Реферат на тему Трубозгинальні станки - Технологія виробництва - Реферати - Каталог статей

Реферат на тему Трубозгинальні станки. Криві вставки є складовою частиною магістрального трубопроводу, їх застосовують як при підземному, так і при надземному прокладанні. Магістральні трубопроводи із безшовних та електрозварник труб виготовляють із листа або стрічки металу і мають д/D ? 0,009, Для газо- та нафтопроводів використовують труби із низьколегованих сталей підвищеної міцності (ут ? 500МПа). У зв'язку з цим правильна організація збирання і зварювання кривих дільниць має важливе значення як для прискорення термінів будівництва, так і для його здешевлення. Кінцевою метою роботи на трубозгинальних станках є створення таких відводів, які би забезпечували при менших затратах праці прилягання трубопроводу до основи траншеї. Тому виготовлення кривих повинно бути зв'язане з існуючими методами проектування криволінійних дільниць, методами проведення робіт по збиранню, зварюванні трубопроводу і укладанні його в траншею. Найбільш простим методом створення згину є вільний пружний згин труби під дією власної вага. Цей метод застосовують при укладанні трубопроводу по великих радіусах згину. Вільний згин трубопроводу, звареного в нитку, здійснюють за допомогою кранів-трубоукладачів або підйомних механізмів шляхом укладання трубопроводу в траншею. При цьому в трубі не повинні з'явитися вм'ятини або зломи. Пристрій ТГП2 для згинання труб діаметром 325 мм в польових умовах виконаний у вигляді навісного обладнання до крана трубоукладача ТО 1224. Згинальний башмак служить опорою того місця, де труба згинається. Лебідкою крана-трубоукладача натягають линву, намотану на трубі, чим і створюють зусилля, достатнє для згинання труби. Кран, пересуваючись вздовж траси, по якій розташовані секції труб або одиночні груби, під'їжджає до труби, яку треба зігнути. До початку роботи крейдою розмічають місця згинання. Трубу підвозять цим місцем під згинальний башмак і, включивши лебідку, проводять згинання. Для запобігання утворення гофрів в середину труби укладають корсет, виконаний із окремих елементів, з'єднаних шарнірно. Відома конструкція трубозгинальних станків типу УГТ і ГТ, які мають вертикальне положення площини згину, що значно полегшує встановлення труби при переході з одного згину на інший, бо при цьому трубу легше встановити в площині згину. Для приводу насосів машини мають автономний двигун внутрішнього згорання або електродвигун. Зусилля до згинального ложементу, а також ложементу упору прикладається при допомозі гідроциліндрів. Для полегшення транспортування машини вздовж траси майбутнього трубопроводу, її обладнують ходовою, у вигляді гусеничних або колісних візків з чотирма відкидними опорами, на які встановлений станок при його роботі. Основні силові гідроциліндри розташовані в площині стійок рами, а приводом насосів служать електродвигуни, які працюють від зовнішнього джерела живлення. У станка ГТ1422 ряд-лшерацій управління автоматизовані, для полегшення транспортування станок обладнаний візками і вставками для згинання заізольованих труб. Трубозгинальний станок типу ГТ (рис. 1) складається із рами, на якій встановлене робоче обладнання: двигун, редуктор, гідропривід, контрольно- вимірювальне та допоміжне обладнання. Робоче обладнання станка складається із згинального башмака 3, згинального ложемента 4, ложемента упору 1 з пересувним клином 5 і змінних вставок, башмак кріпиться до траверс болтами. Ложемент шарнірно закріплений на гідравлічних домкратах, які пересувають його Ф вертикальній площині. Величина, на яку висуваються штоки домкратів упору і вгинальних домкратів, визначається за допомогою вказівників підйому. Рис.1 Схема трубозгинального станка. Під згинальним ложементом знаходиться ковзаюча опора, яка разом з рамою установки обмежує зміщення ложемента відносно поздовжньої осі. Ложемент упору 1 представляє собою напівциліндричне ложе, шарнірно закріплене на гідравлічних домкратах і служить для його підйому та опускання. При першому згині вісь півцилідра знаходиться в горизонтальній площині, а при наступних циклах ложемент упору підіймається і повертається, бо на ньому