Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Технологические задачи обеспечения качества изготовления гофрированных жаровых труб для паровых и водогрейных котлов. цель и задачи исследования .. 10
1.1 Служебное назначение и типы, изготавливаемых крупногабаритных паровых и водогрейных котлов 10
1.2 Требования, точности изготовления и сборки гофрированных жаровых труб и секций корпуса 16
1.3 Технологические проблемы обеспечения качества изготовления и сборки крупногабаритных гофрированных жаровых труб 25
1.4 Обоснование цели и задачи исследования 31
ГЛАВА 2. Исследование технологических методов достижения точности на операциях мехонообработки и сборки гофоированных труб 36'
2.1 Технологические методы обеспечения точности на операциях механообработки секций обечаек 36
2.2 Исследование и разработка методов достижения точности при сборке гофрированных жаровых труб и секций корпуса 49
2.3 Исследование влияния конструкторско-технологических факторов на точность изготовления гофрированных жаровых труб 60
2.4 Исследование и анализ технологических способов гофрирования обечаек 68
2.5 Выводы -80
ГЛАВА 3. Создание новой технологии изготовления крупногабаритных гофрированных жаровых труб 82
3.1 Разработка способа и технологического модуля для гофрирования жаровых труб. 82
3.2 Проектирование нового технологического процесса гофрирования обечаек 89
3.3 Расчет силовых и геометрических параметров технологического модуля 97
3.4 Управление процессом формирования точности при гофрировании обечаек 103
3.5 Выводы 108
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования достижения параметров точности гофрированных жаровых труб 110
4.1 Математические модели формирования геометрической точности гофрированных жаровых труб 110
4.2 Определение исходных данных, режимов и условий обработки по новой технологии 118
4.3 Оценка влияния конструкторско-техно логических факторов процесса на параметры геометрической точности гофрированных жаровых труб 126
4.4 Выводы 141
ГЛАВА 5. Внедрение результатов исследований и их экономическая эффективность 143
5.1 Внедрение новой технологии изготовления гофрированных жаровых труб с использованием разработанного модуля 143
5.2 Технологические методы обеспечения качества монтажа крупногабаритных гофрированных жаровых труб 150
5.3 Оценка экономической эффективности внедрения новых механосборочных технологий и оборудования 159
5.4 Выводы 164
Заключение и общие выводы 166
Список литературы 169
- Требования, точности изготовления и сборки гофрированных жаровых труб и секций корпуса
- Исследование и разработка методов достижения точности при сборке гофрированных жаровых труб и секций корпуса
- Расчет силовых и геометрических параметров технологического модуля
- Оценка влияния конструкторско-техно логических факторов процесса на параметры геометрической точности гофрированных жаровых труб
Введение к работе
Спрос на такие котлы в России и странах СНГ в последние десятилетия непрерывно возрастает Они находят применение в малой энергетике для обеспечения теплом жилых массивов городов, городских посёлков, сельских населённых пунктов, учебных заведений, больниц, тепличных комплексов, в нефтегазодобывающей, горной и перерабатывающей промышленности, на морском и речном транспорте.
Все это объясняется простотой обслуживания таких котлов, малыми издержками на содержание, удовлетворяющим различным условиям эксплуатации, экономичностью, долговечностью, которая достигает 40-50 лет, а, также систематическим повышением стоимости централизованного энергоснабжения, которое в отдельных районах вообще представляется недоступным.
В соответствии с этим задачи совершенствования технологий изготовления надежных, относительно дешевых и простых в эксплуатации паровых и водогрейных котлов средней и малой мощности для промышленной и коммунальной малой энергетики представляются крайне актуальными.
Паровые и водогрейные котлы по конструкции могут быть водотрубными и жаротрубными. У последних одним из основных функциональных элементов является жаровая труба, представляющая собой неразъемную, составную цилиндрическую конструкцию, собранную из гофрированных стальных обечаек.
