Оптико-электронная система контроля геометрических параметров и разметки корпусов колонных аппаратов

• Автор: Петров, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РАЗМЕТКИ КОРПУСОВ КОЛОННЫХ АППАРАТОВ
1.1 Технология сборки корпусов колонных аппаратов
1.2 Анализ факторов, ограничивающих качество выпускаемой продукции
1.3 Анализ методов и средств измерения геометрических параметров крупногабаритных оболочек вращения
1.4 Анализ современных методов и средств контроля геометрических параметров и разметки деталей колонных аппаратов
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 2 СХЕМЫ КОНТРОЛЯ И ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КОРПУСОВ КОЛОННЫХ АППАРАТОВ
2.1 Основные уравнения формы оболочек вращения
2.2 Определение центров профилограмм обечаек при сборке корпусов колонных аппаратов
2.3 Моделирование геометрических преобразований в оптических системах
2.4 Схемы контроля геометрических параметров и разметки корпусов колонных аппаратов, и соответствующие им уравнения измерения
2.5 Анализ методических погрешностей схем контроля геометрических параметров корпусов колонных аппаратов
ГЛАВА 3 СТРУКТУРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РАЗМЕТКИ КОРПУСОВ КОЛОННЫХ АППАРАТОВ
3.1 Оптико-электронная система контроля геометрических параметров и разметки корпусов колонных аппаратов
3.2 Исследование параметров оптико-электронной системы контроля геометрических параметров и разметки корпусов колонных аппаратов
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКОЕ
ПРИМЕНЕНИЕ
4.1 Экспериментальные исследования
4.2 Определение минимального смещения кромок стыкуемых деталей при сборке секции или корпуса колонного аппарата
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Развитие отечественного машиностроения в условиях рыночной экономики связано с повышением качества выпускаемой продукции и снижением ее себестоимости. Особенно актуальны проблемы повышения качества продукции для двух из основных отраслей отечественного машиностроения - нефтегазовой и
химической.
В машиностроении наибольшее влияние на качество выпускаемой продукции оказывает технологическая точность изготовления базовых деталей. Основными базовыми деталями нефтегазового и химического оборудования являются оболочки вращения - корпуса, которые свариваются из обечаек и днищ. Для обеспечения контакта фаз газ-жидкость внутрь корпусов устанавливают тарелки. Точность позиционирования последних существенно зависит от точности разметки внутренней поверхности корпусов и определяет продольную и поперечную равномерность и эффективность их работы. При этом точность самих корпусов в значительной степени влияет на механическую прочность, надежность, качество работы к трудоемкость изготовления колонных аппаратов и зависит из-за смещения кромок стыкуемых деталей от погрешностей их периметра и формы, определяемых точностью контроля геометрических параметров. В настоящее время на заводах, производящих колонные аппараты, отсутствуют современные средства контроля геометрических параметров и разметки корпусов и их секций. Такое состояние существенно ограничивает качество выпускаемой продукции, приводит к большой доле изделий, не удовлетворяющих требованиям, и не позволяет автоматизировать технологические процессы.
Контроль геометрических параметров крупногабаритных деталей (900 -100000 мм) является одной из сложных областей измерительной техники, что обусловлено большими габаритами изделия и измерительного инструмента, большим объемом измерительных операций и тяжелыми внешними условиями. Поэтому в связи со спецификой контролируемого объекта, наиболее перспективным является использование систем контроля с оптико-электронными измерительными преобразователями, обеспечивающими измерение без механического контакта с

измерением деталь 1 устанавливается в роликовых опорах 2, а затем с помощью координатного механизма 3 оптико-электронным дальномером 4 осуществляется измерение координат внутренней поверхности детали.
КИМ отличаются универсальностью, что делает эти машины незаменимыми средствами контроля в мелкосерийном производстве. Такие машины применяются для контроля сложных деталей, таких, как турбинные лопатки, гребные винты, детали винтовых насосов и т.п. Однако описанную КИМ нельзя применять для контроля отклонения профиля продольного сечения, отклонения от прямолинейности и ряды других геометрических параметров, требующих измерений в нескольких поперечных сечениях, протяженных секций и корпусов колонных аппаратов, так как дальномер имеет жесткое консольное крепление на определенном расстоянии от координатного механизма. К тому же из-за больших габаритов КИМ ввиду температурных деформаций может произойти заклинивание координатных механизмов [39].
Рис Л .15. Комплекс для контроля отклонений от круглости и прямолинейности
В настоящее время на ОАО «Волгограднефтемаш» для контроля отклонений корпусов колонных аппаратов от круглости и прямолинейности применяется комплекс (рис. 1.15), состоящий из специальных струбцин 1, мишени 2, лазерного дальномера 3, шагового двигателя с блоком управления 4, треножного штатива 5,
лазерного визира 6.
Лазерный дальномер, работающий от диффузно-отражающих поверхностей, какими являются поверхности металлов, осуществляет бесконтактное измерение
корпус
сечения
корпусов колонных аппаратов