Разработка технологии гибки тонкостенных трубопроводов с использованием узкозонального индукционного градиентного нагрева тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.09, кандидат наук Долгополов Михаил Игоревич

• Долгополов Михаил Игоревич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Долгополов Михаил Игоревич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Состояние вопроса гибки труб с узкозональным

индукционным нагревом

1.1. Основы технологии гибки труб с узкозональным индукционным нагревом

1.1.1. Определение изгибающего момента

1.1.2. Гибка с отклоняющим роликом

1.1.3. Гибка с поворотным рычагом

1.1.4. Температурный режим гибки

1.1.5. Влияние свойств материала на технологический процесс

1.2. Основные дефекты при гибке

1.2.1. Овализация поперечного сечения

1.2.2. Гофрообразование

1.2.3. Утонение стенки трубы

1.3. Способы определения утонения стенки трубы

1.3.1. Расчет на основании эмпирических данных

1.3.2. Расчет при простом напряженном состоянии материала

1.3.3. Расчет при сложном напряженном состоянии материала

1.3.4. Численный расчет с помощью метода конечных элементов

Выводы по Главе

Глава 2. Теоретические исследования процесса гибки труб

с узкозональным индукционным нагревом

с применением градиентного нагрева

2.1. Расчетная схема и принятые допущения

2.2. Гибка труб при постоянной температуре нагрева

2.2.1. Анализ напряженно-деформированного состояния материала

2.2.2. Утонение стенки трубы при гибке чистым моментом

2.2.3. Определение изгибающего момента

2.2.4. Утонение стенки трубы при гибке с поворотным рычагом

2.2.5. Утонение стенки трубы при гибке роликом

2.3. Гибка труб с градиентным нагревом

2.3.1. Анализ напряженно-деформированного состояния материала

2.3.2. Утонение стенки трубы при ступенчатом распределении напряжений текучести

2.3.3. Утонение стенки трубы при линейном распределении напряжений текучести

2.3.4. Утонение стенки трубы при градиентном нагреве

в общем случае

2.3.5. Анализ утонения стенки трубы с учетом свойств материала

2.4. Применение гибки с градиентным нагревом при гибке трубопроводов ракетно-космической техники

Выводы по Главе

Глава 3. Компьютерное моделирование процесса гибки труб

с узкозональным индукционным нагревом с применением

градиентного нагрева

3.1. Расчетная модель и граничные условия

3.2. Результаты моделирования гибки при постоянной температуре нагрева

3.2.1. Анализ силовых параметров гибки

3.2.2. Анализ напряженного состояния

3.2.3. Анализ деформированного состояния

3.3. Результаты моделирования гибки при градиентном нагреве

3.3.1. Анализ напряженно-деформированного состояния материала

3.3.2. Утонение при линейном распределении температуры нагрева

3.3.3. Утонение при степенном распределении температуры нагрева

Выводы по Главе

Глава 4. Экспериментальные исследования процесса гибки труб

с узкозональным индукционным нагревом с применением

градиентного нагрева

4.1. Конструкция станка СГИН-120

4.1.1. Схема работы станка СГИН-120

4.1.2. Индукционный нагрев на станке СГИН-120

4.1.3. Привод поворотного узла станка СГИН-120

4.1.4. Зажим поворотного узла станка СГИН-120

4.2. Методика проведения эксперимента

4.3. Результаты экспериментов и сравнение с теорией

4.3.1. Гибка с постоянной температурой нагрева

4.3.2. Гибка с градиентным нагревом

Выводы по Главе

Глава 5. Конструкция и принцип действия устройства для создания

и контроля градиентного нагрева

5.1. Теоретические основы и принцип действия устройства

5.1.1. Определение исходных данных

5.1.2. Сравнение и выбор алгоритма интерполяции

5.1.3. Определение положения нейтральной линии

5.2. Конструкция и алгоритм работы устройства

5.2.1. Конструкция устройства

5.2.2. Принцип действия и алгоритм работы устройства

Выводы по Главе

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии гибки тонкостенных трубопроводов с использованием узкозонального индукционного градиентного нагрева»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Гибка с узкозональным индукционным нагревом - способ гибки труб и профилей, сущность которого заключается в непрерывно-последовательном изгибе узкого, разупрочненного нагревом, в результате действия интенсивного электромагнитного поля, участка заготовки. Способ гибки с узкозональным индукционным нагревом был впервые предложен И.Ф. Богачевым и Б.М. Ко-лявкиным в 1956 г. [47, 48, 49, 54], а также Atsuo Hirayama и Tatsumi Okamoto из фирмы Dai-Ichi High Frequency Co. (Япония) в 1961 г. [79, 83, 87, 97]. Гибка с узкозональным индукционным нагревом в настоящее время широко применяется во многих отраслях промышленности: в нефтегазовой отрасли (для гибки толстостенных труб большого диаметра, использующихся при строительстве нефте и газопроводов [46, 93]), атомной промышленности [100], строительстве (для гибки профилей больших размеров), химической отрасли, судостроении и пр.

Важное применение гибка с узкозональным индукционным нагревом нашла в ракетно-космической отрасли при изготовлении трубопроводов жидкостных ракетных двигателей ракетно-космической техники (ЖРД РКТ) [52]. Особенностями таких трубопроводов является широкое применение специальных малопластичных сплавов, не допускающих деформирование в холодном состоянии (таких как ВНС16, ВНС25, 07Х16Н6), малые радиусы гиба, высокие требования к качеству гибки, а также применение тонкостенных труб, что является следствием необходимости снижения массы узлов РКТ.

Наиболее существенным дефектом, возникающим при гибке с узкозональным индукционным нагревом, является уменьшение толщины (утонение) стенки на наружной стороне гиба. Утонение стенки негативно влияет на способность трубопровода выдерживать внутреннее давление и снижает общую прочность трубопровода, что значительно ухудшает качество получаемых изделий.

Одним из наиболее перспективных способов для уменьшения утонения при гибке тонкостенных труб является применение градиентного нагрева. Сущность

данного способа заключается в уменьшении температуры внешней стороны гиба (зоны растяжения) и увеличении температуры внутренней стороны гиба (зоны сжатия), что приводит к смещению нейтральной линии деформаций в сторону зоны растяжения и, как следствие, уменьшению деформаций утонения стенки трубы.

