Fabricante de motores a reacción

Una de las operaciones de producción más críticas en esta planta es la rectificación-acabado de los cubos y ejes de los motores a reacción de los aviones J57 y J75. Hay 66 piezas diferentes y un valor de hasta $1,000. Todas las tolerancias son extremadamente cercanas en las piezas terminadas, desde un máximo de ±,01 pulg. en diámetros de alrededor de 4 pulg., hasta ±,0001 pulg. en diámetros de 19 pulg. Al realizar trituraciones de acabado ligero, el operador de la máquina detiene periódicamente la trituradora para verificar la pieza con un medidor tipo barra, preestablecido en un medidor maestro.

En la inspección final, se rechazó un número excesivamente alto de cubos y ejes, alrededor del 25 %, que habían pasado la medición de control del operador de la máquina. Algunas de las piezas rechazadas eran de tamaño insuficiente y tenían que ser enchapadas, mientras que las piezas de tamaño excesivo debían ser rectificadas. La dificultad para mantener las tolerancias se debió al diferencial de temperatura entre el medidor maestro en la ubicación de la trituradora y la pieza cuando fue medida. La temperatura de la pieza se determinó esencialmente por la temperatura del refrigerante de la trituradora, una mezcla de una parte de aceite con veinte partes de agua. El calibrador maestro estaba a temperatura ambiente.

La temperatura del aire del edificio varió estacionalmente de 65°F a 100 °F y el rango de temperatura del refrigerante fue de 54 °F a 90 °F. Debido a la pequeña cantidad de material extraído en esta operación, se generó muy poco calor para elevar la temperatura del refrigerante. Con ruedas de gran diámetro que batían el refrigerante, se produjo una evaporación suficiente para que la pieza fuera 10-12 °F más fría que el medidor maestro. El diferencial de temperatura del refrigerante y del medidor maestro no fue constante. A primera hora de la mañana, la temperatura del refrigerante era más alta que el indicador maestro. El cambio de tamaño de muchas de las piezas, con un diferencial de temperatura de 10 °F, fue mayor que la tolerancia permitida. Dado que las diferencias de temperatura entre la pieza y el medidor maestro no fueron constantes de ninguna manera, y con variaciones normales de trituración, la aparición de rechazos fue impredecible. 

Era necesario hacer que la temperatura de la pieza, cuando se estaba midiendo, fuera igual a la del medidor maestro. No se instalaron calentadores de inmersión en los tanques de refrigerante porque interferirían con la limpieza del tanque y requerirían energía para calentar todo el refrigerante. Se ubicó un calentador de circulación Chromalox en la línea de refrigerante, entre el tanque y la salida de la trituradora. El calentador, montado en la línea de refrigerante, se calienta rápidamente y calienta solo el flujo real de refrigerante al trabajo. El calentador tiene una clasificación de 6 kW y una densidad de vatios superficial de 20 WPSI. El sensor de temperatura para el controlador de temperatura del proceso PID estaba ubicado en la línea de refrigerante, justo por encima de la salida. El calentador de circulación y  el controlador de temperatura están montados en un marco especial a lo largo del lado de la máquina.

La temperatura del refrigerante se mantiene con precisión varios grados por encima de la temperatura del medidor maestro. Esto se logra con el cambio de PID de Chromalox en el controlador de temperatura y el controlador de potencia de SCR. Se requiere un control estricto del proceso para que, con la evaporación, la temperatura de la pieza permanezca igual a la del medidor maestro. La temperatura del medidor maestro se controla cada hora. Luego, el controlador de alimentación en la máquina de trituración se restablece en consecuencia. Los ajustes en el nivel de control de la temperatura del refrigerante se realizan hasta que el indicador maestro y la temperatura de la pieza sean iguales al momento de la medición. Estos ajustes tienen en cuenta la evaporación y los cambios en la temperatura de la pieza mientras la máquina está apagada y las piezas se miden en comparación con el medidor maestro. Desde marzo de 1957, cuando se instalaron los calentadores, hasta el momento, no ha habido una pieza que haya tenido que ser reprocesada debido a errores de medición debido a diferencias de temperatura.

Los beneficios

+ Eliminación de rechazos debido a la expansión debido a la diferencia de temperatura entre las piezas y el medidor maestro.
+ Fácil instalación; el calentador de aceite circulante de Chromalox y el controlador de temperatura PID se montan fácilmente en la línea de refrigerante junto a la máquina.
+ La respuesta rápida y automática del calentador de circulación es administrada por un controlador de energía SCR.
+ Costo operativo reducido