ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ РОБОТИЗОВАНОГО ЗВАРЮВАЛЬНОГО КОМПЛЕКСУ З УРАХУВАННЯМ СТАБІЛІЗАЦІЇ ТЕПЛОФІЗИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ

Анотація

У статті розглянуто оцінювання ефективності роботизованого зварювального комплексу з урахуванням стабілізації теплофізичних параметрів технологічного процесу. Обґрунтовано, що ефективність роботизації зварювання доцільно визначати не лише за продуктивністю, трудомісткістю та терміном окупності, а й через стабільність струму, напруги, швидкості переміщення пальника, дугової енергії та лінійного тепловкладення. Запропоновано розрахункову схему, яка пов’язує стабілізацію траєкторії інструмента з умовами формування зварювальної ванни, геометрією шва, рівнем браку та виробничою результативністю.Для однієї стандартної зварювальної операції показано, що скорочення часу основного зварювання з 5 до 3 хв за незмінних значень струму 150 А і напруги 18 В збільшує швидкість переміщення пальника з 3,33 до 5,56 мм/с. За цих умов дугова енергія на одиницю довжини зменшується з 0,810 до 0,486 кДж/мм, тобто на 40,0%. Це підтверджує необхідність узгодженого керування струмом, напругою та швидкістю для стабілізації теплофізичних умову роботизованому процесі. Встановлено, що роботизація зменшує середнє відхилення геометрії шва з 2,5 до 0,8 мм, стандартне відхилення – з 1,2 до 0,3 мм, а ймовірність дефекту – з 0,10 до 0,03. За тривалості стандартної операції 10 хв продуктивність ручного зварювання становить 48 шт. за 8-годинну зміну, тоді як за роботизованої операції тривалістю 6 хв – 80 шт./зміну. Випуск придатної продукції з урахуванням зниження браку зростає з 43,2 до 77,6 шт./зміну, тобто на 79,6%. Отримані результати показують, що виробничий та економічний ефект роботизації формується через поєднання скорочення часу операції, стабілізації теплофізичних умов процесу та підвищення повторюваності якості зварного з’єднання.