Technologie ohýbání trubek za studena metodou podélného válcování – téma vědeckého článku o mechanice a strojírenství, přečtěte si volný text vědeckovýzkumné práce v elektronické knihovně CyberLeninka

Abstrakt vědeckého článku o mechanice a strojírenství, autor vědecké práce — Glazkov Andrej Vladimirovič

Článek pojednává o známých metodách ohýbání trubek a problémech, které s tím souvisejí. Je navržena nová technologie ohýbání za studena, která umožňuje získat nové technické možnosti pro vysoce kvalitní ohýbání trubek.

Podobná témata vědeckých prací v mechanice a strojírenství, autor vědecké práce — Glazkov Andrey Vladimirovich

Vyhodnocení deformací tenkostěnných trubek vyrobených z korozivzdorných ocelí během ohýbání za studena s válcováním
Analýza digitálních technologií používaných ve strojírenství
Studium tepelných jevů během ohýbání trubek válcováním
Počítačová simulace procesu ohýbání trubek válcováním

Studium procesu ohýbání tenkostěnných trubek za studena s působením rotujícího deformačního nástroje na ohýbanou trubku

i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.

Článek se zabývá známými metodami ohýbání trubek a jejich problémy. Nová technologie ohýbání za studena, která nám umožňuje získat nové technické vlastnosti vysoce kvalitního ohýbání trubek.

Text vědecké práce na téma “Technologie ohýbání trubek za studena metodou podélného válcování”

v rozsahu od 6 do 20 nm. Analýza obrazu ukázala, že nanokrystaly mají mřížku typu fcc. Při studiu jemné struktury při velkém zvětšení (obr. 3, b) je vidět, že na hranicích se nahromadilo mnoho dislokací a atomové roviny jsou částečně koherentní.

V důsledku mechanického legování v amoniakové atmosféře z prášků železa, chromu, niklu a manganu byly získány vysoce legované austenitické práškové slitiny s nadrovnovážným obsahem dusíku a velikostí nanokrystalů austenitu 6-36 nm. Pomocí mechanického legování bez dodatečného tepelného působení bylo možné nejen získat určité složení práškové slitiny

s nanokrystalickou strukturou, ale také k dosažení změny typu krystalové mřížky (původní BCC mřížka železa se změnila na FCC mřížku). Mechanochemickou metodu lze tedy použít k získání práškových austenitických slitin s vysokým obsahem dusíku s nanokrystalickou strukturou, které lze využít při výrobě kryogenních zařízení, zejména při konstrukci nádrží na LNG.

Práce byla provedena v souladu s vládními smlouvami č. P723 a č. 16.740.11.0557 na provádění výzkumných prací pro vládní potřeby v rámci Federálního cílového programu „Vědecký a vědecko-pedagogický personál inovativního Ruska“ na období 2009–2013.

1. Logačev, S.I. Analýza hlavních prvků a charakteristik moderních plavidel na zkapalněný zemní plyn (LNG plavidla) [Text] / S.I. Logačev // Námořní bulletin. – 2005, č. 3 (15). S. 33-39.

2. Solntsev, Yu.P. Konstrukční oceli a slitiny pro nízké teploty [Text] / Yu.P. Solntsev, G.A. Štěpánov. – M.: Hutnictví, 1985. – 271 s.

3. Solntsev, Yu.P. Speciální materiály ve strojírenství [Text] / Yu.P. Solntsev, E.I. Prjakhin, V.Yu. Pirainen. – Petrohrad: Khimizdat, 2004. – 640 s.

4. Popovič, A.A. Mechanochemická metoda pro získávání prášků žáruvzdorných sloučenin [Text] /

A.A. Popovič, V.P. Reva, V.N. Vasilenko // Prášková metalurgie.—1993. č. 2

5. Popovič, AA Mechanismy řídící tribochemickou redukci kovů a nekovů z jejich oxidů [Text] / AA Popovič, VP Reva, VN Vasilenko // Slitiny a sloučeniny. 1993. Sv. 190.

6. Cisneros, M. M. Zpracování nerezové oceli s vysokým obsahem dusíku mechanickým legováním // Metallurgical and Materials Transactions. V 36A. Květen 2005. – S. 1309-1316.

7. Popovič, A.A. Mechanochemická syntéza žáruvzdorných sloučenin [Text] / A.A. Popovič.—Vladivostok: Nakladatelství Dálného východu Státní technické univerzity, 2003.