Несмотря на значительное количество работ, посвященных гибке труб с узкозональным индукционным нагревом таких авторов как В.А. Никитин [34, 61], И.Н. Альбов [3], А.И. Гальперин [13], А.В. Попов [39], М.Н. Горбунов [15], G. J. Collie и I. Black [73-78], E. Muthmann [90, 98], Z. Wang, Z. Hu и J.Q. Li [87, 114], Gyeong-Hui Ryu [105], Zhe-Zhu Xu [109], вопросам применения градиентного нагрева при гибке уделяется мало внимания. Недостаточны как теоретические исследования зависимости величины утонения от вида и степени градиентного нагрева, так и рекомендации по его практическому применению. Необходимо также отметить недостаточность теоретических исследований образования утонения и при гибке c индукционным нагревом при постоянной температуре нагрева.

Таким образом, исследование теоретических основ гибки с градиентным нагревом и создание устройств, на основании разработанного научно-обоснованного технологичного решения, для применения данного метода гибки является актуальной задачей.

Цель работы. Уменьшение утонения стенки при гибке тонкостенных труб с узкозональным нагревом за счет применения градиентного нагрева.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ современного состояния технологии гибки труб с узкозональным индукционным нагревом;

- разработать обобщенную математическую модель образования утонения тонкостенных труб при гибке с градиентным нагревом и определить общие закономерности деформации стенки, в зависимости от параметров техпроцесса;

- разработать конечно-элементную модель процесса гибки тонкостенных труб с градиентным нагревом позволяющую определять утонение в зависимости от конкретных параметров техпроцесса и геометрических параметров трубы;

- провести экспериментальную проверку разработанных моделей при гибке с постоянной температурой нагрева и при гибке с градиентным нагревом;

- разработать методику автоматизированного контроля градиентного нагрева при гибке тонкостенных труб, а также конструктивную схему и алгоритм работы устройства, реализующего разработанную методику.

Область исследований (по паспорту специальности). Закономерности деформирования материалов и повышения их качества при различных термомеханических режимах, установление оптимальных режимов обработки.

Объектом исследования является процесс гибки тонкостенных труб с узкозональным индукционным нагревом.

Предметом исследования является зависимость величины утонения стенки тонкостенных труб при гибке с узкозональным индукционным градиентным нагревом в зависимости от вида и степени градиентного нагрева.

Методы исследования. Теоретические исследования процесса формоизменения сечения трубы при гибке с узкозональным индукционным нагревом проводилось с помощью «инженерного» метода с учетом принятия обоснованных допущений. Численные расчеты проводились в программе MathCad 15.0. Разработка компьютерной модели процесса гибки с градиентным нагревом проводилась в среде Ansys Workbench 14.5. Экспериментальные исследования проводились на специальном трубогибочном станке модели СГИН-120, спроектированным под руководством соискателя на ФГУП «НПО «Техномаш» в рамках ОКР «Прогресс» (СО). В качестве материала для исследований использовались трубы 036x2 мм из стали 12Х18Н9Т и стали ВНС16. Температура нагрева контролировалась бесконтактным пирометром Optris CT ratio 1M. Утонение труб контролировалось с помощью ультразвукового толщиномера АКС А1209.

Достоверность результатов подтверждается результатами экспериментов, проведенными соискателем и результатами экспериментов других авторов. Методики построения математических моделей базируются на общепринятой математической теории пластичности.

Научная новизна заключается в:

- разработанной обобщенной математической модели процесса гибки тонкостенных труб при гибке с постоянной температурой нагрева и с применением градиентного нагрева, учитывающей смещение нейтральной линии;

- полученных универсальных аналитических зависимостях, позволяющих определить утонение стенки в зависимости от радиуса гиба и функции распределения напряжений текучести по сечению трубы;

- созданной конечно-элементной модели процесса гибки тонкостенных труб с градиентным нагревом, позволяющей определить утонение и параметры напряженно-деформированного состояния материала трубы в зависимости от геометрических размеров сечения, свойств материала и функции распределения температуры нагрева по сечению трубы.

Практическая значимость заключается в:

- конструкции специального станка модели СГИН-120 для гибки с узкозональным индукционным нагревом тонкостенных трубопроводов агрегатов изделий ракетно-космической техники;

- конструкции и алгоритме работы устройства для создания и контроля градиентного нагрева, позволяющего снизить утонение при гибке тонкостенных трубопроводов с узкозональным индукционным нагревом.

Положения, выносимые на защиту:

- установленная закономерность изменения положения нейтральной линии при гибке тонкостенных труб с узкозональным индукционным нагревом при постоянной температуре нагрева и при применении градиентного нагрева;

- разработанная методика контроля деформаций стенки при гибке тонкостенных труб с градиентным нагревом на основании данных измерения температуры нагрева в четырех точках на поверхности трубы.

Апробация работы. Основные положения и материалы работы доложены и обсуждены на:

- заседаниях научно-технического совета ФГУП «НПО «Техномаш». Москва, 2013-2017;

- «XXXIV Всероссийской конференции, посвященной 90-летию со дня рождения акад. В.П. Макеева». Миасс, 2014;

- научных семинарах кафедры «Технологии обработки давлением» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Москва, 2016-2018.

Личный вклад автора состоит в выборе и обосновании использованных методов и средств исследования; в проведении аналитического обзора научно-технической информации по теме исследования в российской и зарубежной литературе; в разработке математической модели процесса формоизменения; в подготовке и проведении экспериментальных исследований; в разработке конструкции станка для гибки труб; в обработке и анализе экспериментальных данных.

Публикации. Основное содержание работы изложено в 15 научных работах общим объемом 4,3 печ. л., в том числе в 6 изданиях, входящих в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК РФ и в 5 патентах РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав основного текста, общих выводов и заключения. Общий объем диссертации составляет 189 страниц. Диссертация содержит 114 рисунков, 4 таблицы и список литературы из 114 наименований.

Г ЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ГИБКИ ТРУБ С УЗКОЗОНАЛЬНЫМ ИНДУКЦИОННЫМ НАГРЕВОМ

В главе приводится обзор современного состояния технологии гибки труб с узкозональным индукционным нагревом. Рассмотрены силовые факторы, возникающие при гибке, основные дефекты и методы борьбы с ними. Изучено современное состояние теории гибки труб с узкозональным нагревом, а также основные методы расчета параметров технологического процесса.

1.1. Основы технологии гибки труб с узкозональным индукционным нагревом

В общем случае технология гибки с узкозональным нагревом состоит в проталкивании трубы сквозь узкий, одновитковый индуктор, нагревающий материал трубы токами высокой частоты, и одновременном приложении к трубе изгибающего момента. При выходе из индуктора материал трубы охлаждается либо естественным образом (при гибке толстостенных труб), либо в результате действия водяного или воздушного охладителя (при гибке тонкостенных труб). В результате нагретой получается лишь узкая зона трубы, в которой и происходят пластические деформации, в отличие от гибки в холодном состоянии или гибки с нагревом всей заготовки, где пластические деформации происходят практически по всей длине изгибаемой трубы. Материал остальной (холодной) части трубы находится в упругой зоне, благодаря разности температур (Рис. 1.1) [15].

Наиболее распространенными конструктивными схемами гибки труб с узкозональным индукционным нагревом являются:

- гибка с отклоняющим роликом;

- гибка с поворотным рычагом (гибка водилом).

Рассмотрим подробнее данные схемы гибки, их сферу применения, а также силовые факторы, воздействующие на трубу.

а) б)

Рис. 1.1. Сравнение способов гибки (И - индуктор; М - момент гибки;

- напряжения текучести; к - кривизна оси трубы) а) - со сплошным нагревом; б) - с узкозональным нагревом

1.1.1. Определение изгибающего момента

В основе любой схемы гибки лежит приложение изгибающего момента к нагретой зоне трубы. Величина изгибающего момента зависит от свойств материала и определяет остальные силовые факторы, возникающие при гибке. Существуют различные способы определения изгибающего момента [34].

При рассмотрении упругопластического изгиба труб Ю.Н. Алексеевым [15], было получено следующее выражение:

м=;/Г5^°2+З—я— (11)

а5 - напряжения текучести материала трубы в нагретом состоянии;

5 - толщина стенки трубы;

Б - средний диаметр трубы;

П - модуль упрочнения;

Я - радиус гиба трубы по средней линии.

Для случая гибки на большие радиусы А.И. Гальперин [13] приводит следующее выражение изгибающего момента:

М = S • D2(-^ + cosys) (1.2)

2 5 \sinys ) v '

<ps - центральный угол, характеризующий начало зоны пластичности.

Для случая, когда все сечение находится в состоянии пластичности, данное выражение приобретает следующий вид:

М = as • S • D2 (1.3)

Для технологических расчетов при гибке с узкозональным нагревом также применяют выражения, полученные для холодной гибки труб, например выражение для изгибающего момента при гибке труб обкаткой, полученное Е.Н. Мошниным [31, 51]:

M = (Ki+ik)Was (1.4)

W - момент сопротивления сечения трубы;

К0 - «относительный модуль упрочнения» [31]. К0 = П/о3;

К1 - «коэффициент профиля, равный отношению статического момента к моменту сопротивления поперечного сечения изгибаемой трубы» [31]. Для кольцевого профиля:

—ЫМУШ') с-5)

йнар - наружный диаметр трубы;

DBHyT - внутренний диаметр трубы.

Е.И. Семенов в [26] приводит также следующее выражения для изгибающего момента при горячей гибке:

М = l,8W<rB (1.6)

ав - предел прочности материала трубы в нагретом состоянии.

Приведенные формулы, как правило, дают сходные значения изгибающего момента с разницей 15-20%, что позволяет применять их при технологических расчетах.

1.1.2. Гибка с отклоняющим роликом

При схеме гибки с отклоняющим роликом труба (1) проталкивается через направляющие ролики, либо фильеру (2) и через индуктор (3). Индуктор нагревает на трубе узкий участок (4). Одновременно с этим на трубу воздействует отклоняющий ролик (5), который, перемещаясь поступательно по траектории, перпендикулярной оси трубы, изгибает ее (Рис. 1.2). Также существуют конструкции станков, в которых отклоняющий ролик совершает вращательное движение.

Рис. 1.2. Схема гибки с отклоняющим роликом (¿р - плечо гибки;

- величина выдвижения ролика) Процесс гибки с отклоняющим ролик состоит из двух этапов. На первом этапе гибки труба проталкивается одновременно с выдвижением ролика из начального положения до положения, обеспечивающего получение заданного радиуса гибки. На втором этапе гибка продолжается при неподвижном ролике. Время выхода ролика в заданное положение должно быть достаточно малым, чтобы минимизировать длину участка трубы с переменной кривизной и достаточно большим, чтобы избежать потери устойчивости трубы. «Настройка станка на заданный радиус гибки осуществляется установкой плеча гибки Ьр между индуктором и осью ролика и изменением величины выдвижения ролика» [34].

Достоинством гибки с отклоняющим роликом является отсутствие ограничений на максимальный радиус гиба, а также возможность выполнять гибы переменной кривизны. Недостатками данной схемы является невозможность получения ги-бов малого радиуса (меньше 2 Д) из-за значительных поперечных нагрузок, овали-зирующих поперечное сечение трубы и низкая геометрическая точности, обусловленная наличием участков переменной кривизны. В настоящее время гибка с отклоняющим роликом вытесняется гибкой с поворотным рычагом и применяется только для получения гибов большого радиуса.

Рассмотрим основные параметры технологического процесса.

В.М. Аргунов в [66] приводит зависимость, позволяющую определить величину выдвижения ролика, в зависимости от требуемого радиуса гиба трубы:

+ г) -II )•кг (1.7)

г - радиус отклоняющего ролика;

кг - поправочный коэффициент (диапазон значений 1..1,5), зависящий от радиуса гиба и определяемый экспериментально.

Плечо гибки Ьр выбирается экспериментально в зависимости от диаметра трубы, радиуса гиба, диаметра ролика и конструкции станка. Уменьшение плеча гибки приводит к уменьшению величины выдвижения ролика и сокращению длины участка переменной кривизны, но при этом увеличивается необходимая сила на ролике и возрастают поперечные нагрузки на трубу, ведущие к овализации поперечного сечения. Увеличение плеча гибки напротив приводит к уменьшению необходимой силы на ролике и поперечных нагрузок, но при этом увеличивается величина выдвижения ролика и длина участка переменной кривизны.

Отраслевой стандарт ВСН 362-87 [11] рекомендует выбирать плечо гиба ис-

ходя из следующего выражения:

Д

<Р = (П+ 2

Ьр = (я+Днр + r)sma; при а <45° (1.8)

а - угол касания ролика при максимальном выдвижении.

А.В. Никитин в [34] приводит рекомендации по выбору значения плеча гиба для гибки труб с диаметрами 56...426 мм из соотношения (1,5..2,5) • R/Dmp.

Силовые факторы, действующие на трубу при гибке с отклоняющим роликом, подробно рассматривают И.Н. Альбов и А.И. Гальперин в [3] (Рис. 1.3).

При гибке, на трубу воздействуют продольная Fz и поперечная Fx силы, которые создают изгибающий момент М, действующий на нагретую зону. Значение изгибающего момента может найдено из следующего выражения:

М = (Ьр — г sin а) • Fx + Fz • L

Jh

(1.9)

Рис. 1.3. Схема сил при гибке с отклоняющим роликом Значение продольной силы определяется с погрешностью не более 15% по

сравнению с экспериментальными данными из следующего выражения:

М

Я =-

(Lp — г sin а

)ctaa + {R+D-2p )(^) + (Lp —

г sin а

р . , у , 2 J\ cos a J ' ^р

Угол касания ролика можно определить следующим образом:

/

a = arsin

)tga + нар

(1.10)

2

L

\

р

(111)

+ г

Значение поперечной силы можно получить следующим образом:

= ада

(1.12)

1.1.3. Гибка с поворотным рычагом

При гибке по схеме с поворотным рычагом, труба (1) проталкивается через направляющую фильеру (2) и через индуктор (3), который находится сразу за фильерой. Индуктор нагревает на трубе узкий участок (4). Конец изгибаемой трубы закреплен в зажиме (5), связанном с поворотным рычагом (6). Труба, под действием продольной силы, изгибается, вращая поворотный рычаг, при этом центр изгиба трубы совпадает с осью вращения поворотного рычага.

Радиус изгиба трубы устанавливается перемещением зажима вдоль оси поворотного рычага и аналогичным перемещением поворотного рычага в плоскости, перпендикулярной оси трубы. Также необходимо, чтобы ось вращения водила всегда находилась в плоскости индуктора. Плечо гиба Ьр при данном способе гибки равно радиусу изгиба трубы.

Рис. 1.4. Схема гибки с поворотным рычагом Достоинствами гибки с поворотным рычагом является возможность получения гибов малого радиуса (до 1,5Б) высокой геометрической точности, благодаря малой длине участков переменной кривизны (длины участков переменной кривизны на каждой стороне гиба равняются ширине зоны нагрева), а также более высокое качество гибов, благодаря снижению поперечных нагрузок, возникающих при гибке, по сравнению с гибкой отклоняющим роликом. При этом недостатками являются ограниченность максимального радиуса гиба конструкцией станка и невозможность выполнять гибы переменной кривизны.

Гибка с поворотным рычагом в настоящее время является основным способом гибки с узкозональным индукционным нагревом. В частности, отраслевой стандарт ОСТ 5.95057-90 [35] рекомендует применение этого способа в качестве основного [34]. В некоторых случаях гибка с узкозональным индукционным нагревом с поворотным рычагом может заменять и холодную гибку труб из обычных сталей, благодаря отсутствию необходимости применения гибочных шаблонов.

Силовые факторы, действующие на трубу при гибке с поворотным рычагом, подробно рассматривает Ни в [88] (Рис. 1.5).

Рис. 1.5. Схема сил при гибки с поворотным рычагом Значение продольной силы можно определить из следующего выражения:

М

(1.13)

Аналогичное выражение для определения продольной силы также приводит А.И. Гальперин в [13]. Эксперименты, проведенные А.В. Никитиным [3] при гибке трубы типоразмером 0273х12 из Стали 20 на малые радиусы гиба (1,5. .2£), показывают, что приведенное выражение позволяет определить значение продольной силы с погрешностью не более 12%.

Значение поперечной силы можно определить из следующего выражения:

Рх = Р2 • Ща + а0) (1.14)

а0 - начальный угол гибочного рычага; а - угол гибки.

К аналогичному выражению приходит также А.В. Никитин. Однако произведенные им замеры реакции оси гибочного рычага при гибке, характеризующей значение поперечной силы, показывают, что, до угла гибки в 15°, поперечная сила многократно ниже расчетного значения, становясь равной ему приблизительно при угле гиба 23°. Автор объясняет данное расхождение «выборкой зазоров в механизме подачи и контактными податливостями в сопряжениях станка, на котором проводился эксперимент» [34].

1.1.4. Температурный режим гибки

Основой технологии гибки с индукционным нагревом является создание узкой зоны нагрева, параметры которой напрямую влияют на качество гибки. Для осуществления качественной гибки на малые радиусы необходимо создание зоны нагрева шириной, не превышающей две толщины стенки трубы [34], что достигается применением индукторов специальной конструкции.

Основной особенностью индукторов для гибки с узкозональным нагревом является совмещение двух функций: нагрев заданного участка трубы и одновременное охлаждение прилегающих участков. Это достигается совмещением индуктора со спрейером для охлаждения трубы (Рис. 1.6). Детальное описание конструкций индукторов приводит А.М. Никитин в [34].

\_.....

Рис. 1.6. Типовая схема индуктора (стрелкой показано направление

движения трубы)

Основными элементами индуктора являются: кольцо одновиткового индуктора (1), водяной спрейер (2) и кольцо воздушного поддува (3).

Кольцо индуктора непосредственно создает электромагнитное поле, необходимое для индуцирования тока в нагреваемой трубе и имеет, как правило, вид кольца из полой, водоохлаждаемой медной трубки. Основными геометрическими параметрами кольца индуктора являются ширина и внутренний зазор между индуктором и нагреваемой трубой.

Ширина индуктора выполняется минимальной для создания узкой зоны нагрева. При этом существует оптимальное значение ширины, «меньше которого не происходит сужение зоны нагрева, ввиду рассеивания электромагнитного поля в зазоре между индуктором и нагреваемой трубой» [34]. Внутренний зазор индуктора должен быть, с одной стороны, как можно меньше - для сужения зоны нагрева, так и достаточно большим для компенсации овализации трубы при гибке и непостоянства размеров трубы, а также для возможности осуществления регулировки.

ОАО «НПП Энергомаш» и АО «ЦТСС» рекомендуют устанавливать внутренний зазор индуктора «не менее 5 мм относительно трубы максимальных размеров, предполагаемых к использованию с данным индуктором», а ширину индуктора «не менее 7 мм для использования с трубами диаметром свыше 56 мм» [34].

