Розглянуто питання тертя між керамічним інструментом та алюмінієвою заготовкою. Спроектовано, виготовлено та випробувано установку для визначення величини коефіцієнта тертя між керамікою й алюмінієм.

Рассмотрен вопрос трения между керамическим инструментом и алюминиевой заготовкой. Спроектирована, изготовлена и испытана установка для определения величины коэффициента трения между керамикой и алюминием.

In paper the problem of friction between the ceramic tool and aluminium bar is considered. Setting for definition of quantity of a friction coefficient between ceramics and aluminium is designed, fabricated and tested.

Рассмотрены основные технологические схемы нагружения труб при правке на 6-, 8-, 10-валковых машинах серий ОВВ и на 6-, 8-валковых машинах серий РРВС, показаны преимущества каждой. Доказано основное преимущество правильных машин серии РВВС при правке деформацией изгиба по всей длине трубы, включая концевые участки. Даны зависимости для определения в каждом случае основных параметров правки: длины участка упруго-пластической деформации, коэффициента эффективности использования рабочей зоны машины, числа знакопеременных, упруго-пластических деформаций изгиба, максимальных значений усилия правки и упругого прогиба трубы.

Рассмотрен вопрос выбора расчетных параметров для построения рациональной кривой, описывающей рабочий профиль валков косовалковых трубоправильних станов. Предложено решение, позволяющее обеспечить условия непрерывного контакта валка с диаметрами труб из сортамента стана.

Розвинуто методи автоматизованого розрахунку та проектування. Розроблено практичні рекомендації з удосконалення технологій та устаткування для реалізації процесу виправлення труб і трубних заготовок. Базуючись на числовій інтерпретації кінцево-різницевого методу, а також методу кінцевих елементів розроблено математичні моделі напружено-деформованого стану металу під час реалізації процесу виправлення труб та трубних заготовок. Достатній ступінь вірогідності одержаних теоретичних рішень підтверджено експериментально. Розроблено методику розрахунку профілювання бочок, а також кутів установки валків правильних косовалкових машин. Сформульовано та вирішено завдання з автоматизованого проектування й удосконалення технологічних режимів роботи та конструктивних параметрів механічного обладнання даних машин. Наведено рекомендації з метою розширення сортаменту, підвищення якості та зниження собівартості труб і трубних заготовок, що виправляються.

Приведены результаты анализа различных методик и рекомендаций по выбору универсального и специализированного оборудования для гибки труб, начиная от простейших машин для ручной гибки и заканчивая станками с ЧПУ.

Определены ограничения при использовании процесса гибки, такие как утонение и утолщение стенок, овальность сечения и высота складок, гофрообразование, которые появляются на сжатой стороне при гибки труб. Рассмотрено влияние относительной толщины заготовки на утонение и утолщение стенок труб, определен минимальный радиус изгиба трубы по заданному допуску на овальность. Приведена аналитическая модель для сечения изогнутой трубы и исследовано влияние радиуса штампа, радиуса трубы и толщины трубы на процесс образования гофров при гибке труб. Разработанные элементы системы прогнозирования характеристик качества позволяют перейти к созданию эффективного инструмента для инженеров-технологов цехового уровня и департаментов главных специалистов предприятий.

Приведено аналітичний огляд технологічних способів гнуття труб з висвітленням переваг та недоліків кожного способу, а також пропозиції щодо їх удосконалення. В основу запропонованого нового способу поставлена задача, яка полягає у спрощенні процесу гнуття, підвищення якості деталей, що виготовляються, та зниження їх собівартості. Рішення задачі виконується за допомогою запатентованого штампа для гнуття прямокутних труб.

Выполнен динамический анализ сложных многомассовых колебательных систем приводов шестивалковых трубоправильных машин. Получены расчетные зависимости динамических характеристик упругих дельных систем для индивидуального и группового привода валков с учетом переменной структуры в процессе правки трубы.

За допомогою методу скінченних елементів проведено математичне моделювання процесу роздачі трубчастих заготовок традиційним конусним пуансоном та спрофільованим пуансоном. Поверхня спрофільованого пуансону утворена перетином кіл, центри яких розташовані під кутом з відповідним кроком. Крок розташування забезпечує рівну по довжині здеформовану частину заготовки після роздачі. Застосування з профільованого пуансону призводить до зменшення площі контакту з заготовкою та зниження впливу сил тертя на процес роздачі. Встановлено вплив форми пуансона на зусилля процесу роздачі, напружено-деформований стан, ресурс пластичності здеформованого металу та визначені кінцеві форма і розміри виробів. По результатах розрахунків було спроектовано та виготовлене експериментальне оснащення для реалізації процесу відкритої роздачі. Проведені експериментальні дослідження, одержані дані по зусиллю процесу роздачі конусним пуансоном та спрофільованим пуансоном, виконане порівняння результатів теоретичних та експериментальних досліджень. Використання з профільованого пуансону призводить до збільшення коефіцієнта роздачі та зменшення зусилля деформування.

