EN
Մտեք ցանկացած արտադրամաս և հարցրեք տասը օպերատորներից յուրաքանչյուրին, թե ինչ է ամրացման ուժը անում, և ինը կասեն մոտավորապես այսպես. «Այն պահում է ձուլատակը փակ»: Սա տեխնիկապես ճիշտ է, սակայն ամբողջովին բաց է թողնում հիմնական գաղափարը: Ամրացման ուժը ոչ միայն այն է, որ կանխում է ձուլատակի երկու մասերի բաժանվելը, այլ նաև վերահսկում է ամբողջ ճնշման միջավայրը խոռոչի ներսում ներարկման ընթացքում: Եթե սխալվեք, ապա մեքենայի մյուս բոլոր ցուցանիշները անիմաստ են: Պատրաստի մասի որակը, ձուլատակի աշխատանքային ժամանակը և արտադրության աշխատանքային ժամանակը բոլորը կախված են այս մեկ թվից:
Ինչ է ամրացման ուժը իրականում անում ներարկման ընթացքում
Երբ հալված մետաղը ներարկվում է ձուլման սարքի խոռոչի մեջ 200 ՄՊա-ից ավելի ճնշման տակ, այն ստեղծում է բացման ուժ, որը ձգտում է մեկնել ձուլման սարքի երկու կեսերը միմյանցից: Ամրացման ուժը դիմակայում է այդ բացման ուժին: Եթե ամրացման ուժը բավարար չէ, ձուլման սարքի կեսերը մի փոքր բաժանվում են՝ երբեմն միայն մի քանի հազարերորդ միլիմետրով: Այդ մանր ճեղքը բավարար է հալված մետաղի արտահոսման համար՝ որպես ֆլեշ (արտահոսում), որը մի բարակ մետաղական ցանց է, որը վնասում է մասը և հաճախ վնասում է ձուլման սարքի մակերեսները:
Սակայն բավարար ամրացման ուժը ավելին է անում, քան ֆլեշի առաջացման կանխումը: Այն պահպանում է խոռոչի մեջ անհրաժեշտ ճնշումը՝ ճիշտ լրացման և սառչելու համար: Երբ ձուլման սարքի կեսերը հաստատուն մնում են փակ, մետաղը ամբողջությամբ լրացնում է խոռոչը, իսկ սառչելու ընթացքում գործադրվող ճնշումը նվազեցնում է պորոզությունը: Մասերը ստացվում են ավելի խիտ, լավ մեխանիկական հատկություններով և ներքին դատարկ տարածքների առկայության նվազմամբ:
Ամրացման ուժի սխալ ընտրման ծախսերը
Մեծ լճերի շրջանում գտնվող ավտոմոբիլային մակարդակի մեկ մատակարարը այս դասը սովորեց փոխանցման կազմույթի ծրագրի ընթացքում: Ինժեներական թիմը նախատեսել էր 800 տոննա ամրակալման ուժ ունեցող սարք, հիմնվելով մասի պրոեկտված մակերեսի և ենթադրված 40 ՄՊա խոռոչային ճնշման վրա: Արտադրությունը առաջին մի քանի ամիսներին լավ ընթացավ, ապա սկսեցին առանձին-առանձին հայտնվել ավելցուկներ: Թիմը կարգավորեց նետման պարամետրերը, փոխեց մատրիցայի սպրեյի նախշերը և նույնիսկ փոխարինեց դուրս մղող պինները՝ առանց ցանկալի արդյունքի:
Արմատային պատճառը հայտնաբերվեց որպես հիդրավլիկ ճնշման մատակարարման 12 %-անոց տատանում, որը որոշակի նետումների ժամանակ նվազեցրեց իրական սեղմման ուժը 720 տոնից ցածր մակարդակի։ Այդ մակարդակում ներարկման ճնշումից առաջացած բացման ուժը գերազանցեց սեղմման ուժը, ինչը թույլ տվեց միկրոառանձնացում տեղի ունենալ։ Լուծումը պահանջեց սարքի հիդրավլիկ համակարգի մոդերնիզացիա և սեղմման ճնշման կորի վերակարգավորում։ Ընդհանուր ծախսը՝ մոտավորապես 85 000 ԱՄՆ դոլար՝ արտադրության դադարման, վերամշակման և հիդրավլիկ մոդերնիզացիայի համար։ Սկզբնական սարքը ընտրվել էր առանց անվտանգության լրացուցիչ մարգինի՝ հաշվարկված նվազագույն արժեքից վեր։
Ինչպես հաշվարկել ճիշտ սեղմման ուժը
Արդյունաբերության ստանդարտ մոտեցումը, որը աջակցվում է NADCA-ի ուղեցույցներով, սկսվում է մասի պրոյեկցիոն մակերեսի որոշմամբ՝ այն մակերեսով, որը ձուլվածքը ներկայացնում է ձուլամոլիբի բացման ուղղությամբ դիտելիս։ Այդ մակերեսը բազմապատկում են համապատասխան համաձուլվածքի համար անհրաժեշտ սպեցիֆիկ խոռանային ճնշմամբ, ապա ավելացնում են անվտանգության գործակից։ Ալյումինե համաձուլվածքների համար խոռանային ճնշումը սովորաբար տատանվում է 30–55 ՄՊա սահմաններում, իսկ բարակ պատերով ցինկե մասերի համար կարող է պահանջվել 75 ՄՊա կամ ավելին։
Հաշվարկը ներկայացվում է հետևյալ կերպ.
