автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Исследование условий эксплуатации, определение причин разрушений и обеспечение безотказной работы колонн мощных гидравлических прессов

На правах рукописи

Сурков ООЗиьо^—

Иван Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЧИН РАЗРУШЕНИЙ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ КОЛОНН МОЩНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССОВ

Специальность 05.03.05 "Технологии и машины обработки давлением"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2007 г.

003068246

Работа выполнена в ОАО АХК «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика А.И. Целикова» (ОАО АХК «ВМИИМЕТМАШ»).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Куровпч Аркадии Николаевич Официальные оппоненты:

Доктор технических наук Кривонос Г.А.

Кандидат технических наук Лешковцев В.Г.

Ведущая организация: ОАО «Выксунский металлургический завод»

Защита диссертации состоится 15 мая 2007 г. в 11 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 520.016.01 при ОАО АХК «ВНИИМЕТ-МАШ» по адресу: 109428, г. Москва, Рязанский проспект, 8а.

Ваш отзыв, заверенный печатью, просьба высылать по указанному выше адресу.

Справки по тел.: 730-45-39.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО АХК «ВМИИМЕТМАШ».

. Автореферат разослан ^апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета. /

кандидат технических паук, доцент Дрозд В.Г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Мощные гидравлические прессы, осуществляющие технологические процессы обработки давлением, входят в состав машин, составляющих основу промышленного и оборонного потенциала России. Продукция, выпускаемая на этих прессах, используется во всех отраслях промышленности.

Усилие гидравлического пресса, необходимое для обработки материалов давлением, воспринимается станиной. Гидравлические прессы развивают самые большие среди технологических машин усилия, поэтому детали станины имеют весьма высокие уровни удельных нагрузок, а их надежность определяет надежную работу мощного гидравлического пресса.

Станина гидравлического пресса, содержащая архитрав, колонны и основание, является самым распространенным типом станин мощных гидравлических прессов силой до 300 МП. Архитрав и основание, в зависимости от назначения и мощности пресса, имеют различные конструкции, но конструкция колонн остается практически неизменной. Поэтому вопросы обеспечения безотказной работы колонн являются общими для различных типов гидравлических прессов.

Разрушения колонн, длина которых может превышать двадцать метров, а масса достигать 100 тонн, в большинстве случаев являются внезапными, приводят к длительным простоям прессов, а во многих случаях, к простоям высокоцикличных технологических линий. Замена и восстановление колонн требуют значительных расходов на ремонт и запасные части.

К настоящему времени срок службы большинства мощных гидравлических прессов составляет 30 и более лет. С увеличением времени эксплуатации увеличивается число разрушений колонн. Значительное число разрушений и вызываемые этими разрушениями экономические потери определяют актуальность работы, направленной на обеспечение надежного функционирования колонн при длительной эксплуатации прессов

Цель

Обеспечить безотказную работу колони мощных гидравлических пресса без ограничения времени эксплуатации числом циклов нагружений или календарным сроком.

Задачи

1. Выбрать и обосновать методику исследования напряженно-деформированного состояния колонн при различных конструктивных вариантах и схемах нагружения узла колонна-гайки-поперечина.

2. Исследовать условия совместной работы различных конструктивных вариантов деталей узла колонна-гайки-поперечина при различных режимах эксплуатации.

3. По результатам исследования определить причину отказов колонн с установлением количественных зависимостей, связывающих режимы работы колонн с их напряженным состоянием и прочностью материала.

4. Разработать и внедрить технические решения, обеспечивающие безотказную работу колонн мощных гидравлических прессов без ограничения времени эксплуатации.

Научная новизна

1. Установлены зависимости, связывающие конструктивные параметры и схемы нагружения узлов колонна-гайки-поперечина с напряженным состоянием и прочностью колонн.

2. Установлены причины отказов колонн на основании анализа результатов исследования математических моделей узлов колонна-гайки-поперечина.

3. Разработана, теоретически обоснована и в промышленных условиях подтверждена технология затяжки колонн, обеспечивающая их длительную безотказную эксплуатации

Практическая ценность

Обеспечение надежности колонн мощных гидравлических прессов, входящих в состав производств, определяющих промышленный и оборонный потенциал России.

Внедрение

Затяжка колонн по предложенной технологии осуществлена на 15 прессах силой от 20 МН до 200 МП, работающих в различных отраслях промышленности. После периода эксплуатации, составившего для разных прессов от 2 лет до 5 лет, раскрытия стыков не выявлено; все узлы колонна-гайки-поперечина работают в проектном режиме.

Апробация

1.1-я конференция молодых специалистов «Металлургия XXI век». Москва, ВНИИМЕИМАШ, 2005 г.

2. 1- Российская конференция по Кузнечно-штамповочному производству «Кузнецы Урала-2005», Екатеринбург, 2005.

3. 2-я конференция молодых специалистов «Металлургия XXI век». Москва, ВНИИМЕИМАШ, 2006 г.

Публикации

По теме диссертации в журналах и трудах конференций опубликовано 7 статей, получены 2 патента РФ на изобретения.

Структура и объем

Диссертация состоит из введения и четырех глав. Основное содержание и выводы изложены на 120 страницах. В работе 48 рисунков, 13 таблиц, список литературы содержит 54 наименования.

ВВЕДЕНИЕ

Обоснована актуальность работы, определены цель рабом,( и задач», которые «¿обходимо решить для достижения цели.

ГЛАВА I. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ, ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Разрушения колонн составляют одну из самых многочисленных групп отказов базовых деталей мощных гидравлических прессов. Общее представление об отказах колонн дает объем выпуска колонн машиностроительными заводами. По данным ПО "Уралмаш" и Коломенского С'ПО п период с [970 г . но ¡979 г. ю\я замены разрушенных изготовлено ] 49 новых колонн общей массой ) 100 тонн. В 2000 - 2004 г.г. только по нашим данным вышли из строи и были заменены 45 колонн прессов усилиями от 40 до 300 МП.

В большинстве случаев отказы вызваны разрушением колонн но трещинам усталости от впадин витков резьбы и повреждениями резьбы со сколами, КОррШибЙ и срезом витков, рис. )),рис. 1,2.

Рис. 1.1. Разрушенная колонна пресса силой 40 МИ для листовой ипачпоекц, диаметр колонны 350 мм.

Рис, 1.2. Поверхности Излома разрушенных колонн пресса силой 70 ММ для изготовления тел вращения, дпмсгр колони 630 мм.

