Совершенствование технологии многоколенной пространственной гибки труб проталкиванием на роликовой машине тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.09, кандидат наук Корнилов, Виталий Александрович

• Корнилов, Виталий Александрович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Корнилов, Виталий Александрович

Содержание

Введение

Глава 1. Анализ методов изгиба трубопроводов и состояние вопроса

1.1. Способы гибки труб в холодном состоянии

1.2. Гибка труб с использованием локального нагрева

1.3. Краткий обзор работ по пластическому изгибу труб и общей теории пластического изгиба

1.4. Выводы и основные задачи исследования

Глава 2. Анализ пластического изгиба труб методом проталкивания

2.1. Анализ упругопластического изгиба труб без нагрева путем проталкивания

2.1.1. Кинематика изгиба трубы при постоянной длине средней осевой линии трубы

2.1.2. Момент и нормальная сила при изгибе трубы

2.1.3. Предельная кривизна трубы

2.2. Моделирование изгиба трубы на ЭВМ

2.3. Разработка методики гибки труб с использованием узкозонального индукционного нагрева

2.3.1. Разработка конструкции узкозонального нагрева труб

2.3.2. Нахождение технологических параметров гибки

Глава 3. Конструкторские решения по технологии гибки труб проталкиванием на роликовой машине

3.1. Устройства для гибки труб проталкиванием

3.1.1. Способ гибки труб и станок для осуществления способа

3.1.2. Устройство для гибки труб

3.1.3. Универсальный трубогибочный станок для изготовления трубных изделий пространственной формы

3.1.4. Трубогибочный станок для автоматизированной многоплоскостной гибки труб с индукционным нагревом

3.2. Устройства для усовершенствования технологии гибки труб на трубогибочных станках

3.2.1. Зажимное устройство для гибки труб с индукционным нагревом

3.2.2. Автоматизированное зажимное устройство для гибки труб с индукционным нагревом

3.2.3. Гибкий дорн

Глава 4. Экспериментальные исследования

4.1. Задачи исследования

4.2. Оборудование и контрольно-измерительная аппаратура

4.3. Проведение экспериментов по проверке теоретических зависимостей, полученных в главе 2

4.3.1. Проведение экспериментов на трубогибочном станке модели СТСШН-80

4.3.2. Проведение экспериментов на трубогибочном станке с индукционным нагревом модели СГИН-120

4.4. Опробование конструкторских решений для усовершенствования технологии гибки труб проталкиванием, описанных в главе 3

4.4.1. Проведение экспериментов по опробованию предложенного способа гибки труб и оборудования

4.4.2. Проведение экспериментов по опробованию предложенного устройства для гибки труб

4.4.3. Проведение экспериментов по опробованию предложенного автоматизированного зажимного устройства для гибки труб

4.5. Методика моделирования процесса гибки трубопроводов ЖРД

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Список литературы

Приложение 1. Патент на изобретение № 2422229 «Способ гибки труб и

станок для осуществления способа», полученный 27.06.2011 года

Приложение 2. Патент на изобретение № 2434703 «Устройство для гибки

труб», полученный 27.11.2011 года

Приложение 3. Патент на полезную модель № 106313 «Зажимное

устройство», полученный 31.03.2011 года

Приложение 4. Патент на полезную модель № 128265 «Зажимное

устройство», полученный 20.05.2013 года

Приложение 5. Акт внедрения результатов диссертационной работы . 113 Приложение 6. Акт об изготовлении трубогибочного станка модели

СТОПН-80

Приложение 7. Акт об изготовлении трубогибочного станка модели

СГИН-120

Приложение 8. Акт об изготовлении автоматизированного зажимного устройства

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии многоколенной пространственной гибки труб проталкиванием на роликовой машине»

Введение

Гнутые детали из стальных и легированных тонкостенных бесшовных труб широко применяются в космической, авиационной, автомобильной, химической и других отраслях промышленности.

В промышленности производство тонкостенных трубопроводов сложной пространственной формы играет все более важную роль в механических системах [17, 18, 48, 67]. Исследования показали, что использование тонкостенных гнутых трубопроводов взамен сварных может гарантировать не только более высокое качество машин (устойчивость гнутых трубопроводов к изгибающим и крутящим моментам выше устойчивости сварных), но и позволяет снизить массу используемых трубопроводов (уменьшение толщины стенки гнутых трубопроводов по сравнению со сварными) [17, 18], а это с развитием техники становится все более важным.

Развитие авиации и ракетной техники поставило ряд очень важных технологических задач. Одной из них явилось получение гнутых тонкостенных трубопроводов для двигателей и систем жизнеобеспечения летательных аппаратов. На рисунке 1 представлена фотография жидкостного ракетного двигателя. Он содержит целую сеть разнообразных трубопроводов с самыми различными конфигурациями. Необходимо, чтобы трубопроводы были без дефектов (таких как смятия или гофрообразования) и как можно меньшей длины. Существующая технология предусматривает изготовление макета, эталонирование трубопроводов, изготовление шаблонов, что требует значительных затрат времени и денег, участия высококвалифицированных рабочих при изготовлении трубопроводов, а также не дает нужных результатов, так как проложить оптимальную сеть трубопроводов и учесть при этом возможности существующего оборудования практически невозможно данным методом.

Основными направлениями в снижении трудоемкости изготовления трубопроводов являются:

- автоматизация гибочных работ, обеспечивающих необходимую точность и качество согнутых труб;

- уменьшение количества сварных стыков за счет исключения из конструкции трубопровода патрубков и изготовления его из целой трубы-заготовки;

- замена крутоизогнутых штампосварных патрубков бесшовными;

- уменьшение объема работ по очистке внутренней и наружной поверхностей труб путем применения способов гибки, обеспечивающих защиту поверхностей от окисления и повреждения;

- автоматизация работ при сборке;

- механизация работ при монтаже.

Рисунок 1. Жидкостный ракетный двигатель

Уменьшение количества сварных соединений и замена штампосварных

патрубков бесшовными, помимо снижения трудоемкости, является также ко-

6

ординальным средством повышения надежности трубопроводов и изделий в целом.

Стремление к снижению веса летательных аппаратов приводит к непрерывному уменьшению относительной толщины стенок труб, используемых при изготовлении трубопроводов, за счет применения специальных высокопрочных материалов (легированных сталей, титановых сплавов и др.), значительная часть которых характеризуется низкими пластическими свойствами в холодном состоянии.

Значительные перспективы по снижению веса и трудоемкости изготовления трубопроводов открываются благодаря разработанным в промышленности методам получения утолщенных законцовок из тела трубы.

Замена приварных ниппельных законцовок на утолщенные повысит надежность работы стыка, устранит случаи разгерметизации системы, снизит трудоемкость изготовления трубопроводов, позволит применять более тонкие трубы и тем самым снизить вес отдельных трубопроводов.

В этой связи особое значение приобретает решение вопроса изготовления крутоизогнутых участков трубопроводов непосредственно на целой трубе без применения ввариваемых патрубков, толщина стенки которых из соображения равнопрочности применяется больше толщины основной трубы, что приводит к увеличению веса трубопровода.

Развитие производства трубопроводов в ракетной технике характеризуется совокупностью перечисленных требований и повышением прочностных характеристик, применяемых материалов.

В связи с этим одной из актуальных задач является совершенствование технологии многоколенной пространственной гибки труб и разработка новых технологических приемов и оборудования, обеспечивающих качественную гибку трубопроводов с малыми радиусами гиба и гибку труб из трудноде-формируемых малопластичных материалов (06Х15Н6МВФБ-Ш (ВНС-16),

03Х12Н10МТР-ВД (ВНС-25), 03Х12Н10ИТР (ЭП-810, ВМС-25), 12Х18Н10Т-

7

ВД, 07X16Н6 и др.). Решению отдельных задач этой проблемы и посвящена эта работа.

Глава 1. Анализ методов изгиба трубопроводов и состояние вопроса

1.1. Способы гибки труб в холодном состоянии

Выбор того или иного способа гибки зависит от геометрических параметров и физико-механических свойств материала труб, а также от необходимого радиуса гибки. Особенности пустотелой формы поперечного сечения трубы вызывают следующие специфические явления, сопровождающие процесс ее изгиба:

- смещение нейтральной оси и связанное с этим изменение общей длины трубы;

- овализация поперечного сечения трубы;

- потеря устойчивости стенки трубы на внутреннем радиусе гиба (гоф-рообразование);

- утонение стенки трубы на наружном и утолщение на внутреннем радиусах гиба.

Рассмотрим применяемые способы и оборудование для гибки труб с учетом возможностей по устранению перечисленных нежелательных явлений.