Կծման ուժ = Պրոյեկտավորված մակերես × Խոռոչի ճնշում × Անվտանգության գործակից
Շատ արտադրական ինժեներներ ներառում են 20 % անվտանգության մարգին՝ հաշվի առնելով ներարկման ընթացքում ճնշման վերահավելումները և հալված մետաղի ջերմաստիճանի տատանումները: Որոշ արտադրամասեր կրիտիկական կամ բարձր ծավալով արտադրության համար օգտագործում են 30–50 % մարգին: Ճիշտ մարգինը կախված է մասի երկրաչափությունից, համաձուլվածքից և մեքենայի հիդրավլիկ համակարգի կայունությունից:
|
Համաձուլվածքի տեսակ
|
Տիպիկ խոռոչի ճնշում (ՄՊա)
|
Առաջարկվող անվտանգության մարգին
|
|---|---|---|
|
Ալյումին (A380, A360)
|
30–55
|
20–30%
|
|
Ցինկ (բարակ պատերով)
|
75+
|
20–25%
|
|
Մագնեզիում
|
40–60
|
20–30%
|
|
Պղինձ/Պարուրաձև բրոնզ
|
60–80
|
30–40%
|
Չափից շատ կծման ուժը նույնպես խնդիրներ է առաջացնում
Հակառակ սխալը՝ կծման ուժի չափից շատ մեծ սահմանումը՝ իր հերթին ունի իր հետևանքները: Չափից շատ կծման ուժը լարում է ձուլման մատրիցան և մեքենայի կապի վահանակները, ինչը արագացնում է երկուսի մաշվածությունը: Ժամանակի ընթացքում կապի վահանակները ձգվում են և կորցնում իրենց նախնական լարումը, ինչը փաստացի նվազեցնում է արդյունավետ կծման ուժը՝ անկախ մեքենայի նշված հզորությունից: Չափից շատ կծման ճնշման տակ ենթարկված մատրիցաները նույնպես ավելի արագ են ենթարկվում ջերմային մաշվածության և ճեղքվում են մասերի միացման գծերով:
Էներգիայի սպառումը մեկ այլ հաշվի առնելիք գործոն է: 90 %-ով իր նոմինալ սեղմման ուժի վրա աշխատող մեքենան նկատելիորեն ավելի շատ հիդրավլիկ էներգիա է սպառում, քան 70 %-ով աշխատող մեքենան: Բարձր ծավալներով արտադրության դեպքում այդ տարբերությունը կուտակվում է: Մեկ հետազոտություն ցույց է տվել, որ սեղմման ուժի 20 %-ով չափազանց մեծացումը մեքենայի աշխատանքային ժամանակահատվածում էներգիայի սպառումը մեծացնում է մոտավորապես 12–15 %-ով՝ առանց մասերի որակի համապատասխան բարելավման:
Սեղմման ուժը փոխազդում է ամեն ինչի հետ
Սեղմման ուժը չի գործում ինքնուրույն: Այն փոխազդում է ներարկման արագության, ձուլատակի ջերմաստիճանի և նույնիսկ ազատագործման միջոցի կիրառման հետ: Ճշգրիտ սեղմման վերահսկմամբ մեքենան (այսինքն՝ այն կարող է պահպանել սահմանված ուժը ±1 % թույլատրելի սխալով) ավելի համասեռ արդյունքներ է տալիս, քան թույլատրելի սխալը մեծ ունեցող մեքենան, նույնիսկ եթե երկու մեքենաներն էլ ունեն նույն նոմինալ տոնաժը:
Այս պատճառով որոշ 800 տոննանոց մեքենաներ գերազանցում են այլ 800 տոննանոց մեքենաներին: Նշված թիվը պարզապես մեքենայի առավելագույն հնարավոր ուժն է: Ավելի կարևոր է մեքենայի կարողությունը այդ ուժը հաստատուն կերպով ապահովել՝ ամեն մի ներարկման ժամանակ, ինչպես հիդրավլիկ հեղուկը տաքանում է, այնպես էլ բաղադրիչները մաշվում են: Փակ ցիկլի կապման վերահսկմամբ և իրական ժամանակում ուժի վերահսկմամբ ապահովվող մեքենաներն ապահովում են այդ հաստատունությունը: Այն մեքենաները, որոնք չեն օգտագործում այդ համակարգը, թողնում են օպերատորին ենթադրել և երբեմն փորձարկել:
Իրական աշխարհի տեսանկյունը
Անբավարար կապման ուժ ունեցող մեքենան իր ձախողումը կհայտարարի մետաղական փայլով, չափսերի շեղմամբ և գործիքների կյանքի կրճատմամբ: Չափից ավելի ուժ ունեցող մեքենան անշուշտ կարագացնի էներգիայի վատնումը և կկրճատի իր սեփական սպասարկման ժամկետը: Երկուսն էլ անընդունելի են արտադրական միջավայրում, որտեղ պահանջվում է կանխատեսելիություն:
Զենլի նման մատակարարները իրենց բռնած համակարգերը մշակում են ճշգրիտ հիդրավլիկ կառավարման և իրական ժամանակում մոնիտորինգի միջոցով՝ նպատակ ունենալով երկար արտադրական ցիկլերի ընթացքում պահպանել իրական բռնման ուժը խիստ թույլատրելի սահմաններում: Նպատակն այն չէ, որ պարզապես հասնեն տեխնիկական հանձնարարականներում նշված թվին, այլ այն, որ այդ ուժը հավաստված լինի յուրաքանչյուր ցիկլում՝ իրական արտադրամասային պայմաններում: