Розробка процесу виготовлення гвинтоподібних труб обкочуванням роликами

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПроценко, Павло Юрійович
dc.contributor.degreedepartmentмеханіки пластичності матеріалів та ресурсозберігаючих процесівuk
dc.contributor.degreefacultyМеханіко-машинобудівний інститутuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"uk
dc.date.accessioned2016-05-23T12:07:32Z
dc.date.available2016-05-23T12:07:32Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenThe thesis is devoted to research of the making process based on the metal spinning of helical tubes that will be used as the heat exchangers, and determination of optimal parameters of the process by which to predict and provide making helical tubes without breaking. The character of influence of the main parameters (geometry of the workpiece and tool, workpiece rotation frequency, the number of passes rollers, value backpressure) of metal spinning process on the formation of helical tubes and stress-strain state in tube during its making were determined. The recommendations for the design of technology and equipment for metal spinning forming processes of one- and three-start helical tubes were developed. The developed method and technology for making of helical tubes without mandrels using internal back pressure. Numerical simulation by finite element method was made an estimation of influence of internal back pressure on the stress-strain state in the course of treatment of tubes made of stainless steel AISI 304 and aluminum alloy aluminium-2017. The analytical dependencies for the approximate determination of the stress-strain state, specific stress and roll pressing force indentation in the tube were obtained. The results were quite experimental verification and industrial approbation and allowed to set new schemes of making one- and three-start helical tubes without using mandrel and develop making technology such products which based on the recommendations presented in the thesis.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена исследованию процесса изготовления винтообразных труб, которые будут использоваться в качестве теплообменных поверхностей, на основе процесса локального формирования обкаткой роликами и определению оптимальных параметров этого процесса, с помощью которых можно было бы спрогнозировать и обеспечить изготовление винтообразных труб без разрушения. Определен характер влияния основных технологических и конструктивных параметров (геометрии заготовки и инструментов, частоты вращения заготовки, количества проходов роликов, величины противодавления) на процесс формирования винтообразных труб обкаткой роликами и на напряженно-деформированное состояние трубы в процессе ее изготовления. Разработаны рекомендации по проектированию технологии и оснастки для процессов пластического формирования одно- и трехзаходных винтообразных труб обкаткой роликами. Согласно рекомендациям желательно при проектировании технологического процесса для получения качественных труб обкаткой роликами по возможности учитывать следующие соотношения: относительная глубина рифта h/k≤0,4, относительная глубина канавки h/Dтр≤0,15, относительный диаметр ролика Dp/Dтр=3 и относительный радиус скругления ролика r/k≥0,25. Использование на первой операции роликов с острыми углами профиля (меньше 30º) приводит к интенсивной локальной деформации в области радиуса скругления ролика и разрушению трубы. Наиболее оптимальным количеством проходов для данного процесса является 3, поскольку за счет этого можно уменьшить интенсивность деформации на 20% по сравнению с количеством проходов менее трех. Большее количество проходов мало влияет на изменение величины интенсивностей деформаций (>3), при формировании винтообразной трубы той же глубины, при этом уменьшается производительность процесса. Разработан способ и технологии получения винтообразных труб без оправки с применением внутреннего противодавления. Численным моделированием осуществлена оценка влияния внутреннего противодавления на напряженно-деформированное состояние труб из нержавеющей стали AISI 304 и алюминиевого сплава aluminium-2017 в процессе их обработки. Получены аналитические зависимости для приближенного определения напряженно-деформированного состояния, удельного давления и усилия деформирования при вдавливании ролика в трубу. Экспериментальным