Со времени своего создания паровые и водогрейные котлы были существенно усовершенствованы и в настоящее время имеются десятки их
6 конструкций, которые отвечают разнообразным условиям их эксплуатации. Паровые и водогрейные котлы с гофрированными жаровыми трубами серийно выпускают предприятия Германии, Франции, Польши, Румынии, Болгарии, Индии и в других странах.
Однако в России в 60-е...70-е годы котлы с гофрированными жаровыми трубами практически были сняты с производства, а технология изготовления гофрированных жаровых труб не получила дальнейшего развития. В настоящее время ни одно предприятие России, стран СНГ и дальнего зарубежья, не выпускают гофрированные жаровые трубы для паровых и водогрейных котлов, удовлетворяющие требованиям Российского котлонадзора.
Закупка за рубежом котлов или закупка дорогостоящих импортных
технологий и оборудования ставит предприятие в экономическую
зависимость от зарубежных поставщиков. При этом отечественные жаровые
трубы отличаются по конструкции обечаек и требованиям точности их
изготовления от зарубежных, что дополнительно ограничивает возможности
импорта. Между тем спрос на котлы с гофрированными жаровыми
трубами вызывает необходимость скорейшего восстановления и развития отечественных технологии их изготовления.
В соответствии с этим была поставлена актуальная научная задача по
разработке новых технологий изготовления крупногабаритных
гофрированных обечаек, их механообработки и сборки гофрированных жаровых труб для выпуска современных, эффективных пароводогрейных жаротрубных котлов, удовлетворяющих требованиям российского., котлонадзора.
Целью данной работы является разработка и исследование новых эффективных комплексных технологий и- оборудования для изготовления, механообработки и сборки гофрированных жаровых труб, применяемых в производстве паровых и водогрейных котлов малой и средней энергетики. Это позволит решить актуальную для народного хозяйства проблему -
обеспечения дешевого местного теплоснабжения в промышленной и коммунальной энергетике.
Научная новизна работы заключается в новом решении актуальной научной задачи - раскрытия технологических связей, определяющих достижение требуемой точности изготовления гофрированных обечаек и сборки жаровых труб, в новых механосборочных технологических процессах изготовления гофрированных жаровых труб для паровых и водогрейных котлов Основными составляющими научной новизны являются:
1. Создание и исследование новых технологических процессов изготовления
гофрированных обечаек и сборки жаровых труб.
2. Выявление технологических связей, управление которыми обеспечивает
достижение требуемых параметров точности на операциях изготовления
гофрированных обечаек и сборки жаровых труб.
3. Разработка и исследование нового способа гофрирования
крупногабаритных обечаек, на основе которого был разработан и создан
технологический модуль для гофрирования обечаек жаровых труб.
4. Определение технически обоснованных параметров точности на
изготовление обечаек и сборку гофрированных жаровых труб в соответствии
со служебным назначением водогрейных котлов и требований котлонадзора
по качеству и безопасности их эксплуатации.
5. Установление взаимосвязи между геометрическими параметрами гофрированных обечаек , параметрами их напряженно- деформированного состояния и технологическими факторами принятого способа гофрирования. Практическую ценность работы составляют:
1. Новые технологии изготовления крупногабаритных гофрированных
обечаек, включающие техпроцессы механообработки и гофрирования
обечаек;
2. Новые технологии сборки гофрированных жаровых труб;
Разработка и внедрение технологического модуля для гофрирования обечаек;
Разработка технологического модуля для обработки наружных и внутренних сварных швов в жаровых трубах;
Разработка и внедрение комплекса технологических приспособлений и средств механизации для основных и вспомогательных операций производственного процесса изготовления гофрированных жаровых труб.
Результаты работы внедрены в производство. В ОАО «Белэнергомаш» по новым технологиям изготовлено 11 моделей паровых и водогрейных жаротрубных котлов. Освоено производство 16 типоразмеров гофрированных обечаек для производства этих котлов. Годовой экономический эффект от внедрения новых производственных технологий составил 748 тыс. руб.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждались на международных, общероссийских и региональных вузовских научно-технических конференциях:
на VII научной конференции учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «Станкин» и ИММ РАН. г. Москва, 2004 г;
на международной научной конференции «День горняка» в Московском государственном горном университете -МГТУ, г. Москва, 2003 г;
на III международной научно - практической конференции, школе-семинаре молодых учёных, аспирантов и докторантов, посвященной памяти В.Г. Шухова «Современные проблемы строительного материаловедения», БелГТАСМ, г. Белгород, 2001 г.