Досліджено процес виготовлення гвинтоподібних труб (ГПТ), що будуть використовуватись як теплообмінні поверхні, на основі процесу локального формування роликовим обкочуванням і визначено оптимальні параметри цього процесу, за допомогою яких можна спрогнозувати та забезпечити виготовлення ГПТ без руйнування. Визначено характер впливу основних технологічних і конструктивних параметрів (геометрії заготовки й інструментів, частоти обертів заготовки, кількості проходів роликів, величини протитиску) на процеси формування ГПТ роликовим обкочуванням і на напружено-деформований стан (НДС) труби в процесі її виготовлення. Розроблено рекомендації з проектування технології й оснащення для процесів пластичного формування одно- та тризахідних ГПТ роликовим обкочуванням. Розроблено спосіб і технології одержання ГПТ без оправки із застосуванням внутрішнього протитиску. Чисельним моделюванням здійснено оцінювання впливу внутрішнього протитиску на НДС труб із нержавіючої сталі AISL 304 та алюмінієвого сплаву аluminium-2017 в процесі їх обробки. Одержано аналітичні залежності для наближеного визначення НДС, питомого тиску та зусилля деформування під час втискування ролика в трубу. Одержані результати пройшли достатню експериментальну перевірку та промислову апробацію і надали змогу запровадити нові схеми виготовлення одно- та тризахідних ГПТ обкочуванням роликами та розробляти технологію виготовлення таких виробів на основі наведених рекомендацій.

Проведен анализ электродинамических процессов при обжиме трубчатых заготовок, в условиях значительных диффузионных эффектов, индукторной системой для традиционной магнитно-импульсной обработки металлов. Исследованы электромагнитные процессы с помощью математического аппарата теории электромагнитного поля, решение поставленных краевых задач проведено аналитическими методами математической физики с последующей компьютерной обработкой полученных результатов. Результаты вычислений позволяют производить количественные оценки параметров диффузионных процессов при обжиме тонких металлических труб и прогнозировать наиболее возможную эффективность соответствующей производственной операции. Показано, что диффузионные процессы при обжиме трубчатых заготовок по форме матриц из материалов различной физической природы проистекают совершенно идентично. Наличие диэлектрической матрицы, практически, соответствует увеличению зазора в случае матрицы из металла с высокой электропроводностью. Даны рекомендации по практическому осуществлению технологической операции обжим при формовке тонкостенных трубчатых заготовок величинами относительного снижения давления при различных значениях геометрических параметров исследованной системы.

Мета роботи - виконати структурний аналіз основних і допоміжних механізмів трубоправильних машин, визначити структурні й локальні надлишкові зв'язки в схемах механізмів та запропонувати рекомендації щодо їх раціонального проектування. Розв'язання здійснюється засобами теорії механізмів і машин за допомогою структурного аналізу механізмів трубоправильних машин на основі універсальної структурної теорії О. Г. Озола. У дослідженні використано розширений принцип утворення механізмів машини, що передбачає, окрім твердих невільних тіл, включати до складу механізму і тіла, що деформуються, надає змогу розглядати будову машин обробки металів тиском із урахуванням пластично деформованої заготовки. Тому такі машини включають до свого складу деформовану заготовку як складову ланку механізму машини, заради деформації якої й надання їй певних геометричних параметрів і створюють трубоправильний агрегат. Дефекти структури машин визначають закладені в кінематичних ланцюгах механізмів локальні та структурні надлишкові зв'язки, які перетворюють механізм у статично невизначену систему. Рух механізму з дефектами структури можливий за наявності зазорів або за рахунок деформації ланок. Основний механізм трубоправильної машини є механізмом змінної структури, тому проведено аналіз для двох його станів: до захоплення труби валками і під час виправлення. Для підрахунку числа рухомостей зовнішньої пари "валок - труба" було враховано, що за більшістю координат накладаються неутримувальні зв'язки, які містять дробове число обмежень. Виявлено 15 надлишкових зв'язків у схемі основного механізму. З'ясовано кількість надлишкових зв'язків у допоміжних механізмах трубоправильної машини. Структурного аналізу трубоправильних машин із пошуком надлишкових зв'язків раніше не виконували. У роботі проведено структурний аналіз механізмів косовалкової трубоправильної машини вперше з урахуванням наявності зовнішніх дробових зв'язків, що накладаються у парах "валок - труба". Розроблено практичні рекомендації щодо усунення шкідливих надлишкових зв'язків, знайдених під час структурного аналізу основних і допоміжних механізмів трубоправильної машини.