Работники эксплуатационных служб отказы колонн объясняют длительными сроками эксплуатации. Пи в одном акте о расследовании причин разрушений колони не скачано о нарушении инструкций но монтажу и эксплуатации прессов. Это означает, что отказы колонн считаются естественным и потому закономерным результатом исчерпания ресурса. При такой оценке причин отказов обеспечение работоспособности пресса основывается па установлении ресурса колонн но статистическим данный и их своевременно^ замене новыми колоннами. Так колонны прессов древесноволокнистых плит силон от 40 до 70 ШН в плановом порядке заменялись новыми после 10-12 лег эксплуатации вне зависимости от их фактического состояния»

Расчеты колонн, являющихся элементом станины гидравлического пресса, подробно освещены в работах Сюрожева М.В.. Вииокурского Х.А., Розанова Б,В., Мюллера Э., Артюхова В. М . Л.10,, Ьудмана М. И,. Кагановскогб Ф. И,. Койреса В. И.. Хнрлжнева С.Г., I рннишуиа Л.Я,. Карасева М.А., Баранова И.В. Пи в одной из работ не указаны какие-либо принципиальные моменты расчетного. коис!р> к пищит ч или 1 ехно,юг нчссми о характера снижающие прочность

колонн и ограничивающие их долговечность. Авторы этих работ считают, что есть все необходимое для проектирования, изготовления и монтажа колонн, срок службы которых не ограничен числом циклов нагруженнй или календарным времени работы.

Подтверждают возможность обеспечения неограниченной долговечности колонн и заводы-изготовители. Ни один из них не ограничивает долговечность колонны каким-либо временем эксплуатации и не комплектует новый пресс запасными колоннами.

Сложившаяся ситуация означает, что от внимания разработчиков ускользнули факторы, оказывающие существенное влияние на прочность колонн. Поэтому, для обеспечения безотказной работы колонн необходимо, во-первых, установить причины разрушения колонн, во-вторых, устранить эти причины. Первым этапом работы по установлению причин разрушений является уточненный анализ напряженно-деформированного состояния и прочности колонн с учетом реальных конструкции и схем нагружения деталей узла колонна-гайки-поперечина.

ГЛАВА 2. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС И МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ БАЗОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССОВ Анализ разрушений колонн с установлением количественных зависимостей между конструкцией деталей и причиной разрушения требует исследования напряженно-деформированного состояния большого числа узлов колонна-гайки-поперечина, имеющих различные конструкции составляющих его элементов. Необходимые возможности для проведения таких исследований дает конечно элементная программа «А^УБ». Как и всякая программа с весьма широкими возможностями для решения комплекса специальных задач, возникающих при исследовании базовых деталей гидравлических прессов, программа «АЫБУБ» требует подбора определенного класса конечных элементов, плотности их расположения в единице объема.

Оценка точности численного решения задач о напряженном состоянии детален узла колонпа-гайки-поиеречипа проведена на задачах, имеющих аналитические решения. Рассмотрены задачи о концентрации напряжений на контуре отверстия и о контакте двух шаров. Результаты, полученные по программе AN-SYS, отличаются от результатов точных аналитических решений не более чем на 5% .

Так же оценка точности численного решения была проведена путем сопоставления с результатами известного из литературы эксперимента методом фотоупругости. Результаты численного и экспериментального решений отличаются не более чем на 10 % . При решении столь сложных задач соответствие результатов расчета и эксперимента следует считать вполне приемлемым.

Математические модели, построенные на основе программы «ANSYS» с соблюдением условий геометрического и силового подобия, позволяют исследовать условия эксплуатации колонн с учетом конструктивных особенностей каждой конкретной машины.

Затяжка колонн в поперечинах моделировалась путем задания начального взаимопроникновения контактных поверхностей гаек и поперечины, в результате чего в процессе решения задачи происходило «выталкивание» контактных поверхностей друг из друга, в колонне и поперечине реализовывались одинаковые усилия, противоположные по знаку (колонна растянута, поперечина сжата). Усилие затяжки в колонне определялось как сумма усилий для всех узлов, лежащих в одном сечении колонны.

На разных заводах-изготовителях гидравлических прессов методики определения термоудлинения и запаса по усилию затяжки колонн несколько различаются, что затрудняет их сопоставительный анализ. Для получения наиболее представительной картины но напряженно-деформированному состоянию колонн в различных конструктивных вариантах узлов колопна-гайки-поперечина взяты 4 пресса, изготовленные гремя различными заводами. Прессы силой 20 МН и 100 ММ изготовлены на УЗ I'M. пресс силой 70 Mil изготовлен на КЗТС. пресс силом 53 Mil изготовлен на польском заводе «ZGODA». Использование

7

математических моделей позволяет для всех прессов провести в одинаковых условиях затяжку и нагружение узлов колонна-гайки-поперечина и получить единообразный результативный материал, удобный для сопоставления различных конструктивных вариантов узлов.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ РАБОТЫ УЗЛА КОЛОННА-ГАЙКИ-ПОПЕРЕЧИНА И УСТАНОВЛЕНИЕ ПРИЧИН РАЗРУШЕНИЙ КОЛОНН В актах о расследованиях разрушений колонн анализ причин разрушения ограничивается констатацией усталостного характера разрушения. Для установления физических причин и предупреждения разрушений колонн необходимо провести анализ этих разрушений с установлением количественных зависимостей, связывающих геометрию деталей узла и фактические режимы работы с напряженным состоянием и прочностью колонн. Первым этапом такой работы является оценка прочности различных типов резьбы, работающих в одинаковых условиях.

Резьбы пяти типов были нарезаны на колоннах 0600 мм, что соответствует диаметру колонн пресса П0753 силой 200 МН для окончательной формовки труб большого диаметра. Теоретические коэффициенты концентрации аа в выкружках резьбы ВНИИМЕТМАШ-2, ВНИИМЕТМАШ-1, DJN 2781, П0753, НМ901-59 равны, соответственно, 5,7; 6,42; 8,94 9,25; 9,86.

Для различных типов резьбы результаты расчета запасов прочности п по усталости при работе колонн с коэффициентами затяжки Л=1,5 показаны на рис. 3.1. Коэффициент запаса прочности по усталости П > 1,35 для всех типов резьбы, что обеспечивает неограниченную долговечность колонн вне зависимости от конструкции резьбы.

5 в 7 8 9 ОСа

Рис. 3.1 Запасы прочности П по усталости для различных типов резьбы в зависимости от коэффициента концентрации напряжений (Хо при коэффициентах затяжки Л=0 и К= 1,5: 1 - резьба ВНИИМЕТМАШ-2; 2 - резьба ВЫИИМЕТМАШ-1; 3 - резьба 27815; 4 - колонна о 600 пресса П0753; 5 - резьба НМ901-59.

Рассмотренный выше режим нагружения колонн соответствовал проектным условиям работы, при которых усилие предварительной затяжки колонны достаточно для обеспечения нераскрытия стыка между внутренней гайкой и поперечиной при номинальном усилии пресса. Усилие предварительной затяжки колонн создает жесткость станины пресса, что необходимо для осуществления технологических процессов ковки и штамповки при эксцентричном приложении нагрузки.

В ряде случаев, если уменьшение жесткости станины не существенно влияет на параметры технологического процесса, ослабление или полное отсутствие усилия затяжки может остаться незамеченным. Необходимо проверить поэтому, как связаны прочность резьбы колонны и усилие предварительной затяжки колонны.

Для сокращения объема вычислений напряженное состояние и прочность

тех же типов резьбы колонн определялись для крайнего случая, а именно при работе колонны без предварительной затяжки в поперечине. В этом случае через внешнюю гайку на резьбу передается все усилие колонны.

Результаты расчета запасов прочности п резьбы по усталости при работе колонн с коэффициентами затяжки К=0 также показаны на рис 3.1. При работе без предварительной затяжки запас прочности по усталости П< 0,85 для всех типов резьбы, что приводит к закономерному возникновению трещин усталости и разрушению резьбы колонн. Поэтому, даже довольно значительное снижение коэффициента концентрации напряжений не является решающим фактором обеспечения прочности резьбы. Главным в обеспечении прочности резьбы колонн является сохранение необходимого усилия предварительной затяжки в течение всего периода эксплуатации пресса; уменьшение или отсутствие усилия затяжки приводит к разрушению колонн. Можно считать поэтому, что для разрушенных колонн были допущены занижения усилий затяжки, что привело к появлению зазоров между контактирующими поверхностями гаек колонн и поперечин при нагружении пресса. Для определения причин появления таких зазоров проведен уточненный расчет затяжки узла колонна-гайки-поперечина методом математического моделирования

Схемы расчета усилия затяжки, используемые заводами-изготовителями, позволяют определить усилие затяжки только в зависимости от рабочего усилия по колонне без учета изгибающего момента в стыковом сечении гайки и поперечины. В настоящем исследовании в качестве параметра, учитывающего совместное действие усилия по колонне и изгибающего момента, принят мак-

„ с шах „ ..

симальныи зазор омт , возникающий между гайкой и поперечиной в предварительно затянутом узле колонна-гайки-поперечина при действии рабочей нагрузки. Именно максимальная величина зазора позволяет учесть влияние изгибающего момента на раскрытие стыка в этом сечении.

В каждой модели определялась величина максимального раскрытия стыка

СП1ЛХ .

£>,,,„, при нескольких усилиях затяжки. Для этого взаимные смещения соответствующих контактных поверхностей узла гайка-поперечина задавались равными определенным долям расчетного термического удлинения. В результате в каждом узле колонна-гайки-поперечина реализовалось усилие затяжки Т, соответствующее коэффициенту затяжки

Г"'"

К =-

(3.1)

где Р1"" - рабочая нагрузка на колонну,

X - коэффициент основной нагрузки для термического удлинения. После приложения к затянутой модели рабочей нагрузки /""" определя-

СП1ЛХ

лось максимальное раскрытие стыка оют между внутренней гайкой и поперечиной. Зависимость максимального раскрытия стыка от коэффициента затяжки для 6-ти различных конструкций узлов колонна-гайки-поперечина представлена на рис. 3.2. В соответствии с руководящими материалами заводов-изготовителей запас по усилию затяжки принимается Л"=1,3-1,5. Результаты,

О I I

стах

Рис. 3.2. Зависимость максимального раскрытия стыка Оют от коэффициента К затяжки для 6-ти различных конструкций узлов колонна-гайки-поперечина: I-пресс силой 20 МН\ 2-пресс силой 70 МП: 3-пресс силой 100МП. и-основание;о-архптрав

1 I

представленные на рис.3.2, показывают, что при величинах А= 1,3-1,5 совместное действие изгибающего момента и осевой нагрузки на колонну приводит к

отах

возникновению довольно существенных зазоров о1ат в затянутом стыковом сечении.

Зависимость раскрытия затянутого стыка о.ют от силы пресса, габаритов и конструкции узла колонна-гайки-поперечина при различных коэффициентах затяжки показана на рис. 3.3. Для построения графиков использованы результаты расчета прессов силой 20 МН, 70 МН и 100 МН.

61

•тах зат

мм

0,15

0,10 г

0,05

/ /

/ /у ■ '

1 У (У-,

¿5 у/2

500

1000

1500

О гайки, мм

Рис. 3.3. Раскрытие стыков между гайками колонн и поперечинами при номинальной нагрузке в зависимости от диаметров гаек колонн: 1 - коэффициент затяжки К =1,3; 2 - коэффициент затяжки К =1,5.

Значения максимального раскрытия затянутого стыка 8

тах

■шт для архитрава

и основания каждого пресса различаются незначительно, поэтому для получения обобщенной картины на рис. 3.3 построены усредненные значения раскры-

тия затянутого стыка ошт при номинальной нагрузке в зависимости от диаметров гаек колонн. Диаметры гаек колонн практически пропорциональны нагрузке на колонну и, следовательно, габаритам и силе пресса.

Результаты исследования математических моделей, представленные на рис.3.3, показывают, что при затяжке колонн с коэффициентом К=1,3-1,5 с самого начала эксплуатации между контактирующими поверхностями гаек и поперечин возможно возникновение зазоров. Величина зазора увеличивается с увеличением силы пресса и габаритов деталей узла колонна-гайки-поперечина.

Возникновение зазоров между гайками колонн и поперечинами и недостаточная величина усилия затяжки при проектных величинах коэффициента затяжки К = 1,3 - 1,5 впервые установлены в настоящей работе по результатам исследования математических моделей прессов. Недостаточная величина усилия предварительной затяжки вызвана тем, что принятые методики расчета рассматривают узел колонна-гайка-поперечина в осесимметричной постановке без учета фактических геометрии и схем нагружения поперечин, не имеющих осевой симметрии

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ УСИЛИЯ ЗАТЯЖКИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ БЕЗОТКАЗНУЮ РАБОТУ КОЛОНН МОЩНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССОВ Первая часть работы по предупреждению разрушений колонн заключается в разработке уточненной методики расчета усилия затяжки. Уточнение должно дать величину термического удлинения с учетом фактических сложных геометрии и схем нагружения поперечин мощных гидравлических прессов.

Исследование математических моделей для уточнения величины термического удлинения выполняется в следующем порядке. Первоначальная сборка модели осуществляется без предварительного усилия затяжки колонн в поперечинах, но с полным геометрическим контактом по сопряженным поверхностям. Расчет такой модели под действием рабочей нагрузки дает расчетное раскрытие

стыка между внутренней гайкой колонны и поперечиной с максимальной вели-

с- max

чинои о,юсч

с max _ о _i_ £ - с»

¡юсч Ораст кол. ' Осж ст ' 0„зг, (4.1)

где 5раст кол - растяжение колонны под рабочей нагрузкой; &сжст - сжатие колонного стакана под рабочей нагрузкой;

5НЗГ - величина зазора в зоне максимального раскрытия стыка за счет изгиба колонны и поперечины.

о max

Величина раскрытия стыка расч является результатом воздействия всех

силовых факторов, возникающих в узле колонна-гайки-поперечина при рабочем нагружении станины пресса. Естественным, поэтому, является предполо-

. с max

жение, что создание в узле натяга Д = о^ даст усилие затяжки Т, обеспечивающее нераскрытие стыка при рабочем нагружении. Узел колонна-гайки-

cinax

поперечина, затянутый на величину термического удлинения Д = °расч должен работать при рабочей нагрузке без раскрытия стыка между гайкой колонны и поперечиной или с величиной зазора, близкой к предельной величине зазора

с max

в затянутом стыке °зат ~ 0,05 мм.

Это предположение было проверено расчетом станин реальных прессов. Результаты расчета показаны в таблице 4.1. Колоннам задавался натяг Л = , полученный расчетом модели, полностью подобной натурной конструкции по геометрии и схеме нагружения. Математическая модель станины с затянутыми колоннами нагружается рабочей силой и определяется максимальная величина

раскрытия затянутого стыка между гайкой и поперечиной (таблица 4.1, столбец 4).

Результаты, представленные в столбце 4, показывают, что для поперечин прессов силой 20 МН, 53 МП и архитрава пресса 70 МП зазоры в стыко-

Таблица 4.1

е шах

Максимальное раскрытие °шт затянутых стыков между поперечиной и гайкой колонны, затянутой на величину °гасч, при рабочей нагрузке на колонну

№ узла Сила пресса, диаметр гайки колонны, место стыка Макс, зазор сшах °,юсч, ММ Макс, раскр. зат. стыка гтах > ММ Коррект. величина с шах Орасч, ММ Макс, раскр. зат. стыка, с^тах °мт ,ММ Коэфф. затяжки, К

1 2 3 4 5 6 7

1 2 20 МН, £,,,„„ = 480лм» Архитрав Основание 0,53 0,53 0,017 0,014 0,53 0,53 0,017 0,014 1,51 1,3

3 4 53 МН, £>,„.,„, = 510 мм Архитрав Цилиндр 0,63 0,61 0,03 0,03 0,63 0,61 0,03 0,03 1,77 1,53

5 6 70 МН, £>.,„,„„ = 900мм Архитрав Основание 1,062 0,97 0,045 0,052 1,062 М 0,045 0,048 1,6 1,66

7 8 100 МН, = 1270.«л/ Архитрав Основание 1,088 1,085 0,078 0,074 1,2 1,2 0,049 0,049 2,0 2,2

вых сечениях не превосходят 0,05 мм. Для основания пресса силой 70 МН, архитрава и основания пресса силой 100 МН величины превышают 0,05 мм. В этом случае для поперечин пресса силой 100 МН выполняется повторный расчете увеличенными Д, что дает возможность выйти на значение <0,05 мм. В столбце 5 для узлов 6, 7, 8 даны величины Д после корректировки, а в столбце 6 соответствующие значения раскрытия стыка при рабочем на-

гружении. Для узлов 6, 7, 8 после корректировки Л величина раскрытия стыка ¿"Г <0,05 мм.

После проведения расчетов методом математического моделирования были определены коэффициенты затяжки по принятой методике. Результаты расчета представлены в столбце 7 таблицы 4.1. Из таблицы видно, что термоудлинение, найденное по принятой методике с коэффициентом затяжки К = 1,3-1,5, не дает возможности создать усилие затяжки, обеспечивающее работу узла ко-лонна-гайки-поперечина без раскрытия стыка.

Величина термического удлинения А, обеспечивающая нераскрытие стыка в узле колонна-гайки-поперечина, зависит от конструкции станины пресса и должна определяться по методике, предложенной в настоящей работе.

Величина термического удлинения, обеспечивающая заданное усилие затяжки колонны в поперечине, имеет вид

стах

А = °расч + Д„, (4.2)

стах

где Орасч ~ силовая часть термического удлинения, создающая натяг. Определяется расчетом методом математического моделирования. Д„ ~ часть термического удлинения, которая идет на компенсацию перемещений за счет формоизменения (обмятия) контактирующих поверхностей и неучтенных зазоров.

В принятых методиках расчета термоудлинения величина потерь Дп не вычисляется, а принимается равной 0,4 мм.

В общем случае для обоснованной оценки Ап необходим вероятностный подход. Но мощные гидравлические прессы являются уникальными машинами единичного исполнения и могут содержать особенности изготовления, результаты которых не укладываются в общемашиностроительные статистические закономерности. По результатам же контроля затяжки одного пресса, учитывая необходимость контроля в течение длительного срока эксплуатации, установить такие закономерности невозможно. Также практически невозможно в цеховых условиях измерить отклонения порядка 0,1 - 0,1 5 мм (в пределах допусков на изготовление) от номинальных размеров деталей, габариты которых дос-

тигают десятков метров, а массы могут превышать сотни тонн. Различие величин принятых и фактических потерь термического удлинения может дать ошибку при определении натяга колонны в поперечине, в результате которой усилие затяжки оказывается недостаточным или полностью отсутствует.

Выход из создавшейся ситуации заключается в разработке технологии определения параметров затяжки, позволяющей перевести их количественные оценки из категории вероятностных в категорию детерминированных. Такая технология должна дать вполне определенную величину потерь Д„ для каждого конкретного узла. В качестве основы такой технологии используем методику определения необходимого термоудлинения, разработанную для исследования математических моделей узлов колонна-гайки-поперечина.

Первым этапом является холодная затяжка колонн в соответствии с инструкциями завода-изготовителя. Для обеспечения более плотного контакта сопряженных поверхностей разработано специальное устройство для закручивания гаек колонн. В узле остаются возможные потери (рис. 4.3, а)

Дп= Д„ар+Дв,., (4.3)

где Д„ар = Д]+ Д2; Двн = Д3 +Д4-

На втором этапе пресс нагружается рабочей силой и замеряется максимальный зазор между гайкой и поперечиной (рис. 4.3, б).