на X Российской научно-технической конференции «Теплофизика технологических процессов». РГАТА, г.Рыбинск, 2000 г.;
на научно-технических конференциях и семинарах в Белгородском государственном технологическом университете (БГТУ) им. В.Г. Шухова в 1996, 1998, 2002г.г.
на IX Российской научно-технической конференции «Теплофизика технологических процессов». РГАТА, г. Рыбинск, 1996 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 печатные работы, включая два полученных патента на способ и шесть изобретений.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и общих выводов, списка литературы. Работа изложена на 157страницах машинописного текста и содержит 43 рисунка и 14 таблиц.
Требования, точности изготовления и сборки гофрированных жаровых труб и секций корпуса
Важнейшей задачей развития отечественной энергетики является надежная организация эффективного теплоснабжения населения и промышленных предприятий.
Одним из направлений решения актуальной задачи теплоснабжения жилых массивов городов, городских поселков, удаленных сельских населенных пунктов, тепличных хозяйств и малых предприятий является использование паровых и водогрейных котлов средней и малой мощности [34,65].
В соответствии с этим задачи совершенствования технологий изготовления надежных, относительно дешевых и простых в эксплуатации паровых и водогрейных котлов средней и малой мощности для промышленной и коммунальной энергетики представляются крайне актуальными.
Паровые и водогрейные котлы могут быть выполнены водотрубными и жаротрубными. Со времени своего создания водотрубные котлы были существенно усовершенствованы и в настоящее время имеются десятки их конструкций, которые удовлетворяют разнообразным условиям их эксплуатации в энергетике, в нефтегазодобывающей, в горной и перерабатывающей промышленности, на морском и речном транспорте.
Одним из главных элементов конструкции жаротрубных котлов является жаровая труба, представляющая собой цилиндрическую обечайку, изготовленную из листовой стали. Жаровая труба монтируется внутри цилиндрического барабана котла (см.рис.1.1), ее наружная поверхность омывается водой и находится под наружным давлением среды, а внутри трубы проходит пламя - жар, обеспечивающий передачу тепловой энергии.
В зависимости от геометрической формы наружной поверхности жаровая труба может быть гладкой или гофрированной.
Гофрированная форма жаровой трубы обеспечивает значительное увеличение площади нагрева, по сравнению с гладкой, что определяет важное преимущество в отношении поглощения лучистой энергии сжигаемого топлива и ее теплоотдачи. Кроме того гофрированная жаровая труба имеет несравненно большую сопротивляемость наружному давлению среды в котле и выполняет функции компенсатора (демпфера), обеспечивающего компенсацию возникающих при нагревании термических осевых перемещений трубы.
Кольцевые гофры на поверхности жаровой трубы могут располагаться отдельными единицами на определенном расстоянии друг от друга (система Броуна-Холмса) или непрерывно. Отдельное расположение гофры значительно усиливает сопротивление наружному давлению. Однако эластичность трубы в осевом направлении лучше у труб с непрерывными гофрами.
В жаровых трубах с непрерывными гофрами (см. рис. 1,2) профиль гофр может быть задан по типу систем Фокса, Морисона, Пуверса или Дейтона [23, 37, 40].
В трубе системы Фокса (рис. 1.2а) гофры имеют очертание синусоид, расстояния между центрами которых составляет 151мм. Эти трубы оказывают сильное сопротивление наружному давлению пара и имеют весьма хорошую эластичность в осевом направлении трубы. Благодаря повышенному сопротивлению появляется возможность уменьшения толщины стенки по сравнению с гладкой жаровой трубой того же среднего диаметра и при том же давлении. В результате этого гофрированная труба Фокса по массе почти не отличается от гладкой трубы того же диаметра.
