CC BY
109
считывались показатели частотной устойчивости ультразвуковых инструментов различной формы.
На рис. 6 приведены расчетные зависимости показателя частотной устойчивости от коэффициента усиления для комбинированного, экспоненциального и ступенчатого волноводов. Видно, что показатель частотной устойчивости комбинированного волновода с заданным коэффициентом усиления более чем в четыре раза превышает устойчивость экспоненциального и ступенчатого волновода, с тем же коэффициентом усиления.
Результаты выполненной работы позволили создать комбинированный ультразвуковой инструмент, для прессования изделий из полимерных композиционных материалов, который повышает в четыре раза частотную устойчивость волноводной системы, обеспечивает эффективную и устойчивую работу ультразвуковой установки в целом.
Аналогичные инструменты были разработаны для озвучивания и резки биологических тканей, диспер-гации жидкости, прошивки отверстий. Общий вид этих ультразвуковых инструментов приведен на рис. 7.
В настоящее время выпуск данных ультразвуковых инструментов осваивается Омским заводом ОАО ЦКБА «Автоматика».
Библиографический список
1. Негров, Д. А. Влияние параметров ультразвукового прессования на механические и триботехнические свойства структурно-модифицированного политетрафторэтилена / Д. А. Негров, Е. Н. Ерёмин // Омский научный вестник. — 2009, — № 2(80). - С. 58-60.
2. Машков, Ю. К. Модификация структуры и свойств композиционных материалов на основе политетрафторэтилена / Ю. К. Машков, В. И. Суриков, Л. Ф. Калистратова, О. А. Мамаев. — Омск : Изд-во СибАДИ, 2005. — 256 с.
3. Охлопкова, А. А. Модификация полимеров ультрадис-персными соединениями / А. А. Охлопкова, О. А. Андрианова, С. Н. Попов. — Якутск : ЯФ изд-ва СО РАН, 2003. — 240 с.
4. Ерёмин, Е. Н. Совершенствование технологии изготовления подшипников скольжения из композиционных материалов на основе политетрафторэтилена / Е. Н. Ерёмин, Д. А. Негров // Технология машиностроения. — 2010. — № 1. — С. 30 — 32.
5. Машков, Ю. К. Разработка волноводных систем для прессования изделий из полимерных композиционных материалов / Ю. К. Машков, Д. А. Негров, Я. Б. Шустер, А. А. Новиков // Омский научный вестник. — 2005. —№ 1(30). — С. 106 — 108.
НЕГРОВ Дмитрий Анатольевич, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Материаловедение и технология конструкционных материалов» Омского государственного технического университета.
ЕРЁМИН Евгений Николаевич, доктор технических наук, профессор (Россия), профессор и заведующий кафедрой «Оборудование и технология сварочного производства», декан машиностроительного института Омского государственного технического университета
Адрес для переписки: 644050, г. Омск, пр. Мира, 11.
Статья поступила в редакцию 07.12.2011 г.
©Д. А. Негров, Е. Н. Ерёмин
УДК 622.279.7
В. Л. ПЕННЕР А. П. МОРГУНОВ
Омский государственный технический университет
ЦЕХ МОЙКИ И ДИАГНОСТИКИ
НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ
ТРУБ И ШТАНГ К НАСОСАМ____________________
Представлен проект цеха мойки и диагностики насосно-компрессорных труб и штанг к насосам. Определён состав основного и вспомогательного оборудования. Разработана структурная схема по подготовке насосно-компрессорных труб и штанг к повторному использованию.
Ключевые слова: насосно-компрессорная труба, диагностика.
Одним из основных направлений развития технологии машиностроения является обеспечение роста производительности и эффективности производства. Базовым средством реализации этого направления служит механизация и автоматизация производства, а также повторное использование узлов, агрегатов и деталей машин после их ремонта и контроля.
В данной статье мы не рассматриваем процесс мойки и контроля штанг к насосам.
При эксплуатации насосно-компрессорных труб (НКТ) происходит износ труб и муфт по резьбе и те-
лу, а при наличии коррозионно-активных веществ в продукции скважины они подвергаются коррозионному износу.
В скважинах, эксплуатируемых штанговыми насосами, изнашивается внутренняя поверхность труб штангами.