Под действием рабочей нагрузки в зоне внешней гайки устраняется люфт в резьбе, происходят обмятие контактных поверхностей и деформации витков резьбы, обмятие поверхностей контакта поперечины и гайки. Неизвестные ранее потери на внешних контактных поверхностях и в резьбе Диар реализуются как часть замеренного максимального зазора между поперечиной и внутренней гайкой.

Рис.4.3. Схема потерь термического удлинения при затяжке узла колонна-гайки-поперечина:

а) После холодной затяжки гаек в деталях узла остаются:

Диар = Д|+Д2- потери, вызванные обмятием контактных поверхностей гайки и поперечины, люфтами и деформацией резьбы в зоне наружной гайки; Двн = Дз +Д4 - потери, вызванные обмятием контактных поверхностей гайки и поперечины, люфтами и деформацией резьбы в зоне внутренней гайки;

б) При нагружении пресса после холодной затяжки гаек в деталях узла: Дмар = Д, =Д,= 0 - потери в зоне наружной гайки выбираются;

Дви = Дз+Л^- потери в зоне внутренней гайки остаются.

д,ашТ = А„ар+ ¿V, (4.4)

о шах

Величина °Р„сч является детерминированной величиной, имеет одно значение для всех узлов каждой поперечины и точно определяется методом математического моделирования. Перепишем (4.4) в виде

_ гтах ртах Ацар ~~ птс/> ~~ расч ( 4. Г>)

Замер зазора производится для каждого узла колон-

на-гайки-поперечина каждой поперечины и отражает особенности геометрии, технологию изготовления и монтажа деталей именно этого узла. Поэтому формула (4.5) позволяет вполне определенно (детерминировано) найти потери Апар термического удлинения в зоне внешней гайки, которые ранее входили в категорию вероятностных. Следовательно, число случайных факторов, составляющих потери Дп (выражение 4.3), уменьшается, в категории вероятностных остаются только потери Двн в зоне внутренней гайки.

Но внутренняя и внешняя резьбы колонны нарезаются на одном станке с одной установки, резьбы гаек нарезаются на станках с программным числовым управлением и укладываются в назначенное поле допусков. Для каждого колонного стакана поперечины одинаковы условия обработки внутренних и внешних поверхностей поперечины в зоне контакта с гайками колонны. Сказанное выше позволяет ввести обоснованное допущение о том, что в каждом узле потери в зоне внутренних гаек не превышают потерь в зоне наружных гаек И ПРИНЯТЬ Д в„ = Д цар.

Тогда суммарные потери в каждом затягиваемом узле, вводимые в расчет термического удлинения, будут определяться зависимостью:

Дп = Д вн + Д ,ир= 2 Д „;ф (4.6)

Для каждого узла колонна-гайки-поперечина термическое удлинение Д колонны, необходимое для создания заданного усилия затяжки, будет иметь свое значение:

л - /Х,|Па" , л отах гти , .

Д = драс, + Дп =2 ¿> ,„„,,, - (4.7)

Рассмотренная выше технология обеспечения необходимого усилия затяжки колонн, во-первых, учитывает особенности конструкции и условий нагруже-ния каждого конкретного узла колонна гайки-поперечина. Во-вторых, перево-

дит возможные потери термического удлинения из категории вероятностных в категорию детерминированных. На последнем этапе производится нагрев колонны и затяжка с необходимым термическим удлинением.

В период с 2000 г. по 2004 г. по предложенной технологии осуществлена затяжка колонн 15 прессов силой от 20 МН до 200 МН. Ниже приведены заводы, на которых установлены прессы, сила и назначение пресса.

5.3.1. Челябинский трубопрокатный завод, 2000 г.

Два пресса силой 200 МН для окончательной формовки труб диаметром 520 -1220 мм,

5.3.2. Нижнетагильский металлургический комбинат, 2000 г.

Прессы силой 30, 32 и 70 МН в линии производства железнодорожных колес.

5.3.3. Выксунский металлургический комбинат, 2000 г.

Прессы силой 20, 35, 50 и 100 МН в линии производства железнодорожных колес

5.3.4. Братский целлюлозно-картонный комбинат, 2002 г.

Три пресса силой 53 МН в линиях производства древесноволокнистых плит.

5.3.5. Архангельском целлюлозно-бумажном комбинате, 2000 г. Пресс силой 40 МН в линии производства древесноволокнистых плит.

5.3.5. Лесосибирский деревообрабатывающий комбинат, 2004 г. Два пресса силой 53 МН в линиях производства древесноволокнистых плит.

После периода эксплуатации, составившего для разных прессов от 2 лет до 5 лет, раскрытия стыков не выявлено.

Общие выводы по работе

1. Разрушения колонн составляют одну из самых многочисленных групп отказов базовых деталей мощных гидравлических прессов. В связи со сложностью кон струкции и условий работы узлов колонна-гайки-поперечина для разрушенных колонн не устанавливались количественные зависимости, связывающие прочность материала колонн с конструкцией базовых деталей и условиями эксплуатации. Определение причин разрушений ограничивалось констатацией усталостного характера разрушения.

2. На основании результатов выполненных исследований установлено, что причиной разрушения колонн является уменьшение или полное отсутствие предварительной затяжки колонн в поперечинах. В принятых методиках расчета не учтены потери усилия затяжки, обусловленные конструктивными особенностями различных типов поперечин и вероятностным разбросом размеров деталей в пределах допусков.

3. Разработана технология термозатяжки колонн мощных гидравлических прессов, в которой

- термоудлинения, обусловленные конструктивными особенностями различных типов поперечин, учитываются теоретически методом математического моделирования;

- термоудлинения, обусловленные статистическим разбросом размеров деталей в пределах допусков, переведены из категории вероятностных в категорию детерминированных.

Для каждого узла колонна-гайки-поперечина дается вполне определенная величина термического удлинения, связанная с деформациями деталей и контактирующих поверхностей именно этого узла.

4. В период с 2000 г. по 2004 г. по предложенной методике осуществлена затяжка колонн 15 прессов силой от 20 МН до 200 МН. После периода эксплуатации, составившего для различных прессов от 1 года до 5 лет; все узлы колонна-гайки-поперечина работали в проектном режиме.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Сурков А.И., Курович А.Н., Сурков И.А. Обеспечение прочностной надежности базовых деталей мощных гидравлических прессов на стадиях проектирования и эксплуатации //Тяжелое машиностроение.2003. №5. с. 35 - 37.

