автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Продольный изгиб винтов передачи "винт-гайка" затворов трубопроводов

На правах рукописи

Патрикова Татьяна Сергеевна

ПРОДОЛЬНЫЙ ИЗГИБ ВИНТОВ ПЕРЕДАЧИ «ВИНТ-ГАЙКА» ЗАТВОРОВ ТРУБОПРОВОДОВ

Специальность: 05.02.02-«Машиноведение, системы приводов и детали машин».

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 ИЮН 2011

Тула-2011

4849071

Работа выполнена на кафедре «Проектирования механизмов и деталей машин» Тульского государственного университета.

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Лопа И.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Проскуряков Н.Е.

кандидат технических наук, Бочаров A.C.

Ведущее предприятие: ЗАО «Тулаэлекгропривод»,

301114, Тульская область, Ленинский район, пос. Плеханово, ул. Заводская, д.1, корп. А.

Защита состоится « 29 » июня 2011 года в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.271.10 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» по адресу: 300012, г. Тула, пр. Ленина, 92.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Автореферат разослан ¡ytv^iC 2011

года.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.А. Крюков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность задачи.

Трубопроводной арматурой оснащаются многие установки и агрегаты в химической, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в металлургии и энергетике. Большое количество арматуры используется в авиастроении и судостроении, холодильной промышленности, жилищном и промышленном строительстве.

Развитие техники вызывает необходимость разработки и изготовления конструкций арматуры для разнообразных условий работы: диапазонов температур, давлений, вязкостей и других свойств различных сред, в которых работает арматура. Конструктору приходится решать задачи из многих областей: механики, гидравлики, трения и износа, коррозии, прочности и жесткости деталей. Одним из важнейших классов трубопроводной арматуры является запорная арматура - устройства, применяемые для включения или отключения трубопровода или объекта: задвижки, вентили, заслонки и т.д. Теоретические и экспериментальные исследования причин отказов или неэффективности затворов показали, что одними из слабых мест являются винты их привода.

Все типы шпинделей арматуры при закрывании подвергаются действию значительных сжимающих усилий. Для шпинделей, длина которых превышает диаметр более чем в 8 раз, обязательным является расчет на жесткость и продольную устойчивость. Шпиндель, как правило, состоит из двух частей: резьбовой и гладкой. Изгиб участка шпинделя с резьбой наблюдается значительно чаще и при этом может привести к повышению трения, как в резьбе передачи «винт-гайка», так и в сальниковом устройстве, что в свою очередь нарушает нормальное функционирование затвора вплоть до невыполнения им заданных функций.

По сравнению с расчетом стержней, расчет на продольный изгиб винтов передачи «винт-гайка» затворов трубопроводов имеет свои особенности, основными из которых являются:

- геометрические - начальные технологические несовершенства винта: эксцентриситет приложенной нагрузки и возможная кривизна оси;

- переменность модуля упругости по длине шпинделя вследствие возможного неравномерного нагрева его материала из-за высокой температуры перемещаемой среды;

- упрочняющее влияние резьбы по отношению к внутреннему диаметру.

Рассмотрение таких особенностей при моделировании продольного изгиба винта при закрытии затвора является не только актуальным, но и необходимым, так как не учет столь важных факторов может существенно исказить результаты. Отмечая большой вклад Гуревича Д.Ф., Протасова В.Н., Шпакова О.Н. и других известных ученых арматурщиков, в повышение качества и надежности трубопроводной арматуры, следует отметить, что, до сих пор нет надежных теорий и приемлемых с инженерной точки зрения методов расчета, позволяющих при проектировании приводов затворов рассчитывать рациональные параметры винтов, обеспечивающие эффективную работу затворов.

Цель работы; обоснование рациональных параметров винтов передачи «винт-гайка» затворов трубопроводов, обеспечивающих сохранение продольной устойчивости винтов и работоспособность затворов при докритическом изгибе с учетом реальных условий нагружения и геометрических особенностей винтов.

Задачи исследования:

1. Моделирование нагружения и потери продольной устойчивости винтом привода затвора трубопровода с учетом геометрических особенностей конструкции - начальных технологических несовершенств винта: эксцентриситета приложенной нагрузки и начального прогиба оси.

2. Моделирование нагружения и потери продольной устойчивости винтом привода затвора трубопровода с учетом переменности модуля упругости по его длине вследствие возможного неравномерного нагрева его материала.

3. Определение периодического изменения момента инерции поперечного сечения винта по его длине, проверка адекватности предложенных моделей по результатам имеющихся экспериментальных исследований поперечного изгиба винта и учет поддерживающего влияния резьбы при расчете винта на продольную устойчивость.

4. Определение изменения момента инерции поперечного сечения винта в результате его изгиба и последующий учет влияния уменьшения жесткостных характеристик на параметры продольной устойчивости винтов затворов трубопроводов.

5. Разработка методики расчета винта затвора трубопровода на продольную устойчивость, учитывающую геометрические особенности конструкции затвора, условия нагружения, поддерживающее влияние резьбы и уменьшение жесткости винта при его изгибе.

Объект исследования: винты затворов трубопроводов.

Предмет исследования: силовое нагружение винтов затворов трубопроводов, приводящее к продольному изгибу винта.

Научная новизна состоит в разработке физических и математических моделей, описывающих силовое нагружение винтов привода затворов трубопроводов, с учетом геометрических, технологических особенностей конструкции и особых условий нагружения: переменности модуля упругости по длине винта вследствие возможного неравномерного нагрева его материала; поддерживающего влияния резьбы и уменьшения жесткостных характеристик винтов вследствие их изгиба.

Научные положения, выносимые на защиту:

- модель нагружения и потери продольной устойчивости винтом привода затвора трубопровода с учетом переменности модуля упругости по длине винта вследствие возможного неравномерного нагрева его материала;

- способ определения и зависимость, учитывающие периодичность изменения момента инерции поперечного сечения винта по его длине;

- способ учета поддерживающего влияния резьбы при расчете винта на продольную устойчивость и математические зависимости, связывающие геометри-

ческие параметры винта с его силовым нагружением;

- аналитическая взаимосвязь изгиба винта и уменьшения момента инерции его поперечного сечения и модели учета этого явления при расчете винта на продольную устойчивость;

- методика расчета винта затвора трубопровода на продольный изгиб, учитывающая особенности конструкции затвора, условия нагружения, поддерживающее влияние резьбы и уменьшение жесткости винта при его изгибе.

Методы исследования.

Исследование силового нагружения винтов приводов затворов при закрытии затвора проводилось с использованием фундаментальных законов механики деформируемого твердого тела. Условием, обеспечивающим современный уровень моделирования, является широкий анализ работ и логическая связь с теоретическими и экспериментальными результатами предыдущих исследований, сопоставление некоторых выводов с известными фактами.

Достоверность научных положений, выводов, рекомендаций и разработанных методик обусловлена корректностью применения математических методов, широким использованием ЭВМ, сравнением результатов моделирования с имеющимися экспериментальными данными.

Практическая ценность и реализация результатов.

Разработан ряд инженерных методик и реализованы на ЭВМ алгоритмы и программы моделирования исследуемых задач. Результаты исследований внедрены в практику расчета и проектирования винтов в ОАО Центральное конструкторское бюро аппаратосроения (ЦКБА).

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на: ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ (2008 - 2011 г.г.); XXXIV Гагаринских чтениях (Москва: МАШ, 2008); III магистерской научно-технической конференции (Тула: ТулГУ, 2008); VIII Всероссийской научно-технической конференции "Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов" ( Тула, ТулГУ, 2009); VI Международной научно-практической конференции «Современные проблемы науки» (Тамбов: ТГТУ, 2011); ХХП1 Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, материалов и изделий» (Казань: КВВК, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения. Включает 121 страницу машинописного текста, содержит 48 рисунков, 16 таблиц, список использованных источников из 113 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность задачи, рассматриваемой в работе, ее научная новизна, реферируется содержание разделов диссертации.

В первом разделе работы рассматриваются общие сведения о трубопроводной арматуре, условия ее работы и основные расчетные схемы.

В задвижках обычно применяются вращаемые (рис.1) и выдвижные шпиндели (рис. 5). При вращаемом шпинделе подъем и опускание клина, диска или тарелки осуществляется с помощью гайки, заложенной в клин. Шпиндель имеет только вращательное движение. При выдвижном шпинделе управление затвором осуществляется путем вращения гайки, связанной с маховиком (или шестерней электропривода). Шпиндель имеет только поступательное движе-

Рис. 2. Эпюра сил, действующих: а) на вращаемом шпинделе; б) на выдвижном шпинделе

Из рисунка 2 видно, что, как при вращаемом, так и при выдвижном шпинделе максимальные осевые силы действуют на резьбовом участке шпинделя. Поэтому в дальнейшем именно резьбовой участок рассматривается в качестве основного для расчета.

Уточняются силовые и скоростные характеристики арматуры и формулируются задачи, возникающие при проектировании винтов приводов затворов трубопроводной арматуры. Формулируются цель и задачи исследований.

Во втором разделе работы определяются силы, необходимые для перемещения клина при закрывании задвижки. Проводятся исследования винтов с начальными несовершенствами. Как отмечалось ранее, реальные винты всегда обладают известным начальным прогибом оси; приложенные к ним сжимающие силы обычно действуют с некоторым эксцентриситетом. Все эти факторы играют роль возмущений и влияют на поведение системы. Исследование винтов с начальными несовершенствами важно, прежде всего, с практической стороны, так как позволяет приблизить расчетную схему к реальным конструкциям.

В этих случаях прогибы оси винта определяется соответственно так: - при эксцентриситете приложенной нагрузки:

/О0 = е.

(1)

при наличии стрелы первоначального прогиба оси винта:

/о

-Б1П •

71 • 2

(2)

1--

Р,

где Р - осевая сила сжатия; Ркр =

к2Ю 12

кр

критическая нагрузка по Эйлеру;

е - эксцентриситет в приложении нагрузки; /0- стрела первоначального прогиба.

На рисунке 3 представлена изогнутая ось винта, построенная по формуле (1), в зависимости от величины продольной силы Р при е = 1 мм. Видно, что с ростом силы Р прогибы увеличиваются, причем рост силы Р, например, в 1,5 раза с 0,5Р„р до 0,75Ркр вызывает увеличение прогибов стержня в 3 раза.

На рисунке 4 показаны формы изогнутой оси винта, рассчитанные по формуле (2), в зависимости от величины продольной силы Р при/о = 1 мм.

уШм

6

2

0

О 125 250 375 500 625 750 $25 WO

Z,HH

Рис. 3. Изогнутая ось стержня в зависимости от приложенной нагрузки с учетом эксцентриситета

Из рисунка видно, что с ростом силы Р прогибы стержня увеличиваются более значительно, чем сама сила Р, например, при том же увеличении в 1,5 раза с 0,5Pv до 0,75Р^ прогибы стержня увеличиваются в 2 раза. Сравнение рис. 3 и рис. 4 позволяет сделать вывод о необходимости учета докритического изгиба винта, причем при одной и той же величине несовершенства (эксцентриситет и стрела прогиба по 1 мм), прогибы винта с первоначальной кривизной в 2-4 раза больше.

у(г),нн

12

10

в

6

1

2

0

0 125 250 375 500 625 750 875 1000

Z,HM

Рис. 4. Изогнутая ось стержня в зависимости от приложенной нагрузки с учетом стрелы первоначального прогиба

На рисунке 5 представлена задвижка трубопровода, работающая при высоких температурах. Видно, что распределение температуры по длине винта весьма неравномерно, что скажется на механических характеристиках материала винта, прежде всего на модуле упругости.

)

Рис. 5, Температура деталей задвижки при температуре пара 502 °С

Для учета переменности модуля упругости по длине винта уравнение, описывающее равновесное положение стержня в изогнутом виде, записывается так:

2

(3)

ск1

На рисунке 6 представлены зависимости температуры Рс = Рс(г) и модуля упругости Е = Е(г): сплошная линия - экспериментальные данные (рис.3); штрихпункгирная - аппроксимация зависимостью Е = Е(г) вида:

.£(2) = _|Ь—, (4)

где £,., а и ¡5- аппроксимирующие коэффициенты.

\

1 Е,ГПа 220 ъ > т 200 175 1.

210

200 150 t(z) Ж ж*

Ш)

т 125

180 то —»►

О 0,25 0,5 0,75 1,0 г,м

Рис. 6. Изменение модуля упругости материала винта вследствие неравномерного нагрева для экспериментальных данных рис. 5

После последовательного интегрирования (3) с учетом (4) и использованием в качестве нулевого приближения синусоиды Эйлера, получили второе приближение формы изогнутой оси шпинделя:

\3

J-E.

