Завгородній Денис Володимирович. Удосконалення технологічних режимів процесу та конструкцій обладнання для виправлення труб та трубних заготовок

brief description

Завгородній Денис Володимирович. Удосконалення технологічних режимів процесу та конструкцій обладнання для виправлення труб та трубних заготовок : Дис... канд. наук: 05.03.05 2007

Завгородній Д. В. Удосконалення технологічних режимів процесу та конструкцій обладнання для виправлення труб та трубних заготовок. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.03.05 «Процеси та машини обробки тиском». Донбаська державна машинобудівна академія, Краматорськ, 2006.
Дисертація присвячена розвитку методів автоматизованого розрахунку та проектування, а також розробці практичних рекомендацій з удосконалювання технологій і встаткування для реалізації процесу виправлення труб і трубних заготовок.
У роботі на основі чисельної інтерпретації кінцево-різницевого методу, а також методу кінцевих елементів розроблені математичні моделі напружено-деформованого стану металу при реалізації процесу виправлення труб і трубних заготовок.
Достатній ступінь вірогідності отриманих теоретичних рішень підтверджений експериментально.
Розроблено методику розрахунку профілювання бочок, а також кутів установки валків правильних косовалкових машин.
Сформульовано та вирішено завдання з автоматизованого проектування та удосконалювання технологічних режимів роботи та конструктивних параметрів механічного обладнання правильних косовалкових машин, розроблені практичні рекомендації, спрямовані на розширення сортаменту, підвищення якості та зниження собівартості труб і трубних заготовок, що виправляються.

У дисертації отримані нові науково обґрунтовані результаті з розвитку методів автоматизованого розрахунку та проектування, а також із вдосконалення технологій і обладнання процесу виправлення труб і трубних заготовок на косовалкових трубоправильних машинах і вирішення на цій основі актуальних та таких, що мають практичне значення, завдань, спрямованих на підвищення техніко-економічних показників обладнання для виправлення труб.

Підвищення техніко-економічних показників процесів виправлення труб і трубних заготовок нерозривно пов'язане з підвищенням ступеня наукової обґрунтованості прийнятих технічних рішень.
Із використанням чисельних рекурентних рішень кінцево-різницевих форм умов статичної рівноваги виділених елементарних об’ємів осередку деформації одержали розвиток математичні моделі процесів виправлення труб і трубних заготовок, які враховують геометричні параметри труб, що виправляються, початкову кривизну, фізичні властивості матеріалу, а також конструктивні особливості використовуваного обладнання, у тому числі кількість циклів виправлення та крок машини. Розроблено комплекс чисельних математичних моделей і програмних засобів із автоматизованого розрахунку точності геометричних характеристик виробів, що виправляються.
На основі кінцево-елементних підходів одержали розвиток методи розрахунку напружено-деформованого стану металу при виправленні труб і трубних заготовок на правильних косовалкових машинах.
Експериментально підтверджено достатній ступінь вірогідності отриманих теоретичних рішень, а також уточнені вихідні дані на проектування технологій і обладнання для виправлення труб і трубних заготовок.
Аналітично встановлена та експериментально підтверджена мінімально необхідна кількість циклів виправлення труби на довжині валка не менша ніж два. При цьому залишкова кривизна труби не перевищує 0.8 мм/п.м. по всій довжині, включаючи кінцеві ділянки.
Із використанням узагальнених критеріїв сформульовані та програмно вирішені задачі з автоматизованого проектування технологічних режимів виправлення труб і трубних заготовок, а також із вибору раціональних значень діаметрів горловин, профілювання та довжини бочки правильних валків.
Запропоновано та досліджено ряд технічних рішень, спрямованих на:

розширення сортаменту за геометричними параметрами в 1.5...2 рази;
підвищення точності виправлення до 0.5 мм./п.м. по всій довжині труб та трубних заготовок;
зниження собівартості виробів, що виправляються, за рахунок зменшення кінцевого обрізу труб і трубних заготовок на 7%.

На основі методики профілювання бочок валків правильних косовалкових машин розроблені рекомендації з кутового настроювання калібрів, спрямовані на зниження енергосилових параметрів виправлення на 10% і поліпшення якості виробів, що виправляються, запропоновано рекомендації з вибору діаметрів і довжини бочок валків залежно від сили виправлення та заданої результуючої кривизни виробів, що виправляються.
Обґрунтовано доцільність застосування, і запропоновано принципове конструктивне рішення гідравлічних механізмів вертикального і кутового настроювання правильних косовалкових машин із застосуванням високоточних датчиків положення валків.
Результати роботи у вигляді програмних продуктів, конкретних технічних рішень і практичних рекомендацій, спрямованих на підвищення техніко-економічних показників трубного виробництва, використані у державному підприємстві «Науково-дослідний трубний інститут» при виконанні ряду науково-дослідних робіт, а також при проектуванні обладнання для виправлення труб, що забезпечує виправлення труб і трубних заготовок по всій довжині, включаючи кінцеві ділянки, у відкритому акціонерному товаристві «Старокраматорський машинобудівний завод».