2. Сурков И.А. Установление причин и предупреждение разрушений колонн мощных гидравлических прессов. - Кузнечно-штамповочное производство, 2004 г. №3, с. 42-45.

3. Сурков И.А. Состояние и перспективы обеспечения прочностной надежности базовых деталей мощных гидравлических прессов //Заготовительные производства в машиностроении. 2004.№3. с. 24-29.

4. Патент на изобретение № 2252874, РФ, 2005 г. Сурков И.А., Моисеев А.П., Кулагин Д.А. Способ затяжки гаек колонн гидравлического пресса. 27.05.2005 г. Бюл. №15.

5. Коркин Н.П., Сурков И.А., Сафронов Д.В. Обеспечение прочностной надежности мощных гидравлических прессов промышленности легких сплавов. Кузнечно-штамповочное производство: перспективы и развитие. Материалы 1 Российской конференции по Кузнечно-штамповочному производству «Кузнецы Урала-2005», Екатеринбург, 2005. с. 642-647.

6. Коркин Н.П., Кулагин Д.А., Моисеев А.П., Сурков И.А. Анализ отказов, предупреждение разрушений и восстановление базовых деталей мощных гидравлических прессов //Технология легких сплавов, №1-2, 2006 г. с. 181-189.

7. Патент на изобретение №2253571, РФ, 2005 Сурков И.А. Моисеев А.П., Кулагин Д.А. Устройство для затяжки гаек колонн гидравлических прессов. 10.06.2005 г. Бюл.№16.

8. Кулагин Д.А., Моисеев А.Г1, Сурков И.А. Математические модели мощных гидравлических прессов и результаты исследования условий взаимодействия их базовых деталей. 2-я конференция молодых специалистов «Металлургия XXI век». Москва, ВНИИМЕТМАШ. 2006 г. с. 397-407.

9. Сурков И.А., Шумилов A.B. Гарантийный срок и прочностная надежность базовых деталей мощных гидравлических прессов. Кузнечно-штамповочное производство, 2006 г. № U.c. 30-38.

l'aiMiioAviK) в ОАО «ЛХК [il 1И11MI ГМЛШ» 0- 0-1 2007 i 100 )кч.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Объект исследования, обзор литературы и постановка задачи

1.1. Объект исследования

1.2. Сведения об отказах колонн

1.3. Напряженное состояние колонн в зависимости от конструкции пресса и режима нагружения

1.4. Обеспечение жесткости станины пресса

1.5. Концентрация напряжений в витках резьбы 20 Выводы по главе

ГЛАВА 2. Состояние колонн действующих прессов и программный комплекс для исследования условий эксплуатации колонн

2.1. Данные об отказах колонн действующих прессов

2.2. Усталостная прочность сталей для изготовления колонн

2.3. Выбор метода и программы исследования условий эксплуатации колонн

2.4. Оценка точности математического моделирования задач о контактном взаимодействии и концентрации напряжений по результатам точных аналитических решений

2.5. Оценка точности математического моделирования многоэлементных соединений по результатам эксперимента методом фотоупругости

2.6. Построение математической модели узла колонна-гайки-поперечина и методика их исследования

2.7. Математические модели станин действующих прессов 54 Выводы по главе

ГЛАВА 3. Исследование условий работы узла колонна-гайки-поперечина и установление причин разрушений колонн

3.1. Влияние ребер и стенок поперечины на распределение давлений в зоне контакта с гайкой колонны

3.2. Исследование прочности резьбы колонн при различных режимах работы и установление причины разрушения колонн

3.3. Исследование работы стыков между гайками колонн и поперечинами методом математического моделирования

3.4. Уточненный расчет термического удлинения при затяжке колонн 85 Выводы по главе

ГЛАВА 4. Технология создания усилия затяжки, обеспечивающая безотказную работу колонн мощных гидравлических прессов

4.1. Вероятностная составляющая термического удлинения

4.2. Технология затяжки колонн в поперечинах на основе детерминированной оценки вероятностных потерь термического удлинения

4.3. Результаты экспериментального исследования усилия затяжки узла колонна-гайки-поперечина в цеховых условиях

4.4. Внедрение результатов работы 103 Выводы по главе 4 ИЗ ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 114 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Мощные гидравлические прессы, осуществляющие технологические процессы обработки давлением, входят в состав машин, составляющих основу промышленного и оборонного потенциала России. Продукция, выпускаемая на этих прессах, используется во всех отраслях промышленности.

Усилие гидравлического пресса, необходимое для обработки материалов давлением, воспринимается станиной. Гидравлические прессы развивают самые большие среди технологических машин усилия, поэтому детали станины имеют весьма высокие уровни удельных нагрузок, а их надежность определяет надежную работу мощного гидравлического пресса.

Станина гидравлического пресса, содержащая архитрав, колонны и основание, является самым распространенным типом станин мощных гидравлических прессов силой до 300 МН. Архитрав и основание, в зависимости от назначения и мощности пресса, имеют различные конструкции, но конструкция колонн остается практически неизменной, поэтому вопросы обеспечения безотказной работы колонн являются общими для различных типов гидравлических прессов.

Разрушения колонн, длина которых может превышать двадцать метров, а масса достигать 100 тонн, в большинстве случаев являются внезапными. Только технологический цикл изготовления колонны мощного гидравлического пресса составляет от 1,5 до 2 лет, поэтому разрушения колонн приводят к длительным простоям прессов, а во многих случаях, к простоям высокоцикличных технологических линий.

Расчеты колонн, являющихся элементом станины гидравлического пресса, подробно освещены в работах по гидропрессостроению. Однако, ни в одной из работ не указаны какие-либо принципиальные моменты расчетного, конструктивного или технологического характера, снижающие прочность колонн и ограничивающие их долговечность. Подтверждают возможность обеспечения неограниченной долговечности колонн и заводы изготовители. Ни один из них не ограничивает долговечность колонн каким-либо временем эксплуатации и не комплектует пресс запасными колоннами. Практика эксплуатации показывает, однако, что разрушения колонн составляют одну из самых многочисленных групп отказов базовых деталей. Сложившаяся ситуация означает, что от внимания разработчиков ускользнули факторы, оказывающие существенное влияние на прочность колонн.

К настоящему времени срок службы большинства мощных гидравлических прессов составляет 30 и более лет. С увеличением времени эксплуатации увеличивается число разрушений колонн. Значительное число разрушений колонн, вызываемые этими разрушениями длительные простои мощных гидравлических прессов, и отсутствие методов установления причин и предупреждения разрушений определяют актуальность работы, направленной на обеспечение надежного функционирования колонн при длительной эксплуатации прессов.