Для ограничения ширины зоны нагрева применяется струйное водяное охлаждение материала трубы сразу после прохождения индуктора, для чего устанавливается водяной спрейер, подающий воду через отверстия диаметром 1..1,5 мм. Угол и расположение отверстий для подачи воды выбирается таким образом, чтобы максимально ограничить зону нагрева и, при этом, не допустить попадание воды в зону действия индуктора. Спрейер может быть выполнен как в виде отдельного кольца, так и совмещен с кольцом индуктора.

При гибке тонкостенных труб, как правило, невозможно избежать затекания воды в зону действия индуктора при использовании только водяного спрейера, вследствие необходимости создания очень узкой зоны нагрева. В этом случае, в дополнение к водяному спрейеру, с противоположной стороны от кольца индуктора устанавливается кольцо воздушного поддува. Струи воздуха из кольца воздушного поддува направляются в зазор между кольцом индуктора и нагреваемой трубой. Угол подачи потоков воздуха устанавливается таким образом, чтобы зона

попадания струй воздуха находилась между зоной действия индуктора и зоной попадания струй воды, что создает воздушную преграду для струй воды, отраженных от поверхности трубы, и предотвращает затекание воды в зону действия индуктора.

В результате процессов последовательного индукционного нагрева и охлаждения формируется сложное распределение температуры нагрева материала трубы, в котором можно выделить отдельно распределение температуры поверхности трубы и распределение температуры по толщине стенки трубы.

Исследования распределения температуры поверхности трубы при использовании водяного охлаждения приводятся в [3, 34]. В упрощенном виде график распределения температуры в продольном направлении имеет вид, показанный ниже (Рис. 1.7).

Рис. 1.7. Распределение температуры нагрева по длине трубы (стрелкой

показано направление движения трубы) Приведенный график имеет три характерных участка:

1. Участок «а» - данному участку графика соответствует разогревание трубы при подходе к индуктору. Увеличение температуры трубы начинается на большом расстоянии от индуктора (до 400 мм) за счет явлений теплопроводности, при этом резкий рост температуры начинается на расстоянии, равном 20 толщинам стенки трубы. Рост температуры зависит от скорости подачи трубы и «происходит настолько резко, что можно считать зону нагрева резко ограниченной» [3, 34].

2. Участок «б» - данному участку графика соответствует зона действия индуктора, в которой температуры нагрева достигает рабочего значения и не испытывает значительных колебаний.

3. Участок «в» - данному участку соответствует зона водяного охлаждения. Падение температуры на данном участке происходит резким скачком до некоторого остаточного значения, зависящего от интенсивности охлаждения и скорости подачи трубы. Дальнейшее охлаждение трубы происходит на воздухе. Замеры температуры поверхности трубы при гибке, проведенные G.J. Collie и I. Black [74, 75], показывают, что протяженность участка резкого уменьшения температуры мала и не превышает 10% ширины зоны нагрева. Остаточная температура при этом не превышает 100°С.

Таким образом при гибке зона нагрева резко разграничена с соседними зонами, а переходным участки между ними имеют малую протяженность.

Важнейшим параметром, характеризующий процесс индукционного нагрева и влияющим на распределение температуры по толщине стенки трубы является глубина активного слоя. Под активным слоем нагреваемого цилиндра понимают слой, «в котором выделяется 86,5% общего количества электромагнитной энергии, приходящейся на единицу нагреваемой детали» [5]. Температуру нагрева в активном слое можно считать постоянной.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Долгополов Михаил Игоревич, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки. Учебник для вузов по специальностям «Машины и технология обработки металлов давлением» и «Обработка металлов давлением». М.: Машиностроение, 1989. С. 112-114.

2 Алфутов Н.А. Основы расчета на устойчивость упругих систем. М.: Машиностроение, 1991. С. 78-127.

3 Альбов И.Н. Гнутье труб с местным зональным нагревом. М.: Всесоюз. науч.-исслед. ин-т экономики, организации производства и техн.-экон. информации в газовой пром-сти, 1969. С. 4-50.

4 Басов К. А. Ansys: справочник пользователя. М.: ДМКПресс, 2005. С. 368371.

5 Бодажков В.А. Индукционный нагрев труб. Л.: Машиностроение, 1969. С. 16-89.

6 Бодажков В.А. Объемный индукционный нагрев. СПб.: Политехника, 1992. С. 5-7.

7 Букашкина О.С. Об упругопластической деформации трубы изогнутой внешними моментами по оправке // Вестник СПбГУ 2003. №1. С. 87-92.

8 Вдовин С.И. Вариационная оценка утонения труб при гибке // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2007. № 11. С. 6-8.

9 Вдовин С.И. Гибка труб // Вдовин С.И., Федоров Т.В. Инженерный метод вариационной оценки пластических деформаций: учебное пособие для высшего профессионального образования. Орел: Госуниверситет УНПК, 2013. 82 с.

10 Вдовин С.И. Теория и расчеты гибки труб. М.: Машиностроение, 2009. 95с.

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

ВСН 362-87. Изготовление, монтаж и испытание технологических трубопроводов на Py до 10 МПа. М., 1988. С. 27.

Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. М.: Мир, 1984. С. 15-17. Гальперин А.И. Машины и оборудование для гнутья труб. М.: Машиностроение, 1967. С. 104-143.

Горбунов М.Н. Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1970. С. 44-87. Горбунов М.Н. Штамповка деталей из трубчатых заготовок. М.: Машгиз, 1960. С. 136-186.

Гордов А.Н. Основы пирометрии. М.: Металлургия, 1971. С. 5-22. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, рядов и произведений. СПб.: БХВ-Петербург, 2011. С. 63.

Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы / СПб.: Лань, 2009. С. 88.

Джонсон У. Теория пластичности для инженеров. М.: Машиностроение, 1979. С. 66-77.

Зажимное устройство: патент 128265 РФ / М.И. Долгополов[ и др.]; заявл. 26.12.2012; опубл. 20.05.2013. Бюлл. №14.

Зенкевич О. К. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. Ильюшин А.А. Пластичность. Упруго-пластические деформации. М.: URSS, 2017. С. 97-120.

Индукционное устройство трубогибочного станка с программным управлением: патент 169827 РФ / М.И. Долгополов[ и др.]; заявл. 30.03.2016; опубл. 03.04.2017. Бюлл. №10.

