Bezpiecznik ścinowy

Bezpiecznik ścinowy jest pewną formą zabezpieczenia przed przeciążeniem maszyny, które mogło by doprowadzić do trwałego uszkodzenia. Jak wiadomo awaria urządzenia jest zawsze problemem, który z jednej strony powoduje przestoje i opóźnienia a z drugiej generuje niepotrzebne koszty związane z naprawą, wymianą części czy w skrajnych przypadkach koniecznością wykonania danych elementów przez inną firmę. Z racji różnego przeznaczenia maszyn i ich konstrukcji stosuje się różne bezpieczniki.

B5

Bezpiecznik ścinowy stosowany w zaginarce krawędziowej OZAMECH KM3 od spodu wciśnięty jest krążek z blachy, który służy do ochrony bezpiecznika przed śrubą regulującą położenie belki gnącej

Przeciążenia maszyny mogą być spowodowane przez pracę człowieka. Błąd ludzki, który wynika z przemęczenia, stresu czy po prostu z monotonii wykonywanej pracy albo niedbalstwo i brak poczucia pewnej odpowiedzialności za używany (przekazany) sprzęt. W wielu przypadkach niedostosowanie zachowania pracowników do danych zasad czyli np. brak zmiany odległości belki gnącej w stosunku do grubości obrabianego materiału w zaginarce wynika tylko z zwykłego niechlujstwa i potocznego niechcenia. Niestety czasem zawodzi również kontrola, która może wychwycić ten problem.

Okazuje się, że szkolenia, tłumaczenie i przypominanie o zmianie poszczególnych nastaw w stosunku do danej grubości blachy bardzo często nie pomaga. Dopiero gdy osoba nadzorująca przyłapie operatora na gorącym uczynku, oczy się otwierają gdy dowiaduje się, że może się to odbić na jego premii. Tłumaczenie jest zwykle takie samo; „ja tylko jeden element chciałem wygiąć” albo „myślałem, że jest dobrze ustawione”, chciało by się powiedzieć: „Ty nie myśl, Ty sprawdź!”

Co ciekawe dotyczy to nie tylko młodzieży ale również panów z doświadczeniem (40-50 letnich), gdzieś jednak tej odpowiedzialności brakuje.

Między innymi dlatego stworzono zabezpieczenia maszyn minimalizujące sprawy związane z jej przeciążeniem.

Niestety bezpieczniki ścinowe to nie jest lek na wszystko, ich konstrukcja i skład chemiczny jest określony do danego maksymalnego obciążenia przy którym zostaje on zniszczony. Należy wspomnieć, że blacha blasze nie jest równa. Różne składy chemiczne i rodzaje zastosowanej obróbki powodują, że zmienia się twardość i sztywność powodująca konieczność użycia większej siły do zagięcia.

Poniższe zdjęcie przedstawia odkształconą listwę belki dociskającej blachę w zaginarce OZAMECH KM3. Przy długości listwy 2,5m po dociśnięciu jej do korpusu powstała szczelina, która miejscami ma nawet 1÷2mm – krawędź została odgięta w górę. Wynika to z tego, że właśnie w tych miejscach wkładano i zaginano elementy grubsze niż pozwala na to ustawienie maszyny.

B1

Belka z listwą dociskającą w pozycji całkowitego docisku; po lewej widok jednego z końców- powstała minimalna nieznacząca szczelina, po prawej widok na środek listwy – szczelina 2mm

Kolejne zdjęcie ukazuje zniszczenie krawędzi listwy belki gnącej, gdzie pracownik próbował zagiąć pręt kwadratowy o wymiarach 40x40mm (dodam, że zaginarka obrabia materiał do kilku mm grubości) – twierdzi, że się zagapił na szczęście w porę się obudził.

IMG_1479

Widoczne zniszczenie (odkształcenie) krawędzi zarówno listwy dociskającej jak i belki gnącej

Powtarzalne przeciążenia maszyny spowodowane zaginaniem np. blachy o grubości 3mm na ustawieniach z blachy 1mm, mogą poskutkować zniszczeniem bezpiecznika.

W omawianym przykładzie znajdują się dwa bezpieczniki; jeden z lewej drugi z prawej strony belki gnącej co przedstawia zdjęcie.

B4

Zaginarka krawędziowa OZAMECH KM3, kółkami zaznaczone miejsce usytuowania bezpieczników

B2

Miejsce usytuowania bezpiecznika

Pamiętam, że raz gdy zaginano wbrew zasadom i bezpiecznik uległ zniszczeniu operator wystraszył się i uciekł do boksu spawalniczego – myślał, że nikt nie skojarzy, że to on zaginał.

B6

Zniszczony bezpiecznik – po wykonaniu zadania

B7

Zniszczony bezpiecznik – widok na przekrój

Pech – można powiedzieć o sytuacji kiedy pracownik zagina niezgodnie z zasadami i nagle pojawi się problem, awaria zaginarki spowodowana np. zużytym (zniszczonym stycznikiem) odpowiadającym za pracę belki dociskającej lub gnącej, materiał zostaje w  maszynie i nie można go wyciągnąć.

Omawiany bezpiecznik ma budowę pełną i charakteryzuje się dwoma rowkami, które mają ułatwić powstanie pęknięcia. Jest to tzw. karb technologiczny, którego oddziaływanie jest w tym przypadku wskazane.

Poniżej widać bezpiecznik ścinowy, który ma na obwodzie nawiercone otwory. Rodzaj materiału, gabaryty średnice otworów a także ich ilość decyduje o maksymalnej sile, maksymalnym przeciążeniu maszyny przy którym, lub po przekroczeniu którego dochodzi do ścięcia.

B3

Bezpiecznik ścinowy z otworami

Jest to wynalazek pana Władysława Nowaka (patent 49759) Bezpiecznik ścinowy płytkowy do zabezpieczenia korpusów pras mechanicznych przed przeciążeniem.

Interesująca może być praca [1]. Autorzy na podstawie badań nad zniszczonym wkładem bezpiecznikowym dobierają materiał zastępczy dla nowego wkładu a na powstałym złomie dokonują pomiarów twardości, sprawdzają skład chemiczny i przeprowadzają badania metalograficzne.

B8

Wkład bezpiecznikowy do prasy mimośrodowej LEK-160 [1]

Podsumowaniem badania jest stwierdzenie, że dobór materiału na bezpieczniki ścinowe jest uzależniony głównie od własności mechanicznych żeliwa zwracając jednak uwagę na zalecane składy chemiczne.

W [2] autorzy wspominają, iż do bezpieczników ścinowych należą zabezpieczenia, w których następuje ścięcie materiału. Grupę tą oprócz ukazanych powyżej bezpieczników płytkowych uzupełniają także kołki i sworznie. Ich przeznaczenie może dotyczyć ograniczenia nacisków części maszyn, zmniejszenia wielkosci momentu skręcającego np. koła zamachowego.

Podsumowując, bezpieczniki ścinowe pozwalają uniknąć bądź zminimalizować ilość awarii spowodowanych przeciążeniem maszyn. Jak wspomniano przeciążenia mogą mieć podłoże spowodowane błędem ludzkim jak również innymi czynnikami np. złym ustawieniem prasy [2].

Literatura:

[1] R. Wielgosz, I. Pietryka; Dobór żeliwa na wkłady bezpiecznikowe do pras mimośrodowych, Archiwum Odlewnictwa, Nr 21 (1/2)  2006r.

[2] J. Tomczak,  J. Bartnicki; Maszyny i urządzenia do obróbki plastycznej, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2012r.