TECHNOLOGIE OHÝBÁNÍ TRUBEK ZA STUDENA METODOU PODÉLNÉHO VÁLCOVÁNÍ

Zájem velkých průmyslových podniků o technologie ohýbání trubek neustále roste. Specialisté zapojení do rozvoje výroby v lodním stavitelství, energetice, automobilovém průmyslu a leteckém průmyslu studují typy ohýbání a principy provozu zařízení a analyzují technické a obchodní nabídky od různých společností. Nejvyšší požadavky na ohýbané trubky

Automobilový a letecký průmysl klade na potrubí požadavky. Například v roce 2010 společnost Votkinsk Plant OJSC stanovila v aukci na dodávku zařízení následující požadavky: minimální axiální poloměr ohybu R = 0,7 (B je vnější průměr trubky), ovalita průřezu (odchylka od kruhovitosti) – ne více než 2,5-3 % B, odchylka geometrie teoretického profilu trubky – ne více než 1 mm.

Metalurgie a materiálové vědy -►

Kromě toho mají potrubí používané v automobilovém (např. pro výfukový systém – SVOG) a leteckém průmyslu extrémně složitou geometrii (používají se vícenásobné poloměry ohybu, mezi ohyby často nejsou žádné rovné úseky) a používají materiály, které se obtížně deformují, jako je korozivzdorná ocel, titanové slitiny nebo žáruvzdorné oceli. Zároveň nejsou povoleny vady v ohybu: zvlnění, stopy na povrchu trubky po svorkách, ztenčení stěny. Pro výrobu takových trubek jsou zapotřebí nové účinné technologie.

Metody ohýbání trubek za studena používané v moderní výrobě jsou následující:

Ohýbání v zápustkách. Tato metoda je určena pro ohýbání vodovodních a plynových trubek za studena o průměru do 90 mm. Děrník ve tvaru segmentu opakujícího průměr trubky se pohybuje vzhledem k matrici ve tvaru dvou válečků, čímž ohýbá trubku mezi dvěma podpěrami. Tato metoda je pohodlná a snadno použitelná, ale neumožňuje kvalitní ohýbání trubky s poloměrem menším než R = 7 L. V moderní výrobě se používají ohýbačky trubek typu RGU [1].

Ohýbání na válcových strojích. Tato metoda se používá v případech, kdy je nutné provádět ohýbací operace na trubkách o průměru do 320 mm, stejně jako na dlouhých trubkách s poloměrem ohybu R > 5L. Trubka je tažena mezi třemi rotujícími válci. V okamžiku tažení centrální válec stlačí trubku mezi další dva, čímž ji ohýbá. V moderní výrobě se tato metoda používá na strojích typu SG [1].

Ohýbání trubek navíjením. Trubka se navíjí na blok – ohýbací válec – působením krouticího momentu. Tato metoda se používá k provádění dvou typů ohýbání – beztrnové a s trnem.

Beztrnový typ ohýbání je určen pro ohýbání za studena bez výplně (bez trnu) ocelových, měděných, mosazných atd. trubek s poloměrem ohybu R > 3L. Pro výrobu se používají ohýbačky typu STG [1].

Ohýbání trnovým typem je určeno pro ohýbání za studena s trnem ocelových trubek s poloměrem ohybu R > 1,5L a poměrem tloušťky stěny

ki trubek do průměru ^/ё > 0,03). Princip činnosti je následující: trubka se instaluje do drážky ohýbacího válce a upevní se k její rovné části pomocí svěrky; instaluje se svěrka, pomocí které se trubka během ohýbání přitlačuje k ohýbacímu válci. Ohýbací válec, který je uveden do rotace, s sebou unáší trubku, která se nachází v drážce mezi ohýbacím válcem a svěrkou, je stažena z trnu a ohnuta na požadovaný úhel a poloměr. Tato metoda se používá k ohýbání obzvláště přesných ohýbaných trubek s tenkou stěnou a malým poloměrem ohybu. Ve výrobě se používají ohýbačky typu SGD [1].

Podívejme se podrobněji na typ ohýbání na trnu metodou navíjení. Pro udržení zadaného kulatého tvaru trubky se používají kalibrační trny různých provedení: plné, tyčové, kompozitní – kulové ohebné trny [2].

