Введение 8
1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 11
1.1 Обзор технологий гибки труб 11
1.1.1 Технология гибки труб с раскатыванием 11
1.1.2 Холодная гибка труб наматыванием 13
1.1.3 Гибка труб с принудительным осевым перемещением 16
1.1.3 Гибка труб с обкатыванием 18
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 21
2.1 Разработка технологического процесса гибки труб 21
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 27
3.1 Разработка технологического процесса гибки труб 27
3.1.1 Оценка температуры при гибке труб 34
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 46
4.1 Оценка опасных и вредных факторов при эксплуатации и обслуживанию
трубогиба модели ИВ-3430 46
4.2 Расчет защитного заземления 49
4.3 Охрана труда при исследованиях 52
5 ЭКОНОМИЧСКИЙ РАЗДЕЛ 54
5.1 Расчет затрат по эксплуатации оборудования 54
5.2 Расчет затрат по эксплуатации оснастки 57
5.3 Расчет затрат на материал 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Трубы имеют широкое распространение в промышленности и в быту в качестве элементов трубопроводов, транспортирующих однородные жидкости и газы, пар, продукты, содержащие твердые частицы. Для широкого применения трубопроводов требуется максимальная механизация процессов изготовления большого числа их криволинейных участков, которые служат для рациональной компоновки трубопроводов.
Гибка труб является одной из основных операций технологического процесса изготовления деталей трубопроводов. Она нашла весьма широкое и разностороннее применение в различных отраслях общего и специального машиностроения: автостроении, самолетостроении, нефтяной и газовой
промышленности и т.д. Технологические трубопроводы на промышленном объекте соединяют между собой технологические аппараты и машины. От качества выполнения этих работ зависит надёжность и безопасность промышленных установок и оборудования. Вместе с тем, при изготовлении трубопроводов до настоящего времени применяются малоэффективные методы гибки труб. Кроме того, холодная гибка труб выполняется многими видами трубогибочных машин, в том числе - полуавтоматическими станками с ЧПУ, что положительно сказывается на точности гибки. Это особенно важно при выполнении сложной пространственной гибки труб или сгибания хрупких тонкостенных деталей. Именно поэтому данный способ получил гораздо большее распространение, чем технология горячего сгибания.
С помощью трубопроводов транспортируются продукты самых разных физико-химических свойств. Многие, из которых оказывают коррозийное и эрозийное воздействия на элементы трубопроводов. Температура этих продуктов может находиться в пределах от низких минусовых до высоких, а давление от вакуума до порядка 250 МПа и более.
Монтажные организации за последние годы добились значительных успехов в индустриализации работ по сооружению технологических трубопроводов. Усовершенствованы и внедрены новые технологические процессы массового изготовления деталей трубопроводов, значительно расширено и усовершенствовано централизованное изготовление узлов трубопроводов с применением поточно операционных линий и наиболее прогрессивных приёмов сборки и сварки. Улучшена технология монтажа внутрицеховых и межцеховых трубопроводов с внедрением новых способов и механизмов.
Наиболее основной объём работ по заготовке и сборке узлов трубопроводов, при индустриальном методе монтажа, переносится в заводские условия, и это позволяет превратить строительную площадку в сборочную.
Применение при монтаже готовых узлов, элементов и секций, централизованно изготовленных в трубозаготовительных цехах, позволяет в значительной степени упростить технологию и организацию монтажа трубопроводов, это в 2-3 раза снижает объём работ, выполняемых непосредственно на монтажной площадке. Наиболее экономичным является изготовление криволинейных участков труб индустриальными методами в заводских условиях или в специальных трубозаготовительных цехах.
В заводских условиях гиба труб производится на станках, штампах или прессах. На строительстве магистральных трубопроводов где, как известно, применяются тонкостенные трубы большого диаметра изготовление криволинейных участков производится только на станках Особенно трудно осуществить качественную гибку труб большого диаметра, относительно тонкостенных, при радиусе гиба 1.5-2 диаметра трубы.
Зачастую гибка труб сопровождается нежелательными для последующей эксплуатации явлениями. К ним относятся утонение стенки на внешней части гиба, овализация (сплющивание) поперечного сечения трубы, образование гофр и изломов на внутренней части гиба. Кроме того, процесс осложняется тем, что после гнутья имеют место остаточные упругие деформации, вследствие чего изменяется радиус гиба трубы.
С целью усовершенствования процесса гибки труб в холодном состоянии был разработан принципиально новый метод - метод внутреннего раскатывания трубы с одновременным её изгибанием, который позволяет создавать внутри стенок трубы кольцевые пластические зоны, в следствии появления которых происходит резкое уменьшение усилий гибки.
В процессе изготовления круто загнутых отводов в материале трубы имеет место ряд физико-механических и тепловых явлений, изучение которых представляет практический интерес.
Теоретические исследования в этой области позволяют значительно интенсифицировать данный метод гибки, повысить качество изготавливаемых отводов, снизить затраты энергии и увеличить производительность процесса.
На основе обзора существующих конструкций станка определены два основных направления разработки оборудования для гибки с раскатыванием: первое - модернизация существующих серийно выпускаемых станков для холодной гибки; второе - создание оригинальных установок. Установка на эти станки механизма раскатывания позволила существенно повысить технологические возможности холодной гибки тонкостенных труб. В частности, впервые обеспечена возможность качественной гибки тонкостенных труб диаметром свыше 200 мм на большие радиусы гибки. Разработан технологический процесс гибки труб.
