Введение к работе
"~Ч Актуальность темы. Дальнейшее развитие нефтеперерабатывающей и химической отраслей промышленности предусматривает увеличение выпуска емкостной, колонной и тепло-обменной аппаратуры, повышение ее эксплуатационной надежности, что в свою очередь выдвигает задачи повышения качества и экономичности изготовления в число важнейших.
Современная аппаратура, предназначенная для осуществления процессов нефтепереработки и нефтехимии представляет собой сложный агрегат, состоящий из базовых деталей (днищ, обечаек и корпусов), внутренних устройств и др.
Одним из путей повышения качествз и снижения трудоемкости производства нефтехимической аппаратуры является обеспечение, принципов полной взаимозаменяемости путем Енедрения ноеых и совершенствования существующие технологических процессов изготовления базовых деталей повышенной точности.
Результаты робот по разработке новых и совершенствованию существующих технологических процессов изготовления днищ приведены в трудах отечественных и зарубежных исследователей Мошнина Е.Н, Никифорова А.Д., Лукьянова В.П., Дин СТ., Любченко А.А., Мельникова В.Л., Козлова Ю.И., Бубнова Б.А., Горохова Е.Л., Шевелкина Б.Н., Еилека Л., Абдеева Р.Г. и др.
Современные технологические процессы горячей штамповки не обеспечивают необходимую точность формы и размеров днищ из различных сталей д сплавов, что приводят к увеличению трудоемкости приго-ночно-додэлочкш. работ на ^ггомвито-яы-о-сЗорочныг п сварочных операциях. Поэтому проблема і.тє"'"о:іия гот-їзстп герячеятггягованных днищ из различные стзлэй сгг::"гз."з ггзг."этс-'! птстузльяо;.':.
ІІЄЛЬ ПЯбОТІЇ. ПпвишйЩТй качег.'ГР.з и гтгжечР*3 i,nv7fO4F'Q',Tw wotvi-
товления нефтехимической аппаратуры обеспечением точности горячештампованных днищ из легированных сталей.
Для реализации поставленной цели были сформулированы и решены следупше задачи:
1) исследование закономерностей образования отклонений формы
и геометрических размеров горячештампованных днищ из легированных
сталей;
-
исследование влияния отклонений формы и размеров днищ на их напряженное состояние от действия внутреннего давления;
-
разработка способа повышения точности изготовления горячештампованных днищ из легированных сталей ;
-
разработка конструкции пуансона, позволяющего поеысить точность изготовления днищ из легированных сталей.
Научная новизна. Обеспечение точности диаметров днищ из легированных сталей регулированием размерами формущей поверхности пуансона:
1. На основе установленных закономерностей формирования
погрешностей геометрических размеров днищ из легированных сталей,
разработана конструкция пуансона, обеспечивающая возможность регу
лирования размеров его формующей поверхности.
-
Предложен криволинейный профиль отбортовочной части пуансона, позволяющий повысить точность по диаметру горячештампованных днищ с различной толщиной стенки.
-
С помощью метода конечных элементов (МКЭ) уточнены распределения напряжений для эллиптических днищ, нагруженных внутренним давлением, с учетом краевого эффекта, утонения стенки, различия упругих свойств слоев биметалла.
Практическая ценность. Внедрение разработок позволяет обеспе-
- 5 -чить принципы полной взаимозаменяемости при сборке колывеых сты-коеых соедішений "днище-обечайка" и "днище-корпус" из легированных сталей, что сокращает трудоемкость пригоночно-доделочных работ.
Предложенная методика расчета конструктивных размеров пуансонов с регулируемыми размерами формообразующей поверхности и гиперболическим профилем отбортоЕочной части может быть использована при проектировании новых и модернизации существующих конструкций штвмпоеой оснастки.
Результаты исследования с помощью метода конечных элементов напряженного состояния эллиптических днищ, нагруженных внутренним давлением, позволяют усовершенствовать методику расчета на прочность эллиптических днищ, установить оптимальные значения допускаемых отклонений формы и размеров.
Реализация работы в промышленности. Разработан и Енедрен в НПО "Салаватнефтемаш" стандарт предприятия СТП 0387-346-91 (1991 г.) "Конструкции и основные размеры штампоЕой оснастки для производства днищ повышенной точности из различных сталей".
Фактический экономический эффект от внедрения пуансона с регулируемыми размерами формообразующей поверхности для штамповки днищ из вазличных сталей (D„ = 1200 мм) составил 60 тыс. оуб.
Апробация работы. Основное содержание работы докладывалось и обсуждалось на Всесоюзном научно-техническом совещании Главного технического управления Министерства химического и нефтяного машиностроения "Прогрессивная технология изготовления высокоточных штампованных днищ" (г. Салават, 1986 г.), Всесоюзной научно-технической конференции "Повышение эффективности и надежности машин и аппаратов в основной химик" (г. Суммы, І98Є г.), Всесоюзной научно-технической конференции "Экономия материальных, энергетически, и трудовых ресурсов в сварочном производстве" (г. Чвля-
- є -
яингік, ЇЙЯй г. І. Т-й Всесоюзной научно-технической конференции "Надежность оборудования, производств и автоматизированных систем в химических отраслях промышленности" (г. Уфа, 198? г.), на научно-техническом семинаре "Повышение качества базовых деталей машин и аппаратов методами пластического деформирования" (г. Курган, 1939 г.), на республиканской научно-технической конференции "Научно-техническое творчество ВУЗа е помощь производству" (г. Уфа, 1986 г.), на республиканских научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых, заседаниях и научно-технических семинарах кафедры "Технология нефтяного зппзрзтостроения" Уфимского нефтяного института (I985-I99I гг.).
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано е 19 печатных работах, в том числе в трех авторских свидетельствах на изобретение, 4-х годовых отчетах Уфимского нефтяного института по хоздоговорным научно-исследовательским раоотам и проспекте ВДНХ СССР.
Структура и обьем диссертации. Диссертационная работа состоит из ЕЕедения, 4 глав, выводов, списка использованных источников из 130 наименований и приложения. Общий обьем работы 201 страница, включая 124 страницы машинописного текста, 105 рисунков, 1 таблиц и 4 с. приложения.