Nejčastěji používané trny jsou vyrobeny z tyče s lžícovitým koncem a kulovým koncem. Trn s lžícovitým koncem se používá k ohýbání trubek do průměru 75 mm s tloušťkou stěny 0,7-1,5 mm při poloměru ohybu až Я > Л. Trn s kulovým koncem má výhodu, že jej lze použít k ohýbání trubek, u kterých jsou ohyby spojeny bez rovných úseků, a také se snadno vyrábí.

Pokud ovalizace tenkostěnných trubek překročí přípustnou hodnotu u plného trnu a vzniknou zvlnění, je nutné použít kompozitní trn. U kompozitních trnů se k plnému trnu přidávají kuličky nebo válečky s kulovými generátory, které jsou spojeny tak, aby přídavné články mohly být umístěny podél celého ohybu (obr. 1). Takové trny podpírají stěnu trubky v bodě ohybu a navíc umožňují dát trubce kulatý tvar při pohybu po trnu a dokonce i narovnat mělká zvlnění. Trn s kulovým koncem se instaluje s určitým předstihem vzhledem ke středu ohýbacího válce. [2] Pro ohýbání tenkostěnných trubek metodou navíjení se na boku ohýbacího válce instaluje hladič záhybů, aby se zabránilo ztrátě stability stěn trubky.

Obr. 1. Ohýbání trubek navíjením pomocí kulového trnu

Hladič ohybů podpírá vnitřní část ohybu. Instalací hladiče ohybů je ohýbaná část trubky podepřena jak vnitřní, tak vnější částí ohybu [3].

Ztráta stability potrubí vede k jeho oslabení jako nosné konstrukce.

Při použití kompozitních kulových trnů v ohybové zóně se v důsledku ztráty stability stěny trubky tvoří záhyby – zvlnění, čímž část kovu vyplňuje prostor mezi kuličkami, vznikají otřepy, nerovnosti a další vady trubky. Způsob, jak to eliminovat, je minimalizovat mezeru mezi ohebným trnem a trubkou v ohybové zóně. Protože trubka přechází z přímočarého stavu do stavu s poloměrem zakřivení, musí se nástroj – trn – pohybovat vratně.

Pro řešení výše uvedených problémů ohýbání trubek na trnu metodou navíjení byla vyvinuta nová technologie: technologie ohýbání trubek metodou podélného válcování. Do ohýbací zóny je zaveden válcovací stroj. Pro pokrytí volných zón mezi trnem a trubkou je válcovacímu stroji přidělen vratný pohyb. V důsledku toho by pracovní zóna válcovacího stroje měla přesahovat ohybovou zónu o velikost kroku válcovacích bloků. Válcovací bloky jsou vyrobeny ve tvaru válečků; při ohýbání trubky je zde dodatečná úleva pro vytažení trnu z trubky. Zóna napjatého stavu trubky během ohýbání se od začátku ohybu rozšiřuje o 45°. Působením tlakových sil v ohybové zóně trubka stlačuje pružný válcovací stroj, což vede k kmitání stěny a vzniku plastické kloubové zóny – usnadňuje proces ohýbání a rozložení kovu. Na přímočarém řezu, pro vyrovnání trubky a usnadnění deformace stěny, umisťujeme válcový válcovací stroj [4]. Válcový válcovací stroj se pohybuje vratně.

Obr. 2. Diagram rozložení napětí na stěně trubky pod působením válcovacího stroje

Metalurgie a materiálové vědy

Pohyb a výběr určitého napětí [5] tvoří plastickou zónu trubky – plastický kloub. V místě působení valivého tělesa vzniká koncentrované zatížení Æ působením napětí (obr. 2). Z diagramu rozložení napětí je zřejmé, že největší hodnoty vznikají v bodech kontaktu valivých těles (body C) a bodech průhybu stěny trubky (A a B). Zvýšení Æ vede k výskytu plastických deformací v řezech A, B, C. Když se materiál stane plastickým, ohybová napětí krátkodobě dosáhnou meze kluzu v celé ploše tří řezů a průhyby stěny trubky se zvětší, čímž se usnadní ohyb trubky, ale průřez se zachová. V okamžiku dosažení meze únosnosti je výkon, s nímž vnější síla Æ vykonává práci, pokud se pohybuje jednotkovou rychlostí, roven Æх1 (tato práce plastické deformace v kloubech se uvolňuje ve formě tepla). Rychlost otáčení každého valivého tělesa je 1/Ü. Pokud je Mp moment potřebný k tomu, aby se v celém průřezu objevily plastické deformace (kloub), pak je v bodech A a B rychlost disipace energie rovna Mp/b a v bodě C je dvakrát větší. Wx1 = 4 M/b [7].