Инженерный анализ в ANSYS Workbench / Бруяка В.А.[ и др.]. Самара: Самарский гос. технический ун-т, 2010. С. 5-6.

Клименков А.Е. Формообразование тонкостенных высокоресурсных труб методами гибки и гибки с растяжением: дис. ... канд. техн. наук. Воронеж, 2000. 228 с.

26 Ковка и штамповка: справочник. Т. 2: Горячая и объемная штамповка / под ред. Е. И. Семенова. М.: Машиностроение, 2010. С. 337.

27 Корнилов В.А. Совершенствование технологии многоколенной пространственной гибки труб проталкиванием на роликовой машине: дис. ... канд. техн. наук. М., 2013. 117 с.

28 Лунин К. С. Совершенствование производства трубопроводов на основе гибки труб с продольным сжатием: дис. ... канд. техн. наук. Орел, 2017. 117 с.

29 Макаров Е. Г. Инженерные расчеты в Mathcad 15: учебный курс. М.: Питер, 2011. 345 с.

30 Мальцев Д.Н. Совершенствование трубогибочного производства предварительным деформированием сечения заготовок: дис. ... канд. техн. наук. Орел, 2014. 124 с.

31 Мошнин Е.Н. Гибка и правка на ротационных машинах: Технология и оборудование. М.: Машиностроение, 1967. С. 37-45.

32 Непершин Р.И. Applied problems of plasticity: Прикладные проблемы пластичности. M.: Станкин, 2016. С. 240-246.

33 Непершин Р.И. О пластической потере устойчивости тонкостенной трубы при осевом сжатии // Прикладная математика и механика. 2012. Т. 76, № 3. С. 497-510.

34 Никитин В.А. Проектирование станков холодной и горячей гибки труб. СПб.: ОАО «ЦТСС», 2011. С. 127-222.

35 ОСТ 5.95057-90. Системы судовые и системы судовых энергетических установок. Типовой технологический процесс изготовления и монтажа трубопроводов. М., 1991. С. 60-71.

36 ОСТ 92-1600-84. Производство трубопроводов. Общие технические условия. Эталонирование трубопроводных систем, гибка труб и формообразование концов трубопроводов. М., 1986. С. 16-30.

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

Писаренко Г.С., Можаровский Н.С. Уравнения и краевые задачи теории пластичности и ползучести. Справочное пособие. Киев: Наук. думка, 1981. С. 199.

Поворотный узел трубогибочного станка: патент 154035 РФ / М.И. Долго-полов[ и др.]; заявл. 28.11.2014; опубл. 10.08.2015. Бюлл. №22. Попов А.В. Изгиб тонкостенных труб и профилей с местным индукционным нагревом: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 1964. 18 с. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1977. С. 84-111.

Поршнев С.В., Беленкова И.В. Численные методы на базе Mathcad: учебное пособие. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. С. 73-89.

Райцес В.Б. Термическая обработка. М.: Машиностроение, 1980. С. 84-94. Ратникова А.И., Шевченко В.Г., Червинский В.И. Использование магнитных концентраторов в индукционных нагревательных установках для гибки труб большого диаметра // Индукционный нагрев. 2010. № 13. С. 49-52. Слухоцкий А.Е., Рыскин С.Е. Индукторы для индукционного нагрева. Л.: Энергия. 1974. С. 15-17.

Смолянский М.Л. Таблицы неопределенных интегралов. М.: Наука, 1967. С. 68-69.

Сотников А.Н. Производство гнутых отводов с применением технологии трехмерной гибки труб // Экспозиция Нефть Газ. 2012. № 3. С. 8-9. Способ гибки труб и устройство для осуществления этого способа: а.с.

119774 СССР / И.Ф. Богачев, Б.М. Колявкин; заявл. 01.07.1957; опубл. 1959. Способ гибки труб и устройство для осуществления этого способа: а.с.

119775 СССР / И.Ф. Богачев, Б.М. Колявкин; заявл. 15.10.1957; опубл. 1959. Способ гибки труб на трубогибочном станке: а.с. 106938 СССР / И.Ф. Богачев, Б.М. Колявкин; заявл. 06.02.1956; опубл. 1957.

Сторожев М.В. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1977. С. 42-144.

51 Сяо Сяотин Совершенствование технологии гибки труб прямоугольного сечения проталкиванием: дис. ... канд. техн. наук. М., 2004. 178 с.

52 Технология производства жидкостных ракетных двигателей: учебник / под ред. В.А. Моисеева, В.А. Тарасова. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015. С. 61-62.

53 Типовые процессы в машиностроении: лабораторный практикум / И.Н. Шубин[ и др.] Тамбов: Изд-во Тамб. Гос. Техн. Ун-та, 2007. С. 47-60.

54 Трубогибочный станок: а.с. 110447 СССР / С.М. Султан-Заде, И.Ф. Богачев, Б.М. Колявкин; заявл. 27.10.1956; опубл. 1957.

55 Трубогибочный станок: патент 169825 РФ / М.И. Долгополов[ и др.]; заявл. 30.06.2016; опубл. 03.04.2017. Бюлл. №10.

56 Ульянин Е.А. Коррозионностойкие стали и сплавы: Справочник. М.: Металлургия, 1991. С. 95-99.

57 Унксов Е.П. Инженерная теория пластичности. Методы расчёта усилий деформирования. М.: Гос. науч.-техн. изд. машиностроительной лит-ры, 1959. С. 131-135.

58 Устройство для зонального нагрева: патент 144696 РФ / М.И. Долгополов [ и др.]; заявл. 28.03.2014; опубл. 27.08.2014. Бюлл. №24.

59 Устройство непрерывной индукционной гибки труб: патент 103764 РФ /

B.А. Никитин[ и др.]; заявл. 26.07.2010; опубл. 27.04.2011. Бюлл. №12.

60 Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: Гостехиздат, 1956.

C. 328-335.

61 Червинский В.И., Никитин В.А. Непрерывная гибка с индукционным нагревом // Индукционный нагрев. 2008. № 3. С. 21-26.

62 Чередник И.А. Перспективные технологии изготовления трубопроводов жидкостных ракетных двигателей // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2017, Т. 1, № 13. С. 194-196.

63 Численные методы: учебное пособие / под ред. А.А. Самарского. СПб.: БХВ-Петербург, 2011. С. 127-132.

