Завгородній Денис Володимирович. Удосконалення технологічних режимів процесу та конструкцій обладнання для виправлення труб та трубних заготовок : Дис... канд. наук: 05.03.05 - 2007.
Анотація до роботи:
Завгородній Д. В. Удосконалення технологічних режимів процесу та конструкцій обладнання для виправлення труб та трубних заготовок. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.03.05 «Процеси та машини обробки тиском». – Донбаська державна машинобудівна академія, Краматорськ, 2006.
Дисертація присвячена розвитку методів автоматизованого розрахунку та проектування, а також розробці практичних рекомендацій з удосконалювання технологій і встаткування для реалізації процесу виправлення труб і трубних заготовок.
У роботі на основі чисельної інтерпретації кінцево-різницевого методу, а також методу кінцевих елементів розроблені математичні моделі напружено-деформованого стану металу при реалізації процесу виправлення труб і трубних заготовок.
Достатній ступінь вірогідності отриманих теоретичних рішень підтверджений експериментально.
Розроблено методику розрахунку профілювання бочок, а також кутів установки валків правильних косовалкових машин.
Сформульовано та вирішено завдання з автоматизованого проектування та удосконалювання технологічних режимів роботи та конструктивних параметрів механічного обладнання правильних косовалкових машин, розроблені практичні рекомендації, спрямовані на розширення сортаменту, підвищення якості та зниження собівартості труб і трубних заготовок, що виправляються.
У дисертації отримані нові науково обґрунтовані результаті з розвитку методів автоматизованого розрахунку та проектування, а також із вдосконалення технологій і обладнання процесу виправлення труб і трубних заготовок на косовалкових трубоправильних машинах і вирішення на цій основі актуальних та таких, що мають практичне значення, завдань, спрямованих на підвищення техніко-економічних показників обладнання для виправлення труб.
Підвищення техніко-економічних показників процесів виправлення труб і трубних заготовок нерозривно пов'язане з підвищенням ступеня наукової обґрунтованості прийнятих технічних рішень.
Із використанням чисельних рекурентних рішень кінцево-різницевих форм умов статичної рівноваги виділених елементарних об’ємів осередку деформації одержали розвиток математичні моделі процесів виправлення труб і трубних заготовок, які враховують геометричні параметри труб, що виправляються, початкову кривизну, фізичні властивості матеріалу, а також конструктивні особливості використовуваного обладнання, у тому числі кількість циклів виправлення та крок машини. Розроблено комплекс чисельних математичних моделей і програмних засобів із автоматизованого розрахунку точності геометричних характеристик виробів, що виправляються.
На основі кінцево-елементних підходів одержали розвиток методи розрахунку напружено-деформованого стану металу при виправленні труб і трубних заготовок на правильних косовалкових машинах.
Експериментально підтверджено достатній ступінь вірогідності отриманих теоретичних рішень, а також уточнені вихідні дані на проектування технологій і обладнання для виправлення труб і трубних заготовок.
Аналітично встановлена та експериментально підтверджена мінімально необхідна кількість циклів виправлення труби на довжині валка не менша ніж два. При цьому залишкова кривизна труби не перевищує 0.8 мм/п.м. по всій довжині, включаючи кінцеві ділянки.
Із використанням узагальнених критеріїв сформульовані та програмно вирішені задачі з автоматизованого проектування технологічних режимів виправлення труб і трубних заготовок, а також із вибору раціональних значень діаметрів горловин, профілювання та довжини бочки правильних валків.
Запропоновано та досліджено ряд технічних рішень, спрямованих на:
розширення сортаменту за геометричними параметрами в 1.5...…2 рази;
підвищення точності виправлення до 0.5 мм./п.м. по всій довжині труб та трубних заготовок;
зниження собівартості виробів, що виправляються, за рахунок зменшення кінцевого обрізу труб і трубних заготовок на 7%.
