CC BY
14
Иванов Александр Михайлович, магистрант, genhtry@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Сероченкова Екатерина Александровна, магистрант, genhtry@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет.
MA TERIALS APPLICABLE FOR HEA T INSULA TION OF IND USTRIAL PIPELINES
AND THEIR CALCULATION
Y.E. Zolotukhin, A.M. Ivanov, E.A. Serochenkova
The article considers calculations of the thickness of the heat-insulating material of industrial pipelines, provides materials, their advantages and disadvantages, as well as the technology of applying thermal insulation.
Key words: thermal insulation, calculation of thermal insulation, pipeline, industrial water supply, insulation materials.
Zolotukhin Yury Evgenyevich, undergraduate, genhtry@,mail. com, Russia, Tula, Tula State University,
Ivanov Alexander Mikhailovich, undergraduate, genhtry@,mail. com, Russia, Tula, Tula State University,
Serochenkova Ekaterina Aleksandrovna, undergraduate, genhtry@,mail. com, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.983
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕТКИ РИФЛЕЙ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗАГОТОВКИ
С. С. Яковлев
Описан способ нанесения сетки рифлей, включающий в себя процесс раздачи цилиндрической оболочки с одновременным рифлением внутренней поверхности. Проведен анализ операции с использованием программы QForm 7.
Ключевые слова: раздача, рифление, свободное деформирование, технологическая сила.
В качестве альтернативного способа нанесения сетки рифлей [1] на внутренней поверхности цилиндрической оболочки (ЦО) можно использовать спроектированный экспериментальный штамп, показанный на рис. 1. При использовании этого устройства процесс формоизменения осуществлялся с одновременной раздачей и формированием рифлей.
182
Рис. 1. Экспериментальный штамп: 1 - пуансон с нанесенными на внешней поверхности многозаходными спиральными клиновыми выступами; 2 - заготовка; 3 - поворотный стол
В результате моделирования работы экспериментального штампа в программе С^огт версии 7 [2] были получены силовые параметры процесса формоизменения ЦО без контейнера (рис. 2) и её конечные размеры с нанесёнными рифлями. Установлено, что диаметр полости увеличился с 210 мм до 214 мм. Таким образом, формоизменение ЦО производилось совмещением операций раздачи и рифления до глубины 1 мм. Коэффициент раздачи равнялся тр = 0,982.
-В контейнере т = 0.25 -Без контейнера
Рис. 2. Технологическая сила процесса
Схемы распределения интенсивностей напряжений и деформаций [3] приведены на рис. 3.
Установлено, что максимальное значение интенсивности напряжений наблюдалось в местах образования рифлей, достигая величины 640 МПа, при этом интенсивность деформаций в этих местах равнялась 2. Коэффициент утонения стенки на локальных участках в местах образования
рифлей равнялся ш = = 0,2.
Сравнение силовых параметров при одинаковых коэффициентах утонения т = 0,2 при формировании рифлей с установкой ЦО в контейнер и без установки, показало, что технологическая сила уменьшилась в 1,5 раза.
а б
Рис. 3. Распределение: а - интенсивностей напряжений; б - интенсивностей деформаций
Дальнейшее компьютерное моделирование получения сетки рифлей проводилось в устройстве (см. рис. 1). При этом использовался инструментальный стержень с оправкой, у которой угол подъема выступов имел противоположенное направление. Для нанесения сетки рифлей было установлено, что при совмещении операции раздачи и рифления для получения сетки рифлей требуемой глубины необходимо увеличение диаметра оправки на 2 мм. В процессе формоизменения происходила раздача ЦО с образованием сетки рифлей. В результате раздачи, диаметр внутренней полости увеличился на 1 мм, а глубина рифлей составила также 1 мм. Технологическая сила, показанная на рис. 4 имеет колебательный характер, причиной которого является наличие ранее нанесенных рифлей, при этом ее величина меньше, чем на первой операции рифления.
0,25
ш
и К
ш *
и 0) У
О
о
X
X
.а
0,2
0,15
0,1
0,05
0
20 40 60 80
Перемещение инструмента, мм
100
Рис. 4. Технологическая сила процесса
184
Для получения рифлей требуемой глубины достаточно увеличения диаметра оправка на 2 мм, что обеспечивается характером совмещения раздачи и рифления.
Получаемые полуфабрикаты с нанесенными рифлями показаны на рис. 5, а и сеткой рифлей рис. 5, б.
б
Рис. 5. Получаемые полуфабрикаты а - с нанесенными рифлями; б - с сеткой рифлей
В следствии наличия раздачи в процессе получения сетки рифлей, увеличиваются диаметральные размеры ЦО и при необходимости производится калибровка полученного полуфабриката до требуемых геометрических размеров. Для устранения операции калибровки целесообразно использовать заготовку с меньшим внутренним и наружным диаметрами. Например, в рассмотренной технологии, по результатам компьютерного моделирования, для получения сетки рифлей с глубиной канавок 1 мм следует уменьшить наружный и внутренний диаметры заготовки с учётом раздачи на 5 мм, т.е. использовать заготовку с внутренним диаметром 205 мм и наружным диаметром 215 мм.
Список литературы
1. Яковлев С.С. Формирование ситки рифлей на внутренней поверхности полой оболочки // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2019. Вып. 5. С. 330-332.
2. Разработка и поставка программного обеспечения для моделирования, исследования и оптимизации процессов обработки металлов давлением // ООО «КванторФорм» [Электронный ресурс] URL: https://qform3d.ru (дата обращения: 25.04.2019).
3. McEvily A.J., Kasivitamnuay J. Metal Failures: Mechanisms, Analysis, Prevention. Wiley-Interscience, 2013. 504 с.
Яковлев Сергей Сергеевич, магистрант, mpf-tula@rambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
FORMING A GRID OF RIFFLES ON THE INNER SURFACE OF THE EMPTY SHELL
S.S. Yakovlev
A method for applying a mesh flute is described, which includes the process of dispensing a cylindrical shell with simultaneous grooving of the inner surface. The analysis of the operation using the program QForm 7.
Key words: distribution, corrugation, free deformation, technological force.
Yakovlev Sergey Sergeevich, master, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