По характеру приложения деформирующих усилий могут быть выделены следующие способы гибки труб:

- приложением момента (чистый изгиб);

- приложением момента и поперечных сил;

- приложением момента, поперечного усилия и наложения дополнительного напряжения (растяжения, сжатия, кручения или их сочетания).

Способ гибки труб приложением момента и наложения дополнительного напряжения кручения описан в работе В.А. Корнилова [58].

В реальных технологических процессах гибка приложением момента в

чистом виде практически не применяется. Однако, учитывая то, что в основе

анализа процесса гибки труб, осуществляемых по любой схеме нагружения,

9

лежат положения теории чистого изгиба, рассмотрим кратко особенности этого способа.

При изгибе моментом в стенках трубы возникают напряжения, вызывающие растяжение волокон в наружном и сжатие во внутреннем радиусах гиба. Нейтральная ось при этом смещается в сторону внутреннего радиуса гиба, так как продольные деформации сжимаемых волокон больше деформаций волокон, растягиваемых на внешней части гиба. При гибке тонкостенных труб в условиях, близких к чистому изгибу, отсутствуют остаточные кольцевые деформации, так как стенка трубы под действием напряжений может свободно перемещаться в кольцевом направлении: растянутые волокна укорачиваются, а сжатые - удлиняются.

Поперечное сечение трубы в месте гиба приобретает форму овала. Растягивающие и сжимающие напряжения дают равнодействующие поперечные силы, направленные к оси трубы и вызывающие сплющивание поперечного сечения. Гибка приложением момента может быть осуществлена на специальном лабораторном оборудовании, рассмотрение которого в настоящей работе не приводится ввиду его малой пригодности для производственных процессов.

В таблице 1 описываются основные технологии изготовления гнутых трубчатых деталей.

Таблица 1

Основные технологии гибки труб

Вид гибки трубы

Схема гибки трубы

Примечание

а) гибка труб путем проталкивания через канал матрицы

3 2_ I

/

1 — пуансон;

2 — матрица;

3—кондуктор заготовки

4 - заготовка.

б)гибка в роликах

изменяя зазор между роликами, можно получить различный радиус кривизны.

в) гибка наматыванием на копир

а-со складкодержа-телем;

б-без складкодержа-теля;

наименьший радиус изгиба р=Ъ1.

г) гибка проталкиванием

а - без нагрева; б - с нагревом в узкой зоне.

д) гибка в штампах

в штампе с шарнирной матрицей.

е) гибка гидростатической формовкой и т. д.

При этом утонение стенки на наружном радиусе не превышало 10—12%.

Наибольшее распространение для гибки труб небольшого и среднего диаметра получили станки с поворотной гибочной оправкой, работающие по схеме гибки наматыванием на копир (рисунок 1.1.).

Гибка по этой схеме проходит следующим образом.

Конец трубы закрепляется специальным прижимом в ручье гибочной оправки, профиль которой соответствует наружному диаметру трубы и препятствует искажению внутреннего полусечения кольцевого профиля. Внутрь трубы для предотвращения овальности и потери устойчивости стенок заводится калибрующая оправка (дорн). Снаружи, для предотвращения искажения наружного полусечения кольцевого профиля, устанавливается нажимная колодка, профиль которой также соответствует наружному диаметру трубы.

1 - Гибочная оправка (вращающийся копир)

2 - Нажимная колодка

3 - Калибрующая оправка (дорн)

4 - Труба

5 - Прижим

— 4

Рисунок 1.1. Схема гибки методом наматывания на вращающийся копир При вращении гибочной оправки труба изгибается по радиусу ее ручья. Угол изгиба соответствует углу поворота оправки. Рассмотрим взаимодействие сил при гибке наматыванием. Крутящий момент, приложенный к гибочной оправке, создает нажимное усилие такой величины, что заготовка в зоне деформации плотно зажимается между зажимной колодкой и гибочной оправкой, то есть практически отсутствует плечо гиба. Следовательно, гибка заготовки происходит в основном за счет деформации сдвига.

Трение трубы по калибрующей оправке и нажимной колодке приводит к возникновению сил трения, вызывающих дополнительные тангенциальные растягивающие напряжения в стенках трубы. При этом нейтральная ось еще более приближается к сжатым волокнам. В пределе схема гибки наматывани-

ем на гибочный шаблон с использованием калибрующей оправки приближается к схеме гибки с растяжением.

По сравнению с изгибом моментом при гибке с растяжением в значительной мере уменьшается влияние пружинения на кривизну получаемой детали, вследствие чего повышается точность процесса. Кроме того, возможность создания по всему сечению однородных по знаку растягивающих напряжений исключает образование складок на внутреннем радиусе изгиба.

Вторым способом, близким к гибке методом наматывания на вращающийся копир является метод гибки труб обкаткой. В станках, работающих по схеме гибкой обкаткой, в отличие от предыдущей схемы, гибочный шаблон с закрепленной в нем трубой неподвижен, а гибка происходит за счет движения вокруг гибочного шаблона обкатывающего ролика, который непосредственно или с помощью ползуна прижимает свободный конец трубы к шабло-

Рисунок 1.2. Схема гибки методом обкатки вокруг копира В этой схеме отсутствует внутренняя оправка (дорн), а размеры и форма поперечного сечения изогнутого участка трубы определяются размерами и формой ручья гибочного шаблона и обкатывающего ролика (ползуна).

ну.

Р

Исследования показали, что при гибке обкаткой помимо деформаций растяжения и сжатия, вызываемых изгибающим моментом, имеют место деформации сдвига, возникающие из-за смещения наружных слоев трубы (при обкатывании роликом) относительно внутренних (под гибочным шаблоном) в направлении движения обкатывающего ролика.

Нейтральная ось при гибке обкаткой смещается в сторону растянутых волокон, вследствие чего возрастают напряжения сжатия на внутреннем радиусе изгиба и соответственно увеличивается возможность потери устойчивости и образования гофр. Последнее обстоятельство не позволяет применять процесс при гибке малыми относительными радиусами или требует применения различного рода наполнителей. Этот способ применяют при гибке труб с относительной толщиной S<0,06D.

Основной недостаток станков, работающих по двум описанным схемам, заключается в том, что для работы на них требуется большое количество сложной сменной оснастки: для каждого наружного диаметра трубы, толщины стенки и радиуса гиба необходимы своя гибочная оправка, дорн, ползун. Перестановка оснастки и переналадка станка при переходе с одного радиуса гиба на другой занимают много времени, а изготовление большого количества разнообразных сменных элементов и их хранение повышают стоимость работ и требуют дополнительных площадей. Трубопроводы, изготавливаемые на этих станках, отличаются большим утонением наружной стенки, так как вдоль трубы действуют растягивающие напряжения. Это обстоятельство ограничивает использование этого метода, особенно при малой толщине стенки труб.

Гибка труб путем проталкивания через канал матрицы (таблица 1 а) была исследована учеными В.И. Ершовым [27, 28, 29], Р.И. Тавастшерна [108] и B.C. Егоровым [26] и позволяет получать патрубки вталкиванием в фильер с меньшим относительным радиусом гиба, чем методами намотки, обкатки и проталкивания при использовании внутреннего противодавления, но позволяют получать трубопроводы только с одним гибом.

14

Гибка гидростатической формовкой (таблица 1 е), исследованная Е.А. Аноновым [6], В.Г. Кондратенко [52-55], А.Д.Матвеевым [73] и др., и гибка в штампах [16, 95] (таблица 1д) также позволяют получать трубопроводы с малым относительным радиусом гиба, и имеют ограничение в том, что позволяют получать только один гиб.

Гибка в роликах (таблица 16), исследованная Р.И. Непершиным [84], также позволяет получать трубопроводы только с одним гибом и при этом не имеет возможности получения трубопроводов с малым относительным радиусом гиба.

Как известно, большая часть труб трубопроводных систем имеет сложную пространственную форму, причем в пределах одной трубы могут быть изгибы различного радиуса. В ряде случаев радиусы изгибов достигают нескольких метров. Последнее обстоятельство потребовало бы изготовления огромных многотонных оправ и значительного увеличения мощности приводов трубогибочных станков. Перечисленные особенности и недостатки станков и гибочной оправки в значительной мере ограничивают область их применения.

Рисунок 1.4. Схема гибки труб проталкиванием

В связи с этим в ряде отраслей промышленности появились трубогибоч-ные станки, которые имеют возможность гнуть трубы дополнительно методом проталкивания. Этот метод позволяет гнуть трубы с максимальным радиусом гиба, близким к бесконечности.

Сущность процесса формообразования при гибке проталкиванием состоит в пластической деформации путем непрерывного перемещения трубы между деформирующими роликами.

