Case study - Redukcja hałasu poprzez instalację szybkozamykających się osłon

Prezentujemy Państwu case study projektu zrealizowanego u jednego z naszych klientów.

Projekt dotyczył modernizacji prasy pod kątem redukcji hałasu poprzez instalację szybkozamykających się osłon współpracujących z cyklem pracy prasy.

Projekt dotyczył prasy, czyli jednej z najbardziej niebezpiecznych maszyn stosowanych w przemyśle. Dlatego zapewnienie wymaganego poziomu bezpieczeństwa BHP było tak istotne dla naszego klienta.

Dlaczego AUTOMATECH?

W AUTOMATECH mamy duże doświadczenie w modernizacjach pras:

• mechanicznych 5000 kN
• hydraulicznych 8500 kN
• transferowych/hydraulicznych 5 x 5000 kN
• serwo (mechanicznych) 1000 kN

Dlatego właśnie przed nami postawiono cel modernizacji prasy.

Zaplanowane zmiany powinny jednocześnie spełniać aktualne normy.

Normy dotyczące pras:

• PN-EN ISO 16092-1: 2018 Część 1: Ogólne wymagania bezpieczeństwa
• PN-EN ISO 16092-2:2021-02 Prasy mechaniczne
• PN-EN ISO 16092-3: 2018 – Prasy hydrauliczne
• PN-EN ISO 16092-4:2021 – Prasy pneumatyczne
• PN-EN 12622:2014 Prasy krawędziowe

 

CASE STUDY

Opis maszyny - stan przed modernizacją prasy:
W omawianym projekcie inżynierowie AUTOMATECH mieli postawiony cel redukcji hałasu poprzez montaż szybkozamykających się osłon współpracujących z cyklem pracy prasy. Klientowi zależało na modernizacji, dzięki ktorej zostaną poprawione warunki BHP na linii produkcyjnej.

Założenia projektu:

• Minimalizacja hałasu na stanowisku pracy operatora prasy
• Poprawa bezpieczeństwa wynikająca z działania osłon unoszonych prasy (droga i czas dobiegu osłony)
• Zabezpieczenie przed opadnięciem osłony prasy
• Zwiększenie komfortu pracy operatorów prasy oraz sąsiednich maszyn
• Osłona musi się opuszczać szybciej niż trwa jazda suwaka prasy do dołu (1.4s)

Zmniejszenie hałasu na stanowisku pracy operatora prasy powinno być minimalizowane m.in. wg norm: DM 2006/42/WE p.1.5.8 oraz PN-EN ISO 16092-1 p. 5.8.4.

Definicja hałasu - sposoby zminimalizowania hałasu dla pras
Hałas to dźwięk składający się ze zmian ciśnienia, które powodują wibracje w powietrzu, wychwytywane przez bębenek ucha i to one właśnie interpretujemy jako dźwięki.

Decybel - jednostka logarytmiczna, jednostka miary dźwięku. Dwa identyczne źródła dźwięku, na przykład maszyn, razem tworzą poziom dźwięku o 3 dB wyższy niż w przypadku użycia tylko jednej maszyny*. W przypadku, gdy poziom dźwięku dla jednej prasy wynosi 81 dB, poziom dźwięku dwóch identycznych maszyn wynosi 84 dB. Dziesięć równie silnych źródeł dźwięku razem tworzy poziom dźwięku wyższy o 10 dB*.

Przykładowe poziomy dźwięku**: szept – 15 dB; normalna rozmowa – 60 dB; hałaśliwa restauracja – 90 dB; płacz dziecka – 110 dB; silnik odrzutowca – 120 dB; porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1 – 138 dB; pękający balon – 157 dB.

