Автореферат магистерской диссертации
Царенко Сергей Николаевич
Механический факультет
специальность "Металлорежущие станки и системы",
группа МС-98б.
Тема магистерской работы: "Разработка конструкций болтовых фланцевых соединений повышенной нагрузочной способности и технологии их изготовления"
Руководитель: к.т.н. Петтик Ю.В.
Актуальность темы
Главной задачей современного машиностроения является повышение надежности в эксплуатации различного рода машин и оборудования. В решении такого рода проблем немаловажным фактором является повышение качества крепежных соединений, из-за долговечности работы которых зависит безаварийная работа отдельных узлов и всего агрегата в целом. Создание обобщающего труда по вопросам конструкции и технологии изготовления всех видов крепежных изделий представляет сложную задачу, которая, по-видимому, вообще не может быть решена даже в рамках очень крупной монографии из-за слишком большого числа частных задач и возможных технологических решений. Это объясняется тем, что в различных отраслях машиностроения, с одной стороны, применяют различные конструкции крепежных изделий, с другой стороны, крепежные изделия одной и той же номенклатуры изготавливают по различным технологиям, из-за неодинаковых условий эксплуатации машин и механизмов, различных технологических требований предъявляемых к ним, серийности производства и т.п.
Цель работы
В ходе выполнения работы необходимо определить оптимальные конструктивные параметры болтовых фланцевых соединений повышенной нагрузочной способности. В результате выполнения работы будут подробно рассмотрены причины как конструктивного, так и технологического характера, вызывающие разрушение крепежных соединений.
Научная новизна
В ходе работы планируется создание твердотельной модели и реализация ее методом конечных элементов. Данный подход позволит в значительной степени повысить точность рассчетов напряженно-деформированного состояния болтового соединения всравнении с используемой методикой расчета данных соединений.
Практическая ценность
На основании анализа существующей конструкции болтов планируется провести модернизацию существующей конструкции болтов, которые позволят повысить нагрузочную способность болтового соединения, увеличить ресурс их работы.
Методы исследований
Математический аппарат: нахождение расчетных нагрузок, статистическая обработка данных о поломках болтов. Экспериментальные исследования: испытание опытных образцов.
Содержание работы
- Теоритическая часть
- анализ условий работы болтового фланцевого соединения;
- технология изготовления, получение заготовки: механическая, термическая и химико-термическая обработка, отделка;
- технология механической обработки;
- технология пластической обработки.
- Виды разрушения и поломок болтов.
- Анализ существующих конструкций болта, гайки и фланцевых соединений с особеностью их работы.
- Влияние каждого конструктивного фактора на долговечность болтового соединения.
- Разработка имитационной модели и програмного обеспечения для расчета напряженно-деформированого состояния болтового соединения.
- Обзор патентов патентный поиск по вопросам крепежных соединений.
- Анализ видов разрушения и статистическая обработка данных о поломках болтов.
- Разработка технологии изготовления, испытание опытных болтов.
В качестве базового болтового фланцевого соединения повышенной нагрузочной способности используем болтовые фланцевые соединения применяемые на буровых установках "WIRTH".
В процессе эксплуатации на крепежные детали воздействуют силы, вызывающие напряжения кручения, растяжения, изгиба, среза. Для определения этих следует найти напряженно-деформированное состояние буровой колоны, для этого используется методика, изложенная в статье "Особенности использования метода начальных параметров для расчета напряженно-дефоамированного состояния буровых колонн" .
Основным видом разрушения является отрыв головки болтов (рисунок 1). Довольно часто наблюдается разрыв стержня детали в месте где нарезана резьба. Для выявления факторов, оказывающих наибольшее влияние на прочность и долговечность детали, следует провести анализ поверхностей разрушения.
Рисунок 1. Виды разрушений.
(Для просмотра следующего рисунка нажмите сюда
)
Выполнение последующих этапов работы будет во многом зависить от результатов этого анализа.
| Главная страница ДонНТУ | Страница магистров ДонНТУ | Поисковая система ДонНТУ |