Основными преимуществами станков, работающих по схеме гибки проталкиванием, являются:

- универсальность (возможность гибки многоколенного пространственного трубопровода на различные радиусы без смены гибочного инструмента - роликов и дорна);

- наличие сжимающих напряжений от продольной составляющей усилия на гибочном ролике позволяет вести гибку с утонением меньшим, чем при гибке наматыванием;

- возможность вести гибку переменным радиусом;

- возможность навивки спиралей, змеевиков с постоянным и переменным шагом;

- возможность установки перед гибочным роликом нагревателя в случае гибки с локальным нагревом.

К недостаткам этой схемы следует отнести невозможность получения в холодном состоянии радиусов изгиба тонкостенных труб менее 2,5£>н, так как из-за малого участка контакта изгибаемой трубы с роликами при изгибе на малые радиусы, наступает смятие стенки трубы под опорным и нажимным роликами.

1.2. Гибка труб с использованием локального нагрева

Известно, что с целью повышения пластичности металла, что особенно важно при больших степенях деформации (применительно к гибке труб, это означает гибку с радиусом 1-2Д,), и уменьшения сопротивления деформиро-

ванию применяют нагрев заготовки [5]. Принятый способ нагрева обуславливает качественно различные случаи изгиба, с точки зрения механизма деформирования и напряженного состояния материала.

В этой связи наиболее прогрессивным способом гибки труб является гибка с применением местного индукционного нагрева токами высокой частоты [15, 68, 101, 102]. Сущность этого способа (рисунок 1.6) заключается в непрерывно-последовательном изгибе узкого, разупрочненного нагревом под действием интенсивного электромагнитного поля, участка трубы. Труба с постоянной скоростью проталкивается сквозь кольцевой нагреватель (индуктор) и нагревается токами высокой частоты.

Режимы нагрева, а также скорость перемещения трубы необходимо выбирать таким образом, чтобы зона нагрева по ширине и температуре оставалась постоянной в процессе деформирования.

Одновременно с нагревом и проталкиванием к трубе прикладываются усилия, вызывающие изгиб трубы. При этом пластический изгиб трубы происходит только в нагретой зоне, так как предел текучести материала трубы снижается в несколько раз по сравнению с его значением у холодной трубы. Гибка труб с индукционным нагревом имеет следующие преимущества по сравнению с другими методами гибки в горячем состоянии:

Р

Рисунок 1.6. Схема гибки проталкиванием с локальным нагревом

1) Возможность получения узкой разупрочненной зоны, равной 1-3 толщинам стенки трубы позволяет гнуть тонкостенные трубы на радиусы порядка 1,5-2£)н без применения наполнителей.

Гибка труб без наполнителя обусловлена наличием жестких холодных участков, ограничивающих нагретую зону, которые сдерживают пластическую деформацию в поперечном направлении, препятствуя, таким образом, образованию овальности. Кроме того, небольшая протяженность зоны нагретой трубы благоприятно сказывается на повышении устойчивости сжатой стенки трубы.

2) Возможность регулировать температуру в широких пределах не только вдоль оси трубы, но и по диаметру, позволяет создавать различные схемы деформации и вести гибку с минимальным утонением, что особенно важно при гибке тонкостенных труб.

3) Высокая скорость нагрева и малое время нахождения трубы в зоне нагрева способствует меньшему окислению материала и уменьшает возможность появления микротрещин на наружной и внутренней поверхностях трубы.

4) Гибка с индукционным нагревом обеспечивает высокую стабильность температурных режимов процесса. Это обстоятельство положительно сказывается на качестве гиба и создает возможность автоматизировать процесс нагрева металла в соответствии со скоростью изгиба трубы.

5) Отсутствует упрочнение деформированного участка трубы, что позволяет в ряде случаев не проводить дополнительной термообработки.

6) В значительной степени уменьшается упругое пружинение материала труб, что способствует повышению точности трубопроводов.

7) Улучшаются санитарно-гигиенические условия труда по сравнению с другими методами нагрева.

Перечисленные особенности способа гибки с индукционным нагревом

потребовали создания специальных трубогибочных станков, оснащенных

средствами высокочастотного нагрева. По способу приложения изгибающих

18

нагрузок различают станки с изгибающим водилом и отклоняющим роликом (рисунок 1.7.).

Станки, в которых гибка осуществляется водилом с жестко закрепленным свободным концом трубы применяют в основном для крутоизогнутых колен.

В настоящее время широкое распространение получили трубогибочные станки, уснащенные устройствами для нагрева токами высокой частоты, работающие по схеме гибки проталкиванием (рисунок 1.7а).

Эти станки, обладающие преимуществами схемы гибки проталкиванием, а также дополнительными возможностями, обусловленными наличием системы индукционного нагрева, являются наиболее приемлемыми для производства многоплоскостных пространственных трубопроводов из малопластичных труднодеформируемых материалов.

В настоящее время трубогибочное оборудование разработано, в основном, для гибки толстостенных труб большого диаметра. Однако такое оборудование мало приспособлено для гибки тонкостенных труб средних и малых

диаметров, специфика гибки которых требует наличия в конструкции станка специальных устройств для стабилизации параметров нагретой зоны и повышения точности при гибке. Имеющиеся технологические рекомендации по режимам ведения процесса гибки толстостенных труб большого диаметра требуют дальнейшей разработки и исследований применительно к гибке тонкостенных труб.

Таким образом, внедрение в ряде отраслей промышленности прогрессивного технологического процесса гибки тонкостенных труб (диаметром от 20 до 120 мм) из труднодеформируемых материалов, обладающих высокой прочностью и малой пластичностью, сдерживается отсутствием технологии и специального трубогибочного оборудования. В связи с этим в производстве трубопроводов на многих предприятиях до сих пор преобладают отсталые и малопроизводительные процессы изготовления трубопроводов, в основе которых лежит ручная гибка труб, предварительно набитых песком и нагреваемых с помощью газовых горелок.

1.3. Краткий обзор работ по пластическому изгибу труб и общей теории пластического изгиба

В большинстве работ зарубежных исследователей, посвященных изгибу труб, рассматривается процесс, в котором деформация трубы происходит без нагрева заготовки. Th. Karman [128] разработал теорию овализации и увеличения кривизны труб, находящихся под действием изгибающего момента в плоскости их кривизны, в основе которой лежит принятие закона развития овальности в кривой трубе в виде синусоидального ряда. Известны работы в этом направлении: Johnson W. [127], Oehler G. [129].

Большой вклад в развитие теории пластического изгиба труб внесли советские исследователи. Наиболее полно исследования процесса пластического изгиба труб проведены Ю.Н. Алексеевым [2, 3, 4], который, систематизировав предшествующие исследования, дал теоретическое и эксперимен-

тальное обоснование явлениям, сопровождающим процесс гибки труб. Им исследованы:

- образование и развитие овальности поперечного сечения трубы;

- пружинение труб после снятия принудительной нагрузки;

- изменение толщины стенки трубы;

- потеря устойчивости стенки трубы (гофрообразование).

Наибольший интерес в работе Алексеева представляют исследования

пружинения. Им выдвинута динамическая теория пружинения применительно к процессам гибки - прокатки. Существовавшая ранее теория не позволяла решать задачи по компенсации пружинения в случае движения изгибаемой трубы, так как движение вносит изменение в распределении деформаций вдоль трубы. Это изменение продиктовано наличием участков нагружения и разгрузки, а в пределах этих участков зон чисто упругих и упругопластиче-ских деформаций.

E.H. Мошниным [78, 79, 80, 81, 82], рассмотрены вопросы пружинения и искажения профиля при гибке тонкостенных труб, применительно к методу гибки намоткой на шаблон. При рассмотрении гибки тонкостенных труб на основе экспериментальных исследований овализации трубы при чистом изгибе, в зависимости от радиуса гиба и относительной толщины, он установил, что овальность имеет параболическую зависимость от кривизны изгиба.

Ряд вопросов, относящихся к определению технологических параметров процесса гибки с локальным нагревом, исследовались A.B. Поповым [88] и были посвящены определению оптимальной зоны нагрева и перепада температур по сечению в этой зоне, обеспечивающих овальность и утонение стенки в заданных допусках и отсутствию гофров при гибке труб с малыми радиусами.

Наибольший интерес в работах Алексеева представляет исследование

потери устойчивости стенки трубы при неравномерном ступенчатом нагреве.