Biorąc pod uwagę obowiązujące normy, minimalizacja hałasu na stanowisku pracy operatora prasy realizuje się dzięki zainstalowanym rozwiązaniom:

• urządzenia tłumiące w prasie (narzędzia)
• dysze tłumiące (wyrzut przedmiotów)
• tłumiki w układzie pneumatycznym
• obudowy dźwiękochłonne
• wibroizolatory

Realizacja:

Omawiana modernizacja dotyczyła prasy mechanicznej, mimośrodowej, z 2010, siła nacisku 4000 kN (400 ton), skok suwaka : 500 mm, ilość uderzeń 15-35 / min., czas zatrzymania 403ms, odległości bezpieczeństwa 645mm, moc silnika głównego 75 kW, obsługiwana przez jednego operatora, ze zintegrowanymi osłonami dźwiękochłonnymi unoszonymi siłownikami pneumatycznymi.

Cały system sterowania i bezpieczeństwa zrealizowaliśmy w oparciu o rozwiązanie Siemens: SIMATI S7 300 Fail-Safe. Precyzyjnie dobraliśmy sprzęt: siłowniki elektryczne 6kW, siłowniki ze śrubą w środku, czujnik bezpieczeństwa RFiD SIRIUS 3SE6315-0BB01-1AP0, zderzak bezpieczeństwa SB, system wentylacji szafy PF67.000+PFA60.000. Integracja z systemem bezpieczeństwa prasy dokonano poprzez I/O Fail-Safe, serwofalowniki 6kW, sterowanie i bezpieczeństwo SIMATIC ET200SP Fail Safe, diagnostykę i ustawienia na SIMATIC HMI KTP, system wymuszonej wentylacji szafy, integracja z systemem bezpieczeństwa prasy poprzez I/O Fail Safe. Zastosowano: projekt elektryczny w EPLAN oprogramowanie SIMATIC ET200SP-F oraz panelu SIMATIC HMI KTP w TIA Portal v.18.

Podczas realizacji omawianej modernizacji inżynierowie AUTOMATECH odtworzyli model prasy oraz zaprojektowali wymianę siłowników pneumatycznych na elektryczne.

Ważnym elemenem projektu było przeprowadzenie pomiaru dobiegu dla osłon, wg wymagań PN-EN ISO 13855, wykonany dzięki NMG2-MEM-P.

W kolejnym etapie zespół przeprowadził pomiar hałasu, wykonano go na wysokości 1,6 m od podłoża i w odległości 1 metra od prasy. W wyniku pomiaru okazało się, że poziom hałasu bez zamykania osłony wyniósł 106,3 dB.

Podsumowanie
W trakcie realizacji tego wymagającego projektu modernizacyjnego trafiliśmy na wiele wyzwań: 

• bardzo krótki czas cyklu (ruch GZP -> DZP -> GZP)
• wymagany szybszy ruch osłony do dołu niż ruch suwaka
• krótki czas postoju w pozycji dolnej, duża masa osłony 221 kg
• niezbędna wymiana prowadnic osłony
• ręczne podawanie
• automatyczny odbiór przez robota
• zmniejszenie czasu i drogi dobiegu osłony

Po przeprowadzonej modernizacji prasy ponownie dokonaliśmy pomiaru poziomu hałasu z zamykającą się osłoną i wyniósł on 98,1 dB. Wynik ten oznacza spadek o ponad 8 dB w stosunku do poziomy sprzed modernizacji.

W AUTOMATECH zespół inżynierski ma wysokie kompetencje i doświadczenie w przeprowadzaniu wielu modernizacji pras.
Jeśli planują Państwo modernizacje pras lub innych maszyn lub linii produkcyjnych, zapraszamy do kontaktu:

tel. (22) 753 24 80 Biuro
tel. (22) 753 24 61 Dział Sprzedaży i Obsługi Klienta
biuro.warszawa@automatech.pl
zamowienia@automatech.pl

Zapraszamy na nasze strony internetowe:
www.automatech.pl
www.bezpieczenstwo-maszyn.com

Kup produkty w e-sklepie:
www.automatechsklep.pl

Obejrzyj nasze Webinary oraz filmy:
YT

Bądź na bieżąco, obserwuj nasze kanały:
LinkedIn
fb

Katalog Produktów
Katalog Usług Inżynierskich

* Źródło Silvent AB
** Źródło – Home Healthcare Report