×
20.01.2018
218.016.10bf

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ГИБКИ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в машиностроительной отрасли при производстве гнутых труб различных диаметров и радиусов гибов. Осуществляют нагрев узкой кольцевой зоны трубной заготовки, ее подачу в зону гибки одновременно с кручением расположенного перед зоной гибки прямолинейного участка трубной заготовки вокруг своей оси и ее изгиб на требуемый угол с определенной угловой скоростью. Повышается качество гнутых труб за счет равномерного распределения металла по их кольцевому сечению. 3 ил. 1 табл.

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в машиностроительной отрасли при производстве гнутых труб различных диаметров и радиусов гибов.

Известен способ гибки металлических труб (патент RU на изобретение 2062156 С1), который включает местное температурное разупрочнение трубной заготовки, приложение изгибающего момента и осаждающего усилия к разупрочненному участку заготовки. По длине трубной заготовки создаваемый кольцевой участок разупрочнения имеет переменную ширину. Осаждающее усилие создают при сближении концевых участков заготовки.

Недостатками способа является существенное утонение внешних стенок получаемых гибов (уменьшение толщины стенок гибов в 1,5 и более раз), большая степень изменения сечения трубной заготовки по форме и размерам, что в результате снижает качество и эксплуатационные характеристики трубопроводов.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ гибки трубных заготовок, реализованный на станке для гибки труб (патент на полезную модель RU 136752 U1), в котором узкую кольцевую зону трубной заготовки нагревают до пластического состояния, постепенно подают трубную заготовку в зону гибки и изгибают ее на требуемый угол. Изгиб трубной заготовки осуществляется одновременно с кручением расположенного перед зоной гибки прямолинейного участка трубной заготовки вокруг своей оси.

Недостатком способа является неравномерное распределение металла по кольцевому сечению трубы, приводящее к разнотолщинности ее стенок.

Задачей заявляемого изобретения является повышение качества гнутых труб за счет равномерного распределения металла по их кольцевому сечению.

Это достигается тем, что способ гибки трубных заготовок включает нагрев ее узкой кольцевой зоны, постепенную подачу трубной заготовки в зону гибки одновременно с кручением расположенного перед зоной гибки прямолинейного участка трубной заготовки вокруг своей оси и ее изгиб на требуемый угол. В предложенном решении нагрев узкой кольцевой зоны осуществляется до температуры 950-1150°C, соответствующей пластическому состоянию металла, скорость подачи трубной заготовки в зону гибки составляет 5-60 мм/мин, а кручение прямолинейного участка вокруг своей оси происходит с угловой скоростью 1-270°/мин.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается тем, что нагрев узкой кольцевой зоны осуществляется до температуры 950-1150°C, соответствующей пластическому состоянию металла, скорость подачи трубной заготовки в зону гибки составляет 5-60 мм/мин, а кручение прямолинейного участка вокруг своей оси происходит с угловой скоростью 1-270°/мин. В связи с изложенным заявленный способ соответствует критерию «новизна».

Сравнение заявленного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Основные известные способы гибки описаны в книге «Машины и оборудование для гнутья труб», А.И. Гальперин. Осуществление предложенного способа возможно с использованием схемы любого известного способа гибки трубных заготовок.

Способ гибки трубных заготовок поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показано начальное положение трубной заготовки, на фиг. 2 - процесс гибки трубной заготовки, на фиг. 3 - упрощенная схема течения металла в активной зоне гибки.

На фиг. 1 показано, что трубная заготовка 1 перед гибкой устанавливается в направляющем механизме 2, закрепляется в механизме водила 3 и нагревается в узкой кольцевой зоне трубной заготовки нагревательным элементом 4 до температуры Т=950-1150°C, соответствующей пластическому состоянию.

Из фиг. 2 видно, что трубная заготовка 1 направляется и подается для гибки с помощью направляющего механизма 2 со скоростью подачи V=5-60 мм/мин, изгибается на требуемый угол с помощью водила 3, которому задается дополнительная угловая скорость ω2=V/R, зависящая от скорости подачи V и радиуса гиба R. Одновременно с изгибом прямолинейный участок трубной заготовки 1 перед зоной гибки поворачивается вокруг своей оси с угловой скоростью ω1=1-270°/мин.