и соответствующее ему значение критическои силы:

■J 1

PxPi ~

7Z2E,

(0

(5)

(6)

/2 0,279а -12+р Видно, что при а = 0 (модуль упругости материала стержня не зависит от температуры) решения (5) и (6) совпадают с классическим решением Л.Эйлера. Были проведены численные расчеты критической силы для экспериментальных данных рис. 5. Коэффициенты, входящие в (4) определялись методом наименьших квадратов. Для стали 38ХМЮА были получены следующие значения: Ео = 180 ГПа, р = 1, ос =-0,12. Значение критической силы, посчитанное по формуле (6) с учетом переменности модуля упругости по длине шпинделя, составило 90% от значения силы с постоянным модулем упругости Е=205 ГПа.

Таким образом, предложены гипотезы и получены основные уравнения, позволяющие рассчитать на устойчивость неравномерно нагретый винт, нагруженный продольной сжимающей силой.

В третьем разделе определяется изменение момента инерции поперечного сечения винта по его длине. На рисунке 7 представлены различные поперечные сечения винта.

б) в)

Рис. 7. Различные поперечные сечения винта: а) перпендикулярное; б) наклонное по витку; в) произвольное

Из рисунка 7 видно, что сечение винта имеет сложную конфигурацию, которую сложно описать элементарными функциями, и тем более, определить его геометрические характеристики.

Разработанная математическая модель и соответствующий ей алгоритм численного расчета геометрических характеристик поперечного сечения винта по его длине реализованы на ПЭВМ с использованием современного программного обеспечения. Полученные результаты позволяют по известным профилю, диаметру и шагу резьбы вычислять значения момента инерции поперечного сечения винта и аппроксимировать элементарными функциями его изменение по длине винта.

В работе предлагается использовать в качестве функции, описывающей изменение момента инерции по длине винта уравнение вида:

J{z) = J() + asm(<s)^z+<p), (7)

где а, <р, со и Ja аппроксимирующие коэффициенты.

Для проверки предлагаемой математической модели проводятся сравнительные вычисления на примере поперечного изгиба винта с учетом и без учета поддерживающего влияния резьбы.

Интегрирование уравнения изогнутой линии (3) с учетом (7) дало следующие результаты:

2 Р

Ей)2

2 3 2

со -г Ф-ср-г - + —--+

36/0 2У0

+ 2

бап^

tg

«•/•У о +2 а 2У0

аЛ

ЗбУ0

72 ап^

Ш

щ

<Р+Ф2-I1 -\Ъ-(р-(0-1

(8)

3670

На рисунке 8 представлены уравнения изогнутых линий для винта с

резьбой ТЯ20хЗ при следующих исходных данных: / = 1000мм; Р = Ю00Н; £ = 2-105Н/мм2;© = гг/0,77; р = 0,68; У0=5936мм4.

Анализ результатов позволяет сделать следующие выводы:

1. Учет поддерживающего влияния витков резьбы необходим, так как неучет существенно искажает результаты (в рассмотренных случаях реальный прогиб в 1,5 раза меньше).

2. Предложенная модель позволила учесть не только влияния диаметра винта, но и тип, и шаг резьбы.

Рис. В. Прогиб винта с резьбой ТШОхЗ: 1- с учетом резьбы; 2 - без учета резьбы

Для проверки адекватности разработанных моделей были использованы экспериментальные исследования поведенные на ООО «Ливгидромаш» под руководством д.т.н. В.М. Рязанцева. Схема нагружения однозаходных винтов приведена на рис. 9. Рассматривался винт роторно-вращательного насоса с трапецеидальной резьбой диаметром 200 мм, шагом резьбы 62 мм и длиной 1080 мм.

Сопоставление расчетного и экспериментального прогиба представлено на рисунке 10. Результаты расчета по формуле (8) представлены кривой 1. Максимальный замеренный прогиб такого винта под действием сил F=11460 Н составил 0,085 мм. С учетом этого построена парабола 2. Видно удовлетвори-

тельное совпадение результатов (расхождение не более 10%). Превышение экспериментального прогиба над расчетным очевидно связано с неучетом при теоретических исследованиях жесткости опор — подшипников качения, используемых в экспериментальной установке.

2 .—

/ 1

0,12 0,08 ОМ 0

200

400

600

800

1200 г,им

Рис. 10. Прогиб винта с резьбой "Ш200х62: 1- по расчетной зависимости; 2 - по эксперименту Рязанцева В.М.

