Обеспечение точности параметров стыковых соединений и повышение эффективности использования крупногабаритных аппаратов

• Автор: Константинов, Павел Алексеевич
• Шифр специальности: 08.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 225 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОСТАНОВКА ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Изделия крупногабаритных аппаратов КГА как

объект управления

1.2. Оценка технического уровня КГА

1.2.1. Состояние технического уровня КГА.

1.2.2. Анализ технического уровня КГА .

1.2.3. Обоснование системы управления качеством

1.3. Обзор литературных и производственных данных по управлению качеством КГА.

1.4. Задачи исследования.

2. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕН
КОРПУСОВ КГА.
2.1. Анализ однородности напряженного состояния стыковых соединений.
2.2. Моделирование точности геометрических параметров стыковых соединений
2.2.1. Математическое описание количественных зависимостей точности геометрических параметров .
2.2.2. Проверка уравнений математического описания, обобщение и выдача рекомендаций .
2.3. Определение функциональных связей однородности напряженного состояния стыковых соединений
2.4. Разработка математической модели функционирования стыковых соединений корпусов КГА
3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ КОРПУСОВ КГА
Стр.
3.1. Определение исходных данных для оптимизации параметров стыковых соединений корпуоов КГА.
3.1.1. Комплекс оптимизации
3.1.2. Определение вспомогательных значений к ооотавлению целевой функции .
3.1.3. Определение ограничений на расположение листовых элементов из условий технических требований, предъявляемых к стыковым соединениям корпусов КГА
3.2. Оптимизация параметров стыковых соединений корпусов КГА емкоотного типа .
3.3. Оптимизация параметров стыковых соединений корпуоов КГА колонного типа. П
4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ ЛИСТОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСОВ КГА
4.1. Анализ фактической точности листовых элементов
4.2. Оптимизация структуры укладки листовых элементов
в сварной карте .
4.3. Разработка методики расчета допусков на листовые элементы корпусов КГА.
5. РАЗРАБОТКА МЕТОДА И СРЕДСТВА ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЛИСТОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСОВ КГА
5.1. Выбор метода и обоснование процесса технического контроля параметров листовых элементов
5.2. Метрологический анализ точнооти средства технического контроля геометрических параметров листовых элементов.
5.3. Экспериментальные исследования точности средства
Стр.
технического контроля параметров листовых элементов .
6. РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ И ВНЕДРЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВО РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1. Методичеокие основы по составлению математических моделей оптимизации параметров объектов стандартизации .
6.1.1. Требования к методам ооотавления математических моделей оптимизации .
6.1.2. Построение математических моделей оптимизации и их алгоритмизация.
6.1.3. Расширение оостава нормативнотехнической документации .
6.1.4. Построение рабочих моделей оптимизации ПОС
6.2. Расчет экономической эффективности результатов внедрения.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Вследствие больших геометрических размеров корпуоа КГА являются нежесткими и о точки зрения транспортабельности предусматривают возможность изготовления по двум независимым технологическим процессам полностью в заводских условиях или с доизготовлением на монтажной площадке ,1. При этом точность нежестких корпусов КГА обеспечивается при зависимом изготовлении листовых элементов по эталону, представляющего собой взаимоувязанные носители жесткости. К носителям жесткости корпусов КГА отнооятся формующие устройства и бандажные кольца , . Состав КГА и функциональные овязи межщу элементами конструкций аппаратов колонного и емкостного типов поясняются функциональными структурами на рис. Расшифровка функциональных связей элементов конструкции КГА приведена в табл. Анализ функциональных структур КГА емкоотного и колонного типов доказал, что основным носителем механических свойств, определяющих работоспособность аппаратов, является корпус. Кроме того, на долю корпуса приходится около материалоемкости и трудовых затрат от всей конструкции КГА емкостного типа, материальных и трудовых затрат от конструкции аппаратов колонного типа. В свою очередь, корпуо КГА состоит на 0 из неразъемных сварных стыковых соединений листовых элементов. Стыковые соединения корпуоов КГА характеризуются рядом геометрических параметров, устанавливаемых и обеспечиваемых на различных стадиях жизненного цикла КГА рис. Рис. Таблица I. У в продукт. Гг обеспечение неразъемного соединения элементов. Гз обеспечение работоспособности корпуса в течении всего срока эксплуатации. Аппарат емкостного типа
Рис. Такие параметры стыкового соединения как ширина В и высота С усиления, радиус к и угол перехода усиления К основному металлу И смещение кромок Асм формируются в процессе сборки и сварки стыков. При этом величина Асм нормируется в зависимости от толщины 5 стыкового соединения , без учета особенностей эксплуатации аппарата и места расположения стыка. Фактическое значение Дем определяется точностью периметра и формы стыкуемых обечаек, точностью базирования при сборке. Точность периметра обечаек, в свою очередь, зависит от величины погрешностей геометрических параметров сварных карт, накопленных на операциях разметки и обработки листовых элементов, сборки и сварки карт , ,. Для достижения необходимой величины Дсм при сборке стыковых соединений прибегают к операции пригонки, в результате чего резко снижаютоя механические свойства стыка и повышается трудоемкость изготовления КГА. Толщина 5 стыкового соединения расчитывается по условию прочности корпусов КГА. Количественной характеристикой прочности при этом служат допускавше напряжения, определяемые по извеотным значениям предела прочности или текучести материала корпуса КГА и заданному значению коэффициента запаса прочности П . Значение П регламентируется стандартом . Дальнейший рост технического уровня КГА определяется повышением качеотва корпусов по показателям работоспособности и экономичности, рассеивание фактических значений которых характеризуется показателями однородности. Показатели однородности такие как среднеквадратичеокое отклонение и размах оценивают стабильность показателей качества КГА ,. Стабильность работоспособности корпусов КГА определяется механическими связями, составляющих его листовых элементов рис. В настоящее время, как показывает анализ, стабильность работоспособности КГА различного функционального назначения характеризуется крайне низкими показателями, в результате чего имеют место частые внеплановые остановки оборудования, приводящих к длительным простоям всей технологической системы, значительным материальным и трудовым затратам, нарушению экологического равновесия окружающей среды и возможным человеческим жертвам. Так, обследование двадцати декомпозеров . Эми высотой м показало, что математическое ожидание времени безотказной работы при нормальном законе распределения составило всего месяцев при среднем квадратичеоком отклонении , месяцев ХОЗ В работе Серебряного В. США и Канады табл. Таблица 1. Атмосферная трубчатка 8,4 1. Атмосферновакуумная трубчатка ,6 0. Коксование 2,2 0. Алкирование 6,4 I . Полимеризация 7,0 0. Рис. Параметры стыкового соединения. Рис. I 0 П Ш 1У .