Аннотация
Известно, что экспандирование является заключительной операцией на линиях производства труб большого диаметра (ТБД), оно применяется для исправления отклонений размеров и формы труб. Однако после экспандирования изделия часто имеют высокую неравномерность распределения напряжения-деформации по поперечным сечениям стенки, именно это может значительно снижать надежность, безопасность эксплуатации, а также ресурсы труб в суровых условиях. В настоящей работе проведена математическая связь степеней неравномерности напряжения-деформации с механическими свойствами материала труб (такими как модуль упругости, предел текучести, предел прочности и т.д.) и условием трения при экспандировании. На основе этой связи установлен метод математического моделирования на ЭВМ для оценки и классификации качества ТБД при механических свойствах материала и трении, считающихся случайными величинами в соответствии с заданными законами распределения. Результаты математического моделирования при изучении процесса экспандирования труб диаметром 1420 мм из стали класса прочности К60 показали, что при модуле упругости и пределе прочности, смещающихся в сторону больших величин, а пределе текучести, относительном удлинении после разрыва и коэффициенте трения – в сторону меньших значений, равномерность распределения напряжения-деформации, а также качество ТБД повышены. Приведена классификация партии входных материалов и выбора смазки при экспандировании для получения высокого качества трубной продукции.
Ключевые слова
Труба большого диаметра, экспандирование, неравномерность распределения, напряжение, деформация, математическое моделирвание, случайная величина.
1. Коликов А.П., Звонарев Д.Ю., Галимов М.Р. Оценка напряженно-деформированного состояния металла на основе математического моделирования при производстве труб большого диаметра // Известия вузов. Черная металлургия. 2017. Т. 60. № 9. С. 706-712.
2. Мазур И.И., Иванцов О.М. Безопасность трубопроводных систем. М.: ИЦ «ЕЛИМА», 2004. 1104 с.
3. Katsumi M., Kenji O. Steel Products for Energy Industries. JFE Technical Report. 2013. Vol. 43. No. 18. P. 1-11.
4. Звонарев Д.Ю. Совершенствование процессов подгибки кромок и шаговой формовки сварных труб большого диаметра для обеспечения высокой точности размеров и форм: дис. … канд. техн. наук. Челябинск: ЮУрГУ. 2015. 166 с.
5. Галкин В.В., Чебурков А.C., Пачурин Г.В. Оценка напряженно-деформированного состояния металла трубных заготовок, изготовленных пошаговой формовкой, методом математического моделирования // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 2. С. 114-115.
6. Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения: учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1969. 467 с.
7. Радкевич Я.М., Лактионов Б.И. Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость. Кн. 3. Взаимозаменяемость. Ч. 1. М.: МГГУ, 2000. 240 с.
8. Тимирязев В.А., Кутин А.А., Схиртладзе А.Г. Основы технологии машиностроения: учебник для вузов. М.: Изд-во МГТУ «Станкин», 2011. 393 с.
9. Маталин А.А. Технология машиностроения: учебник. СПб.: Лань, 2016. 512 с.
10. Бараз В.Р. Корреляционно-регрессионный анализ связи показателей коммерческой деятельности с использованием программы Excel. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005. 103 с.