Рассмотрено поддерживающее влияние резьбы на продольную устойчивость винтов. В качестве функции, описывающей изменение момента инерции по длине винта, предлагается использовать уравнение (8). С учетом этого уравнение изогнутой линии винта при потере устойчивости:

Р УМ

2

*2у

(9)

¿1г* Е J0+а%\п(а • г + (р) Интегрирование (9) проводилось методом последовательных приближений. В качестве первого приближения использовали синусоиду Эйлера. С учетом этого уравнение (9) запишется так:

л-г

<Ьг~

п БШ-

Р-С 0_1_

Е , . (2п-я-гХ Уо+авш!--

(10)

I

где п = — количество витков резьбы; 1 - длина винта; р - шаг резьбы. Р

Представим синусы, стоящие под знаком интеграла в виде рядов, запишем выражение (10) в виде:

Р-с0

я-

£ (-1 )т-1а(г)2т~1

т=1

(2т -1)!

к I

т=1

(2т -1)!

<ЬсЬ ,

(П)

. тс-г а. . 2п-%-г где сфг) = —; р(г) = —-—.

Полученный интеграл имеет аналитическое решение. После упрощения подынтегрального выражения путем разложения в ряд и последовательного интегрирования (11) получим решение, например, для седьмой степени разложения при к=7:

3 2 5

, ^ Я \ Я $ Я 4 Я 7

120/ • Уа 6/2-^П 5040/ •

0 . (12)

4 3 2

Я б я '« 2 5

-т—-а-и-.ги+ ——-а ■2-,+с1-2 + с2

90/4-./2 5/3. уЗ

Константы интегрирования определяются из граничных условий: Л(0)=у2(0 = 0 =>с2=0

9 ^ ? ?

сг ---840-42я^ + яЧ--^ 156л- -а-840а----

5040У()1 ' 5040^ V ) ^з

После исключения из (12) слагаемых, не оказывающих существенного влияния на результаты вычислений, получили:

= - Р

Я 3 я3 5 Я5 7 я-1-zL.,. 2

--zJ----г3 +---z'--1840-42/г + я I

6/- 120/ 5040/ 5040 v '

(13)

3 _5

«3/4

E-Jo

Для нахождения критической силы приравняем амплитуды первого и второго приближений в фиксированной точке г = = В ре-

зультате получили первое приближение значения критической силы:

2| "'""I 4у 04)

и я ■ /2 (5760- 360л-2 + 9л-4 ) Для винта с трапециидальной резьбой TR20x3 мм и со следующими исходными данными Е = 2 • 105МПа, и = 333, Jq = 5936 мм4, / = 1000 мм значение критической силы, вычисленное по формуле (9) составило/^ =11294Н. Расчет по известной формуле Эйлера дал следующие результаты: Рэ — 10342Н. Видно, что критическая сила с учетом поддерживающего влияния резьбы на 9,3 % больше, чем рассчитанная по формуле Эйлера.

В четвертом разделе в результате численного эксперимента, проведенного с использованием методов трехмерного твердотельного моделирования в пакете «SolidWorks-2010», было установлено, что при изгибе винта во всех его

осевых сечениях происходит уменьшение момента инерции пропорционально величине прогиба (рис. 11).

Рис. 11. Поперечные сечения винта по впадинам витков резьбы: а) винт прямой; б) винт гнутый

Анализ полученных данных позволил сделать выводы, что наибольшее уменьшение момента инерции сечения происходит в середине винта, а наименьшее - на концах. Это связано с тем, что при изгибе винта в зоне растянутых волокон витки резьбы расходятся и там, где в прямом винте в сечение попадала большая часть витка резьбы, в изогнутом винте в сечение попадает меньшая часть витка, тем самым, уменьшая момент инерции поперечного сечения изогнутого винта. В этом состоит принципиальное отличие изгиба винта от изгиба гладкого стержня. Тогда, можно сделать вывод, что винт меньше сопротивляется изгибу, что и исследовалось далее. Рассматривалась продольная устойчивость винтов, где в качестве симметричной функции, описывающей изменение момента инерции по половине длины винта, использовалось уравнение:

¿0(У>2) = -/0-а-г-у (15)

Тогда, уравнение изогнутой линии винта, потерявшего устойчивость, записывалось так:

