CC BY
22
Список литературы
1. А.Г. Братухин, Ю.Л. Иванов, Б.Н. Марьин. Современные технологии авиастроения. -М: Машиностроение, 1999. - 832 с.
2. ГОСТ 21495-76. Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения. - Введ. - 01.01.1977. - М.
3. И. М. Колганов, П. В. Дубровский, А. Н. Архипов. Технологичность авиационных конструкций :Учебное пособие /.Ульяновск: УлГТУ, 2003. - 148 с.
4. Абибов А.Л, Бирюков Н.М, Бойцов Н.М. Технология самолетостроения . - 2 изд. -М: Машиностроение, 1982. - 551 с.
5. Р.Х. Ахатов. Проектирование сборочных приспособлений, Электрон. ресурс. -Иркутск, 2008, 167 с.
Mantykova Marina Vyacheslavovna, student (e-mail: [email protected])
East - Siberian State University of Technology and Management, Ulan-Ude, Russia
Elaeva Natal'ya Konstantinovna, Cand. Tech. Sci., associate professor
East - Siberian State University of Technology and Management, Ulan-Ude, Russia
INFLUENCE OF DIMENSIONS OF ASSEMBLY DEVICE ON COMPENSATION CLEARANCE
Abstract. The article discusses the dependence of production errors depending on the overall dimensions of the assembly device. The sizes of compensation gap are determined, the calculated and actual errors are compared.
Keywords: assembly devices, gap, error, slipway, accuracy, installation, reference.
УДК 621.9.01
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НЕСУЩИХ РАМ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК ЗА СЧЕТ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ ЗАГОТОВОК Пологлазкова Людмила Анатольевна, аспирант (e-mail: [email protected]) Волков Дмитрий Иванович, д.т.н., профессор (e-mail: [email protected]) РГАТУ имени П.А. Соловьева, г.Рыбинск, РФ
В данной статье описаны несущие рамные металлоконструкции для газотурбинных установок, раскрываются существующие проблемы достижения точностных параметров обрабатываемых поверхностей и их влияние на последующую сборку. Проблемы газо-плазменной вырезки заготовок из толстолистового и профильного проката.
Ключевые слова: сварная конструкция, крупногабаритный сварной узел, плазменная резка, газо-плазменная резка.
Во всех конструкциях агрегатов и электростанций используются сварные рамы под установку двигателя и его систем обеспечения.
Требования к обработке рам зависят от устанавливаемых на них узлов (двигатель, компрессор и маслобак...), обеспечения взаимного расположе-
ния баз узлов и гарантии собираемости. Подобные рамы имеют большой вес (до 13 тонн), габариты (длиной до 13000 мм, шириной до 3600 мм, высотой до 1620 мм) и являются несущей конструкцией.
Рамы ГТЭС-2,5 и ГПА-4 отличаются по конструкции наибольшими габаритами 12840 х 3100 х880 (вес 10 000 кг) и 13000 х 3520 х 1624 (вес 13000 кг)[1].
Существующие проблемы для достижения точностных параметров обрабатываемых поверхностей:
1) Большие габариты и вес конструкции;
2) Сборочный узел является сварным каркасом, который подвергается последующей механической обработке;
3) В процессе изготовления формируются остаточные напряжения, приводящие к короблению конструкции рамы.
Вырезка элементов конструкции выполняется из толстолистового и профильного горячекатаного проката на плазменной установке МО 12001.25Рг0[2], на установке термической резки профильного проката Бюер 1202 БЕКС[3]. При таких способах вырезки в зоне реза происходит интенсивное термическое воздействие, которое приводит к деформациям заготовок, в большей или меньшей степени зависящих от марки металлопроката. Для изготовления несущих рам агрегатов используется горячекатаная сталь 09Г2С, которая в сравнении с низкоуглеродистой ст.3, более подвержена деформациям после вырезки (рис.1) и плохо поддаётся холодным способам рихтовки.
Рис.1 Деформированные заготовки на столе установки плазменной резки
МО 12001.25Рг0
Установки плазменной резки МО 12001.25Рг0[2] и термической резки профильного проката Бюер 1202 ВБКС[3] имеют автоматические режи-мы(программы), которые рекомендованы производителем и предполагается только вложение раскроя листа или программы (пути) резки профильного проката.
В составе назначаемых режимов и условий резки указывают рабочую плазмообразующую среду, рабочий ток, диаметр и длину сопла (вносится номер комплекта), расход рабочей среды, расстояние от рабочего торца плазмотрона до поверхности металла, а также рабочее напряжение дуги и скорость резки.
