Установка для отделки внутренней поверхности труб Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

УДК 621.924.079

А. В. Сысоев, С. К. Сысоев, Г. В. Кочкина, М. Г. Савельев

Научный руководитель - Л. В. Зверинцева Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

УСТАНОВКА ДЛЯ ОТДЕЛКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ

Спроектирована установка для обработки и перемещения инструмента в длинномерных трубах с целью очистки или уменьшения шероховатости внутренних поверхностей.

Требования к трубопроводам весьма высоки и включают в себя кроме прочностных и жесткост-ных, требования по герметичности, коррозионной стойкости, стойкости при криогенных температурах, надежности, а также по геометрической точности и шероховатости поверхности.

Спроектированную универсальную установку планируется применяться для отделки длинномерных труб диаметром до 110 мм (рис. 1) различным инструментом. Она состоит из механизма движения 1, который передвигается по рельсам 3 и двигает пневматический двигатель 5 и инструмент 6 внутри трубы 7, которая закреплена в ложементах 2. Управление механизмом осуществляется по средствам пульта управления 8 и датчика контрастных меток 4. С помощью пневматического двигателя 5 инструменту сообщается вращательное движение.

Механизм движения (рис. 2) служит для сообщения возвратно - поступательного перемещения инструменту. Цикл осуществляется за счет датчика контрастных меток: при попадании в зону луча датчика белой метки, нанесенной на штанге 3, срабатывает датчик и вал двигателя 6 начинает вращаться в противоположном направлении. Подача воздуха осуществляется через металлорукав и штангу 3. Для очистки воздуха от влаги и добавления в сжатый воздух масляного тумана применен блок подготовки воздуха 5. Металлорукав и электропровод, питающий двигатель 6, проходят внутри кабелеукладчика 2. Крутящий момент передается колесной паре 4 через цепную передачу 9 и червячный редуктор 8 от электродвигателя 6. Электродвигатель 6 связан с червячным редуктором 8 втулочной пальцевой муфтой 7.

Рис. 1. Установка для обработки труб: 1 - механизм движения; 2 - ложементы; 3 - рельсы; 4 - датчик контрастных меток; 5 - пневмодвигатель; 6 - инструмент; 7 - обрабатываемая труба; 8 - пульт управления

Рис. 2. Механизм движения: 1 - рама; 2 - кабелеукладчик; 3 - штанга; 4 - колесная пара; 5 - блок подготовки воздуха; 6 - электродвигатель; 7 - муфта; 8 - редуктор червячный; 9 - передача цепная

Секция «Технологияпроизводства ракетно-космической техники»

При проектировании проведен расчет массы устРойства М = тр +тшл + тшт + тбл.п.воз. + тд , где тр -

масса рамы; тшл - масса гибкого металлизированного рукава; тшт - масса штанги; тблпвоз. - масса блока подготовки воздуха; тд - масса двигателя и редуктора.

Определено полное статическое сопротивление передвижению:

ж = о • • с+а. а,

где О - вес устройства для передвижения; ц - коэф-

фициент трения качения (ц = 0,1 •

Р • г

Е

(Р - нагруз-

ка на ходовое колесо; г - радиус ходового колеса; Е -модуль упругости); ё - диаметр подшипника колеса; / - коэффициент трения подшипников опор ходового колеса; с - коэффициент учитывающий сопротивление трению ребер ходовых колес о головку рельса при движении устройства; а - уклон рельсового пути (в долях); Бк - диаметр ходового колеса.

Минимальная скорость движения рабочего органа установки 1320 мм/мин, радиус колеса 70 мм. Выбран электродвигатель 4А112МА8У3 ГОСТ 19523-81 мощностью 2,2 кВт, частотой вращения 700 мин-1.

Выбран червячный редуктор Ч-63-80-51-1-У3 ГОСТ 15150-88 с передаточным отношением ир = 80; КПД редуктора при частоте вращения входного вала 750мин-1 - 0,54.

По расчетному моменту выбрана упругая втулоч-но-пальцевую муфта 125-30-1-У3 ГОСТ 21424-93 с номинальным крутящим моментом 125 Н м, диаметром 120мм. Для передачи крутящего момента от редуктора к оси колесной пары используем цепную передачу ПР-12,7-900-1 ГОСТ 13568-75 с передаточным отношением иц = 2, кпд цепной передачи П = 0,9. Число зубьев малой звездочки = 14, шаг t = 12,7 мм, диаметр ролика цепи 8, 51 мм, диаметр звездочки 62,8 мм. Для регулирования скорости движения рабочего органа применяем частотный преобразователь Отгоп У1000. Для обеспечения остановки рабочего органа установки и начала движения его в обратном направлении используется световой датчик Я55. Время срабатывания 50 мкс. Вращательный момент инструменту сообщает пневмодвигатель РМ 12/70 НУ. Частота вращения пневмодвигателя номинальная 7000 мин-1, расход воздуха 1,3 м3/мин, мощность 1000 Вт, размеры: диаметр 54 мм, длина 400 мм [1; 2].

Библиографические ссылки

1. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин : учеб. для втузов. 4-е изд. М. : Наука, 1988.

2. Лысяков А. Г. Вспомогательное оборудование для перемещения грузов. М. : Машиностроение, 1977.

© Сысоев А. В., Сысоев С. К., Кочкина Г. В., Савельев М. Г., Зверинцева Л. В., 2010

УДК 621.923.9

Л. П. Сысоева, А. С. Сысоев, Н. И. Амосов, Д. С. Брюханов

Научный руководитель - С. К. Сысоев Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ ПРИ АБРАЗИВНО-ЭКСТРУЗИОННОЙ ОБРАБОТКЕ

Обоснована целесообразность использования поверхностно-активных веществ в многокомпонентных системах. Описаны механизмы повышения эффективности и работоспособности рабочей среды при абра-зивно-экструзионной обработке путем использования в составе смесей поверхностно-активных веществ.

Рабочая среда (РС) для абразивно-экструзионной обработки (АЭО) состоит из полимерной основы (кремнийорганические и другие полимеры способны к большим упругим деформациям при их движении в обрабатываемом канале), рабочих элементов и компонентов, изменяющих ее свойства (пластификаторов и модификаторов), в том числе и поверхностно активных веществ (ПАВ) [3].

ПАВ называют вещества, при введении которых понижается поверхностное натяжение на границе раздела фаз. К ПАВ относят органические соединения с несимметричным строением молекул, состоящих из полярных и неполярных групп. Полярными

свойствами обладают такие атомные группировки, как СООН, -ОН, -]МН2, -N02, -СНО, -8О2ОН и другие. Все эти группы способны к гидратации и являются гидрофильными. Неполярная часть молекул ПАВ представляет собой гидрофобную углеводородную цепь или радикал. Молекулы, в которых имеются гидрофильная и гидрофобная группировки, называют дифильными. Благодаря дифильному строению ПАВ их молекулы образуют ориентированный монослой на поверхности раздела фаз: полярные группы молекул располагаются в полярной (твердой) фазе, а гидрофобные радикалы вытесняются из твердой среды и переходят в менее полярную фазу.