64 Шишков М.М., Шишков А.М. США. Марочник сталей и сплавов ведущих промышленных стран мира: Справочник. Донецк: Юго-Восток, 2002. C. 24.

65 An insight into neutral layer shifting in tube bending // International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2018. V. 126, P. 51-70.

DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2017.11.013.

66 Argunov V.M. Calculating the amount of displacement of the clamping roller in bending tubing with the use of induction heating // Chemical and Petroleum Engineering. 1979. V. 15, № 4. P. 292-293. DOI: 10.1007/BF01155083.

67 Basic principles of non-contact temperature measurement. Basic Principles-BR-E2018-08-A // Оф. сайт Optris. 2018.

URL. http://www.optris.com/tl_files/pdf/Downloads/Zubehoer/IR-Basics.pdf (дата обращения 12.06.2019).

68 Bend Thinning vs. Bend Radius // Оф. сайт Yeow Hwa Engineering Pte Ltd. 2016. URL. http://yhepl.com/img/pipe_bending04.jpg

(дата обращения: 29.04.2018).

69 Bending Services Brochure. Form #100-4 (OCT 01) // Оф. сайт Indutech, 2019. URL: http://www.indutechcanada.com/pdfs/Induction_Bending.pdf

(дата обращения: 12.06.2019).

70 Browell R., Lin G. The Power of Nonlinear Materials Capabilities. Part 1 of 2 // ANSYS Solutions. 2000. V. 2, № 1.

71 Browell R., Lin G. The Power of Nonlinear Materials Capabilities. Part 2 of 2 // ANSYS Solutions. 2000, V. 2, № 2.

72 Collie G.J., Black I. A comparison of cold forming, hot forging, and induction bending as methods of producing duplex stainless steel elbows for high-pressure pipework // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. 2008. V. 222, № 4. P. 453-465.

DOI: 10.1243/09544054JEM1004.

73 Collie G.J., Black I. An experimental evaluation of induction bending as a method for producing pipe bends with radii <2.5D // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering. 2008. V. 222, № 2. P. 103-114. DOI: 10.1243/09544089JPME163.

74 Collie G.J., Black I. An experimental evaluation of the temperature profiles in super duplex pipe subjected to induction heating and bending // Journal of Materials Engineering and Performance. 2011. V. 20, № 1. P. 90-101.

DOI: 10.1007/s11665-010-9660-y.

75 Collie G.J., Black I. Experimental study of cooling during the temper-free induction bending of thick-walled super-duplex pipework to tight bend radii // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. 2011. V. 225, № 2. P. 197-207.

DOI: 10.1243/09544054JEM1877.

76 Collie G.J., Black I. Metallurgical aspects of induction-bending thick-walled super duplex pipework // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications. 2008. V. 223, № 1, P. 19-29. DOI: 10.1243/14644207JMDA230.

77 Collie G.J., Black I. State-of-the-art production processes for convoluted, corrosion-resistant, high-pressure oilfield pipework // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering. 2005. V. 219, № 4, P. 345-355. DOI: 10.1243/095440805X33162.

78 Collie G.J., Higgins R.J, Black I. Modelling and predicting the deformed geometry of thick-walled pipes subjected to induction bending // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications. 2010. V. 224, № 4, P.177-189. DOI: 10.1243/14644207JMDA314.

79 Comprehensive Materials Processing. V. 5. Casting, semi-solid forming and hot metal forming. / Editor-in-Chief Saleem Hashmi. Amsterdam: Elsevier, 2014. P. 341-342.

80 Computer Simulation of Induction Bending Process / Maros Tropp [et al.] // Pipeline & Gas Journal. 2012. V. 239, № 11.

81 Divyesh D. Panchal, Alpesh M. Patel. Experimental Investigations in Pipe Bending Methods: A Literature Review // International Journal of Advanced Research. 2016. V. 4, № 4. P. 77-81. DOI: 10.21474/IJAR01.

82 Durability of X10CrMoVNb9-1 Steel Tubes under Low-Cycle Fatigue and Creep Conditions after Bending with Local Induction Heating / M. Ciesla[ et al.] // Archives of metallurgy and materials. 2015. V. 60, № 3. P. 1839-1845.

DOI: 10.1515/amm-2015-0314.

83 FEM simulation of large diameter pipe bending using local heating / Xue-ton Li [ et al.] // Journal of Iron and Steel Research, International. 2006. V. 13, № 5. P. 25-29. DOI: 10.1016/S1006-706X(06)60090-3.

84 Geometrical phenomena in tube bending with local induction heating / M. Ciesla[ et al.]: 23rd International Conference on Metallurgy and Materials METAL 2014. Brno, Czech Republic. 2014.

85 Heating and cooling device for bending metallic bar stock: patent JP2000263144A / Yukimitsu Hanamoto, Shigeki Kishihara, Tsukasa Maeno-zono. 1999.

86 High temperature characteristics of stainless steels // Оф. сайт Nickel Institute. 1979. URL. https: //www. nickelinstitute. org/media/1699/high_temperaturechar acteristicsofstainlesssteel_9004_.pdf (дата обращения 12.06.2019).

87 Hu Z., Li J.Q. Computer simulation of pipe-bending processes with small bending radius using local induction heating // Journal of Materials Processing Technology. 1999. V. 91, № 1-3. P. 75-79. DOI: 10.1016/S0924-0136(98)00425-7.

88 Hu Zhong. Elasto-plastic solutions for spring-back angle of pipe bending using local induction heating // Journal of Materials Processing Technology. 2000. V. 102, № 1-3. P. 103-108. DOI: 10.1016/S0924-0136(00)00443-X.

89 Induction bending // Оф. сайт Barnshaws Group. 2019.

URL. http://www.barnshaws.com/services/induction-bending/detail (дата обращения: 12.06.2019).

90 Induction bends in material Grade X80: experience from more than 15 years / E. Muthmann[ et al.] // Pipeline Technology Conference. Ostend. 2009.

91 Lee H.-H. Finite Element Simulations with ANSYS Workbench 14. Kansas City: SDC publications, 2012. 602 p.

92 Luozzo N. Di, Fontana M., Arcondo B. Modelling of induction heating of carbon steel tubes: Mathematical analysis, numerical simulation and validation // Journal of Alloys and Compounds. 2012. V. 536, Sup. № 1, P. S564-S568.

DOI: 10.1016/j.jallcom.2011.12.084.