На основі методики профілювання бочок валків правильних косовалкових машин розроблені рекомендації з кутового настроювання калібрів, спрямовані на зниження енергосилових параметрів виправлення на 10% і поліпшення якості виробів, що виправляються, запропоновано рекомендації з вибору діаметрів і довжини бочок валків залежно від сили виправлення та заданої результуючої кривизни виробів, що виправляються.
Обґрунтовано доцільність застосування, і запропоновано принципове конструктивне рішення гідравлічних механізмів вертикального і кутового настроювання правильних косовалкових машин із застосуванням високоточних датчиків положення валків.
Результати роботи у вигляді програмних продуктів, конкретних технічних рішень і практичних рекомендацій, спрямованих на підвищення техніко-економічних показників трубного виробництва, використані у державному підприємстві «Науково-дослідний трубний інститут» при виконанні ряду науково-дослідних робіт, а також при проектуванні обладнання для виправлення труб, що забезпечує виправлення труб і трубних заготовок по всій довжині, включаючи кінцеві ділянки, у відкритому акціонерному товаристві «Старокраматорський машинобудівний завод».
Публікації автора:
Завгородний В. Г., Завгородний Д. В., Саплин С. Ю.Численное математическое моделирование напряженно-деформированного состояния металла при правке труб изгибом // Удосконалення процесiв i обладнання обробки тиском в металургiї i машинобудуваннi: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – 2002. – С. 452-456.
Автоматизированное проектирование рабочих роликов косовалковых правильных машин для правки труб различного сортамента / В. Г. Завгородний, С. А. Шевцов, Д. В. Завгородний, С. В. Чемериc // Удосконалення процесiв i обладнання обробки тиском в металургiї i машинобудуваннi: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – 2003. – С. 210-214.
Завгородний Д. В., Новоселов С. В., Шевцов С. А. Методы расчета напряжений и деформаций при правке труб изгибом // Удосконалення процесiв i обладнання обробки тиском в металургiї i машинобудуваннi: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – 2003. – С. 91-94.
Маковецкий В. В., Завгородний Д. В. Исследование напряженно-деформированного состояния при правке штамповок из титановых сплавов // Удосконалення процесiв i обладнання обробки тиском в металургiї i машинобудуваннi: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – 2002. – С. 139-143.
Завгородний Д. В. Экспериментальные исследования влияния прогиба на силу правки и геометрические параметры круглого проката // Удосконалення процесiв i обладнання обробки тиском в металургiї i машинобудуваннi: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – 2004. – С. 598-600.
Методика, оборудование и результаты экспериментального исследования процесса правки изгибом труб и трубных заготовок / В. А. Федоринов, Д. В. Завгородний, В. Г. Пашков, А. Ю. Коляда // Удосконалення процесiв i обладнання обробки тиском в металургiї i машинобудуваннi: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – 2005. – С. 51-54.
Федоринов В. А., Завгородний Д. В. Cовершенствование конструкции правильных машин с точки зрения повышения их работоспособности и эксплуатационных характеристик // Захист металургiйних машин вiд поломок: Зб. наук. пр. – Маріуполь: ПДТУ, 2005. – Вип. 8. – С. 166-169.
Дворжак А. И., Завгородний Д. В., Кучерук Н. В. Напряженно-деформированное состояния металла при правке труб изгибом // Удосконалення процесiв i обладнання обробки тиском в металургiї i машинобудуваннi: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – 2006. – С. 183-187.
Пат. 14376 Україна, В21D3/00. Правильна косовалкова машина / В. А. Федорінов, О. В. Сатонін, Д. В. Завгородній (Україна). – № U 2005 10706, Заявл. 14.11.2005, Опубл. 15.05.2006, Бюл. №5.
Особистий внесок здобувача в роботах, опублікованих у співавторстві
[1, 3, 4] – запропоновано алгоритми з автоматизованого розрахунку напружено-деформованого стану металу при виправленні труб вигином;
[8] – запропоновано модель з урахування кількості знакозмінних вигинів стосовно процесів виправлення труб і трубних заготовок на правильних косовалкових машинах.