У Е^0-а-г-у(г)) ° ^

Уравнение (16) интегрировалось при помощи метода последовательных приближений, где в качестве первого приближения использовали синусоиду Эйлера. Для проверки сходимости решения были проведены расчеты при разложении синуса в ряд до пятой и седьмой степени. В последнем случае интегрирование (16) с учетом граничных условий дало следующие результаты:

yx(z) = z-

1 v

. ----\P2 - 6PKD ■ a ■ E b5 -

6 E-J0 120(£-J0)2

rfe - 464a•E + U0Pxp ■a2-E2)z1

scmo^-Jo)3

Для нахождения критической силы, как и ранее, приравнивали амплитуды первого и нулевого приближений в точке z = j:

yi\L=yo\L- (i»)

2 2

Разрешая полученное уравнение относительно Ркр, получили: Рф = -,¡81,9x4E2a2 + 99М2Е■ Рэ -а + бШР2 + ж2Е-сrj. (19)

При а - 0 (уменьшение момента инерции сечения не учитывается) критическая сила должна быть равна эйлеровой силе (Ркр = Рэ). Видно, что в уравнении

(19) это условие выполняется. На рисунке 12 представлено сравнение изменений критической силы в зависимости от степени разложения решения: -

пятая степень разложения; Ркр2 " седьмая степень разложения.

Графики критической силы (рис.12) для пятой и седьмой степеней разложения иллюстрируют сходимость решения, а уменьшение момента инерции поперечного сечения винта при его изгибе снижает значение критической силы, что необходимо учитывать при расчетах. PxpiH 12000

11200 J0400 9600 8800 8000

2

1

О 0,003 0,006 0,009 0,012 0,015

O,mm?

Рис. 12. Сравнение изменений критической силы в зависимости от степени разложения решения: 1 - пятая степень; 2 - седьмая степень

В предыдущих разделах были рассмотрены и учтены основные факторы, влияющие на параметры продольной устойчивости шпинделей затворов трубопроводов при их закрытии. Однако, все эти факторы рассмотрены каждый в отдельности. Для их одновременного учета была разработана методика, алгоритм которой приведен на рисунке 13.

Рис.13. Алгоритм проектирования винтов затворов трубопроводов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В диссертации представлено новое решение, построенное с использованием современных методов анализа и широким применением ЭВМ, важной научно-технической задачи выбора рациональных параметров винтов передачи «винт-гайка» затворов трубопроводов, обеспечивающих сохранение продольной устойчивости и ограничение продольного изгиба винтами при закрытии затвора.

Основные выводы и результаты работы состоят в следующем: 1. Разработана математическая модель нагружения и потери продольной устойчивости винтом привода затвора трубопровода с учетом геометрических особенностей конструкции - начальных технологических несовершенств винта: эксцентриситета приложенной нагрузки и возможного искривления оси. Огра-

ничение докритического изгиба снижает трение в резьбе и тем самым увеличивает кпд и уменьшает износ передачи «винт-гайка». Установлено, что при одной и той же величине несовершенства (эксцентриситет и стрела прогиба по 1 мм), прогибы винта с первоначальной кривизной в 2-4 раза больше, чем винта с эксцентриситетом.

2. Проведено моделирование нагружения и потери продольной устойчивости винтом привода затвора трубопровода с учетом переменности модуля упругости по длине шпинделя вследствие возможного неравномерного нагрева его материала. Установлено, что реальный нагрев винта (среда пар 502 °С) на 10% снижает значение критической силы.

3. Проведены численные расчеты моментов инерции поперечного сечения винтов для основного ряда широко применяемых резьб. Предложена математическая зависимость, учитывающая периодичность изменения момента инерции поперечного сечения винта по его длине. Проведена проверка адекватности предложенных моделей учета поддерживающего влияния резьбы на примере экспериментального поперечного изгиба винта. Полученное расхождение с экспериментом не превышало 10%, что позволило сделать вывод о возможности их практического применения.

4. Показано, что учет поддерживающего влияния резьбы при расчете винтов затворов трубопроводов на продольную устойчивость на 10-15% увеличивает значение критической силы, что позволяет уменьшить габариты (диаметр) винтов и предложены математические зависимости, связывающие устойчивые геометрические параметры винта с его силовым нагружением.