Целью настоящей работы является обеспечение безотказной работы колонн мощных гидравлических прессов. Для достижения этих целей необходимо решить следующие задачи:

1. Выбрать и обосновать методику исследования напряженно-деформированного состояния колонн мощных гидравлических прессов при различных конструктивных вариантах и схемах нагружения узла колонна-гайки-поперечина.

2. Исследовать условия совместной работы различных конструктивных вариантов деталей узла колонна-гайки-поперечина при различных режимах эксплуатации.

3. Определить причину отказов колонн с установлением количественных зависимостей, связывающих режимы работы колонн гидравлического пресса с их напряженным состоянием и прочностью материала.

4. Разработать и внедрить технические решения, обеспечивающие безотказную работу колонн мощных гидравлических прессов.

На основании анализа результатов решения задач по пунктам 2-4 сформулированы следующие положения научной новизны настоящей работы:

- установлены зависимости, связывающие конструктивные параметры мощного гидравлического пресса с напряженным состоянием и прочностью колонн;

- установлены причины отказов колонн на основании анализа результатов исследования математических моделей мощных гидравлических прессов;

- разработана и теоретически обоснована технология затяжки колонн, обеспечивающая их длительную безотказную эксплуатацию.

В период с 2000 г. по 2004 г. по предложенной методике осуществлена затяжка колонн 15 прессов силой от 20 МН до 200 МН. После периода эксплуатации, составившего для различных прессов от 2 до 6 лет, раскрытия стыков не выявлено; все узлы колонна-гайки-поперечина работают в проектном режиме.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разрушения колонн составляют одну из самых многочисленных групп отказов базовых деталей мощных гидравлических прессов. В связи со сложностью конструкции и условий работы узлов колонна-гайки-поперечина для разрушенных колонн не определялись количественные зависимости, связывающие прочность материала колонн с конструкцией базовых деталей и условиями эксплуатации. Анализ причин разрушений ограничивался констатацией усталостного характера разрушения.

2. На основании результатов выполненных исследований установлено, что причиной разрушения колонн является уменьшение или полное отсутствие предварительной затяжки колонн в поперечинах. В принятых методиках расчета термического удлинения не учтены потери усилия затяжки, обусловленные конструктивными особенностями различных типов поперечин и вероятностными потерями за счет обмятая поверхностей и разброса размеров крупногабаритных деталей в пределах допусков.

3. Разработана технология термозатяжки колонн мощных гидравлических прессов, в которой

- термические удлинения, обусловленные конструктивными особенностями различных типов поперечин, учитываются теоретически методом математического моделирования;

- термические удлинения, обусловленные статистическим разбросом обмятий поверхностей и размеров деталей в пределах допусков, переведены из категории вероятностных в категорию детерминированных.

Для каждого узла колонна-гайки-поперечина дается вполне определенная величина термического удлинения, связанная с деформациями деталей и контактирующих поверхностей именно этого узла.

4. В период с 2000 г. по 2004 г. по предложенной методике осуществлена затяжка колонн 17 прессов силой от 10 МН до 200 МН. После периода эксплуатации, составившего для различных прессов от 3 до 6 лет, раскрытия стыков не выявлено; все узлы колонна-гайки-поперечина работают в проектном режиме.

1. Артюхов В. П. Изыскание оптимального профиля резьбы тяжелонагруженных соединений для конструкций мощных гидравлических прессов и других металлургических машин. Дис. канд. техн. наук. - Москва, 1963,135 с.

2. Пылайкин П.А. Анализ разрушений базовых деталей мощных гидравлических прессов. Кузнечно-штамповочное производство, 1966 г, №3, с. 21-27.

3. Сторожев М.В. Гидравлические прессы кузнечно-штамповочного производства. Энциклопедический справочник "Машиностроение", т. 8, - М.: Машгиз, 1949, с.456 -461.

4. Сторожев М.В. Изгиб колонн гидравлических прессов. В сб. Исследования в области штамповочного производства, М.: Машгиз, 1960, с. 95 -125.

5. Винокурский Х.А. Расчет колонн гидравлических прессов, М.: Машгиз,1950,75 с.

6. Розанов Б.В., Гольман Л.Д., Щеглов В.Ф., Понгильский Н.Ф. Элементырасчета и инструкции по эксплуатации тяжелых гидравлических прессов. Отчет ВНИИМЕТМАШ, Москва, 1954.

7. Розанов Б.В., Гольман Л.Д., Щербаков Р.Д. и др. К расчетам колоннгидравлических прессов, Труды/ЦНИИТМАШ, 1959, №3, с. 49-77.

8. Розанов Б.В. Гидравлические прессы. М., Машгиз, 1959.

9. Мюллер Э. Гидравлические прессы и их приводы. М.: Машиностроение,1965,315 с.

10. Койрес В. И. К расчету ковочного пресса в условиях эксцентричного нагружения. Кузнечно-штамповое производство, 1984, №6.

11. Будман М. И., Кагановский Ф. И. К расчету колонн гидравлических прессов. Кузнечно-штамповое производство, 1988, №3.

12. Карасев М.А. Баранов И.В., Блик Ф. С., Сошников B.C. Кузнечно-прессовое оборудование Уралмашзавода. «Марат», г. Екатеринбург, 2004г.

13. Серенсен С. В., Когаев В. П., Шнейдерович Р. М. Несущая способность ирасчет деталей машин на прочность. М.: «Машиностроение», 1975, 488с.

14. Биргер И.А. М., Расчет резьбовых соединений. Оборонгиз, 1959, 253 с.

15. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Шнейдерович P.M. Расчет на прочность деталеймашин. М., «Машиностроение», 1966, 616с.

16. Данилов В.К. Определение коэффициента нагрузки и распределения напряжений в стыке, Инженерно физический журнал АН БССР, №8, 1958.

17. Куклин Б.В. Уточнение расчетов резьбовых соединений. «Вестник машиностроения», 1957, № 3.

18. Хирджиев С.Г., Гриншпун Л.Я., Руководящий материал РМ 94 68 «Расчет термической затяжки колонн гидравлических прессов», НИИТЯЖМАШ УЗТМ, Свердловск, 1968

19. Гоберман П.Н. Стабильность резьбовых соединений, «Вестник машиностроения», 1949, №4.

20. Мамаджанов И.Г. К вопросу о стабильности болтовых соединений в условиях переменных нагрузок, Труды Новочеркасского Политехнического института, т. 76/90,1958.

21. Кухтенков В.М., Влияние микрогеометрии поверхности стыка на стабильность затяжки болтового соединения, Труды ХПИ, т.2, вып. 5, 1954.

22. Овсиенко Г.И. Причины самоотвинчивания гаек болтовых соединений при вибрации, Труды АН УССР, 1960, №5.