В трубе Морисона (рис.1.2б) гофры имеют особое очертание благодаря чередованию закруглений с малыми и большими радиусами кривизны. Вершины гофр с малым радиусом обращены в сторону воды, а более плоских гофр обращены к огню. Круто закругленные гофры значительно усиливают сопротивление наружному давлению пара, а широкие и сравнительно мелкие впадины гофр, обращенные к огню, уменьшают накопление накипи, что способствует улучшению их очистки.
Последнее обстоятельство обуславливает применение труб Морисона в судовых котлах или в стационарных установках с особенно жесткой питательной водой. В целом гофрированные жаровые трубы Фокса и Морисона являются примерно равноценными, они нашли наибольшее применение.
В приведенных эскизах рис. 1.2 гофрированная труба разделяет пространство нагреваемой воды от создаваемого огня, на эскизах указана также высота и шаг гофр.
Гофрированные трубы с профилем Пурвеса (рис.1.2в) имеют достаточную устойчивость к внешнему давлению, однако обладают сравнительно меньшей эластичностью в осевом направлении. Гофрированные трубы с профилем Дейтона (рис.1.2г) имеют практически те же характеристики, что и трубы Фокса и Морисона, их изготавливают на машиностроительных фирмах ФРГ.
Продолжительность интенсивной эксплуатации гофрированной жаровой трубы при правильной эксплуатации котла составляет 15...20 лет, а долговечность самих котлов достигает 40.. .50 лет.
В последние десятилетия в условиях в условиях развивающейся рыночной экономики и постоянного роста себестоимости энергоносителей имеет место возрастающий потребительский спрос на паровые и водогрейные котлы с гофрированными жаровыми трубами. Причинами этого яйляются их простота и надежность в эксплуатации при низких издержках на содержание и обслуживание.
Анализ литературных источников показывает, что машиностроительные фирмы Германии, Франции, Индии, Польши, Румынии освоили серийный выпуск широкой гаммы паровых и водогрейных котлов с гофрированными жаровыми трубами. Они находят достаточно широкое применение в коммунальной и промышленной энергетике как внутри этих стран , так и на стороне, в том числе и на предприятиях России.
Исследование и разработка методов достижения точности при сборке гофрированных жаровых труб и секций корпуса
Технологический процесс поперечного гофрирования обкаткой включает операции обкатки (гофрирования) и обработки торцев элемента под монтаж.
Заготовка под обкатку, выполненная по традиционному технологическому процессу представляет собой обечайку с одним или несколькими продольными сварными швами. Как правило, перед гофрированием обкаткой заготовка проходит обработку сварных швов (прокатка, зачистка) и термообработку ( отжиг, аустенизация, нормализация). Вид обработки сварных швов и термообработки выбирают в зависимости от марки и метода сварки. Размер заготовки по её образующей определяется как сумма развёрнутых длин по средней линии формируемых гофров и размеров припусков под механическую обработку торцов гибкого элемента, а также припусков для крепления заготовки.
Гофрообразование обкаткой осуществляется за счёт того, что гофры постепенно выдавливаются, сближаясь под действием нескольких свободновращающихся профильных роликов, часть которых имеет возможность возвратно-поступательного движения или только в осевом или в осевом и радиальном направлениях одновременно, а заготовка деформируется как в сторону увеличения так и в сторону уменьшения исходного диаметра. Таким образом диаметр заготовки определяется из условий, обеспечивающих необходимые требования работы формирующего устройства и инструмента. Одно из устройств показано на рис.2.16 [4].
В процессе первой операции деформация заготовки происходит под действием трёх одинаковых по форме свободновращающихся роликов, из которых поддерживающий ролик 1 остаётся неподвижным, ролик 2 перемещается в осевом, а ролик 3 одновременно в осевом и радиальном направлениях.
Сближение гофров осуществляется осевым перемещением роликов 2 и 3 в сторону ролика 1. В результате второй операции готовые гофры окончательно калибруются двумя профильными роликами. Изготовление гофрированных жаровых труб этим способом сдерживается проблемой предохранения подвижных частей станка и приспособления, размещенных внутри обечайки (рис. 1.10, поз. 1.2) от сопровождаемого процессу теплового излучения, так как гофрирование обечаек волнистых жаровых труб осуществляется в горячем состоянии.