Используя теоретические предпосылки, разработанные М.Н. Горбуновым

[16, 17, 18] и авторами И.Н. Альбовым и А.И. Гальпериным [5], автор пока-

21

зал, что подстуживая сжатую зону нагрева изгибаемой трубы в очаге деформаций можно избежать потерю устойчивости стенки трубы при гибке малыми относительными радиусами за счет того, что сопротивление деформированию в сжатой зоне становится в несколько раз больше, чем в растянутой. Это положение особенно важно учитывать при гибке тонкостенных труб, так как появляется возможность увеличения протяженности разогретой зоны, тогда как известно, что получение узкой зоны порядка одной-двух толщин стенки трубы представляет собой трудновыполнимую техническую задачу.

В работе также нашли отражение анализ скоростных параметров процесса гибки с местным нагревом и выведены формулы для определения нейтральной оси и изгибающих усилий, при равномерном нагреве по сечению и неравномерном ступенчатом распределении температуры нагрева.

Однако, несмотря на то, что в описываемых работах описаны многие вопросы, связанные с теоретическими и экспериментальными исследованиями процесса гибки труб, нельзя считать, что существующая теория пластического изгиба труб дает полное и правильное представление о процессе, его возможностях и особенностях.

Механизм деформации в условиях изгиба изучен недостаточно, что не позволяет в полной мере раскрыть возможности процесса и способы управления им. Не исследована возможность предотвращения потери устойчивости стенки трубы в сжатой зоне за счет сокращения протяженности нагретой зоны при равномерном распределении температуры по сечению трубы. Последнее обстоятельство имеет решающее значение при гибке труб из малопластичных материалов, для которых ступенчатый нагрев недопустим, так как недогрев материала вследствие подстуживания сжатой зоны приводит к необратимым изменениям его структуры и нарушению целостности при больших степенях деформации.

Успехи зарубежных В. Прагера [91], Э. Томсена [113] и отечественных ученых и исследователей A.A. Ильюшина [38, 39], Г.А. Смирнова-Аляева

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Корнилов, Виталий Александрович, 2013 год

Список литературы

1. Аверкиев Ю.А. Технология холодной штамповки. / Аверки-ев А.Ю. // М.: Машиностроение. 1989. 304с.

2. Алексеев Ю.Н. Вопросы пластического течения металлов. // Издательство Харьковского авиационного института. 1958. 188с.

3. Алексеев Ю.Н. Кинематика процесса пластического изгиба. Основы теории обработки металлов: СБ. Т 2. / Лимберг Э.А., Щербина В.А., Стрелецкий Б.А. // Харьковский авиационный институт. Харьков. 1975. С 84-87.

4. Алексеев Ю.Н. Определение работы изгиба трубчатой заготовки. Основы теории обработки металлов: СБ. Т 2. / Лимберг Э.А., Щербина В.А., Стрелецкий Б.А. // Харьковский авиационный институт. Харьков. 1975. С 6467.

5. Альбов И.Н. Гнутье труб с местным зональным нагревом. / Гальперин А.И. // Строительные машины, механизмы, и оборудование в газовой промышленности (ВНИИЭГАЗПРОМ). 1969. 64с.

6. Анонов Е.А. Гидромеханическая штамповка трубных заготовок в крутоизогнутые изделия. / Матвеев A.C. // Кузнечно-штамповочное производство №8. 1988. С 24-27.

7. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. // М. Наука. 1965. 856с.

8. Берлет Ю.Н. Влияние касательных напряжений на формирование угловой зоны при стесненном изгибе. / Макаровцев В.А., Филимонов В.Н., Филимонов C.B. // Механика деформируемых сред в технологических процессах. Иркутск: ИрГТУ. 2000. С. 63-67.

9. Бгшобан Б. С. Об изгибающем моменте и остаточной кривизне при пластическом изгибе труб. // Кузнечно-штамповочное производство № 8. 1965. С 18-21.

10. Богданов Б.К. Устройство для гибки труб. / Корытко А.Г., Бут-ченко Е.П. // Патент РФ на изобретение № 2353455. B21D7/02. 2009.

91

11. Брауде В.И. Трубогибочный станок. / Гринберг В.М. // Патент РФ на изобретение № 2088358. B21D9/05. 1996.

12. Вдовин С.И. Упругопластический изгиб тонкого листа поперечной силой / Семин C.B. // Кузнечно-штамповочное производство. 1995. №11. С. 5-7.

13. Вдовин С.И. Прогрессивные технологические процессы гибки листовых заготовок / Голенков Д.В., Жердов В.А., Семин C.B. // Кузнечно-штамповочное производство. 1998. № 1. С. 19-21.

14. Вдовин С.И. Устройство для гибки труб. / Артюхов A.A. // Патент РФ на изобретение № 2406585. B21D7/02. 2010.

15. Головин Г.Ф. Технология термической обработки металлов с применением индукционного нагрева. - 4-е изд., перераб. и доп. / Зимин Н.В. // JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние. 1979. 120с. (Библиотечка высокочастотника-термиста, выпуск 3).

16. Горбунов М.Н. Штамповка деталей из трубчатых заготовок. // М.: Машиностроение. 1960. 190с.

17. Горбунов М.Н. Технология заготовительных штамповочных работ в производстве летательных аппаратов. // М.: Машиностроение. 1970. 351с.

18. Горбунов М.Н. Технология заготовительных штамповочных работ в производстве самолетов. // М.: Машиностроение. 1981. 224с.

19. Громова А.Н. Изготовление деталей из листов и профилей в серийном производстве. / Завьялова Е.И., Коробов Е.К. // М.: Оборонгиз. 1960. 344с.

20. Громова А.Н. Бесштамповое изготовление деталей из листов, профилей и труб. / Попова E.H., Сизов Е.С. // М.: ЦНИИМАШ. 1962. 91с.

21. Давыдов В.И. Изделия из тонкостенных профилей. // Машгаз, Москва, 1957г. 187с.

22. Давыдов В.И. Определение методом дислокаций формы очага

деформаций при гибке на валковых гибочных машинах. / Давыдов О.В.,

92

Ющенко Б.И. // Прогрессивная технология и оборудование для листовой штамповки и гибки/Под редакцией Новикова Е.М., Лапскера Р.Д., Мельника Е.А. Воронеж. ЭНИКМАШ. 1981. С 105-114.

23. Давыдов В.И. Определение допускаемой величины интенсивности изменения кривизны заготовки при гибке на валковых гибочных машинах. / Давыдов О.В. // Прогрессивная технология и оборудование для листовой штамповки и гибки (Под редакцией Новикова Е.М., Лапскера Р.Д., Мельника Е.А.) Воронеж. ЭНИКМАШ. 1981. С 105-114.

24. Джибилов A.C. Способ гибки труб. / Будник А.П. // Патент РФ на изобретение № 2245206. кл. В21Д9/01. 2005.

25. Дмитриев A.M. Аппроксимация кривых упрочнения металлов. / Воронцов А.Л. // КШП. ОМД. 2002. № 6. С 16-21.

26. Егоров В. С. Предельные возможности формообразования крутоизогнутых патрубков проталкиванием. / Давыдов А.Ю., Танеев М.В. // Куз-нечно-штамповочное производство. 1999. №3. С 21-23.

27. Ершов В.И. Формообразование патрубков из труб изгибом вталкиванием в фильер с внутренним давлением. // Кузнечно-штамповочное производство. №7. 1979. С 23-25.

28. Ершов В. И. Деформированное состояние трубной заготовки при изготовлении патрубков сдвигом. / Арзамасцев Л.И. // Кузнечно-штамповочное производство. №9. 1988. С 15-16.

29. Ершов В. И. Исследование процессов формообразования пластическим изгибом с подсечкой деталей из прессованных и сварных профилей титановых сплавов. // М.: НИАТ. 1974. 52с. (Труды НИАТ, вып. 343)

30. Закиров И.М. Параметры процесса гибки листовых и профильных деталей на машине с эластичным покрытием валка. / Лапидус Ю.М. // Изв. вузов. Авиац. техн. 1979. С 28-34.

31. Закиров И.М. Гибка на валках с эластичным покрытием (Под общей редакцией Лысова М.И.) / Лапидус Ю.М. // М.: Машиностроение. 1985. 144с.

32. Зальцман JI.H. Автоматизация гибки труб стационарных трубопроводов. / Пазюк Е.И. // Энергомашиностроение №2. 1961.

33. Зимин Н.В. Исследование причин разрушения индукторов в напряжённых условиях работы. // Индукционный нагрев. № 4. 2008.

34. Ибрагимов Н.Г. Устройство для гибки металлической трубы / Швецов М.В., Талыпов Ш.М. и др. // Патент РФ на изобретение № 2486983. B21D7/024. 2013.

