Совершенствование рабочих органов установок для бестраншейного ремонта трубопроводов с возможностью увеличения их диаметра

• Автор: Шайхадинов, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Условные обозначения используемых в работе физических величин

1 Современное состояние развития технологий и оборудования для ремонта трубопроводов

1.1 Результаты изучения условий ремонта и характеристик отработавших трубопроводов

1.2 Результаты изучения технологий и оборудования для бестраншейного ремонта трубопроводов, составление классификации его способов

1.2.1 Способы бестраншейного ремонта трубопроводов посредством их восстановления

1.2.2 Способы бестраншейного ремонта трубопроводов посредством их замены

1.2.3 Результаты изучения рабочих органов для разрушения отработавших трубопроводов при их бестраншейном ремонте

1.3 Анализ известных результатов исследования процесса разделительного резания

1.4 Анализ известных результатов исследования процесса раздачи цилиндрических оболочек коническими телами
1.5 Выводы по главе 1, технические требования к создаваемым рабочим органам и задачи исследования для достижения поставленной цели

1.5.1 Выводы по главе

1.5.2 Исходные технические требования к создаваемым рабочим органам
1.5.3 Задачи исследования
2 Результаты теоретического исследования процесса бестраншейного ремонта трубопроводов

2.1 Постановка задачи теоретического исследования, ее
ч формализация и обоснование возможных путей решения
2.1.1 Постановка задачи теоретического исследования
2.1.2 Формализация задачи
2.1.3 Обоснование выбора путей решения поставленной задачи
2.2 Разработка математической модели движения рабочего
* органа в процессе бестраншейного ремонта трубопроводов
2.2.1 Основные положения

2.2.2 Разработка конструктивно-технологической части математической модели
2.2.3 Разработка силовой части математической модели
2.3 Результаты исследования математической модели движения рабочего органа в процессе бестраншейного ремонта трубопроводов
2.3.1 Общие положения
2.3.2 Исследование влияния на сопротивление движению рабочего органа основных конструктивных, технологических и организационных факторов
2.3.3 Исследование влияния на конструктивную производительность установки для бестраншейного ремонта трубопроводов основных факторов ее рабочего органа
2.3.4 Исследование влияния на техническую производительность комплекса оборудования для бестраншейного
{ • ремонта трубопроводов основных конструктивных, технологических и
организационных факторов
2.4 Выводы по главе
3 Методика экспериментального исследования рабочего
органа установки для бестраншейного ремонта трубопроводов
3.1 Задачи, целевые функции, факторы и параметры эксперимента

3.1.1 Постановка задач экспериментального исследования и
* его методического обеспечения
3.1.2 Выбор целевых функций и факторов эксперимента
3.1.3 Определение основных параметров методического обеспечения
3.2 Разработка моделей рабочего органа
3.2.1 Разработка моделей рабочего органа для
* симметричного разрушения труб
3.2.2 Разработка моделей рабочего органа для
асимметричного разрушения труб
3.3 Методика экспериментального исследования влияния
параметров рабочего органа на усилия разрушения труб и ресурс ножей
3.3.1 Исследование влияния параметров конструкции
ножей на усилия разрезания труб
3.3.2 Исследование влияния параметров конструкции
расширителя на сопротивление движению рабочего органа
^ 3.3.3 Исследование различных схем разрушения
отработавших трубопроводов
3.3.4 Исследование влияния параметров затупления ножей рабочего органа на сопротивление его движению
3.3.5 Оценка ресурса ножей
3.4 Методика экспериментального определения коэффициентов трения скольжения нового пластмассового трубопровода внутри
^ предварительно разрезанного отработавшего стального трубопровода
3.5 Выводы по главе
4 Результаты экспериментального исследования рабочих
органов установки для бестраншейного ремонта трубопроводов
4.1 Результаты исследования усилий разрушения отработавших трубопроводов предлагаемыми рабочими органами
4.1.1 Влияние параметров ножей

оптимальности. Анализ конструктивной схемы рабочего органа и изучение теории оптимизации [106] показали, что в качестве критерия оптимизации может быть выбрана техническая производительность комплекта оборудования с входящими в этот критерий двух дополнительных и в значительной мере противоречащих друг другу критериев: потребного тягового усилия для перемещения рабочего органа и его ресурса.
С целью упрощения и конкретизации задачу предлагается разбить на три этапа:
1) разработка математической модели функционирования комплекса оборудования для бестраншейного ремонта трубопроводов в виде зависимостей конструктивной производительности силовой установки и технической производительности комплекса оборудования от основных технологических и конструктивных факторов, включая сопротивление движению рабочего органа при разрушении старого и протягивании нового трубопровода;
2) исследование математической модели по п. 1 с целью определения влияния основных факторов на конструктивную производительность силовой установки и техническую производительность комплекса оборудования;
3) составление и исследование зависимостей сопротивления движению рабочего органа от основных параметров его конструкции и технологии работы с выявлением их оптимальных значений, в частности, формы и размеров ножей, формы и размеров расширителя, длины захватки и диаметра трубопровода.
В ходе изучения условий работы и обобщения различных конструкций рабочих органов выбраны основные факторы и наиболее вероятные их значения, необходимые для исследования и проектирования. Они характеризуют:
- отработавший трубопровод: внутренний диаметр (1С — 68; 100; 200; 300; 400; 500 мм; (6 основных типоразмеров); толщина стенки (максимальная из применяемых на практике для каждого диаметра) 8с.6в = 5,5 мм; 5с.юо = 5,5 мм; §с.2оо= 8 мм; 5с,зоо = 9 мм; 8с.40о = 12 мм; 5с.50о= 12 мм; материал сталь ВСт. 3 си; предел прочности на растяжение ав = 380—490 МПа [113, с. 102];