Ресурсосберегающие технологии изготовления и сборки элементов теплообменных систем

• Автор: Ремнев, Алексей Ильич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 459 с. : ил.

Предисловие

Терминология и условные обозначения

РАЗДЕЛ 1 Современное состояние технологии изготовления и сборки соединений труба-решетка систем теплообмена
1.1.Патентно-лицензионный обзор применяемых способов закрепления труб с трубными решетками

1.2.Технология изготовления и сборки систем теплообмена змеевикового типа

1.3. Конструктивно-технологические решения по изготовлению систем теплообмена и типы змеевиковых элементов

1.4. Современное состояние выбора толщины трубных решеток

1.5. Состояние вопроса по определению жесткостных свойств перфорированных пластин

1.6. Анализ влияния конструктивно-технологических факторов на выбор толщины трубной решетки

1.7. Современное состояние изгиба труб круглого сечения

1.8. Выводы, цель и постановка задач исследования

РАЗДЕЛ 2 Особенности технологии крепления труб с тонкой трубной решеткой осевым деформированием
2.1.Технология и способы крепления труб с тонкой трубной решеткой способом осевого деформирования
2.2. Конструктивно-технологические особенности различных типов соединений труб с тонкой трубной решеткой
2.3. Оборудование, инструмент и технологическая оснастка для крепления труб с трубной решеткой осевым деформированием
2.4. Методика расчета технологической оснастки
2.5. Определение оптимального соотношения геометрических размеров кольцевой канавки соединения труба - решетка
2.6. Исследование напряженно-деформированного состояния соединения труба-решетка и диаграммы деформирования
2.7. Методология расчета соотношения геометрических размеров технологической оснастки и трубы
2.7.1. Постановка задачи и расчет соотношения геометрических размеров оснастки и трубы при формировании гофра или полутора для соединения труба-решетка
2.7.2. Расчет соотношения геометрических размеров цангового зажима и трубы при жестком формировании гофра
2.7.3. Расчет соотношения геометрических размеров пуансона при жестком формировании полутора на выступающем над трубной решеткой конце трубы
2.7.4. Методика определения основных технологических параметров процесса закрепления трубы с трубной решеткой

2.7.5. Методология расчета необходимой длины трубы, выступающей над трубной решеткой при формировании соединения
2.7.6. Методика расчета степени деформации уплотнительного элемента
для соединения трубы с тонкой трубной решеткой
2.8. Разработка иллюстрированного классификатора выбора сборки соединений труб с тонкой трубной решеткой для систем теплообмена
2.9. Выводы
РАЗДЕЛ 3 Методика определения остаточных напряжений соединений труба-решетка по диаграммам деформирования
3.1. Особенности процесса формирования соединения труба-решетка по 143 диаграммам деформирования
3.2. Влияние радиальных усилий деформирования на этапе защемления трубы в трубной решетке
3.3. Процесс формирования герметичных соединений труба-решетка, получаемых осевым деформированием
3.4. Методика исследования напряженно-деформированного состояния по диаграммам соединения труба-решетка при формировании узла крепления осевым деформированием
3.5. Экспериментальное определение остаточных давлений в соединениях с натягом по диаграммам деформирования
3.6. Методика оценки напряженно-деформированного состояния процесса формирования соединений с натягом методом конечных элементов
3.7. Влияние конструктивно-технологических факторов на усталостную прочность соединения труба-решетка
3.7.1. Факторы, снижающие долговечность систем теплообмена
3.7.2 Описание установки комбинированной нагрузки и оценка
напряженно-деформированного состояния
3.7.3. Оценка влияния уменьшения толщины трубной решетки на усталостную прочность и герметичность соединения труба-решетка
3.8. Экспериментальное исследование процесса закрепления трубы с трубной решеткой осевым деформированием
3.8.1. Образцы труб для соединений труба-решетка
3.8.2. Определение режимов деформирования при закреплении труб с тонкой трубной решеткой
3.8.3. Влияние конструктивных и технологических параметров на герметичность и прочность соединения труба-решетка
3.8.4. Оценка качества сборки соединений труб с тонкой трубной решеткой для систем теплообмена
3.8.5. Термоциклические испытания соединений труба-решетка на герметичность
3.9. Выводы
РАЗДЕЛ 4 Методика расчета тонких трубных решеток для систем теплообмена

4.1. Обоснование выбора расчетной модели трубной решетки
4.2. Расчет основных зависимостей, определяющих напряженно-деформированное состояние тонкой трубной решетки
4.3. Реализация разработанной методики расчета тонкой трубных решеток на ЭВМ и на модели
4.4. Выводы
РАЗДЕЛ 5. Методика расчета основных технологических параметров изгиба оребренных монометаллических и биметаллических труб
5.1. Методика расчета минимального и минимально возможного радиусов изгиба оребренных труб
5.2. Методика расчета технологических параметров изгиба оребренных
труб
5.3.0собенности технологического процесса формирования изгиба на оребренных трубах
5.4. Оборудование для гибки оребренных монометаллических и биметаллических труб
5.5. Выводы
РАЗДЕЛ 6 Реализация технологических процессов изготовления новых
систем теплообмена в производстве
6.1. Технология накатки ребер на толстостенных трубах круглого сечения
для систем теплообмена
6.2 .Технолога резки оребренных труб в размер
6.3. Технология проточки и торцовки концов оребренных труб
6.4. Технология формирования гофра на концах труб змеевикового элемента
6.5. Технология обработки и очистки оребренных труб
6.6. Практические рекомендации по применению технологии сборки систем теплообмена
6.7. Совершенствование технологии изготовления и сборки систем теплообмена змеевикового типа для автотракторостроения
6.8. Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложения

Изгиб цельнотянутых алюминиевых труб с высокой степенью оребрения при условии сохранения геометрии "живого" сечения на участке изгиба без применения дорна или наполнителя в производственной практике отсутствует по технологическим причинам [66, 67].
Большая часть конструкции автотракторных радиаторов преимущественно содержат оребренную монометаллическую трубу, которая подвергается изгибу в плоский змеевиковый элемент. Эти змеевиковые элементы на участке изгиба трубы и прилегающих участках к зоне изгиба не предусматривают ее оребрения или же ребра выполняют с низкой степенью оребрения, что обеспечивает технологию изгиба труб известными способами [10, 11, 23-25,27-30, 32-34, 37, 66-68 и 190]. Отсутствие оребрения на трубе на участках ее изгиба значительно снижают теплообменные характеристики радиатора в целом, и обуславливает увеличение их габаритов, а также повышается трудоемкость технологии сборки СТ. Поэтому поиск новых технических решений по изгибу цельно оребренных труб с минимальным и минимально возможным радиусами изгиба является актуальной задачей.
В работах [132, 155, 196, 220, 240, 244, 254, 258, 260 и 268] приведены исследования нового способа изгиба оребренных монометаллических и биметаллических труб с минимальным и минимально возможным радиусами изгиба. Разработано оборудование для получения изгибов, позволяющее выполнять изгибы труб с минимальным и минимально возможным радиусами изгиба, требуемой длины змеевикового элемента и “живого” сечения трубы на изгибаемом участке. Отличительной особенностью данного способа изгиба является то, что для обеспечения качественного изгиба оребренной трубу на этом участке ее следует подвергнуть сжатию в осевом направлении и применять ряд технологических приемов содержащих «ноу-хау».
1.7. Выводы, цель и постановка задач исследования
Целью данной работы является разработка и научное обоснование способа крепления труб с ТТР толщиной до 12 мм и исследование связи