35. Ибрагимов Н.Г. Способ гибки металлической трубы / Швецов М.В., Талыпов Ш.М. и др. // Патент РФ на изобретение № 2486982. B21D7/024. 2013.

36. Иевлев Е.М. Расчёт тепловой нагрузки индукторов для поверхностной закалки деталей одновременным способом // Индукционный нагрев. № 1. 2010.

37. Ивлев Д.Д. Предельное состояние деформированных тел и горных пород / Максимова Л.А., Непершин Р.И. // М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. 832с.

38. Ильюшин A.A. Пластичность. Т 1. // Физматлит. 2003.

39. Ильюшин A.A. Пластичность. Т 2. // Физматлит. 2004.

40. Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью. // М.: Машиностроение. 1967. 368с.

41. Капоруссо А. Трубогибочная машина, имеющая улучшенную передачу движения на гибочный штамп // Патент РФ на изобретение № 2431534. B32D7/02. 2011.

42. Каргин В. Р. Анализ безоправочного волочения тонкостенных труб с противонатяжением // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени С. П. Королева. 2003. № 1. С. 82-85.

43. Козлов A.B. Компьютерное моделирование процесса гибки труб с раскатыванием. / Шеркунов В.Г. // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. № 2-2. 2009. С. 90-94.

44. Козлов A.B. Оценка натягов и усилий при гибке труб с раскатыванием / Хилькевич Я.М. // Вестник ЮУрГУ. Сер. Машиностроение. № 5 (34). 2005.

45. Козлов A.B. Опыт гибки тонкостенных труб в холодном состоянии / Шеркунов В.Г., Хилькевич Я.М. // Технология машиностроения. № 10. 2008.

46. Колганов И.М. Применение модели пластического формоизменения / Филимонов В.И., Филимонов C.B. // Авиационная промышленность. 1996. №3—4. С. 26-30.

47. Колганов И.М. Процессы стесненного изгиба при различных методах формообразования // Ульяновск: УлГТУ. 2001. 108с.

48. Колесников В.П. Штамповка пластичных высокопрочных титановых сплавов. / Кренделеев J1.A. // «Оборонная техника» №3. 1966.

49. Колявкин Б. М. Технология гибки труб и профилей с зональным индукционным нагревом / Никитин И. Б. // Технология., организация и механизация кузнечно-прессового и заготовительного производства (НИИИНФОРМТЯЖМАШ). № 4. 1974.

50. Комаишко С.Г. Способ изготовления элемента криволинейной формы, содержащего внутреннюю и наружную трубы, установленные коак-сиально относительно друг друга / Комаишко А.Г., Кулик Г.Н. и др. // Патент РФ на изобретение № 2355496. B21D9/05. 2009.

51. Комаров А.Д. Штамповка деталей из прессованных профилей полиуретаном. / Тюхтин П.С., Шалавин Е.Е. // Авиационная промышленность. №9. 1984. С 3-5.

52. Кондратенко В.Г. Перспективные направления развития штамповки гидроформовкой. // Технология металлов. №3. 2002. С 6-11.

53. Кондратенко В.Г. Проблема локальной потери устойчивости трубчатой заготовки в операциях гидроформовки. / Соловьев М.В. // Технологии металлов. №6. 2001. С 8-10.

54. Кондратенко В.Г. Перспективные направления развития штамповки гидроформовкой. // Технология металлов №3. 2002. С 6-11.

55. Кондратенко В.Г. Проблема локальной потери устойчивости трубчатой заготовки в операциях гидроформовки. / Соловьев М.В. // Технология металлов №6. 2001. С 8-10.

56. Корнилов В.А. Универсальный трубогибочный станок для изготовления трубных изделий многоколенной пространственной формы / Котов А.Н., Кривенко Г.Г., Вайцехович С.М., Шубин И.В., Долгополов М.И. // Заготовительные производства машиностроения. 2011. №12. С. 32-36.

57. Корнилов В.А. Использование систем сквозного автоматизированного проектирования для изготовления трубопроводов сложной пространственной формы изделий РКТ // сборник статей ИПК «Машприбор» конференции «Новые материалы и технологии в ракетно-космической и авиационной технике». Часть 1. 2010. С. 9-10.

58. Корнилов В.А. Спирально-профильные трубы: преимущества и перспективы применения в теплообменных аппаратах / Вайцехович С.М., Кривенко Г.Г. // Технология машиностроения. 2011. №12. С. 31-37.

59. Корнилов В.А. Изгиб трубы проталкиванием на роликовой машине. / Непершин Р.И. // Вестник Станкина. 2012. №4 С.18-26.

60. Корнилов В.А. Моделирование упруго-пластического изгиба трубы на роликовой машине / Непершин Р.И. // Сборник трудов Международной конференции «Актуальные проблемы прикладной математики, информатики и механики». 2012. Часть 1. С. 210-216.

61. Корнилов В.А. Устройство для гибки труб / Котов А.Н., Кривенко Г.Г., Красуля A.A. и др. // Патент РФ на изобретение № 2434703. B21D9/05. 2011.

62. Корнилов В.А. Способ гибки труб и станок для осуществления способа / Вайцехович С.М., Кривенко Г.Г., Шубин И.В. и др. // Патент РФ на изобретение №2422229. B21D9/05. 2011.

63. Корнилов В. А. Зажимное устройство / Вайцехович С.М., Кривен-ко Г.Г., Пашинов A.A. и др. // Патент РФ на полезную модель № 106313. F16B2/02. 2011.

64. Корнилов В. А. Зажимное устройство / Котов А.Н., Ухмылин И.В., Короткое А.Н. и др. // Патент РФ на полезную модель № 128265. F16B2/00. 2013.

65. Короткое В.А. Способ гибки тонкостенных труб и устройство для его осуществления / Панкратов A.B., Прейс В.В. // Патент РФ на изобретение № 2354478. B21D9/05. 2009.

66. Лукашкин Н.Д. Определение величины утонения полосового металла в зависимости от его толщины / Кохан JI.C., Морозов Ю.А. // VI Международный Конгресс «Кузнец-2002». М.: МГВМИ. 2002. вып. 2. С. 14-16.

67. Лукьянов В.П. Освоение технологии и специализированной оснастки для гидромеханической штамповки велосипедных деталей из трубных заготовок. / Ключков В.В., Шатсев В.П., Алкин Г.И. // Кузнечно-штамповочное производство. №3. 1978. С 23-24.

68. Луций П.К. Индукторы для нагрева труб в процессе гибки. // Химическое и нефтяное машиностроение №9. 1966.

69. Лысое М.И. Теория процессов изготовления деталей методами гибки. // Машиностроение. Москва. 1966.

70. Лютостанский В. В. Гибка труб на станках с воздушным охлаждением / Тришанович Е. И. // Технология судостроения. 1985. № 6.

71. Макаров К.А. Пластический изгиб листа с растяжением. / Меркулов В.И. // КШП. 1999. №1.

72. Маргулис Г. Я. Гнутье труб из нержавеющей стали на станке с нагревом ТВЧ. // Монтажные и специальные работы в строительстве. Т 2. 1966.

73. Матвеев А.Д. Пластическое деформирование трубных заготовок гидростатическим давлением. // Кузнечно-штамповочное производство №8. 1961г. С 1-5.

74. Машиностроение. Энциклопедия. Т 3-2. Технологии заготовительных производств. // Машиностроение. Москва. 1996. 736с.

75. Машиностроение. Энциклопедия. Т 3-3. Технология изготовления деталей машин. // Машиностроение. Москва. 2006. 840с.

76. Мосин Ф.В. Технология изготовления деталей из труб. // М.: Машиностроение. 1969. 171с.

77. Мосин Ф.В. Механизация в трубогибочном производстве. // Л.: ЛДНТП. 1958г. 76с.

78. Мошнин E.H. Гибка и правка на ротационных машинах. // Машиностроение. М. 1967. 272с.

79. Мошнин E.H. Гибочные и правильные машины. // М.: Машиностроение. 1956г. 252с.

80. Мошнин E.H. Исследование пластического изгиба. // ЦНИИТ-МАШ. Книга 62. 1954.

81. Мошнин E.H. Определение технологических параметров гибки труб. // Вестник машиностроения №10, 1955.

82. Мошнин E.H. Расчет гибочных и правильных ротационных машин. // Технология производства и прочность летательных аппаратов и двигателей. Казань. КАИ. 1979. С 87-93.

83. Непершин Р.И. Изгиб тонкой полосы круговым инструментом // Известия РАН. МТТ. 2007. № 4. С. 83-99.

84. Непершин Р.И. Формообразование тонкостенной цилиндрической оболочки на трехвалковой машине // Известия РАН. МТТ. 2011. № 4. С. 75-84.