5. Установлено, что в результате изгиба винта в его сечениях происходит 3-8 % уменьшение момента инерции поперечного сечения и предложены модели, учитывающие этот эффект. Учет уменьшения жесткостных характеристик винта при изгибе на 5-9% уменьшает значение критической силы.

6. Разработана методика проектирования винтов затворов трубопроводов, обеспечивающая ограничение амплитуды прогиба при докритическом изгибе и сохранение продольной устойчивости винта, учитывающая геометрические особенности конструкции затвора, условия нагружения, поддерживающее влияние резьбы и уменьшение жесткости винта при его изгибе.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Патрикова Т.С. Продольная устойчивость винтов запорной арматуры./ Тула: Изд-во Тул. гос. ун-т., 2008. - 7 с. - Деп. в ВИНИТИ.

2. Патрикова Т.С. Особенности расчета силовых винтов на продольную устойчивость/ Т.С. Патрикова// XXXIV Гагаринские чтения. Научные труды Международной молодежной научной конференции в 8 томах. - М.: МАТИ, 2008,т.1,- с .9 0-91

3. Патрикова Т.С. Особенности расчета винтов запорной арматуры на продольную устойчивость./ Т.С. Патрикова // Сборник тезисов докладов III Магистерской научно-технической конференции -Тула: ТулГУ, 2008 - с. 269-270.

4. Патрикова Т.С. К вопросу о моделировании потери устойчивости винтов

задорной арматуры./ Т.С. Патрикова// VIII Всероссийская научно-техническая конференция "Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов". Материалы докладов - Тула: Изд-во ТулГУ, 2009 - с.212-217.

5. Лопа И.В., Патрикова Т.С. Определение момента инерции поперечного сечения винта У/ Известия ТулГУ. Технические науки. Выпуск 2. Проблемы специального машиностроения. -Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. - с.236-241.

6. Лопа И.В., Патрикова Т.С., Ефимова А.И. Поперечный изгиб винта с учетом изменения момента инерции по его длине.// Известия ТулГУ. Технические науки. Выпуск 2. Проблемы специального машиностроения. -Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. - с.241-245.

7. Лопа И.В., Патрикова Т.С., Ефимова А.И. Учет поддерживающего влияния резьбы при определении прогибов винтов роторио-вращательных насосов.// Известия ТулГУ. Технические науки. Выпуск 1. -Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. - с. 221-224

8. Лопа И.В., Патрикова Т.С. Влияние резьбы на продольную устойчивость винтов запорной арматуры.// Известия ТулГУ. Технические науки. Выпуск 1. -Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. - с.225-227.

9. Патрикова Т.С. Учет переменности модуля упругости по длине шпинде-ляУ/Сборник трудов 4-ой Международной научно-практической конференции «Современные проблемы науки» - Тамбов: ТТТУ, 2011 - с.57-59.

10. Патрикова Т.С. Моделирование продольной устойчивости винта затвора трубопровода.//Сборник трудов 4-ой Международной научно-практической конференции «Современные проблемы науки» - Тамбов: ТТТУ, 2011-С.55-57.

11. Патрикова Т.С. Алгоритм Определение изменения момента поперечного сечения винта по его длине.//Сборник материалов докладов 23-ей Всероссийской межвузовской научно-технической конференции. - Казань: Казанское высшее военное командное училище, 2011- с.232-235.

Изд. лиц. ЛР №020300от 12.02.97. Подписано в печать 24.05.2011 г. Формат бумаги 60x84 '/,6 .Бумага офсетная. Усл. печ.л. 1,1 Уч.-изд.л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ 022 Тульский государственный университет 300012, г. Тула, пр. Ленина, 92 Отпечатано в Издательстве ТулГУ 300012, г. Тула, пр. Ленина, 95

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ВИНТОВ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ.

1.1. Общие сведения о трубопроводной арматуре.

1.2. Условия работы и основные расчетные схемы.

1.3. Особенности расчета винтов затворов трубопроводов на продольную устойчивость.

1.4. Цель работы и задачи исследования.

2. КЛАССИЧЕСКИЙ ПОДХОД К РАСЧЕТУ ВИНТОВ ЗАТВОРОВ ТРУБОПРОВОДОВ НА ПРОДОЛЬНУЮ УСТОЙЧИ- 34 ВОСТЬ.

2.1. Расчёт усилий, необходимых для перемещения клина при закрывании задвижки и силовые характеристики арматуры.

