Кулик Геннадій Григорович. Оптимізація технології фрикційної розрізки круглих сталевих труб з обертанням

brief description

Кулик Геннадій Григорович. Оптимізація технології фрикційної розрізки круглих сталевих труб з обертанням: дис... канд. техн. наук: 05.02.08 / Національний технічний ун-т "Харківський політехнічний ін-т". - Х., 2005

Кулик Г.Г. Оптимізація технології фрикційної розрізки круглих труб з обертанням. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.08 технологія машинобудування. Національний технічний університет Харківський політехнічний інститут”, Харків 2005.
Дисертацію присвячено оптимізації технологічного процесу фрикційної розрізки круглих сталевих труб з обертанням. Розрізка з обертанням труби дозволяє використовувати фрикційний диск, який виступає з фланців для його кріплення на величину трохи більшу за товщину стінки труби. Малий виступ диска з фланців дозволив використовувати при розрізці диски товщиною 1 мм і разом з тим - знизити шум до припустимого щодо санітарних норм. Оптимальні технологічні параметри розрізки знайдені з умов мінімуму питомої технологічної собівартості з обмеженням максимальної температури нагріву периферії диска і його сталості. Для цього теоретично і експериментально вивчена теплофізика процесу: температурні поля у заготовці та диску, розподіл тепла між стружкою і заготовкою, тепловий баланс процесу, підтверджена достовірність опису температурних полів у заготовці експериментально. Також виконано теоретичний опис сталості конічного диска і на його підставі запропоновано нову структуру технологічного процесу розрізки. Доведено, що оптимальні умови розрізки товстостінних труб обмежуються сталістю диска, а тонкостінних - нагрівом диска.

У роботі вирішено науково-практичну задачу оптимізації технологічного процесу фрикційної розрізки з обертанням круглої заготовки, що забезпечує високу стійкість та сталість фрикційного диска при достатньо високому рівні продуктивності.
У ході проведеного дослідження одержані такі результати:

Встановлено теоретичні рівняння описи температурних полів заготовки, адекватність яких підтверджена експериментами, а також частки розподілу тепла між стружкою і заготовкою, аналіз яких показує, що для підвищення ефективності процесу його необхідно виконувати при великій швидкості подачі і глибині різання.
На підставі експериментально-аналітичних досліджень розподілу тепла між стружкою, заготовкою і диском встановлена інтенсивність теплового потоку у фрикційний диск, що дозволяє вести розрахунки його нагріва, який обмежує продуктивність розрізки.
Здійснено теоретичний опис сталості фрикційного диска, що дозволило встановити рівень підвищення критичного навантаження конічного диска над плоским і запропонувати нову структуру операції фрикційної розрізки.
Виконано оптимізацію фрикційної розрізки товстостінних труб з обертанням на підставі параметра оптимізації питомої собівартості розрізки з обмеженням температурою нагріва диска до 4000С і його сталістю. Встановлено оптимальні значення швидкості обертанняSтруби та подачі на обертSо=kспрямованим перебором їх значень для широкого діапазону діаметрів та товщин стінок труб, а також діаметрів фрикційного диска.
Виконано оптимізацію фрикційної розрізки тонкостінних труб з обертанням. Доведено, що оптимальною схемою розрізки є її виконання з постійним зусиллям подачі, а також знайдено оптимальні значення швидкості обертанняSтруб, які обмежуються нагрівом диска для широкої номенклатури труб та дисків.
Впровадження фрикційної розрізки на ВАТ завод Потенціал” (м. Харків) дозволило підвищити продуктивність розрізки в 1,5 раза та знизити витрати на інструмент і одержати річний економічний ефект у розмірі 60380 грн.