Способ и устройство для получения прерывистых гофров при помощи попеременного нагрева и охлаждения формируемых участков, при котором трубную заготовку вращают, а одни и те же точки сечения оказываются попеременно то в горячей, то в холодной зоне, представлены в работе [86]. Такая технология приводит к образованию гофра, высота которого зависит от числа проходов. Обеспечение осевого перемещения заготовки позволяет получить гофры на любой заданной траектории.
Особенность этого способа заключается в получении гофр на трубах без использования силового взаимодействия инструмента и его геометрии с заготовкой. Геометрическая форма гофра в этом случае обеспечивается в результате действия внутренних напряжений в сечениях трубной заготовки образуемых изменением температур в заданных зонах деформации от 600 С до температуры холодной воды.
Анализ показывает, что приведенная технология не может быть принята в качестве способа гофрирования жаровых труб, так как гофры получаются прерывистыми. Однако этот метод нашел отражение в разработанной автором классификации способов гофрирования. Он может быть использован для разработки новых процессов гофрирования, основанных на сочетании известных способов обработки давлением.
В судостроении при изготовлении компенсаторов образование гофр в горячем состоянии получают тремя способами: 1) на плите с предварительным нагревом; 2) на специальном станке; 3) на станке с нагревом токами высокой частоты.
По первому способу размеченную трубу укдадывают на плиту и крепят; место образования гофра нагревают газовой горелкой. Изгибая трубу в одну сторону, образуют полугофр. После разметки затылочной части прогиба против полугофра образуют второй полугофр и т.д. Соответствующие прогибы компенсатора производят путем изгибания его на плите и проверки по проволочному шаблону.
Второй способ заключается в одновременном образовании полного гофра на прямом участке путем создания осевого давления с помощью гидравлического пресса. Для быстроты и равномерности нагрева трубы нагревают одновременно двумя - тремя газовыми горелками. После полного нагрева приводят в действие гидравлический пресс; затем производится сжатие трубы и образование гофра. Цикл повторяется столько раз, сколько требуется сделать гофров. Этот способ, по сравнению с предыдущим, является более прогрессивным, хотя также как и предыдущий имеет недостатки: высокая трудоемкость, сложность получения идентичных гофр и заданного профиля [69].
На Рис. 2.17 показан специальный станок, с помощью которого образуются гофры на стальных трубах, с нагревом токами высокой частоты [53]. На установленную в центрах станка трубу надевают индуктор и передвигают его на тот участок трубы, где нужно получить гофр. Под действием тока небольшой участок трубы нагревают до требуемой температуры сжатие нагретой части трубы прессом и по ней образуется гофр-складка., затем производят осевое сжатие нагретой части трубы прессом. В результате выполнения этого перехода на трубе образуется складка-гофр.
Расчет силовых и геометрических параметров технологического модуля
Задача технологического проектирования процесса гофрирования состоит в том, чтобы изучив влияние конструкторско - технологических факторов на точность геометрических параметров ГЖТ, обеспечить их изготовление в соответствии с заданной программой выпуска и заданным качеством.
Технологический процесс гофрирования жаровых труб, как и другие процессы (обработка резанием) является процессом одновременно физическим, кинематическим и организационно - производственным [40,43].
Физический смысл процесса гофрирования ГЖТ заключается в том, что деформирующий ролик, внедряясь под действием силы в тело заготовки при их взаимном вращении и нагреве зоны деформирования, обеспечивает изменение формы заготовки на металлорежущем станке без снятия стружки.