лежить зігнута частина труби. В процесі згинання волокна зовнішньої частини труби розтягуються і тягнуть за собою упорний ложемент. Для повернення його у вихідне положення при повторенні процесу ложемент з'єднаний за допомогою хомутів з обмежувачами упору пружинного типу. А при згинанні труби діаметром меншим, ніж номінальний розмір в згинальний башмак, ложемент упору і згинальний ложемент вставляють змінні вставки. Для пересування труби служить гідравлічна лебідка 2. Для повторення процесу згинання трубу пересувають по згинальному ложементу за допомогою -линви, на кінці якої закріплений гак гідродомкрату або лебідки. Для підтримання труби під час її пересування передбачені ролики - задній конічний опорний і пересувний опорний. Гідравлічна система станка призначена для підйому ложемента упору до дотикання труби зі згинальним башмаком і фіксації цього положення в процесі згинання, підйому згинального ложемента з трубою до башмака і пересування труби при наступних згинах. Управління гідравлічною системою здійснюється золотни-ковим розподілювачем, за допомогою якого закривають всі порожнини всіх гідро „ циліндрів і гідромотору, висувають або опускають клин, піднімають або опускають ложементи і намотують або розмотують линву на барабан. Змінні вставки трубозгинального станка представляють собою набір ребер, скріплених обичайкою. Ребра мають форму на півкілець, вирізаних із листового матеріалу, вони розташовані в площині поперечно січенню труби. Радіуси внутрішньої та зовнішньої поверхонь забезпечують прилягання вставок до робочих поверхонь станка і охоплення зігненої труби. Послідовність операцій при згинанні труб показана на рис. 7.34. Підготовлену до гнуття трубу 4 або секцію труб укладають на упорний та згинальний ложементи трубоукладачем. Піднявши упорний ложемент 2 в робоче положення першого згинального циклу і закріпивши його (рис. 2 а), піднімають згинальний ложемент 3, обкочуючи його разом з трубою навколо формуючого лекала 1 (рис. 7.34, б). Після закінчення першого згину опускають згинальний і упорний ложементи у вихідне положення. Труба при цьому декілька зменшує свою кривизну за рахунок пружної деформації. Потім трубу переміщають в сторону упорного ложемента, виводячи її зігнуту дільницю за межі робочої зони формуючого лекала, і, піднявши та закріпивши упорний ложемент в робочому положенні другого згинального циклу (рис. 7.34. випроводять другий згин (7.34, г). Цикли повторяються (рис. 7.34, д) до одержання неощадного кута згину труби. При цьому робоче положення ложемента змінюється протягом трьох перших згинальних циклів, залишаючись дальше постійним. По закінченні гнуття трубу знімають зі станка трубоукладачами. Рис. 2 Схема загинання труб. Для зменшення зусилля переміщення труби здійснюється по роликових опорах, встановлених на рамі станка і ложементі упору. Під час гнуття труби роликова опора, встановлена на ложементі упору, опускається і таким чином не сприймає реактивних навантажень. Щоб запобігти цьому, ділянку тонкостінної труби, що знаходиться в зоні ложементу від можливої деформації (сплющування) при згинанні упорні ложементи обладнуються спеціальними захватами з круговими опорними контурами, шарнірне з'єднаними з ложементами. Після встановлення упорного ложемента в робоче положення труба затискається на ньому захватами з допомогою гідравлічних циліндрів. Гнуття тонкостінних труб ускладнюється можливістю втрати місцевої стійкості форми їх стінок в зоні стиску з утворенням гофр та вм'ятин. Для ліквідації цього негативного елементу застосовують гідравлічні або пневматичні ростисні елементи - дорни, які вводяться всередину труби на початку її формування. Для згинання тонкостінних труб великого діаметру, мають місце три типи дорнів. Дорн першого типу складається із ряду розтискуючих механізмів, з'єднаних її повздовжньому напрямку в одне ціле гнучкими елементами. Віддаль між розтискуючими механізмами визначають l = (0,5 – l)D Для запобігання внутрішньої поверхні труби при згині поздовжні гнучкі елементи покривають еластичним матеріалом. Існують три різні схеми розтискуючих механізмів: а) корпус, що переходить в циліндричну поверхню (рис. 2, а. І), на яку