Введение к работе
Актуальность темы
Проблема создания новых высокоэффективных конкурентно-способных конструкций многослойных сильфонных компенсаторов (СК), предназначенных для компенсации статистических, вибрационных и динамических нагрузок, возникающих в трубопроводах и системах двигательных и энергетических установок является весью актуальной.
Результаты решения этих задач имеют существенное значение для судостроения в связи с выходом отрасли на международные рынки.
В связи с этим как в нашей стране, так и за рубежом при проектировании и строительстве современных двигательных и энергетических установок особое внимание уделяется созданию новых СК для компенсации неточностей монтажа, тепловых расширений трубопроводов, восприятия деформаций корпусных конструкций, предотвращения разрушения при действии взрывов большой мощности, гашения вибрации и уменьшения структурного шума, передаваемого по трубопроводам, что позволяет повысить надежность и долговечность трубопроводов, систем и механизмов в целом.
Указанные факторы свидетельствуют о том, что проблема изыскания и разработки новых высокоэффективных многослойных конструкций СК является актуальной и перспективной задачей в условиях ожидаемого воссоздания Российского Флота.
Цель и задачи исследований
Целью работы является:
Разработка принципиально новых конструктивно-технологических решений по созданию конкурентно-способных многослойных СК, обеспечивающих современный уровень технологии изготовления и
высокую надежность и долговечность в эксплуатации.
Внедрение результатов работ в проектирование и производство с организацией в отрасли нового перспективного направления и серийного производства для нувд судостроения и народного хозяйства.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:
Исследовать существувдие в технике конструкции компенсаторов и разработать требования и технические характеристики, предъявляемые к СК.
Создать новые малогабаритные, высоконадежные долговечные конкурентно-способные конструкции многослойных СК.
Разработать инженерный метод расчета основных параметров сильфонов и технических характеристик СК.
Разработать наиболее прогрессивный и высокопроизводительный гидравлический способ гофрирования, автоматической аргонодуговой сварки обечаек и приварки многослойных сильфонов к концевой арматуре.
Разработать методики и программы исследований и провести всесторонние испытания, подтверждающие теоретические выводы, а также гарантирующие надежную и долговечную эксплуатацию разработанных СК.
Разработать руководящую техническую и технологическую документацию. .
Внедрить результаты работы в проектирование в строительство с созданием в отрасли перспективного направления и организацией . нового судостроительного производства по серийному изготовлению СК для судостроения и нужд народного хозяйства.
Методы исследования
Основу исследований составили экспериментальные методы с применением современного оборудования для проведения испытаний на прочность, жесткость, вибрационную и ударную стойкость, надек-ность, долговечность в герметичность.
Проверка достоверности результатов исследований подтверждается положительными результатами экспериментов, десятилетним опытом эксплуатации и широким внедрением в проектирование и производство.
Научная новизна и научные результаты
Установлена возможность и создана гамма принципиально новых конкурентно-способных, многослойных конструкций СК, технологических процессов производства, монтажа и оборудования, обеспечиваю-щих современный уровень производства и высокую надежность и долговечность в эксплуатации. Новизна разработок подтверждена двумя авторскими свидетельствами на изобретение J5 198246, 1984; JS 227903 1985.
Разработан инженерный метод расчета конструктивных параметров сильфона и технических характеристик СК.
Установлены аналитические зависимости гидравлического давления от прочностных характеристик материала, диаметра и толщины многослойной обечайки.
Разработаны технология, режимы и оборудование для автоматической аргонодуговой сварки обечаек и многослойных сильфонов с концевой арматурой, без контактно-шовной обварки бортиков, и новые типы сварочных соединений сильфонов .с присоединительными фланцами, позволившие снизить толщину наконечников и массу СК в целом.
Практическая ценность работы
В результате экспериментальных и теоретических исследований созданы и широко внедрены в проектирование и строительство принципиально новые высоконадежные конструкции многослойных СК.
Разработаны и внедрены в проектирование и производство инженерный метод расчета конструктивных параметров сильфонов и технических характеристик СК.
Разработаны и внедрены технология изготовления, оборудование а также техническая и технологическая документация на поставку, изготовление и монтаж СК.
Результаты экспериментальных и теоретических исследований подтверждены десятилетним безаварийным опытом эксплуатации СК на заказах отрасли и народного хозяйства.
Для проектирования, производства и широкого внедрения многослойных СК для судостроения и нунд народного хозяйства отрасли создано специальное конструкторско-технологическое бюро "Компенсатор" и организовано новое судостроительное производство по их серийному' изготовлению.
. Апробация работы
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: . Отраслевой научно-технической конференции "Разработка, изготовление и применение сильфонкнх компенсаторов в судостроении", г.Ленинград, 1986 г. . Научно-технической конференции "Проектирование и производство сильфоншх компенсаторов для криогенных систем", г.Куйбышев, 1987 г.
. Научно-технической конференции "Проектирование и изготовление сильфонных компенсаторов для двигательных установок", г.Воронеж, 1991 г.
. Межотраслевых совещаниях "Перспективы развития сильфонного производства", г.Москва, 1985+1995 г.г.
Публикации
Основное содержание работы опубликовано в 6-ти печатных работах, 6-ти изобретениях и одном патенте.
Структура и объем работы