Разработка, исследование и обоснование технических решений для увеличения силы гидравлического пресса с 200 до 350 МН.

• Автор: Марков, Дмитрий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Состояние вопроса и постановка задачи

1.1. Состояние и перспективы обеспечения топливно-энергетического комплекса России нефтегазовыми трубами нового сортамента

1.2. Основные направления производства труб нового сортамента

1.3. Объект исследования

1.4. Конструкции прессов силой 300 МН и выше

1.5. Методы расчета и экспериментального исследования базовых

деталей прессов

1.6. Метод конечных элементов

в исследовании гидравлических прессов
1.7.Механические и усталостные характеристики материала базовых деталей
1.8. Основные направления и задачи модернизации пресса окончательной формовки
Выводы по главе
ГЛАВА 2. Математическая модель пресса П0753
2.1. Оценка точности математического моделирования по
результатам эксперимента методом фотоупругости
2.2. Математические модели узлов и деталей пресса Выводы по главе
ГЛАВА 3. Исследование технических решений для увеличения силы путем увеличение силы существующих рабочих цилиндров
3.1. Прочность цилиндров при увеличении силы за счет
повышения давления рабочей жидкости и за счет увеличения внутреннего диаметра
3.2. Напряженное состояние и прочность поперечин при увеличении силы пресса до 350 МН
3.3. Прочность и долговечность колонн при увеличенных нагрузках и различных режимах работы
Выводы по главе
ГЛАВА 4. Разработка технического решения по увеличению силы пресс П0753 с использованием дополнительных прессов
4.1. Поиск принципиального конструктивного решения
4.2. Комплексное конструктивно-технологическое решение по увеличению силы пресса П0753 с 200 МН до 350 МН
4.3. Выбор разьемного соединения колонны и плунжера дополнительных прессов
Выводы по главе 4 ГЛАВА 5. Исследование и обоснование предложенной схемы
модернизации по критерию обеспечения прочностной

надежности базовых деталей
5.1. Существующие базовые детали пресса
5.1.1. Рабочие цилиндры
5.1.2. Поперечины
5.1.3. Колонны
5.1.4. Балка и штамп
5.2. Детали дополнительных прессов
5.2.1. Узел цилиндр-колонны-накладка
5.2.2. Узел плунжер-разъемная гайка-колонна
5.2.3. Верхняя и нижняя дополнительные поперечины
Выводы по главе
ГЛАВА 6. Практические результаты работы
6.1. Выполнение проекта модернизации на ОАО «ЧТПЗ».
Формовка на прессе П0753М заготовок труб
нового сортамента
6.2. Экспериментальное исследование модернизированного
пресса
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ

Как уже отмечалось ранее, одно из направлений модернизации пресса заключается в увеличение силы существующих рабочих цилиндров.
То есть, очевидно, что при расчете цилиндра и анализе возможности повышения его силы необходимо учесть все факторы, влияющие на картину его напряженного состояния.
Для оценки точности решения при использовании выбранных для расчета параметров конечных элементов сравним их с результатами эксперимента проведенного методом фотоупругости.
Для определения напряжений в галтели фланца цилиндра с учетом концентраторов проведено исследование цилиндров гидравлических прессов на пространственных моделях из оптически чувствительного материала методом фотоупругости с применением замораживания /6/. На рис.2.1, показаны модель и нагрузочное устройство для определения напряжений в цилиндре при фланцевом опирании. Внешний диаметр фланца выбирали так, чтобы для различных галтелей и соотношений диаметров обеспечить величину, средних контактных давлений 100 МПа, при давлении рабочей жидкости р = 32 МПа (в пересчете на натуру).
Коэффициент концентрации напряжений определяли как
Кч Отах /Оном
О2 +с!2
где <т„ои = —2— р, р - давление рабочей жидкости.
Результаты экспериментального исследования цилиндров гидравлических прессов используем для сопоставления с результатами расчета по программе АКБУЗ.
Конечно - элементная модель, использованная для расчета цилиндра показанная на рис. 2.2. соответствует схеме нагружения использованной в испытаниях III. Цилиндр 1 находится в контактном взаимодействии с опорным кольцом 2, которое в свою очередь находится в контактном взаимодействии с квадратным фланцем 3. Между фланцем 3 и опорной стойкой 4 также соблюдены условия контактного взаимодействия. В галтели фланца выполнены