опираються механізми розтискування; б) корпус (рис. 3, а, II), на який опираються розтискувачі; в) механізм зонтового типу. Дорн другого типу складається із розтискуючих механізмів, виконаних в виді двох півдисків (рис. 3, б), які розтискуються механізмом зонтового типу. При цьому півдиски з'єднані в поздовжньому напрямку гнучкими елементами покритими еластичним матеріалом (рис. 3, б, І) або замість еластичного покриття на гнучких елементах можуть бути змонтовані порожнисті еластичні рукави, в яких знаходиться рідина або газ. Підтримуючу стінку труби дорна монтують із листових ресор (рис. 3, в), які випрямляються після згинання. Дорн третього типу виконаний у вигляді еластичної оболонки з поздовжніми гнучкими сталевими елементами, в яку нагнітається рідина. Питання про положення зварного шва при згинанні повинен вирішуватися в залежності від методу виготовлення труб і способу згинання. При холодному гнутті зварених труб малого діаметру на станках без дорну найбільш вигідно розташовувати шов в тих місцях, де стінка труби не зазнає поперечних деформацій згину, тобто під кутом 45° до площини згину. При згинанні з дорном місце розташування шва не обмежене. При згинанні труб з поздовжнім швом на станках з двостороннім стисненням при згинанні зварний шов розташовують по нейтральній осі тому, що при такому положенні труба не заклинюється в згинальному башмаку і ложементі. В зарубіжній практиці, труби з повздовжнім швом встановлюють на станку так, щоб шов був під кутом не більше 15° до нейтральної осі згину. Рис. 3. Схеми дорнів. Потужність станка для згинання труб , де Т – момент на валу станка; n – швидкість згинання; - к.к.д. станка, = 0,15…0,3. Момент на валу станка складається із моменту, необхідного для пластичної деформації труби Т1 і моменту для переборення сил тертя між трубою і згиним елементом Т2 T = T1 + T2 . Із умови рівноваги : Т1 = k т R2 де т – розрахункова межа текучості матеріалу труб; R – радіус труби; - її товщина; k – коефіцієнт , де Е1 – модуль усталення; Е – модуль пружності; - центральний кут границі пружної зони поперечного січення труби , де Rтр – радіус осі зігнутої труби Т2 = 2 f F R , де f –коефіцієнт тертя, f = 0,1; F – сила, що притискує повзун до труби. , де l – довжина повзуна. Машини і обладнання для згинання труб з нагріванням заготовок Для підвищення пластичності металу, полегшення утворення необхідної форми та зменшення зусиль, необхідних для згинання, труби нагрівають. Нагрівання здійснюється до згинання або в його процесі. В залежності від технологічного процесу для згинання застосовують декілька видів нагрівання: попередній - в електричних або газових печах; нагрівання під час згинання заданого по довжині труби, труби малого діаметру до 50-70 мм можна нагрівати за допомогою ацетиленового газового пальника. Положення нагрітої зони визначається тими вимогами, які пред'являються до процесу згинання, виходячи із умов дальшого використання зігнутої труби. Так, для збереження .початкової товщини стінки зовнішньої частини, згину при згинанні нагрівається внутрішня частина труби і деформація в зігнутій ділянці досягається за рахунок надлишкового осаду нагрітого металу. Способи нагріву і деформування при гарячому згинанні труб показані на рис. 7.36. Вибір способу залежить від об'єму виробництва, параметрів труби і впливу підігріву на фізико-механічні властивості металу для наступної експлуатації. При малих об'ємах виробництва і відсутності згинального обладнання труби можна гнути на плитах з допомогою лебідки (рис. 4, а). Згинання на плитах здійснюється з наповнювачем, яким служить кварцовий пісок. Пісок прожарюють при температурі 100-150 °С для видалення вологи та органічних домішок і просіюють через сито з отворами 2,5x2,5 мм. Труби набивають піском на механізованих установках. Дільниці труб, які необхідно зігнути, нагрівають в електричних або газових печах до певної температури в залежності від матеріалу труби. Рис. 4. Способи горячого згинання труб. Після нагрівання трубу згинають на плиті між стійками або попарними роликами за допомогою лебідки. При згинанні по малому радіусу для запобігання надмірного зменшення товщини стінки на зовнішній частині згину труби охолоджують водою або повітрям. Нагрівання труб пальником або в печах не може бути рівномірним і стійким, к.