Una Cupper Press è stata recentemente installata in una nuova fabbrica di lattine in Europa, costruita vicino a edifici commerciali e uffici nell'area circostante. Seguendo le raccomandazioni di una società di consulenza specializzata in vibrazioni e dinamica strutturale, la Cupper Press è stata installata sopra un blocco inerziale supportato da elementi elastici e visco-ammortizzatori, offrendo una frequenza naturale del sistema di 1,25 Hz. Tuttavia, durante la produzione sono stati registrati movimenti elevati sulla fondazione a molla della macchina e di conseguenza le vibrazioni si sono propagate verso gli edifici vicini.
L'impatto di questo movimento è stato l'usura precoce della macchina e l'aumento del deperimento, riducendo la produttività complessiva dell'impianto.
La sfida
Farrat è stata contattata per fornire una soluzione sostitutiva che riducesse il movimento eccessivo della Cupper Press e creasse un ambiente più silenzioso per gli edifici vicini.
Le presse a tazza sono comunemente utilizzate nella produzione di lattine per produrre tazze cilindriche da rotoli di alluminio o metallo. L'azione principale di questo tipo di macchina consiste nel punzonare i dischi dalle lamiere ad alta velocità. Questa azione genera eccitazioni verticali a frequenze determinate dalla velocità della macchina, note anche come "urti".
Queste forti vibrazioni hanno effetti dannosi sulla funzionalità dell'installazione della macchina, sui suoi sistemi e componenti e sulla produttività complessiva della macchina. Le vibrazioni indotte dagli urti possono anche danneggiare l'edificio generando onde e rumori che si propagano nell'ambiente. È quindi fondamentale garantire che le presse a tappo siano installate su sistemi di controllo delle vibrazioni adeguati per attenuare questi effetti.
L'elemento principale di questa sfida era l'irrigidimento dell'intero sistema, evitando al contempo la trasmissione di vibrazioni eccessive.
La soluzione
Gli ingegneri applicativi di Farrat hanno preso in considerazione diversi criteri di sistema durante la fase di progettazione, come la massa, le dimensioni e la velocità operativa della macchina, nonché la stabilità del sistema e le prestazioni di isolamento necessarie per soddisfare i requisiti più impegnativi del cliente.
Per risolvere entrambi i problemi dei clienti, Farrat ha progettato un sistema di isolamento delle vibrazioni sostitutivo configurato con cuscinetti su misura costituiti da una base in acciaio e da 2 strati di isolatori Isomat.
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Risultati delle prestazioni
Farrat ha condotto un'indagine sulle vibrazioni per misurare il livello di vibrazioni emesse prima e dopo la sostituzione dei pacchi molla, per valutare l'efficienza del sistema Isomat di Farrat. Farrat Isomat SystemI risultati dell'indagine sono presentati nel grafico a fianco, che mostra le accelerazioni verticali misurate prima della sostituzione con le curve blu e dopo l'installazione del cuscinetto Farrat Isomat con le curve arancioni.
Le vibrazioni misurate ai piedi della macchina sono mostrate in alto, sul blocco d'inerzia al centro e sul pavimento circostante della fabbrica in basso. I risultati sono stati osservati a tutte le velocità operative della macchina, comprese tra 110 e 170 giri/min.
È possibile notare una significativa riduzione delle vibrazioni in ogni parte del sistema, in particolare alla velocità operativa della Cupper Press, leggermente inferiore a 2 Hz. Questa è la frequenza in cui è più probabile che la macchina si muova e dondoli, incidendo sulla qualità del processo. Il sistema preesistente di molle con visco-ammortizzatori si è rivelato inadatto a causa della sua frequenza naturale estremamente bassa, che è eccessivamente vicina alle frequenze di disturbo generate dalla Cupper Press, aumentando il rischio di problemi di risonanza.
Conclusione
I requisiti del cliente sono stati soddisfatti dalla soluzione Farrat Isolated Foundation, che ha ridotto in modo significativo i movimenti della macchina, mantenendo un ambiente silenzioso per gli edifici vicini. Questo dimostra l'efficienza dei sistemi Farrat Isomat per le applicazioni di macchine Cupper Press, dove sono necessarie soluzioni progettuali su misura per risolvere sfide ingegneristiche complesse.
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