Ток I, напряжение и, тепловой к. п. д. п дуги, удельный вес у, толщина 5, энтальпия плавления Б разрезаемого металла, ширина реза Ь определяют скорость резки: W = 0,241Ип/уЬ5Б.[4]
Но указанные параметры установки рассчитаны и имеют отработанные режимы для металлопроката импортного производства и не смотря на похожий хим. состав металлопрокаты ведут себя при резке совершенно по-разному. Например, при запуске установок производители привозят свои заготовки металлопроката и демонстрирую соответствие паспортных характеристик на тестовых деталях и детали получаются с высококачественным резом как по шероховатости, так и по точности; но при вырезке деталей из 09Г2Сна установленных режимах по линии реза получаются участки с «недорезом» и детали больше деформируются. Поэтому руководствуясь теплофизикой процесса резания [5, 6] предлагается выполнить расчет необходимые режимы.
Уравнение теплопроводности
д=е*у*У*АТ, (1)
Процесс плазменной резки - это локальный нагрев изделия с концентрированным источником. При расчете тепловых процессов подобные источники идеализируют, т.е. в конкретном данном случае это идеальный непрерывно-действующий подвижный нормально-круговой источник [7, 8]
Рис.2 Схема резки
Согласно метода источников температура в любой точке тела х, у, ъ в любой момент времени т определяется формулой [8]
T( х,у,2,т) =
q
c • р • (4л • a •т)
• exp
г (-х-4)2 + (У-л)2 + (z
4 • a • t
, (2)
И применяя данный метод к схеме резки (рис.2)
т( , q л г Х л( Рг, М
T( х,у,^т) = ---X -;;-ехР
2•cрп •и ;=-п ^
с - удельная теплоемкость, и -скорость перемещения, q - плотность теплового потока, Л - коэффициент теплопроводности, а -коэффициент темперотуропроводности
Л
a =-,
c • у
и • (г • cos щ - х) + и • Rj 2 • a
(3)
Rj = (X - Г • COSЩi)2 + (2 - г • ^щ^2, (4)
- радиус вектор точки наблюдения;
- Л(Рл ■ Ри) коэффициент теплового насыщения для линейного источ-
1/,
ника тепла ( при установившемся процессе равен единице)
л • ■
щ='
2 • п
е- П ^ Ю,
где п -количество точек наблюдения и '
л^ ^
Р\ =
2 • а
Для снижения деформации вырезки заготовок может применяться два пути: 1) использование расчетных режимов резания, выполненных непосредственно для 09Г2С для соответствующих толщин и 2) способ предварительного нагрева металла в зоне реза. Но в условиях производства первое решение будет более производительно и экономически целесообразно, чем второе. Т.к. не требует дополнительных трудозатрат времени и изготовления какого- либо дополнительного оснащения.
Список литературы
1. Инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию станка для резки марки МО - 2008.- с.26 [ Текст ]
2. Руководство по эксплуатации и руководство оператора Автоматическая линия сверления и термической резки 1202 БЕКСГСЕРЗ.р.А. -2012.- с 120[ Текст ]
3. Звонцов И.Ф., Иванов К.М., Серебреницкий Проектирование и изготовление заготовок деталей общего и специального машиностроения [Текст].// Балт.гос.техн.ун-т.-СПб., 2015.-179 с.
4. Инженер по сварочным технологиям и оборудованию Кольченко В.А. ООО «АВТОГЕНМАШ» [электронный ресурс]. Режим доступа: //www.autogenmash.ru
5. Сипайлов В. А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности. [Текст].// Машиностроение.-Москва., 1978.-166 с.
6. Лыков А.В. Тепломассообмен. Справочник [Текст].// Энергия.-Москва., 1978.-478
с.
7. Резников А.Н. Теплофизика резания [Текст]. Машиностроение.- Москва, 1969.
8. Кархин В. А. Основы теплопередачи при сварке и пайке [Текст ]. Учебное пособие., - Сантк-Петербургский государственный политехнический университет.- 95 с.
Pologlazkova Lyudmila Anatolievna, postgraduate (e-mail: [email protected])
Federal State-Financed Educational Institution of High Education «P.A. SolovyovRybinsk State Aviation University», Rybinsk, RF
Volkov Dmitry Ivanovich, doctor of technical science. professor (e-mail: [email protected])
Federal State-Financed Educational Institution of High Education «P.A. SolovyovRybinsk State Aviation University», Rybinsk , RF
PROVINING ACCURACY PARAMETERS OF MACHINED SURFACES OF BEARING METAL CONSTRUCTIONS FOR GAS TURBINES AND CHANING THE METHOD OF SUBSEQUENT ASSEMBLY
Abstract.In this article described bearing metal constructions for gas turbines, revealed existing features of providing accuracy parameters of machined surfaces and their influence to subsequent assembly. Problems of gas plasma cutting of plates and section steel. Keywords: welded construction, bulky wheldment, long-length machining (treatment), plasma cutting, gas plasma cutting.