Формоизменение происходит в узкой кольцевой зоне трубной заготовки с повышенной пластичностью, создаваемой за счет ее нагрева до температуры 950-1150°C нагревательным элементом 4, и характеризуется одновременными деформациями изгиба при скорости подачи трубы V=5-60 мм/мин и кручении прямолинейного участка вокруг оси с угловой скоростью 1-270°/мин.

При изгибе происходит сжатие внутренней стенки гиба (увеличение ее толщины) и растяжение наружной стенки гиба (уменьшение ее толщины). В результате кручения происходит непрерывное перераспределение материала трубной заготовки по всей зоне гибки, что предотвращает нагнетание материала в сжимаемой зоне гибки и увеличивает количество материала в растягиваемой зоне гибки, то есть сводится к минимуму развитие утонения внешней стенки гиба.

Из фиг. 3 видно, что при деформации кольцевой зоны гибки по предложенному способу участок трубной заготовки из сжимаемой зоны 5, незначительно увеличив свою толщину стенки за счет подачи и изгиба трубной заготовки, смещается в нейтральную зону 6. Участок трубной заготовки из нейтральной зоны 6 смещается в растягиваемую зону 7. Участок трубной заготовки из растягиваемой зоны 7, незначительно уменьшив свою толщину стенки за счет подачи и изгиба трубной заготовки, перемещается по мере кручения в нейтральную зону 8. Участок трубной заготовки без утолщения из нейтральной зоны 8 перемещается в сжимаемую зону 5, заменяя собой незначительно утолщенный участок трубной заготовки из сжимаемой зоны 5. Таким образом, фиг. 3 наглядно показывает уменьшение разнотолщинности на внутренней и внешней стенках гиба гнутой трубы при гибке трубной заготовки по предложенному способу.

При разработке технологического процесса гибки трубных заготовок с использованием предложенного способа используются такие параметры, как скорость подачи трубной заготовки V, угловая скорость кручения ее прямолинейного участка перед зоной гибки вокруг своей оси ω1, угол изгиба трубной заготовки αТ, радиус изгиба трубной заготовки R. Выбор основных параметров процесса гибки труб осуществляется в соответствии с приведенной ниже табл. 1.

Установлено, что для трубы 219×18 из среднеуглеродистой стали при радиусе гиба R=375 мм и угле гибки от 0° до 180° оптимальная скорость подачи V=30 мм/мин и угловая скорость кручения прямолинейного участка вокруг своей оси ω1=0,158 рад/мин или ω1=9,1°/мин.

Таким образом, в предлагаемом способе приводятся необходимые значения взаимосвязанных параметров прямолинейной подачи и кручения трубной заготовки вокруг своей оси, обеспечивающие реализацию способа и устранение недостатка прототипа.

Преимуществом заявляемого способа является повышение качества гнутой трубы из-за уменьшения разнотощинности ее стенок на основе задания взаимосвязанных режимов гибки трубных заготовок, необходимых для разработки технологических процессов гибки.

Производство гнутых труб по предложенному способу позволит повысить их качественные и эксплуатационные показатели, уменьшит общий вес трубопроводов, позволит применять менее мощные силовые агрегаты.

Способ гибки трубных заготовок, включающий нагрев ее узкой кольцевой зоны, постепенную подачу трубной заготовки в зону гибки одновременно с кручением расположенного перед зоной гибки прямолинейного участка трубной заготовки вокруг своей оси и ее изгиб на требуемый угол, отличающийся тем, что нагрев узкой кольцевой зоны осуществляют до температуры 950-1150°C, соответствующей пластическому состоянию металла, со скоростью подачи трубной заготовки в зону гибки, составляющей 5-60 мм/мин, и кручением прямолинейного участка вокруг своей оси с угловой скоростью 1-270°/мин.
СПОСОБ ГИБКИ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК
СПОСОБ ГИБКИ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 141-149 of 149 items.
14.05.2023
№223.018.5521