Кинематический смысл процесса гофрирования сводится к перемещению твёрдого тела (деформирующего ролика) в пространстве относительно тела заготовки, обеспечивая её формоизменение, т. е. придание изделию заданных форм и размеров. В организационно — производственном отношении технологический процесс гофрирования является совокупностью необходимых для его осуществления и обеспечения его наибольшей эффективности взаимно согласованных трудовых операций на рабочем месте и во вспомогательных службах. В физико - кинематическом и технологическом процессе гофрирования участвуют следующие элементы: 1) заготовка - объект обработки; 2) деформирующий ролик и разъёмная оправка, определённым образом установленных и воздействующих на заготовку; 3) устройство для предотвращения станка и персонала от действия теплового излучения; 4) устройство для нагрева зоны деформирования заготовки, обеспечивающее заданные температурные режимы процесса гофрирования; 5) станок, обеспечивающий выполнение функций: установка и закрепление разъёмной оправки на его планшайбе, в суппортах -деформирующего ролика и устройства для предотвращения станка и персонала от действия теплового излучения, а в нём - устройства для нагрева зоны деформирования; обеспечение необходимых движений (вращение заготовки, рабочие подачи, вспомогательные движения); обеспечение энергосиловых характеристик процесса гофрирования. Как и процесс резания [63,82], технологический процесс гофрирования также характеризуется величинами следующих категорий: параметрами, т. е. величинами, определяющими элементы процесса, включая его кинематику; показателями, т. е. величинами, определяющими качественные характеристики процесса и зависящими от принятых величин параметров. Соответственно различным элементам процесса необходимо различать разновидности параметров операции - параметры заготовки, параметры станка, параметры приспособления и инструмента. Параметры заготовки. К параметрам заготовки относятся характеристики её свойств и технических требоваий на изготовление. К таким свойствам и требованиям применительно к заготовкам для ГЖТ относятся: наружный диаметр заготовки может быть в пределах 850 ... 2000 мм, толщина стенки -12 ... 16 мм, длина заготовки не более 1500 мм; заготовка должна иметь только один продольный шов, расположенный поперёк проката, перекосов и смещений сварного шва относительно продольной оси обечайки не должно быть, высота наплавленного металла в продольном сварном шве внутри обечайки не должна превышать 2 мм, а ширина 20 мм, усиление сварного шва на наружной поверхности обечайки должно быть снято и это место зачищено заподлицо с основным металлом; расслоений, надрывов, трещин на поверхностях заготовки не должно быть; овальность заготовки не должна превышать 0,5% от её наружного диаметра, неперпендикулярность торцев заготовки к её образующей не должна превышать 2-х мм. Параметры станка К параметрам, характеризующим станок, относятся: наименование и модель станка токарно - карусельный 15 5 ОТ, наибольший диаметр устанавливаемого изделия 5000 мм, наибольшая высота устанавливаемого изделия 3200 мм, наибольший ход вертикальных суппортов 2000 мм, наибольшее усилие резания на правом суппорте 80 кН, наибольшее усилие резания на левом суппорте 63 кН, наибольший момент резания на планшайбе 400 кН.м, пределы частоты вращения планшайбы 0,27 -24,8 мин-1, пределы подач 0,0352- 285 мм/мин, Мощность главного привода 180 кВт. Параметры инструмента и приспособления К инструменту и приспособлению при гофрировании ГЖТ относятся деформирующий ролик и разъёмная оправка.
К параметрам, характеризующим деформирующий ролик, относятся его диаметр, радиус закругления деформирующей части, твёрдость материала из которого изготовлен ролик. Назначение этих параметров известно из курса обработки металлов давлением и поэтому в настоящей работе подробно не рассматриваются.
Параметры приспособления должны обеспечить центрирование и сборку разъёмной оправки перед формовкой гофр; установку, центрирование и закрепление заготовки в приспособлении; съём обработанного изделия с приспособления с разборкой оправки.
Установку, центрирование и закрепление заготовки в приспособлении обеспечивает параметры Лг (гарантированный зазор между наружной поверхностью оправки и внутренней поверхностью обечайки). Параметры Лг рекомендуется рассчитывать по формулам (3.1-3.4) в приведенной ниже последовательности.
Оценка влияния конструкторско-техно логических факторов процесса на параметры геометрической точности гофрированных жаровых труб
Установочный размер ролика над основанием разъёмной оправки, ширина пояса нагрева зоны деформирования и глубина гофр в процессе их получения контролируется специальными шаблонами.
