Совершенствование технологии обработки внутренней поверхности труб инструментом инерционно-ударного действия

• Автор: Бондаренко, Иван Русланович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. НЕОБХОДИМОСТЬ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СЛУЖЕБНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ

1.1. Обоснование необходимости обработки внутренней поверхности труб

1.2. Анализ существующих технологий и методов обработки внутренней поверхности труб
1.3. Инструмент, применяемый для механической обработки внутренней поверхности труб
1.4. Теоретические основы совершенствования существующей технологии механической обработки

1.4.1. Основные теории в области обработки и контактного взаимодействия материалов

1.4.2. Критерии разрушения материалов

1.5. Цели и задачи исследований

Выводы
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ
2.1. Необходимость разработки математической модели процесса взаимодействия инструмента с обрабатываемой поверхностью
2.1.1. Особенности взаимодействия инструмента с обрабатываемой поверхностью
2.1.2. Определение минимальной частоты вращения главного привода в процессе обработки с целью удаления упруго-хрупких отложений
2.1.3. Определение минимальной частоты вращения главного привода в процессе обработки с целью удаления отложений малой толщины
2.1.4. Определение минимальной частоты вращения главного привода в процессе обработки с целью удаления пластично-хрупких отложений
2.1.5. Определение параметров режима обработки в процессе удаления окалины
2.1.6. Определение параметров режима обработки в процессе формирования
необходимой шероховатости поверхности
2.2. Определение граничных значений технологических параметров обработки
2.2.1. Расчёт минимальной частоты вращения инструмента с учётом массогабаритных характеристик
2.2.2. Определение максимальной частоты вращения инструмента
2.2.3. Определение допустимой скорости подачи
2.3. Исследование влияния поверхностно-активных веществ в зоне обработки на процесс удаления дефектного слоя отложений
2.4. Определение технико-экономических показателей процесса обработки
2.4.1. Расчёт производительности обработки при очистке от накипи и отложений
2.4.2. Расчёт мощности привода главного движения
2.5. Определение усилия подачи
Выводы
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ;
3.1. Основные положения экспериментальных исследований
3.2. Описание экспериментального оборудования, средств контроля
3.3. Подготовка экспериментальных образцов
3.4. Методика измерения выходных параметров обработки
3.4.1. Определение воспроизводимости опытов
3.4.2. Поисковые эксперименты
3.5. План многофакторного эксперимента для исследования технико-экономических показателей процесса обработки
3.5.1. Рандомизация опытов
3.5.2. Оценка значимости коэффициентов уравнения регрессии и проверка его
адекватности
Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНСТРУМЕНТА ИНЕРЦИОННО-УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ
4.1. Экспериментальные исследования влияния варьируемых факторов на целевые функции технологического процесса обработки
4.2. Определение рационального значения конструктивного параметра рабочего элемента инструмента
4.3. Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных
исследований
Выводы
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1. Инженерная методика расчёта технологических режимов обработки на примере очистки труб от отложений
5.2.Технологический регламент проведения мероприятий по механической обработке внутренней поверхности труб
5.3. Расчёт экономической эффективности
усовершенствованной технологии и оборудования
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Рис. 1.16. Деформированная сетка дискретных элементов и зоны разрушения в многослойной преграде и деформируемом ударнике
Экспериментальные проверки данных моделей показали, что они позволяют достаточно точно описать динамические процессы деформирования и разрушения элементов конструкций и контактных взаимодействий, кроме того, данный метод хорошо сочетается с ЭВМ и для него разработан пакет прикладных программ.
Недостатком данной модели является наличие сложного математического аппарата, который не позволяет произвести простой расчёт технологических режимов обработки, что затрудняет практическую реализацию технологии обработки.
На основании анализа вышеизложенных теорий и моделей контактного взаимодействия был выявлен сложный характер динамического взаимодействия инструмента с обрабатываемой поверхностью, включающий в себя следующие вопросы: упругие деформации, динамические эффекты, вопросы трещинообразования, образования новых поверхностей и многие другие.
Таким образом, можно сказать, что разработка теоретических основ для совершенствования процесса обработки внутренней поверхности труб является важной научной задачей. На наш взгляд, для создания математической модели взаимодействия инструмента с обрабатываемым материалом, нами могут быть использованы следующие теоретические предпосылки:
- теория контактных взаимодействий Г. Р. Герца - для описания взаимодействия инструмента с отложениями, обладающими упруго-хрупкими