85. Непершин Р.И. Проталкивание жесткопластической полосы через криволинейный канал матрицы // Известия РАН. МТТ. 2008. № 2. С. 161-176.

86. Непершин Р.И. Раздача тонкостенной трубы криволинейным жестким пуансоном. //Вестник Станкина. 2009. №11 С. 54-61.

87. Непершин Р.И. Моделирование осесимметричной вытяжки тонкостенной оболочки с плоским фланцем. // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 2008. № 6. С. 31-36.

88. Попов A.B. Основы теории листовой штамповки. // М.: Машиностроение. М. 1977. 278с.

89. Попов Е.А. Технология и автоматизация листовой штамповки. // Ковалев В.Г., Шубин И.Н. // М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2003. 480с.

90. Потапов И.Н. Теория и технология обработки металлов давлением.//М.: Машиностроение. 1980. 128с.

91. Прагер В. Проблемы теории пластичности. // М.: Физматлит, 1958. 136 с.

92. Ратникова А.И. Использование магнитных концентратов в индукционных нагревательных установках для гибки труб большого диаметра. / Шевченко В.Г., Червинский В.И. // Индукционный нагрев. № 13. 2010.

93. Ренне И.П. Деформация при пластическом изгибе. // Заводская лаборатория. Т 2. 1949.

94. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. // Л.: Машиностроение. 1979. 520с.

95. Рудман Л.И. Справочник конструктора штампов. Листовая штамповка. //М.: Машиностроение. 1988. 496с.

96. Рывкин A.A. Справочник по математике. / Рыбкин А.З., Хренов Л.С. // М.: Высшая школа. 1987. 480с.

97. Сервисен C.B. Справочник машиностроителя. // М.: Машиностроение. 1962. 628с.

98. Скоморовский Я.З. Расчет тонкостенных труб на устойчивость. // Строительство трубопроводов № 12. 1961.

99. Скоморохов ИВ. Способ гибки труб многоколенной пространственной формы на трубогибочных станках намоточного типа / Сосов Н.В. //

Патент РФ на изобретение № 2076009. кл. B21D9/05. 1997.

99

100. Смирнов В.Ф. Исследование овальности, раздутия и гофрообра-зования труб при гибке. // Авиационная техника № 2. 1962.

101. Слухог\кий А.Е. Индукторы. // М.: Машиностроение. 1965.

102. Слухоцкий А.Е. Индукторы для индукционного нагрева. / Рыс-кин С.Е. // Л. Энергия. 1974.

103. Смирнов-Аляев Г.А. Механические основы пластической обработки металлов. // М.: Машиностроение. 1968. 272с.

104. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическим деформациям.//Машгиз. 1949.

105. Сорокко Я.А. О гибке труб на станках с дорном. // Судостроение №6. 1950.

106. Сосов Н.В. Трубогибочный станок / Комарова Л.Г., Сосов H.H. // Патент РФ на изобретение № 2270733. B21D9/05. 2006.

107. Сторожев М.В. Теория обработки металлов давлением. / Попов Е.А. // М.: Машиностроение. 1971. 421с.

108. Тавастшерна Р.И. Процесс изготовления крутоизогнутых отводов горячей протяжкой по рогообразному сердечнику // Кузнечно-штамповочное производство. 1968. С 18-22.

109. Терешников С.С. Машина для гибки труб // Патент РФ на полезную модель № 20267. кл. B21D7/00. 2001.

ПО. Тимошенко С.П. Сопротивление материалов. // М.: Наука. 1973. 480с.

111. Томленое А.Д. Механика процессов обработки металлов давлением. // М.: Машгиз. 1963. 253с.

112. Томленое АД. Теория пластического деформирования металлов. // М.: Металлургия. 1972. 408с.

113. Томсен Э. Механика пластических деформаций при обработке металлов (Под ред. Унисова Е.П.) // Янг Ч., Кобаяши Ч. М.: Машиностроение. 1969. 603с.

114. Унксов Е.П. Теория пластических деформаций металлов. / Овчинников А.Г. // М.: Машиностроение. 1983. 596с.

115. Унксов Е.П. Инженерные методы расчета усилий при обработке металлов давлением. // М.: Машгиз. 1955.

116. Филимонов В.И. Автоматизированная линия изготовления Сообразного профиля методом стесненного изгиба / Марковцев В.А. // Вестник Ул-ГТУ. Машиностроение. Строительство. 1998. № 2. С. 50-55.

117. Филимонов С.В. Деформационные характеристики подгибаемых полок и оптимизация углов подгибки при профилировании / Берлет Ю.Н., Марковцев В.А., Филимонов В.И. // КШП. 2002. №6. С. 8-16.

118. Филимонов С.В. Метод, расчеты и технология интенсивного деформирования в роликах гнутых профилей типовой номенклатуры // Ульяновск: УлГТУ. 2004. 246 с.

119. Фогель A.A. Промышленное применение токов высокой частоты. // М.: Машиностроение. 1965.

120. Фролов С.П. Транзисторные преобразователи частоты - взгляд изнутри / Самсонов H.A., Плешков Ю.М., Матвеев Ю.В. // Индукционный нагрев. 2010. №2(12).

121. Царенко В.И. Устройство для гибки и зажима труб // Патент РФ на изобретение № 2343803. B21D9/05. 1995.

122. Червинский В.И. Непрерывная гибка труб с индукционным нагревом. / Никитин В.А. //Индукционный нагрев. 2008. №5.

123. Чудин В.Н. Изгиб с растяжением элементов корпусных конструкций. // КШП. ОМД. 2001. № 6.

124. Шнейдерг A.M. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния при гибке крутоизогнутых патрубков и оценка пластичности материала / Михайленко Ф.П. // Кузнечно-штамповочное производство №2. 2003. С 17-25.

125. Шофман Л.А. Основы расчета процессов штамповки и прессования. // М.: Машиностроение. 1961. 340с.

101

126. Щанов B.K. Устройство для двухсторонней гибки труб в двух плоскостях. / Репин А.И. // Патент РФ на изобретение № 2292974. B21D7/024. 2007.

127. Johnson W. The compression of crossed layers of thin tubes // Int J. Mech. Sei. 1977. Vol 19. № 7. P. 423 - 437.

128. Karman Th. Uber den Mechanismus des Widerstandes, den ein bewegter Korper in einer. Flüssigkeit erfart. 1. Teil. // Nachr. Ges. Wiss. Gottingen. Math.- Phys. Kl. 1911. p. 509-517.Reprinted in: Collected works of Theodore von Karman (Butterworth. London. 1956). V. 1. p. 324-330.

129. Oehler G. Biegen unter Pressen Abkantpressen, Abkantmaschinen, Wolzen. Rundbiegemaschinen und profilwalzmaschinen. // München. Carl Hanser Verlag. 1963.

130. Sowerby R. The diametral compression of circular rings by "point" loads / Johnson W., Samanta S.K. // Int. J. Mech. Sei. 1968. Vol. 10, N 5. P. 369383.

131. Thomas S.G Large deformations under transverse loading / Reid S.R., Johnson W. // I: An experimental survey of the bending of simply supported tubes under a central load Int. J. Mech. Sei. 1976. Vol. 18. N 6. P. 325-333.

132. Watson A.R. Large deformations under transverse loading - 3 / Reid S.R., Johnson W. // Further experiments of the bending of simply supported tubes Int. J. Mech. Sei. 1976. Vol. 18, N 9-10. P. 501-502.

Приложение 1. Патент на изобретение № 2422229 «Способ гибки труб и станок для осуществления способа», полученный 27.06.2011 года

Шй'ШЗкЦ&Ш ФВДЙРЫРШ

И\ИЗОБРЕТЕНИЕ

№ 2422229

СПОСОБ ГИБКИ ТРУБ И СТАНОК ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА

Натентообладатель(ли): Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "ТЕХНОМАШ" (Яи)

Автор(ы): см. на обороте

Заявка №2010104554

Приоритет изобретения 11 февраля 2010 г.

Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27 июня 2011 г. Срок действия патента истекает 11 февраля 2030 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной

собственности, патентам и товарным знакам

Б.Ч. Симонов

й

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(19)

ПИ

(1 'I

C1

(51) МПК

B21D 7/02 (2( И >М) I j

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

^' ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

£21X2:) Заявка- 2010104554/02, 11.02.2010

Дата начала отсчета срока действия патента-11.02.2010

Ирисрчтены)

),::-» Дата подачи заявки: 11.02.2010

(■<5» Опубликовано- 27.06.2011 Бюл. X» 18

«£iJ"i Список локу.мешов. цитированных в отчете о -.тлсх- RU 2076009 С1,27.03.1997. RU 20267 Ш. 27.10.2001. SU 1708471 AI, 30.01.1992. FR 2321345 А, 22.04.1977.