путем установлено, что пластическое формирования винтовых канавок на трубе с использованием оправки осуществляется за счет утонения ее стенки. Наиболее интенсивно материал течет возле радиуса скругления ролика. При исчерпании запаса пластичности материала возникает винтовая трещина во впадине канавки, где рост твердости может составлять 50%. Также, при использовании сварной заготовки в процессе ее пластического деформирования могут возникнуть трещины вдоль сварного шва. Построено экспериментальную кривую зависимости для нержавеющей стали критической глубины впадин трубы, при которой происходит образование трещин, от относительного шага винта трубы Dтр/k. Впервые экспериментально изготовлено образцы винтообразных труб из нержавеющей стали высокой твердости HV 400 ... 420 с канавками относительной глубины рифта h/k≤0,55 обкаткой роликами, установлено увеличение степени деформации (на 5% при последующих проходах) с увеличением количества проходов роликов за счет измельчения зерна в процессе обработки. Полученные результаты прошли достаточную экспериментальную проверку и промышленную апробацию и позволили ввести новые схемы изготовления одно- и трехзаходных винтообразных труб обкаткой роликами и разрабатывать технологию изготовления таких изделий на основе рекомендаций, приведенных в работе. Использование таких изделий в качестве теплообменных поверхностей позволит повысить теплоотдачу в 1,5-2 раза по сравнению с теплоотдачей гладких круглых труб.uk
dc.description.abstractukДисертаційна робота присвячена дослідженню процесу виготовлення гвинтоподібних труб, що будуть використовуватись в якості теплообмінних поверхонь, на основі процесу локального формування роликовим обкочуванням та визначенню оптимальних параметрів цього процесу, за допомогою яких можна було б спрогнозувати та забезпечити виготовлення гвинтоподібних труб без руйнування. Визначено характер впливу основних технологічних і конструктивних параметрів (геометрії заготовки та інструментів, частоти обертів заготовки, кількості проходів роликів, величини протитиску) на процеси формування гвинтоподібних труб роликовим обкочуванням та на напружено-деформований стан труби в процесі її виготовлення. Розроблені рекомендацій з проектування технології і оснащення для процесів пластичного формування одно- та трьохзахідних гвинтоподібних труб роликовим обкочуванням. Розроблено спосіб і технології отримання гвинтоподібних труб без оправки із застосуванням внутрішнього протитиску. Чисельним моделюванням здійснено оцінку впливу внутрішнього протитиску на напружено-деформований стан труб із нержавіючої сталі AISI 304 та алюмінієвого сплаву aluminium-2017 в процесі їх обробки. Отримано аналітичні залежності для наближеного визначення напружено-деформованого стану, питомого тиску та зусилля деформування при втискуванні ролика в трубу. Отримані результати пройшли достатню експериментальну перевірку та промислову апробацію і дали змогу запровадити нові схеми виготовлення одно- та трьохзахідних гвинтоподібних труб обкочуванням роликами та розробляти технологію виготовлення таких виробів на основі рекомендацій, що наведені в роботі.uk
dc.format.page25 с.uk
dc.identifier.citationПроценко П.Ю. Розробка процесу виготовлення гвинтоподібних труб обкочуванням роликами : автореф. дис. ... канд. техн. наук. : 05.03.05 – процеси та машини обробки тиском / Павло Юрійович Проценко. – Київ, 2016. - 25 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/15940
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectобкочування роликамиuk
dc.subjectодно- та трьохзахідні гвинтоподібні трубиuk
dc.subjectнапружено-деформований станuk
dc.subjectзусилля втискування роликаuk
dc.subjectmetal spinningen
dc.subjectone- and three-start helical tubeen
dc.subjectstress-strained stateen
dc.subjectroll pressing forceen
dc.subjectобкатка роликамиru
dc.subjectодно- и трехзаходные винтообразные трубыru
dc.subjectнапряженно-деформированное состояниеru
dc.subjectусилие вдавливания роликаru
dc.subject.udc621. 983.7.004(043.3)uk
dc.titleРозробка процесу виготовлення гвинтоподібних труб обкочуванням роликамиuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.03.05 – процеси та машини обробки тискомuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Procenko_aref.pdf
Розмір:
1.33 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ТВЛА)
Автореферати (вільний доступ)