ВВЕДЕНИЕ 9
1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 11
1.1 Отечественное и зарубежное оборудование для холодной гибки труб 11
1.2. Недостатки конструкции имеющегося оборудования 12
1.3 Физические закономерности процесса холодной гибки труб с раскатыванием. 13
2 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 15
2.1 Оценка толщины стенок при холодной гибке труб с раскатыванием с
помощью ультразвукового дефектоскопа 15
2.2 Оценка деформаций тонкостенных труб из коррозионностойких сталей с
помощью «Метод сеток» 22
2.3 Сравнение результатов экспериментов 27
3 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 31
3.1 Обоснование разработки станка для холодной гибки труб модели СХГТ-4 и
СХГТ-5 31
3.2 Разработка автоматизированной системы управления станком модели СХГТ-
4 31
3.2.1 Разработка и описание функциональной схемы управления трубогибом 34
3.2.2 Выбор программируемого логического контролера 36
3.2.3 Выбор датчика угла поворота 39
3.2.4 Выбор преобразователей частоты 43
3.2.5 Выбор панели оператора 45
3.2.6 Выбор блока питания 46
3.2.7 Разработка принципиальной электрической схемы 49
3.3 Проектирование рамы станка СХГТ-5 и компьютерное моделирование прочности рамы 51
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 57
4.1 Негативные факторы, возникающие при работе со станками для холодной
гибки труб 57
4.1.1 Вибрации 57
4.1.2 Повышенный уровень шума 58
4.1.3 Электрический ток 58
4.1.4 Подвижные части 59
4.1.5 Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) 59
4.2 Расчёт освещения в исследовательской лаборатории 59
4.3 Безопасность при проведении испытаний 63
4 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 67
Процесс гибки труб в современном производстве является энергоемким. Поэтому актуальной проблемой при создании трубопроводимых систем стало проблема разработки новых методов гибки труб, позволяющих уменьшить затраты на изготовление деталей и повысить их качество.
Стальные трубопроводы широко применяются во всех областях народного хозяйства. большом объеме стальные трубопроводы используются для различных видах промышленности, в коммунальном хозяйстве и энергетике.
Из стальных труб сооружаются магистральные газо- и нефтепроводы, городские газовые и технофикационные сети, паропроводы, технологические и многие другие трубопроводы.
При строительстве предприятий нефтяной, металлургической, газовой и других важнейших отраслей народного хозяйства значительную часть составляют работы по изготовлению и монтажу технологических трубопроводов.
Технологические трубопроводы используются на промышленном объекте для соединения различных аппаратов и машин. От качества их выполнения зависит надежная и безопасная работа установок и оборудования.
Общая масса технологических трубопроводов, смонтированных на отдельных промышленных объектах составляет десятки тысяч тонн, а иногда не уступает массе смонтированных металлургических конструкций или технологического оборудования.
С помощью трубопроводов транспортируются продукты самых разных физико-химических свойств. Многие из продуктов оказывают сильное коррозионное воздействие на трубопроводы.
На машиностроительных заводах гибка труб производиться при помощи станков, штампов или прессов.
На строительстве магистральных трубопроводов, где как известно, применяются тонкостенные трубы большого диаметра, изготовление трубы большого диаметра, изготовление криволинейных участков производиться только на станках. При отсутствии станков криволинейные участки свариваются.
За последние годы процесс гибки труб стал предметом специальных наблюдений.
В нашем университете на кафедре ТМСИ разработан метод холодной гибки труб: метод внутреннего раскатывания трубы с одновременным её изгибанием[1]. При использовании данного метода, внутри стенок трубы создаются кольцевые пластические зоны, в результате которых происходит уменьшение усилий гибки. Для данного метода на кафедре конструируются и совершенствуются различные трубогибные станки. В процессе конструирования возникла необходимость в более точном изучении физико-механических и тепловых явлений. Определение этих характеристик и при гибке труб методом раскатывания позволит более точнее подбирать электродвигатель по мощности, что снизит затраты энергии, параметры гибки труб для увеличения производительности процесса.
В ходе квалификационной работы выполнено описание отечественного и зарубежного оборудования для холодной гибки труб. Выполнены оценка толщины стенок труб при гибке при помощи ультразвукового толщиномера, оценка деформаций тонкостенных труб при помощи «метода сетки» и компьютерного моделирования. Проведено сравнение натурных и компьютерного результатов измерений. Разработана автоматизированная система управления станком для холодной гибки труб, для нее подобраны компоненты. Спроектирована рама для станка модели СХГТ-5. Произведен расчет рамы на прочность с помощью программы Solidworks. Произведены анализ вредных факторов при работе на станке для холодной гибки труб и расчет освещения помещения лаборатории. Описана охрана труда при приведении исследований.