Поэтому насосно-компрессорные трубы проходят контрольно-сортировочные работы (разбраковку).
НКТ, бывшие в эксплуатации и поступившие в цех мойки и диагностики, должны быть очищены от грязи, отложений парафина и солей.
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №2 (110) 2012 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №2 (110) 2012
Рис. 1. Технологическая схема мойки и диагностики насосно-компрессорных труб.
1 - стеллаж; 2 - рольганг; 3 - моечная машина; 4 - участок дефектоскопии; 5 - распределительный механизм; 6 - линия контроля и приема; 7 - участок сортировки труб
Таблица 1
Технические характеристики мойки НКТ соответствуют модели моечного комплекса НКТ, эксплуатирующегося в НГДУ «Лянторнефть»
Условный диаметр очищаемых труб, м 60, 73, 89
Длина очищаемых труб, м 5,5 : 10,5
Производительность при максимальной длине трубы, шт./час 30:40
Степень засорения канала трубы АСПО от площади сечения, % До 40
Рабочая среда для очистки моющий раствор
Объем моющего раствора, м3 10
Давление моющего раствора, МПа (кгс/см3) 0,4:0,5 (4:5)
Температура моющего раствора, С 5 9 0 9
Способ нагрева моющего раствора ТЭНы или сетевой пар
Рис. 2. Моечные машины насосно-компрессорных труб и приемные четырехместные рольганги (фрагмент цеха)
Для решения данной задачи предназначен цех мойки и диагностики. Ранее авторами статьи был представлен технологический комплекс, куда входит цех мойки и диагностики [1].
Цех разработан с учётом использования в производстве оборудования отечественного и импортного производства, новейших систем контроля и управления технологическими процессами. Все работы проводятся с набором необходимого технологического оборудования — основного и вспомогательного.
В состав основного оборудования входят моечные машины НКТ и штанг, контрольно-диагностическое оборудование.
В состав вспомогательного оборудования входят механизмы осевой подачи (рольганги), механизмы перегрузки (съёмоукладчики), механизмы вращения, подъёмники, распределители карманные, стеллажи, скаты.
Применение электромеханических приводов обеспечивает бесшумность и плавность перекладки труб и штанг, возможность работы в условиях низких температур, возможность регулирования скоростей работы механизмов.
Цех оснащён автоматизированной системой управления технологическим процессом (АСУТП).
Цех мойки и диагностики состоит из следующих основных участков производства:
— участок мойки НКТ и штанг;
— участок диагностики НКТ и штанг;
— участок контроля НКТ и штанг;
— участок сортировки готовой продукции;
Операции по очистке, диагностированию и ремонту насосно-компрессорных труб выполняются по технологической схеме (рис. 1).
С прицехового механизированного стеллажа трубы по рольгангу поступает на моечную установку.
Мойке пароводяным способом подвергаются наружная и внутренняя поверхность трубы.
Мойка труб осуществляется водой, разогретой до температуры 1 = 90...95 °С, подаваемой под напором
0,4...0,5 МПа на наружную и внутреннюю поверхности трубы. В технологический процесс мойки могут быть включены активные добавки к воде, способствующие более качественной очистке труб.
Производительность одной технологической линии (при работе в две смены) составляет до 160 тыс. труб в год, в цехе предлагается смонтировать три таких технологических линий (табл. 1) (рис. 2).
После данной операции, трубы проходят дефектоскопический контроль, где определяется толщина стенки, которая не должна выходить за минимальные размеры, предусмотренными в ГОСТ 633-80.
Трубы, проверенные дефектоскопической установкой, поступают по рольганговой линии на распределительный механизм, где, в зависимости от их пригодности, сортируются по двум направлениям:
— не прошедшие контроль трубы подаются на линию окончательного брака, где они маркируются и укладываются на стеллаж.
— годные трубы поступают на линию контроля и приема, где производится измерение радиального биения. В настоящее время данный вид контроля труб ограничивается визуальным осмотром, что не исключает возможность попадания искривленной трубы в цех ремонта.
Для определения допустимого радиального биения труб предлагается встроить в существующую технологическую линию, с соответствующей доработкой, преобразователь линейных перемещений (ПЛП).