Ajrpec us переписки:

127018, Москва, 3-й пр-д Марьиной рощи, 40, ФГУП "НПО "ТЕХНОМАШ", отд.701, А.В.Корнилову

|72> Автор(Ы):

Вайцехович Сергей Михайлович ^Ц). Корнилов Виталий Александрович ((Ш), Кривенко Георгий Георгиевич (Ии). Шубин Игорь Владимирович (ЙЧ). Богайчук Владислав Станиславович (ЯЦ), Степанов Леонид Сергеевич (Ии). Войцехович Дмитрий Сергеевич ДОи). Смирнов Анатолий Николаевич (RU), Литвинчук Андрей Юрьевич ОШ)

(73) Пагентообладателыи):

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение ТЕХНОМАШ" (ИЦ)

(.Щ СПОСОБ ГИБКИ ТРУБ И СТАНОК ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА

(57) Формула изобретения

!. Способ многоколенной пространственной гибки труб, включающий проталкивание трубной заготовки через гибочный элемент гибочной головки до • пора, фиксацию и гибку колена, последующее выдвижение трубной заготовки из гибочного элемента на заданную величину и гибку следующего колена, отличающийся тем. что гибку колена трубной заготовки осущест вляют ее осевым перемещением с одновременным поворотом гибочного элемента гибочной головки из исходного положения на угол, обеспечивающий заданный радиус гиба трубной заготовки, последующий поворот гибочного элемента в исходное положение, перед гибкой следующего колена осуществляют поворот гибочного элемента гибочной головки в заданную плоскость гиба.

2. Станок для многоколенной пространственной гибки труб, содержащий станину, на которой размещены упорное устройство и устройство осевой подачи трубной заготовки, а также гибочная головка с гибочным элементом, отличающийся !ем, чго устройст во осевой нодачи трубной заготовки расположено между упорным устройством и гибочной головкой и оснашено механизмом фиксации трубной заготовки, гибочная головка выполнена в виде планшайбы с приводом ее поворота, в планшайбе для проталкивания трубной за 1 оговки установлена труба с утолщением сферической формы на конце, а гибочный хтемент выполнен в виде обоймы с

Л С

м

А

к>

К) к> К) (О

О

Crp . 1

выполнена в виде сферы, образующей со сферическои нонсрмюсчыо грубы сферический шарнир причем июочный "шемеш оснащен приводом его поворот на сферической поверхности трубы, выполненным в виде шарнирно чешновленныч па планшайбе гидроии шндров. шюки которых шарнирио соединены с I ибочным ыемешом

О

о см см см см -э-см

э о;

Стр.: -

Приложение 2. Патент на изобретение № 2434703 «Устройство для гибки труб», полученный 27.11.2011 года

й й

ЙГ й

й т й й

й Й Й т

й

АТЕНТ

II \ II Н>Ы>1 I НИИ

№ 2434703

УСТРОЙСТВО для I ИКК'И ТРУЬ

11,11. м кик'). 1.цап и.( III > ФЕДЕРА.1МЮЕ ¡'ОС УДАРСТКЕННОЕ 5 НИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ IIIУЧНО-ПРОНЗВОДСТВЕШЮЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ТЕХНОМАШ" <К1)

Антоны) с.»», на обороте

. (аника №2010135793

При1>ри1с1 иптрекишЗП <1Н1ус1а 2010 |.

. (арсгипрнроьшю н I < м у.ы|н гм ином р< чт|и

и.кг< иии Р|ихш|| кои ф| .крапин 27ноября 2011

С рок Д1'ппвия и.тим ш иш! 30 йН1ЛЧ'|а 2(130 I.

Руководите 1ъ Феде{ш.чьной < щ*би пчинпи исктуплыюй собстненнт ти, патентам и топорным шакач

1)11 ( нмишш

и й й £ V/

Ш й Й Ю й й й й Й й й й гй й й й й й й Й й й й й й Й й й Ч?>

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ки

(И)

2 434 703<п> С1

С?!?-мпк

В2Ю 9Ю5 (1006 аь В21Р 7/02 <2006 ПЬ

| ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖНА

I ПО М ГТЕЛДЕКТУАЛЫ ЮЙ СОБСТВЕННОСТИ. | ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

' < «»ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

¡2Щ22) Заявка. 2010135793/02. 30.08.2010

<24} Дата начала огсчег а срока действия пакт л 30.ftS.2010

Приоритетны):

С2> Дата подачи чачпкн 30 08.2010

г-45) Опуадиковано: 27.11.2011 Бюя. 33

<У>! Список документов. цитированных в отчете о жюсксКи 20267 Ш, 27.10.2001 51) 1152684 А1. 30 »$.1985 5и 511126 А, 25 04.1976 Ки 2138353 С1,27.09.1999. ВЕ 3340629 А. 28.05.1980. Ов 3996767 А, 14.12.1976

Адреса'!* переписки:

127018, Москва, 3-й пр-д Марьиной рощи, 40, ФИЛ! "НЛО "ТЕХНОМАШ". отд.701. А.В. Корнилову

'72* Авгорш)

Котов Александр Николаевич (1Ш). Кривенко Георгий Георгиевич (ГШ). ВаЯцеховкч Сергей Михайлович (ЯЩ Корнилов Виталий Александрович (1Щ). Кондауров Антон Евгеньевич (ВЦ), Войцсхович Дмитрий Сергеевич (1Ш). Красуая Андрей Анатольевич (ИИ), К ужель Артемий Сергеевич (1Ш), Шнткнл Глеб Борисович ОШ)

73 С

го

С3> Пате!ггооблзд-1тел(.гт.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ -ТЕХНОМАШ" (Яи) ^

СО

С*>

СМ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБКИ ТРУБ

(57) Формула изобретения

1.Устройство для гибки труб, содержащее корпус, в котором установлен гибочный зземент, отличающееся тем. чго оно оспа шеи о закрепленным в корпусе валом, выполненным со сквозным осевым отверстием, планшайбой, установленной в расточке корпуса и смонтированной на упомянутом валу с возможностью поворота посредством привода, коромыслом, установленным с возможностью поворота посредством привода иа планшайбе, на котором установлен гибочный элемент, закрепленной а сквозном осевом отверстии вала направляющей втулкой, предназначенной для про.чола подлежащей гибке трубы, опорным и прижимными роанками. установленными на горце планшайбы с образованием ими р> чья. сооеного с упомяну-!ой направляющей втулкой.

2. Устройству для (ибки труб по п. 1. отличающееся тем, что привод полорота планшайбы выполнен в виде червячного механизма, червячное колесо которого закреплено на планшайбе, а червяк имеет возможность соединения с двигателем привода.

3. Устройство для гибки труб но н. 1. отличающееся тем, что привод поворота коромысла выполнен в виде штока, шарнирно соединенного с коромыслом и установленного с возможностью перемещения в цилиндре, шарнирно закрепленном на планшайбе.

направляющая агулка выполнена со сквозными радиальными отверстиями, н коюры установлены шарики

5. Устройство для гибки ф\6 по п.2 ооичлюшееся гем. чго гибочный злемен ■ установлен на коромысле с возможностью наегросчиою перемещения.

о

со о г-тГ со

см

13

ос

Приложение 3. Патент на полезную модель № 106313 «Зажимное устройство», полученный 31.03.2011 года

ТРШтЙСЖАШ ФЗД1РАЩЖШ

й & 8Я &

к

НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

№ 106313

ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО

Натентообладатель(ли): Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "ТЕХНОМАШ" (Яи)

Автор(ы): см. на обороте

Заявка №2011112044

Приоритет полезной модели 31 марта 2011 Г.

Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10 июля 2011 г. Срок действия патента истекает 31 марта 2021 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам

Б.Ч. Симонов

РОСС Н1КкЛЯ<Р*Ди»А11ИЯ

"" RU

¡5' Milk

1 /08 2/fí?