23. Коркин Н.П., Кулагин Д.А., Моисеев А.П., Сурков И.А. Анализ отказов, предупреждение разрушений и восстановление базовых деталеймощных гидравлических прессов //Технология легких сплавов,№1-2, 2006 г., с. 181-189.

24. Сурков А.И., Курович А.Н., Сурков И.А. Обеспечение прочностной надежности базовых деталей мощных гидравлических прессов на стадиях проектирования и эксплуатации //Тяжелое машиностроение. 2003. №5. с. 35 -37.

25. Сурков И.А. Установление причин и предупреждение разрушений колонн мощных гидравлических прессов. Кузнечно-штамповочное производство, 2004 г. №3, с. 42-45.

26. Гохберг М.М., Пылайкин П.А., Юшкевич В Н. Усталостная прочность сталей для прессов. В кн. Производство крупных машин. Выпуск XXI. Гидравлические прессы, М.: Машиностроение, 1971, с. 10-34.

27. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: «Мир», 1975, 541с.

28. Крылов О. В. Метод конечных элементов и его применение в инженерных расчетах. -М.: «Радио и связь», 2002, 104с.

29. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. М.: «Мир»,1977, 349с.

30. Деклу Ж. Метод конечных элементов. М.: «Мир», 1976, 94с.

31. Теплый М. И. Контактные задачи для областей с круговыми границами.

32. Львов: «Вища школа», 1983,176с.

33. Александров В. М., Пожарский Д. А. Неклассические пространственные задачи механики контактных взаимодействий упругих тел. М.: «Факториал», 1998, 288с.

34. Сакало В. И., Коссов B.C. Контактные задачи железнодорожного транспорта. М.: «Машиностроение», 2004,496с.

35. Francavilla A., Zienkiewicz О. С. A note on numerical computation of elasticcontact problems // Journal for Num. Math. In Engineering. 1975. Vol. 9. P. 913-924.

36. Bai X., Zhoo X. Analysis of large deformation elastoplastic contact through finite gap elements // Computers & Structures. 1988. Vol. 30.

37. Mazurkiewicz M., Ostachowicz W. Theory Of Finite Element Method For Elastic Contact Problems Of Solid Bodies. Computers&Structures, Vol.17, 1983.

38. Simo J.C., Wriggers P., Taylor R.L. A perturbed Lagrangian formulation for the finite element solution of contact problems // Computer methods in applied mechanics and engineering. 1985, vol. 50, pp.163-180.

39. Bahram Nour-Omid, Peter Wriggers A Two-Level Iteration Method For Solution Of Contact Problems. Computer Methods In Applied Mechanics And Engineering, 1986.

40. Cheng W. Q., Zhu F., Luo J. W. Computational finite element analysis and optimal design for multibody contact system // Computer methods in applied mechanics and engineering. 1988. Vol. 71. P. 31 -39.

41. Аттетков А. В., Галкин С. В., Зарубин В. С. Методы оптимизации. М.:

42. Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001,440с.

43. Каплун А. Б., Морозов Е. М., Олферова М. A. ANSYS в руках инженера. М.: «УРСС», 2003,269с.

44. Басов К. A. ANSYS в примерах и задачах. М.: «КомпьютерПресс», 2002, 224с.

45. Хан X. Теория упругости. М.: «Мир», 1988, 344с.

46. Кац A.M. Теория упругости. Санкт-Петербург: «Лань», 2002, 207с.

47. Кулагин Д.А., Моисеев А.П. Сурков И.А. Математические модели мощных гидравлических прессов и результаты условий взаимодействия их базовых деталей. 2-я конференция молодых специалистов «Металлургия XXI век». Москва, ВНИИМЕИМАШ, 2006 г.

48. Серенсен С. В., Когаев В. П., Шнейдерович Р. М. Несущая способность ирасчет деталей машин на прочность. М.: «Машиностроение», 1975, 488с.

49. Когаев В. П., Дроздов Ю. Н. Прочность и износостойкость деталей машин. -М.: «Высшая школа», 1991, 319с.

50. Биргер И. А., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей машин. -М.: Машиностроение, 1993, 630с.

51. Киммельман Д.Н. Расчет деталей машин на прочность при переменных напряжениях. Машгиз.М-Jl. 1950. 150 с.

52. Сурков И.А. Состояние и перспективы обеспечения прочностной надежности базовых деталей мощных гидравлических прессов //Заготовительные производства в машиностроении. 2004.№3. с. 24 29.

53. Сурков И.А., Шумилов А.В. Гарантийный срок и прочностная надежность базовых деталей мощных гидравлических прессов. Кузнечно-штамповочное производство, 2006 г., №11, с. 30-38.

54. Патент на изобретение №2253571, РФ, 2005 г. Сурков И.А., Моисеев А.П., Кулагин Д.А. Устройство для затяжки гаек колонн гидравлических прессов.

55. Патент на изобретение № 2252874, РФ, 2005 г. Сурков И.А., Моисеев А.П., Кулагин Д.А. Способ затяжки гаек колонн гидравлического пресса.

56. Антонов А.А., Бобрик А.И.и др. Определение остаточных напряжений при помощи создания отверстий и голографической интерферометрии. Механика твердого тела, 1980, № 2, с.182 -189.

57. Фирсов В.Т., Гречушкин.Г.М. Исследование остаточных напряжений в валках прокатных станов. Отчет ВНИИМЕТМАШ, Москва, 1989.

58. Сурков А. И., Шпыгарь С. А. Контроль усилия затяжки колонн гидравлических прессов. Кузнечно прессовое машиностроение, 1986, №3, с.28-29.

59. Проведение ремонтно-восстановительных работ вертикального штамповочного пресса усилием 30 ООО тс фирмы «Шлеман», установленного на КУМЗ, Отчет НИИИТЖМАШ УЗТМ, 1973.

60. Монахов Г.П., Сурков А.И. Исследование напряженно -деформированного состояния, прогноз надежности и оценка долговечности базовых деталей пресса усилием 30 ООО тс фирмы «Шлеман». Отчет ВНИИМЕТМАШ, 1987.

61. Монахов Г.П., Сурков А.И. Контроль усилия затяжки колонн пресса усилием 100 МН фирмы «Места». Отчет ВНИИМЕТМАШ, Москва, 1989.

62. Сурков А.И., Гольман Л.Д., Шпыгарь С.А., Лобанов М.А. Исследование и совершенствование конструкции пресса усилием 20000 тс для формовки труб 0 1220 мм. Отчет ВНИИМЕТМАШ, Москва, 1980.