93 Manufacturing of Large Steel Components for Nord Stream Project / E. Muth-mann[ et al.] // Steel Pipes. 2010. № 2. P. 26-31.

94 Maxfield B. Essential Mathcad for Engineering, Science and Math. New York: Academic Press, 2009. 528 p.

95 Metal tube bending device: patent JP2000094043A / Yukimitsu Hanamoto, Tatsumi Shiraishi. 1998.

96 Method and device for induction-bending of pipes: patent EP1393832B1 / U. Arenz, J. Dr. Gross-Weege, N. Leppmann. 2005.

97 Methods of bending electrically conductive long materials such as bar, rod, and pipe, and means therefor: patent US3368377A / Atsuo Hirayama, Tatsumi Okamoto. 1968.

98 Muthmann E., Grimpe F. Fabrication of hot induction bends from LSAW large diameter pipes manufactured from TMCP plate // Microalloyed Steels for the Oil & Gas Industry International Symposium. Araxa, Brazil. 2006.

99 Numerical simulations and experiments on fabricating bend pipes by push bending with local induction-heating process / Xunzhong Guo[ et al.] // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2016. V. 84, № 9-12. P. 2689-2695. DOI: 10.1007/s00170-015-7898-0.

100 OKeefe W. Inductive bending machine seeks to reduce number of welds in nuclear piping system // Power. 1976. V. 121, № 12. P. 74-75.

101 Optimum design of pipe bending based on high-frequency induction heating using dynamic reverse moment / Hyun-Woo Lee[ et al.] // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. 2011. V. 12, № 6, P. 1051-1058. DOI: 10.1007/s12541-011-0140-6.

102 Optris CTratio 1M. Glass fiber ratio thermometer for non-contact temperature measurement from 700°C to 1800°C. PUB CTratio 1M-US2018-08-A // Оф. сайт Optris, 2018. URL. https://www.optris.com/optris-ctratio-1m?file=tl_files /pdf/Downloads/High%20performance%20series%20US/datasheet-optris-ctratio-1m.pdf (дата обращения 12.06.2019).

103 Pan K., Stelson K.A. On the Plastic Deformation of a Tube During Bending // Journal of Engineering for Industry. 1995. V. 117, № 4. P. 494-500.

DOI: 10.1115/1.2803526.

104 Process and device for bending elongated articles: patent US4151732A / Marinus J. Hofstede, Leonardus J. C. Hermans, Jan W. de Koe. 1976.

105 Process design of the hot pipe bending process using high frequency induction heating / Gyeong-Hui Ryu [et al.] // Journal of the Korean Society for Precision Engineering. 2001. V. 18, № 9. P. 110-121.

106 Richard E. Haimbaugh. Practical Induction Heat Treating. Ohio: ASM International, 2015. P. 269.

107 Shokouhmand H., Ghaffari S. Thermal analysis of moving induction heating of a hollow cylinder with subsequent spray cooling: Effect of velocity, initial position of coil, and geometry // Applied Mathematical Modelling. 2012. V. 36, № 9. P. 4304-4323. DOI: 10.1016/j.apm.2011.11.058.

108 Stainless steels at High Temperature. Materials and application Series // Оф. сайт British Stainless Steel Association, 2019.

URL. https://www.bssa.org.uk/cms/File/StainlessSteels_at_HighTemperatures _EN.pdf (дата обращения 12.06.2019).

109 Study on optimization of temperature jump-bending process for reducing thickness attenuation of large-diameter steel pipe / Zhe-Zhu Xu[ et al.] // Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers. 2015. V. 14, № 4, P. 21-27.

110 T-1FW3 Torque Motors. 6ZB5711-0AV02-0AA2 // Оф. сайт Siemens, 2012. URL. https://c4b.gss.siemens.com/resources/articles/6zb5711-0av02-0aa2.pdf (дата обращения 12.06.2019).

111 TPA-IBS-98. Recommended Standards of Induction Bending of Pipe and Tubes. Rockford, 1998. P. 10-12.

112 Wallthinning calculator // Оф. сайт NIRAS, 2019. URL. http://niras.no/wp-content/uploads/2017/02/bending_radius_and_wall_thinning_v. 1 .xlsx

(дата обращения: 12.06.2019).

113 Wang Xun, Zhou Jie, Liang Qiang. Multi-objective optimization of medium frequency induction heating process for large diameter pipe bending // Procedia Engineering. 2014. V. 81. P. 2255-2260. DOI: 10.1016/j.proeng.2014.10.317.

114 Wang Zutang, Hu Zhong. Theory of pipe-bending to a small bend radius using induction heating // Journal of Materials Processing Technology. 1990. V. 21, № 3. P. 275-284. DOI: 10.1016/0924-0136(90)90047-X.

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель генерального эектора по научной работе ^П «НПО «Техномаш»

В. Бараев 2018 г.

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы

Настоящий акт составлен о том, что, предложенная в диссертационной работе Долгополова М.И., математическая модель напряженно-деформированного состояния материала при гибке труб с узкозональным нагревом, а также разработанная на ее основе технология гибки с применением градиентного нагрева, были использованы ФГУП «НПО «Техномаш» при разработке технологии изготовления трубопроводов жидкостных ракетных двигателей.

Использование технологии гибки труб с применением градиентного нагрева позволяет уменьшить утонение стенки труб при изготовлении существующих конструкций трубопроводов и уменьшить предельный радиус гиба при проектировании перспективных конструкций.

Главный конструктор

А.Н. Коротков

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель генерального директора по научной работе ФГУП «НПО «Техномаш»

A.B. Бараев

2018 г.

АКТ

об изготовлении станка для гибки труб с индукционным

нагревом СГИН-120

Настоящий акт составлен о том, что ФГУП «НПО «Техномаш» в 2013 г. в рамках ОКР «Прогресс» (СО) был изготовлен и испытан специальный станок для гибки труб с индукционным нагревом модели СГИН-120. При разработке станка была реализована разработанная Долгополовым М.И. технология гибки труб с применением градиентного нагрева.

Станок СГИН-120 оснащен системой ЧПУ и позволяет изготавливать трубопроводы жидкостных ракетных двигателей сложной пространственной конфигурации из труднодеформирумых и малопластичных сплавов (ВНС-16, ВНС-25, ЭП-810 и пр.) диаметром от 20 до 120 мм и толщиной стенки до 5 мм.

Главный конструктор

А.Н. Коротков