V budoucnu bude nutné provést plastickou analýzu ohybu trubek s pružnými prstencovými prvky.

Válcové válcování zvýší stabilitu stěny trubky na samém začátku ohybu a vytvoří podmínku pro rozložení materiálu v ohybové zóně [6] a flexibilní válcovací stroj, vstupující do plastické zóny, drží stěnu po celé délce ohybové zóny trubky. Vratný pohyb má pracovní zdvih rovný dvojnásobnému kroku válcovacích bloků. Celkový vzhled technologie je znázorněn na obr. 3. Během válcování dochází k zpevnění, vyhlazení, a tím ke zpevnění a zlepšení kvality vnitřního povrchu trubky.

1. Elektronický zdroj: http://technomash.mega- 3. Elektronický zdroj: http://www.tubend.ru/sklad.ru. Sheogu/132/

2. Matveev, A.D. Kování a ražení. T. 4. [Text] / 4. Patent 2 397 835 RF, IPC B21B 9/14. Spo-A.D. Matveev.— M., 1987.— 544 s. proces ohýbání trubek za studena [Text] / A.V. Glazkov.—Pro-

vydání č. 2008145769/02.- ze dne 18.11.2008.- zveřejněno. 27.08.2010.- bulletin č. 24.

5. Kozlov, A.V. Stanovení meze napětí a sil při ohýbání trubek válcovací metodou [Text] / A.V. Kozlov, Ya.M. Khilkevich // Zprávy Čeljabinského vědeckého centra. – 2004. – S. 101-106.

6. Glazkov, A.V. Ohýbání trubek za studena podélným válcováním [Text] / A.V. Glazkov, S.G. Lakirev // STIN. – 2005. č. 7.

7. Johnson, W. Teorie plasticity pro inženýry [Text] / W. Johnson, P.B. Mellor. – M.: Strojírenství, 1979. – 567 s.

S. L. Kotov, V. A. Markov, A. N. Markov, A. L. Maltsev

STUDIE MÍRY OPOTŘEBENÍ KOMPOZITNÍHO POVRCHU PK40X2 APLIKOVANÉHO ELEKTRICKÝM KONTAKTNÍM VYPÁLENÍM

Mnoho součástí podvozku lesních strojů, zejména kluzná ložiska a nápravy, podléhá silnému opotřebení spojenému s náročnými provozními podmínkami zařízení. Výměna ložisek je často levnější než jejich renovace, ale nápravy mohou být poměrně drahé. Příčinou opotřebení náprav podvozku lesních strojů je vniknutí abraziva do třecího kontaktu. Tření je jedním z nejčastějších jevů. Doprovází jakékoli relativní pohyby kontaktujících těles nebo jejich částí. Jako reprezentativní součást pro studium míry opotřebení byla vybrána náprava válce lesního traktoru Onežec-300 (obr. 1).

Obr. 1. Nápravy válce pro traktory

Pro obnovu náprav traktorových válců je navržena metoda elektrokontaktního spékání kompozitních materiálů, která umožňuje zvýšit jejich trvanlivost a zároveň posílit pracovní plochy. Je třeba také vzít v úvahu, že zavedení zařízení pro elektrokontaktní spékání je možné ve většině podniků v oboru a nevyžaduje velké finanční investice.

Článek je věnován provedené studii míry opotřebení součástí restaurovaných touto technologií za podmínek blízkých skutečným provozním podmínkám dané součásti. V tomto případě je zvláštní pozornost věnována analýze vlivu různých parametrů technologického procesu spékání (proud, napětí a síla přítlačné elektrody) na odolnost restaurované součásti proti opotřebení.

Vývojový diagram elektrokontaktního spékání kovových prášků na povrchu dílů je znázorněn na obr. 2. Tento vývojový diagram je určen pro restaurování válcových dílů. Zde je proud do navařovací zóny přiváděn přes dva navařovací válce. To umožňuje eliminovat kontaktní přechody z vnějšího obvodu a tím výrazně snížit ztráty energie.

Podstatou technologického procesu navařování elektrických kontaktů je spékání

Práce s trubkami zahrnuje umístění obrobků do různých poloh, to znamená, že potřebujete zařízení, které vám umožní ohýbat trubky bez rizika vzniku vadných dílů a deformací stěn.