Величина хода суппорта станка от момента касания роликом поверхности заготовки до его перемещения на заданный размер контролируется по лимбу горизонтального перемещения суппорта станка. Распределение температуры нагрева заготовки в зоне её деформирования контролируют инфракрасным пирометром модели С - 500 «САМОЦВЕТ», фирма - изготовитель и поставщик «ТЕХНО - АС» г. Коломна. Пирометр инфракрасный С-500 обеспечивает бесконтактное измерения температуры поверхностей нагретых обечаек по их собственному тепловому излучению. При этом размеры отображаемого объекта определяются угловым полем зрения пирометра. Технические характеристики применяемого пирометра: диапазон измерения температуры С +400.. .+1600; допускаемая относительная погрешность измерения ± 0,8 % ; время установления показаний 1,3 сек; показатель визирования 1:100; потребляемая мощность 0.2 Вт; диапазон установки излучательной способности объекта 0,01.. .2,50; разрешение прибора 1С; спектральный диапазон 4,8...5.2 мкм. Полученные гофрированные обечайки после их остывания контролируют по всем основным геометрическим параметрам. Контролю подлежат такие геометрические параметры как высота гофр h, шаг t и толщина стенки Sl на впадинах гофр. Геометрические параметры гофр h и t контролируют штангенциркулем ІПЦ-І-125-0,1 ГОСТ 166-90 с ценой деления 0,05 мм и штангенциркулем ШЦ-П-250-0,1 ГОСТ 166-90 с ценой деления 0,1мм. Толщину стенки на гофрированной части трубы (впадине гофра) , контролируют импульсным толщиномером мод. А 1209 (см. рис.3.9) 1 Принцип действия этого прибора состоит в измерении времени, за которое ультразвуковые (УЗ) импульсы дважды проходят сквозь материал измеряемого изделия от одной поверхности до другой. Это время через известную скорость распространения продольных ультразвуковых волн в материале пересчитывается в значение толщины изделия. Для излучения (УЗ) импульсов в изделие и приёма их отражений служит УЗ преобразователь, который оператор устанавливает на поверхность изделия в том месте, где нужно измерить толщину. УЗ преобразователь имеет очень острую характеристику направленности излучения и приёма ультразвука, поэтому толщина изделия определяется непосредственно под местом установки преобразователя. В режиме измерений без записи результатов прибор позволяет проводить измерения толщины с дискретностью отсчёта 0,1 и 0,01 мм и индикацией либо текущего, либо минимального значения толщины. Качество материала гофрированной обечайки оценивают путем контроля твердости. Измерение твёрдости выполняют после выполнения операции на поверхности гофрированной части в местах контакта обечайки с инструментом - роликом. Контроль выполняют прибором для измерения твёрдости металлов ТПД - 3 (разработчик и поставщик прибора - Белгородский Государственный Технологический Университет). Технические характеристики твердомера: диапазон измерения твёрдости по Роквеллу 20 - 65 HRC; по шкале Бринелля 100-350 НВ; средняя погрешность измерений: при HRC 45 не более ± 2,5 HRC; при НВ 250 не более ± 5 НВ; отсчёт результатов измерений - цифровой трёхразрядный. Достижение высокого качества изготавливаемых изделий возможно осуществить при организации управлении качеством как на этапах изготовления изделия, так и на этапах его проектирования. В соответствии с этим на основе проведенных исследований были разработаны совместно конструкторами новые конструкции гофрированных жаровых труб для новых моделей паровых и водогрейных жаротрубных котлов. Разработанные технологии и исследования, проведенные при эксплуатации жаротрубных котлов с гофрированными жаровыми трубами, позволили установить допуск на высоту гофр 50 мм, а допуск шага волн принять равным 173 мм, твердость деформированной зоны НВ 120-170. В результате были разработаны рабочие чертежи для 16-и типоразмеров гофрированных обечаек, используемых для изготовления паровых и водогрейных жаротрубных котлов. Геометрические параметры этих обечаек приведены в табл. 1.4.
