинамики (CFD), в которой основное внимание уделялось снижению шума и эффективному воздушному потоку.

«Конструктивная концепция Tuf-Lite IV заключалась в том, чтобы позволить нам ввести в эксплуатацию лезвие, которое будет работать так же эффективно, как наши существующие конструкции, но с меньшей рабочей скоростью», - объясняет Риццо.

Получившийся дизайн Tuf-Lite IV смоделирован по образцу Tuf-Lite III, но примерно на 20% больше. Из-за увеличенного размера вентилятора новая конструкция несовместима с существующим производственным оборудованием Hudson.

«Это лезвие значительно большего размера, чем то, что мы раньше отливали в монолитном стиле, - говорит Риццо. «Он имеет гораздо более широкую хорду, он значительно длиннее, а форма аэродинамического профиля имеет ярко выраженную стреловидность или кривую».

Компания Hudson Products нуждалась в прессе, способном работать с инструментом размером 5 м x 1 м, который потребуется для формования лопастей вентилятора Tuf-Lite IV. Источник | Гидравлические прессы Wickert

Хадсону нужен был пресс, способный работать с инструментом размером 5 на 1 метр, необходимым для формования деталей. Прессы для композитных материалов Hudson были ранее разработаны и изготовлены на собственном предприятии, но для новой конструкции вентилятора компания обратилась к Wickert Hydraulic Press (Хеврон, штат Кентукки, США; Ландау, Германия) за новым прессом, изготовленным по индивидуальному заказу. Помимо увеличенного размера, новая конструкция лезвия поставила несколько производственных проблем. К ним относятся изменения в последовательности укладки, типе стекловолокна, конфигурации материала, количестве слоев, точках впрыска смолы и расположении вентиляционных линий. Новая система смолы на основе эпоксидной смолы также рассматривалась на этапе проектирования, но в ходе разработки Hudson вернулась к виниловому эфиру, который использовался в прошлых итерациях.

«В печатную машину было включено несколько специальных опций, специфичных для ее пресс-форм, - говорит Тони Акерман, региональный инженер по продажам Wickert. «Мы встретились с поставщиком пресс-форм [Hudson] и вместе работали над дизайном».

«Мы не знали точно, как фронт смолы будет проходить через деталь в полости формы», - объясняет Риццо. «Точка схождения этого полимерного фронта также вызвала озабоченность. В наших существующих конструкциях - являющихся применением RTM - закрытая форма вентилируется, поэтому, когда мы накачиваем смолу поверх детали, воздух выходит через вентиляционные линии. Идея состоит в том, чтобы как только деталь полностью намокла, смола вытечет через вентиляционные линии, поэтому расположение этих вентиляционных линий очень важно в пресс-форме. Мы хотим разместить эти вентиляционные линии в точке схождения лицевой поверхности смолы, когда она течет по детали ».

Викерт также сотрудничал с Хадсоном над системой управления прессом, чтобы настроить конкретную последовательность, систему сигнализации и интеграцию с системой насоса для смолы. Автоматический цикл был разработан для оптимизации времени впрыска, нагрева и охлаждения под давлением. Поскольку воздушная камера используется для создания полости в полой лопасти вентилятора, Викерт установил средства управления воздушным срабатыванием, чтобы сообщить воздушной камере, когда надувать ее в определенное время в цикле.

«Наши существующие машины имеют уровень автоматизации как часть производственного цикла, когда оператор может инициировать впрыск смолы, цикл смачивания, затем цикл нагрева, отверждение, затем цикл охлаждения», - говорит Риццо. «[Wickert] предоставил нам пресс, который соответствовал всем этим требованиям - мы смогли запрограммировать автоматический цикл оператора, который функционировал аналогично тому, что дают нам наши существующие прессы, с обновленными элементами управления и более высокой степенью функциональности и контроля по сравнению с нашими старыми машинами. . »

Кроме того, Викерт спроектировал пресс как гидравлическую машину верхнего действия, которая обеспечивает небольшую рабочую высоту, что делает его легко доступным для оператора.

«Одна из нестандартных функций пресса - это верхняя нагревательная плита, которая может поворачиваться, чтобы показать себя оператору для очистки и визуального осмотра», - добавляет Акерман.

В то время как автоматизация печатной машины все еще дорабатывается, и некоторые настройки программного обеспечения все еще вносятся, Hudson начал производство вентиляторов Tuf-Lite IV и отправляет их.

«Более широкая хорда и стреловидный профиль позволяют лопастям работать с повышенной эффективностью при более низких оборотах, обеспечивая более низкий общий уровень шума», - говорит Риццо о новых лопастях. «Кроме того, мы смогли удовлетворить эти требования, используя значительно меньшее количество лезвий по сравнению с существующей конструкцией».

Меньше лезвий - меньше материала, что делает Tuf-Lite IV легче и дешевле в производстве.