к.д. таких установок низький, а печі займають велику площу. Тому у вітчизняній та зарубіжній практиці застосовують способи згинання, в яких нагрівачем служить високочастотний індуктор. Для трубопроводів з високими параметрами робочого середовища технологічний процес виготовлення криволінійних дільниць труб на станках з індукційним нагрівом включає наступні операції: розмітку, механічну різку заготовок, розмітку під згинання, згинання і контроль зовнішньої поверхні згину дефектоскопією. Суть процесу закжючається в дії на вузьку нагріту зону труби 1 (рис. 4, б) згинаючих зусиль. Труба з певною швидкістю в залежності від матеріалу, товщини стінки, діаметру труби, радіусу згину безперервно пересувається через індуктор 2, нагріваючись до високої температури. На відміну від звичайних методів гарячого згинання при індукційному нагріві ділянка згину більш пластична. Нагріта зона, в якій текучість металу наступає при напругах приблизно в 5-7 раз менших, ніж у не нагрітих 5 згинається під дією момента, прикладеного до труби. Ділянка труби, розташованої в зоні нагріву, охолоджується водою або повітрям. В результаті місцевого нагріву, здеформована пластична ділянка знаходиться між двома жорсткими ділянками з більш низькою температурою, які при згинанні труб (без застосування наповнювача або дорна) запобігають утворенню овальної форми січення і появи гофр. В процесі згинання зона нагріву зміщується вздовж осі труби, а згини, сумуючись, утворюють задану кривизну. Місцеве індукційне нагрівання має у порівнянні з іншими методами нагріву наступні переваги: дозволяє швидко підняти температуру і нагріти метал на всю товщину стінки в заданому режимі, а також мати постійну температуру на всій ділянці згину. Відомий метод гарячого згинання труб, коли здійснюється місцевий нагрів внутрішньої або зовнішньої частини згину (рис. 4, в). При цьому створюється певний перепад температур по поперечному січенню труби і місці згину, переріз труби зменшується. При місцевому нагріві труби можна гнути так, щоб не було складок, або спеціально гнути їх із складками (рис. 4, д). Гнуття зі складками (гофрами) полягає в тому, що на трубі за допомогою газових пальників прогріваються вузькі смуги в площині, перпендикулярній до осі згину на його внутрішній частині. Після нагрівання до труби прикладається згинаюче зусилля. Одним із методів при масовому виготовленні крутовигнутих відводів з кутом згину до 180°, діаметром 15 - 1420 мм є ексцентричне розширення труби-заготовки по діаметру і її одночасний згин. Цей спосіб одержав назву гарячого протягання через сердечник і схематично зображений на рис. 4, г. Особливістю методу є те, що в результаті згину товщина стінки відводу залишається рівною товщині стінки вихідної заготовки. Рівностінність досягається за рахунок більшого збільшення діаметру труби при її протягуванні в залежності від кривизни двійника. Перевагою цього способу є те, що труби можна згинати по малому радіусу згину. Разом з тим необхідно враховувати, що торці відводу не мають прямолінійних дільниць, тому одержується високий відсоток відходів. Одним із високопродуктивних технологічних процесів згинання труб і виготовлення зігнутих ділянок трубопроводу при серійному і масовому виробництві є штампування на універсальному обладнанні (рис. 4, е). При виготовленні криволінійних вставок невеликими серіями, доцільно виготовляти їх із трубних заготовок. Особливості штампованих труб і відводів полягає в тому, що вони мають правильні геометричні розміри. В залежності від зусиль експлуатації відводів, матеріалу і розмірів їх штампують в гарячому та холодному стані. Найбільше розповсюдження одержало гаряче штампування порівняно тонкостінних відводів. Після штампування виготовлені деталі необхідно відпалити і закадити у воді для забезпечення максимальної стійкості металу виробу від корозії.
1 2 3 4 5 Категория: Технологія виробництва \| Добавил: Aspirant (07.05.2013)
Просмотров: 429 \| Комментарии: 1 \| Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0


Имя *:
Email *:

Код *: