CC BY
12
6 РД 153 - 39.4 - 078 - 01. Правила технической эксплуатации резервуаров магистральных нефтепроводов и нефтебаз.
Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии, Омск;
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, г.Павлодар. Материал поступил в редакцию 27.02.2012.
Ю.П. МАКУШЕВ, В.В. РЫНДИН
МУНАй еНШДЕРШЩ СА^ТАУЫ ЖЭНЕ ЖОFАЛТУДЫЩ Т0МЕНДЕУ1
U.P. MAKUSHEV, V.V. RyNDIN
STORAGE OF MINERAL OIL AND DECREASE IN THEIR LOSSES
Туйшдеме
Макрлада мунайды жогалтудыц твмедетук оны жогалтулардыщ ce6enmepi мен мунай втмдершц сактау epeжeлepi баяндалады. Толыктырудыц ашъщ жэне жабъщ эдiстepi арк^ълы мунай внмин жогалту есебн мысалдар кeлтipдi.
Resume
In article the rules of storage of mineral oil, the reasons of their losses, recommendations on decrease in losses are worded, the example of calculation of losses of mineral oil for the open and closed methods of the infusion is given.
УДК 621.91.02
ж.к. мусина геометрический анализ влияния расположения вершин двухвершинного спирального сверла на условия резания
При сверлении отверстий двухвершинным спиральным сверлом без поперечной кромки на укороченную внутреннюю режущую кромку АВ действует радиальная сила ^ и AFr - дополнительная сила, действующая на неукороченную режущую кромку СБ (рисунок 1).
60
Рисунок 1 - Схема действия радиальных сил на укороченную и неукороченную режущие кромки
А=Ьк - величина смещения в радиальном направлении вершина пера с укороченной режущей кромкой;
А^ - величина осевого смещения вершины двухвершинного спирального сверла без поперечной кромки;
А'В' - новая режущая кромка взамен укороченной кромки АВ, образованная при замене угла ф на угол ф'.
Дф' - величина уменьшения угла ф'- половины обратного угла при вершине.
При выборе угла ф'<ф для увеличения длины режущих кромок на пере с укороченной режущей кромкой и создания более равновесного состояния поперечных сил, т.е. их выравнивания (на левом пере) оказалось, что (на обороте) только уменьшение угла с ф до ф' на неукороченной режущей кромке решает проблему. На рисунке 47 силы означают:
Бнг - радиальная сила на внешней режущей кромке при первоначально (на обоих перьях);
Бвг - радиальная сила на внутренней режущей кромке укороченной при принятом угле ф;
ДБвг - превышение силы действия детали на неукороченную режущую кромку. Для её нейтрализации на правом (на рисунке) пере нужно уменьшить ф на внутренней режущей кромке до ф', тогда наружная режущая кромка удлинится на величину ОБ', равную величине укорочения внутренней режущей кромки, и поперечные силы уравновешиваются. Такие соотношения достигаются при смещении вершины пера с неукороченной внутренней режущей кромкой на величину Д АА'=ВС, но смещать нужно только укороченную с точкой Б, тогда сыилы примерно уравновешиваются.
61
Сдвиг вершин Д=Ьк меньше ширины прорезаемой канавки, и их значения сведены в таблицу 1.
Таблица 1
Значения величин смещения вершин в осевом направлении
d N < Дh=bttgф
13,5 0,5 0,867
19,5 1 1,732
29,5 1,5 2,598
Профиль рабочей части сверла со смещённой по двум координатам вершиной представлен сплошными линиями. При этом СБ'-СБ, а поперечную силу примерно равную ЛF, уравновешивает AFнr с противоположным знаком, создаваемая на участке наружной режущей кромки ОЭ'=ВС [1, 2].
При осевом сдвиге вершин при врезании одной вершиной возникает поперечная сдвигающая сила (рисунок 2).
Рассмотрим три варианта расположения вершин сверла:
1) симметрично относительно оси сверла, А=0,25d (рисунок 3);
2) асимметрично относительно оси сверла со сдвигом к периферии, А=0,4d (рисунок 4);
3) асимметрично относительно оси сверла ближе к центру, А=0,М (рисунок 5).
При симметричном расположении вершин с указанными на рисунке 48 параметрами наружные режущие кромки и неукороченная внутренняя режущая кромка равны между собой. Укороченная кромка короче на вели-
62
чину, пропорциональную ширине канавки Ь. Расчётные длины режущих кромок сведены в таблицу 2.
Длины режущих кромок одинаковые, все режущие кромки находятся в условиях нормального резания, а именно сил и температуры. Увеличенные скорости резания, на переферии сверла вызывают дополнительный тепловой поток в сверле к центру. Равные по величине режущие внутренние кромки, работающие с меньшими скоростями, резания получают дополнительное тепло, которое не вызывает их перегрева - работа всех режущих кромок осуществляется примерно в одинаковых условиях.
Рисунок 3 - Схема к проведению анализа условий резания при симметричном расположении вершин сверла
Таблица 2
Длина режущих кромок двухвершинного спирального сверла без поперечной кромки
Диаметр сверла, d, мм Длина режущих кромок, мм Угол при вершине, 2ф
90 120 150
13,5 4,7730 3,8971 3,4941
4,0659 3,3198 2,9765
4,7730 3,8971 3,4941
4,7730 3,8971 3,4941
19,5 6,8943 5,6292 5,0470
5,4801 4,4745 4,0117
6,8943 5,6292 5,0470
6,8943 5,6292 5,0470
29,5 1, 10,4298 8,5159 7,6352
8,3085 6,7839 6,0823
10,4298 8,5159 7,6352
10,4298 8,5159 7,6352
63
Внешние режущие кромки, работающие при повышенных скоростях резания, подвергаются более высокому нагреву, причём сечение режущего клина у режущей кромки минимально, что приводит к их перегреву (рисунок 4). Длины рассчитанных режущих кромок сведены в таблицу 3.
Рисунок 4 - Схема к проведению анализа условий резания при сдвиге вершин к переферии сверла
Таблица 3
Длина режущих кромок двухвершинного спирального сверла без поперечной кромки
Диаметр сверла, d, мм Длина режущих кромок, мм Угол при вершине, 2ф
90 120 150
1,9092 1,5588 1,3976
13,5 6,9297 5,6580 5,0729
7,6368 6,2354 5,5905
1,9092 1,5588 1,3976
2,7577 2,2517 2,0188
19,5 9,6167 7,8520 7,0399
11,0309 9,0067 8,0752
2,7577 2,2517 2,0188
4,1719 3,4064 3,0541
29,5 14,5664 11,8935 10,6634
16,6877 13,6255 12,2163
4,1719 3,4064 3,0541
При смещении вершин сверла к центру внутрение режущие кромки значительно уменьшаются по длине. На наружных режущих кромках большие скорости и сила резания. больше образуется тепла, часть которого устремляется к менее нагретой части сверла в области внутренних режущих кромок. Это приводит к дополнительному нагреву внутренних режущих кромок, что не улучшает условия работы такого сверла (рисунок 5). Длины расчётных режущих кромок сведены в таблицу 4.
64
Рисунок 5 - Схема к проведению анализа условий резания при сдвиге вершин к центру сверла
Для полноты анализа рассматривалась заточка сверла при разных вариантах исполнения режущей части при разном сдвиге вершин сверла в поперечном (радиальном) направлении. В первом варианте более удобная для заточки периферийная часть. Во втором варианте более удобная для заточки также и периферийная часть. В третьем варианте также более удобная для заточки периферийная часть, заточка внутренней части (внутренних режущих кромок) одинакова по сложности для всех вариантов, т.к. ширина канавки Ьк одинаковая (выделенный элемент Iна рисунках 3 - 5).
Сдвигающая сила образуется как сумма всех радиальных сил на режущих кромках при работе сверла (рисунок 1).
Сдвигающая сила ДРр действует влево.
Таблица 4
Длина режущих кромок двухвершинного спирального сверла без поперечной кромки
Диаметр сверла, d, мм Длина режущих кромок, мм Угол при вершине, 2ф
90 120 150
13,5 >1 7,6368 6,2354 5,5905
12 1,2021 0,9814 0,8800
13 1,9092 1,5588 1,3976
14 7,6368 6,2354 5,5905
65
11,0309 9,0057 8,0752
19,5 1,3435 1,0970 0,9835
2,7577 2,2517 2,0188
11,0309 9,0057 8,0752
16,6877 13,6255 12,2163
29,5 2,6190 1,6743 1,5012
4,1719 3,4064 3,0541
16,6877 13,6255 12,2163
Таким образом, получены следующие выводы:
1. Определены длины режущих кромок для каждого 2 ф;
2. Разработаны схемы теоретического анализа - 3 варианта;
3. Установлено, что для всех соотношений положений двух вершин, т.к. она не может быть больше величины, регламентируемой шириной канавки между перьями Ьк;
4. Все варианты соотношений положений вершины равноценны с точки зрения заточки величины и разбивки.
5. Представленный вариант конструктивных параметров двухвершинного сверла является оптимальным с точки зрения условий теплоотвода и прочностных характеристик перьев сверла при сверлении отверстий (вариант 1, рисунок 3), т.к. имеет место одинаковая длина режущих кромок, а, следовательно, и удельное давление. Для второго варианта (рисунок 4) короткие наружные режущие кромки будут работать (с учётом всех видов теплообмена между режущими кромками) в более напряжённых условиях из-за уменьшения сечения и увеличенных скоростей резания соответственно больших диаметров у периферии сверла и пониженной прочности перьев у периферии. Для третьего варианта (рисунок 5), наоборот, повышенные тепловые нагрузки на небольших по длине внутренних режущих кромках, но в меньшей степени по сравнению с тепловыми нагрузками на наружных режущих кромках, и пониженную прочность перьев сверла у оси.
6. При наличии осевого сдвига вершин сверла возникает увод сверла, что отрицательно сказывается на качестве обработки. Для исключения увод сверла требуется предварительное засверливание отверстия и применение двухвершинного спирального сверла без поперечной кромки с направляющими выглаживающими ленточками. Также возможна обработка с использованием кондукторных втулок.
7. Окончательно принят первый вариант расположения вершин сверла, запатентованный и являющийся оптимальным с точки зрения геометрии и условий резания, теплоотвода при работе и условий прочности перьев сверла.
66
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Предварительный патент Республики Казахстан № 19559 на изобретение. Двухвершинное спиральное сверло без поперечной кромки с направляющими ленточками //Мусина Ж.К., Дудак Н.С.; опубл. 16.06.2008, Бюл № 6. - 6 с.: ил.
2 Мусина Ж.К., Дудак Н.С. Выбор и расчет специального спирального сверла //Международная научная конференция молодых ученых, студентов и школьников «VIII Сатпаевские чтения». - Павлодар, - 2008. - Т 20. - С. 115 - 119.
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, г.Павлодар. Материал поступил в редакцию 27.02.2012.
Ж.К. МУСИНА
СПИРАЛЬ Б¥РЕЫСЫНЬЩ ТеБЕСЩДЕП ЕЮ ТЭБЕШ ОРНАЛАСТЫРА КЕСУ ШАРТЫНДА ГЕОМЕТРИЯЛЫК ТАЛДАУДЬЩ ЭСЕР1
ZH.K. MUSSINA
A GEOMETRIC ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF LOCATION OF BIMODAL SPIRAL DRILL'S PEAKS ON THE CUTTING CONDITIONS
Туйшдеме
Автормен геометрия тургысынан бургыныц твбестде орналастыру жэне кесу шарт турлгрш айтады.
Resume
The author provided a variation ofdrill peaks' location in terms of geometry and cutting conditions.
УДК 621.771.073.8:669
А.А. НАУРАЗБАЕВА, Н.Т. БИЯКАЕВА МАТЕМАТИЧЕСКОЕ моделирование
профилирования труб в неприводных валках (турголовках)
Современным требованиям энерго- и ресурсосбережения отвечают изделия, которые обеспечивают лучшее соотношение экономического эффекта от их применения к стоимости производства и эксплуатации. К
67