Дезинтегратор

Изобретение относится к устройствам для измельчения мягких материалов. Предложен дезинтегратор, содержащий цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами, размещенные в корпусе с возможностью встречного вращения диски с рядами ударных элементов, каждый из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002735425
Дата охранного документа: 02.11.2020
14.05.2023
№223.018.5558

Шаровая мельница с классифицирующей перегородкой

Изобретение относится к оборудованию для измельчения материалов. Предложена шаровая мельница с классифицирующей перегородкой, содержащая привод, загрузочную и разгрузочную опорные цапфы, неподвижно соединенный с опорными цапфами футерованный барабан, включающий содержащие мелющие тела...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002736986
Дата охранного документа: 23.11.2020
16.05.2023
№223.018.6111

Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению и может найти применение в автомобильной, строительной, сельскохозяйственной, военной технике и других областях, где требуется высокая литровая и удельная мощность, а также топливная экономичность. Техническим результатом является повышение надежности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002743607
Дата охранного документа: 20.02.2021
20.05.2023
№223.018.67c8

Способ определения морозостойкости пористых материалов

Изобретение предназначено для определения морозостойкости образца пористого материала, например керамического кирпича. Сущность: определяют капиллярное водонасыщение испытуемого пористого образца путем измерения количества поглощаемой воды в различных точках времени между началом измерения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794714
Дата охранного документа: 24.04.2023
21.05.2023
№223.018.6856

Способ получения биопрепарата с магнитным полем для биодеградации донных отложений

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ получения биопрепарата для биодеградации органических донных отложений, включающий иммобилизацию микроорганизмов на адсорбенте-носителе посредством смешивания материала адсорбента-носителя с культурой микроорганизмов, обработку раствором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794792
Дата охранного документа: 25.04.2023
21.05.2023
№223.018.6865

Дезинтегратор

Изобретение относится к устройствам для измельчения и смешения различных компонентов и может быть использовано при производстве строительных материалов. Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус 1 с осевым загрузочным устройством 2 и тангенциальным разгрузочным устройством 3. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794796
Дата охранного документа: 25.04.2023
22.05.2023
№223.018.6b4e

Грунтобетон для дорожного строительства

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, а именно к грунтобетонам, и может быть использовано в качестве подстилающего слоя дорожных одежд или для устройства слоев оснований дорожных одежд. Технический результат заключается в улучшении физико-механических показателей: с высокими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795808
Дата охранного документа: 11.05.2023
22.05.2023
№223.018.6b87

Дезинтегратор

Изобретение относится к устройствам для измельчения и смешения различных компонентов. Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус 1 с осевым загрузочным устройством 2 и тангенциальным разгрузочным устройством 3. В цилиндрическом корпусе 1 размещены с возможностью встречного вращения диски 4 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795826
Дата охранного документа: 11.05.2023
03.06.2023
№223.018.7660

Способ определения морозостойкости пористых материалов

Изобретение относится к испытаниям пористых строительных материалов, таких как керамический кирпич и камни керамические, на морозостойкость. Способ определения морозостойкости пористого материала кирпича или керамического камня включает следующие стадии: обеспечение по меньшей мере одного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796577
Дата охранного документа: 25.05.2023
Showing 51-52 of 52 items.
26.10.2019
№219.017.db5d

Магнитоэлектрический вентильный двигатель со встроенным магнитным редуктором (варианты)

Изобретение относится к электротехнике, к совмещенным электрическим машинам, обладающим свойствами магнитоэлектрических вентильных двигателей и магнитных редукторов. Технический результат состоит упрощении конструкции. Магнитоэлектрический вентильный двигатель со встроенным магнитным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704239
Дата охранного документа: 25.10.2019
28.03.2020
№220.018.1143

Электромагнитный редуктор

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат - обеспечение возможности регулирования выходной скорости вращения при высоких энергетических показателях. Электромагнитный редуктор имеет корпус 1, подшипниковые щиты 2, 3. Кольцевой магнитопровод 4 установлен на щите 2....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717820
Дата охранного документа: 26.03.2020
+ добавить свой РИД