1313

h

ф] Д! РЛЛЫ1ЛЯ СЛУЖЬЛ ПО МН1ЬДЛРКЧ УАЛЬНОЙ СОЬСТВкШЮСТИ, ПАИ ИТ \М И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

М2) ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ ОПИСАНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ

Ш)!72иая ла 2011112044/11 31 03 2011 ?

i2J> Дата на гача ончеггасрока дешл вич п^гапга 31 05 2011

Ирио} нт<л(> ij

«22) Дл ra но шчп заявки 31 03 2011

f От очикозаио 10 07 2011 Ьют Л» 19

Vipet fi парижски

Î27018 Москва, 3-й rip-ч Марьиной Роши, 40 Ф1УП НПО ТРХНОМАШ" ОТЛ 701, Л В Корнилову

(?2*i А птор(ы

Вайасчович Сергей Михайлович (RU) Ьфрсчснно Геннадий Петрович (RU) Корнилов Виталий Александрович (RU) Кривснко Георгий 1 еоргисвич (RU), Пашинов А 1сксяндр Ana го о.свич (RU)

(7 ^ 1 !атлюоблллате.1о(и)

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно производственное объединение Ч FXHOMAUl (RU)

р4 Í ЗАЖИМ HOL УСТРОЙС1 ВО

(Я7) Формч ia шшезной модели

1 Зажимное устройство, содержащее зажимные злементы, обойму имеющую ¿эгможноиь перемещения относите шю зажимных элементов и охватывающую чажимяые > 1смеигы, отличающееся тем, что мжимные э темешы выполнены в виде рычагов с зажимными £\бками устаноп lemibix па оси с возможностью поворота, ао^чел* на ¡ажимиых элементах имеются выборки образующие направляющий паз, ьхрез -и горый пропущен поволок, закрепленный в обоиче

2 Зажимное усгройство по п 1, от шчающееся гем что оно осиашено прижимом, гь»~отченным в виде зафиксированной в обойме втулки с вну ípeHiicíi резьбой в яогорую ввинчен прижимной этсмент, имеющий возможность контакта с одним из -хамапыл пемеишв

73 С

о сп со

—V

о»

Приложение 4. Патент на полезную модель № 128265 «Зажимное устройство», полученный 20.05.2013 года

Р©ОТЖ1<0ЖАЖ ФВДИРАЗЩЖШ

ШАТЕШТ

НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

№ 128265

ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО

>ЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙ^С

й й й й Й Й й й й Й й й Й й Й Й Й й й й й й й й й й й й й й й й й й й й й й й й й й й й й

Й Й й Й

ййййй

ЙЙЙЙЙ

П атентообладател ь( л и): Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Техномаш" (Ни)

Автор(ы): см. на обороте

Заявка №2012156548

Приоритет полезной модели 26 декабря 2012 г.

Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 20 мая 2013 г. Срок действия патента истекает 26 декабря 2022 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

Б.П. Симонов

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(19)

(in

,'é

-(13)

(.SI) M ПК

F16B 2/00 (2006 01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

2) ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ ОПИСАНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ

1)(22) Заявка 2012156548/12, 26.12.2012

4) Дата начала отсчета срока действия пагепта: 26.12 2012

риоритет(ы)

2) Дата подачи заявки 26.12.2012

5) Опубликовано 20.05.2013 Бюл. Ks 14

дрес для переписки.

127018, Москва, 3-й пр-д Марьиной Рощи, 40, ФГУП "НПО "Техномаш", отд. 701, A.B. Корнилову

(72) Автор(ы).

Котов Александр Николаевич (ГШ), Корнилов Виталий Александрович (1Ш). Долгополов Михаил Игоревич (Яи), Гордиенко Илья Сергеевич (ЯЦ), Короткой Анатолий Николаевич ()ЕШ), Ухмылин Игорь Владимирович (1<и), Шубин Игорь Владимирович (1Ш)

(73) Пагенгообладатель(и)-Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Техномаш" (Яи)

73 С

ю 00 го о>

СП

4) ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО

(57) Формула полезной модели Зажимное устройство, содержащее зажимные элементы, выполненные в виде лчагов с зажимными накладками, а также механизм их зажима-разжима, слючающий цилиндр со штоком, отличающееся тем, что рычаги выполнены ¡уплечими, на одном плече каждого из рычагов закреплены зажимные накладки, а I другом выполнены пазы, в которых размещены установленные на осях втулки, а зханизм зажима-разжима содержит закрепленные на штоке клин и зацеп С-образной эрмы, причем клин имеет возможность взаимодействия с втулками при зажиме лчагов, а зацеп - при их разжиме.

Стр 1

Приложение 5. Акт внедрения результатов диссертационной работы

УТВЕРЖДАЮ

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

//• А.В. Бараев

« Ш> ..... /Щ 2013 г.

р|ш Ж) \Щ Ш Тешмаш" Ш

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов диссертационной работы Корнилова Виталия Александровича

Настоящий акт составлен о том, что результаты диссертационной работы Корнилова Виталия Александровича «Совершенствование технологии многоколенной пространственной гибки проталкиванием на роликовой машине», представляемой на соискание ученой степени кандидата технических наук, внедрены и использованы на универсальном трубогибочном станке модели СТОПН-80 и трубогибочном станке с узкозональным индукционным нагревом модели СГИН-120, которые предназначены для многоколенной пространственной гибки деталей трубопроводов жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).

Научные результаты Корнилова В. А. актуальны, имеют большое практическое значение, позволяют автоматизировать процесс многоколенной пространственной гибки и отказаться от изготовления макета, эталонирования трубопроводов и изготовления шаблонов, чем снижают трудоемкость и количество брака. Указанный результат был достигнут за счет внедрения на трубогибочных станках разработанной в диссертационной работе математической модели процесса гибки труб методом проталкивания, зависимостей силовых характеристик оборудования от технологических

параметров гибки трубопроводов, зависимости формы трубы и пружинения от параметров проталкивания, метода узкозонального индукционного нагрева труб при гибке тонкостенных трубопроводов из труднодеформируемых малопластичных материалов.

Использование результатов диссертационной работы позволило повысить точность гибки трубопроводов ЖРД на 8,3% на трубогибочном станке СТОПН-80 и на 6,9% на станке СГИН-120. Запатентованные изобретения, разработанные в ходе исследования, были внедрены и внедряются на трубогибочных станках моделей СТ01Ш-80 и СГИН-120 и позволяют улучшить работу данного оборудования и повысить качество получаемой продукции.

И.о. главного конструктора, начальника НИОКР-^^^^^А^Н. Короткое

Приложение 6. Акт об изготовлении трубогибочного станка модели СТОПН-8О

УТВЕРЖДАЮ

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

г-](• -У-— А.В. Бараев

Акт об изготовлении

трубогибочного станка модели СТОПН-80

Настоящий акт составлен о том, что на предприятии ФГУП «НПО «Техномаш» был изготовлен универсальный трубогибочный станок модели СТ01Ш-80 для изготовления деталей многоколенной пространственной формы трубопроводов жидкостных ракетных двигателей.

Данный станок предназначен для многоколенной пространственной гибки трубопроводов методами намотки, обкатки и проталкивания.

И.о. главного конструктора, начальника НИОКР-

Приложение 7. Акт об изготовлении трубогибочного станка модели СГИН-120

УТВЕРЖДАЮ

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

A.B. Бараев

013 г.

Акт об изготовлении

трубогибочного станка модели СГИН-120

Настоящий акт составлен о том, что на предприятии ФГУП «НПО «Техномаш» был изготовлен трубогибочный станок с узкозональным индукционным нагревом модели СГИН-120 для изготовления деталей многоколенной пространственной формы трубопроводов жидкостных ракетных двигателей из труднодеформируемых малопластичных материалов.

Данный станок предназначен для многоколенной пространственной гибки трубопроводов из труднодеформируемых малопластичных материалов (06X15Н6МВФБ-Ш (ВНС-16), 03Х12Н10МТР-ВД (ВНС-25), 03Х12Н10ИТР (ЭП-810, ВМС-25), 12Х18Н10Т-ВД, 07Х16Н6 и др.) методом проталкивания с использованием гибочного ролика либо водила.

И.о. главного конструктора, начальника НИОКР

А.Н. Коротков

Приложение 8. Акт об изготовлении автоматизированного зажимного устройства

УТВЕРЖДАЮ

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

Акт об изготовлении

автоматизированного зажимного устройства

Настоящий акт составлен о том, что на предприятии ФГУП «НПО «Техномаш» было изготовлено зажимное устройство для автоматизированного зажима трубы при гибке трубопроводов сложной конфигурации с использованием узкозонального индукционного нагрева. Данное устройство внедрено на трубогибочном станке с узкозональным индукционным нагревом модели СГИН-120 и используется при изготовлении деталей многоколенной пространственной формы трубопроводов жидкостных ракетных двигателей из труднодеформируемых малопластичных материалов (06Х15Н6МВФБ-Ш (ВНС-16), 03Х12Н10МТР-ВД (ВНС-25), 03Х12Н10ИТР (ЭП-810, ВМС-25), 12Х18Н10Т-ВД, 07X16Н6 и др.) методом проталкивания с использованием водила.

И.о. главного конструктора, начальника НИОКГ

А.Н. Короткое