Работа ПЛП: труба, поступившая на линию контроля и приема, подается по рольганговой линии до выключателя концевого. После полной остановки,
в автоматическом режиме, включаются три равноудаленных роликовых механизма (в состав которых входят: пневмоцилиндр, мотор-редуктор и измерительные ролики). Объект контроля (НКТ) поднимается на высоту 55 мм и тем самым попадает в непосредственный контакт с преобразователем линейных перемещений, после чего мотор-редуктор приводит во вращение ролики, на которых базируется НКТ.
Сняв измерения, НКТ укладывается на рольганговую линию и, в соответствии с показаниями на отчетно-командном устройстве (находящемся в кабине оператора), оператор определяет, в какую ячейку стеллажа направить трубу: «брак» или «годна».
Целесообразность использования ПАП повысит качество подготовки насосно-компрессорных труб к повторному использованию.
Выводы
1. Целесообразность организации очистки и ремонта НКТ обусловлено необходимостью повторного их использования при добыче углеводородного сырья.
2. Структура цеха в составе технологического комплекса по контролю, ремонту и восстановлению насосно-компрессорных труб и штанг к насосам, применяемых при добыче углеводородного сырья, сформирована по традиционной схеме организации автоматизированного производства.
3. Решение технологических задач основано на использовании современного контрольно-диагностического и подъёмно-транспортного оборудования.
Библиографический список
1. Пеннер, В. А Технологический комплекс по контролю, ремонту и восстановлению насосно-компрессорных труб и штанг к насосам, применяемых при добыче углеводородного сырья / В. А. Пеннер, А. П. Моргунов // Омский научный вестник. - 2011. - №3 (93). - С. 101-102.
2. Аверьянов, О. И. Агрегатно-модульный принцип построения гибких автоматических линий и оптимизация их структурно-компоновочных схем / О. И. Аверьянов, А. И. Дощенко, Ю. М. Золоторевский // Проектирование оптимальных технологических систем машин : сб. статей ; под ред. А. И. Дощенко, Я. Буды. - М. : Машиностроение, 1989. - 344 с.
ПЕННЕР Виктор Андреевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Метрология и приборостроение».
МОРГУНОВ Анатолий Павлович, доктор технических наук, профессор (Россия), заведующий кафедрой «Технология машиностроения».
Адрес для переписки: 644050, г. Омск, пр. Мира, 11.'
Статья поступила в редакцию 05.12.2011 г.
©В. А. Пеннер, А. П. Моргунов
УДК 621 : 331.45 ». В. РЕВИНА
В. Б. ОЖЕРЕЛЬЕВ
Омский государственный технический университет
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ___________________________________
Исследуется влияние параметров работы токарного станка на уровень шума на рабочем месте оператора. Предложена модель процесса, выявлена область экстремума.
Ключевые слова: шум, оптимизация, параметры обработки, токарный станок.
На машиностроительном предприятии шум является одним из вредных производственных факторов. Воздействие шума приводит к появлению профессиональных заболеваний и может явиться также причиной несчастного случая [1, 2].
Основным источником шума на машиностроительном производстве является работающее технологическое оборудование, транспортные средства. Для снижения уровня шума используют индивидуальные и коллективные средства защиты. Однако наиболее эффективным средством борьбы с шумом является уменьшение уровня шума непосредственно в источнике возникновения.
Тенденции современного станкостроения направлены на замену механических приводов на бесступенчатое регулирование и широкое применение гидростатических и аэростатических подшипников в
опорах шпиндельных узлов вместо подшипников качения, что уменьшает уровень шума на рабочем месте станочника. Кроме того, для уменьшения шума металлообрабатывающего оборудования возможно изменение режимов обработки (резания), поскольку основными источниками шума и вибрации являются: приводы шпинделя и других движущихся узлов, привод револьверной головки, геометрия режущего инструмента, зажимные устройства и др. [3].
В настоящей работе исследовали влияние параметров работы токарного станка (подача, глубина резания, частота вращения заготовки) на уровень шума на рабочем месте оператора.
Измерения уровня шума осуществляли при помощи шумомера БУАИ 912М. Используя два цифровых процессора, БУАИ 912М может вычислять в реальном масштабе времени узкополосный спектр в частотном
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №2 (110) 2012 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