Ohýbání trubek je postup, který se aplikuje na obrobek libovolné tloušťky stěny a průměru, aby se získal daný úhel a poloměr.

Ve výrobním sektoru se poptávka po ohýbacích operacích každým dnem zvyšuje, protože provozní principy strojů na ohýbání trubek umožňují pracovat s jinými typy obrobků – tyčemi, profily a dokonce i dráty. Ohýbačky trubek jsou navrženy tak, aby usnadnily práci s profilovými výrobky a urychlily výrobní proces. Různé typy zařízení se navíc specializují na různé typy potrubí, a proto jsou vybaveny speciálním pracovním zařízením.

Metody ohýbání trubek

V moderní výrobě obráběcích strojů se používají stroje, které umožňují provádět různé operace rekonstrukce potrubí různými způsoby:

Ohýbání rámu je obecná technika pro práci s většinou typů trubek, která umožňuje obzvláště velký poloměr ohybu. Technologie je vcelku jednoduchá a má minimální finanční náklady. Stroje provádějící rámové ohýbání trubek využívají různé pracovní nástroje, což výrazně rozšiřuje možnosti výroby. Ohýbání rámu však není vhodné pro zpracování trubek z měkkých kovů, navíc neumožňuje dosažení ideální kvality ohybu bez viditelných deformací;
Ohýbání tří závitů – postup se provádí na strojích vybavených ručními nebo hydraulickými hřídeli. Třípramenná metoda se obvykle používá pro ohýbání trubek o velkém průměru bez předehřívání povrchu. Pracovní zařízení neumožňuje práci s trubkami a profily s malým poloměrem. Kromě toho zařízení tohoto typu přináší obsluze určité potíže s řízením vzdáleností mezi dvěma otáčkami, a proto jsou stroje vybaveny CNC. V souladu s tím se samotný design stává dražším;
Rotační ohýbání je považováno za jednu z nejstarších metod ohýbání trubek, ale v naší době bylo výrazně vylepšeno. Proto dnes ohýbání trubek metodou trnu (rotační) umožňuje získat maximálně kvalitní práci při provádění přesně stanoveného úhlu. Obráběcí stroje mohou pracovat s obrobky libovolného průměru a provádět soustružení s minimálními poloměry. Avšak mezi nastaveními ultrasenzitivity je rotační ohýbání považováno za nejdražší technologii ohýbání trubek v moderním průmyslu;
Ohýbání tlakem se provádí navinutím trubky na matrici. Tato technika je relevantní pro práci s tlustostěnnými trubkami, kterou si jiné stroje nemohou dovolit. Na jedné straně je tlakové ohýbání ekonomickým řešením pro ohýbání trubek bez trnu. Na druhou stranu tato technika nemůže poskytnout vysoce kvalitní práci.

Další metody a inovace

Kromě čtyř hlavních technologií ohýbání trubek se v moderním průmyslu používají i alternativní metody. Například metoda ohýbání ohřevem je dnes relevantní pro malé dílny. Podstatou práce je, že pracovní část trubky je ohřívána pomocí indukčního systému a zároveň jí dává požadovaný poloměr ohybu. Jedinou nevýhodou této levné technologie je značná časová náročnost výroby jednoho dílu.

Existují také další způsoby ohýbání trubek, které dosud nenašly širokou poptávku kvůli různým potížím při seřizování strojů nebo délce pracovního cyklu. Specializované podniky však neustále vyvíjejí nové technologie ohýbání trubek a modernizují stávající techniky v souladu s požadavky doby.

Stroje na ohýbání trubek

Hlavním účelem jakéhokoli stroje na ohýbání trubek je tedy ohýbání pod daným úhlem s minimálními změnami profilu a jinými vadami.

Na našich stránkách se můžete seznámit se stroji na ohýbání trubek turecké společnosti „Cansa Makina“ nabízíme jak přenosné typy zařízení, tak stacionární.

Díky jasnému rozdělení na ovládací mechanismy a techniky ohýbání trubek si můžete vybrat variantu vybavení, která plně splní vaše očekávání a požadavky.

Každý stroj prošel certifikací kvality a plně vyhovuje požadavkům, které moderní výroba na zařízení tohoto typu klade. Navíc jako oficiální dodavatel firmy Cansa Makina poskytujeme tovární záruku na celou produktovou řadu a věrné ceny.