2.2. Учет влияния начальных несовершенств оси винта.

2.3. Учет переменности модуля упругости по длине винта.

3. УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ПОПЕ

РЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ВИНТА ПО ЕГО ДЛИНЕ.

3.1. Определение изменения моментов инерции поперечного се- ^ чения винта.

3.2. Учет поддерживающего влияния резьбы при определении поперечных прогибов винтов затворов и проверка адекватности ^ разработанных моделей (по результатам экспериментальных исследований В.М. Рязанцева).

3.3. Влияние резьбы на продольную устойчивость винтов запорной арматуры.

4. УЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ПРИ ИЗГИБЕ ВИНТА.

4.1. Уменьшение момента инерции поперечного сечения винта при его изгибе.

4.2. Влияние уменьшения момента инерции винта при его изгибе на продольную устойчивость.

4.3. Методика расчета винта затвора трубопровода на продольную устойчивость и выработка практических рекомендаций.

Трубопроводной арматурой оснащаются многие установки и агрегаты в химической, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в металлургии и энергетике. Большое количество арматуры используется в авиастроении и судостроении, холодильной промышленности, жилищном и промышленном строительстве.

Быстрое развитие техники вызывает необходимость разработки и изготовления большого количества различных конструкций арматуры для самых разнообразных условий работы. Диапазоны температур, давлений, вязкостей и других свойств различных сред, в которых работает арматура, непрерывно расширяются, поэтому число проблем, с которыми сталкивается конструктор, несмотря на большое количество выполняемых экспериментальных и теоретических исследований, все время возрастает. Конструктору приходится решать различные задачи из многих областей: механики, гидравлики, трения и износа, коррозии, прочности и жесткости деталей и т.д. Он должен прежде всего учитывать условия работы арматуры и обеспечить надежность и долговечность работы конструкции, а также ее технологичность и возможность изготовления с малыми затратами.

В связи с возрастающей ролью автоматизации управления производственными процессами, а также обеспечения безопасности, увеличивается роль электрического привода арматуры, ее дистанционного управления, что вызывает усложнение конструкций. Одним из важнейших классов трубопроводной арматуры является запорная арматура — устройства, применяемые для периодического или разового включения или отключения трубопровода или объекта: задвижки, вентили, заслонки и т.д. Теоретические и экспериментальные исследования причин отказов или неэффективности приводов затворов при динамическом нагружении показали, что одними из слабых мест являются винты привода затворов трубопроводов.

Все типы винтов арматуры при закрывании подвергаются действию значительных сжимающих усилий. Для винтов, длина которых превышает диаметр более чем в 8 раз, обязательным является расчет на продольную устойчивость. Работы по моделированию потери продольной устойчивости сжатых стержней велись и ведутся.Тимошенко С.П., Вольмиром A.C., Филином А.П., Барановым В.Л., Лопой И.В. и другими. По сравнению с расчетом стержней, обычно находящихся под постоянно действующей нагрузкой, расчет на продольную устойчивость винтов затворов имеет свои особенности:

1. При расчете винтов на продольную устойчивость очень важно выбрать схему, правильно отображающую условия работы винта, и определить расчетную длину его рабочей части.

2. Нижняя часть винта в некоторых конструкциях имеет плохо центрируемую опору, и усилие к шпинделю может быть приложено с большим эксцентриситетом относительно его оси. При изготовлении затворов и винтовк ним не предъявляются высокие требования по точности, поэтому, помимо эксцентриситета, винт может иметь и другие несовершенства, например, начальную кривизну своей оси.

3. Трубопроводная арматура применяется в различных установках, температурные режимы которых значительно отличаются друг от друга. Так как механические характеристики материалов зависят от температуры, при расчете на устойчивость необходимо учитывать влияние этого фактора.

4. Расчетной величиной считается внутренний диаметр резьбы шпинделя, а некоторое упрочняющее влияние резьбы (по отношению к внутреннему диаметру), как правило, не учитывается.

Рассмотрение указанных проблем является не только актуальным, но и необходимым при моделировании потери продольной устойчивости винтом при закрытии затвора, так как не учет столь важных факторов может существенно исказить результаты.

Отмечая большой вклад в повышение технического уровня, качества и надежности трубопроводной арматуры, который внесли исследования Гуре-вича Д.Ф., Протасова В.Н., Шпакова О.Н. и других известных ученых арматурщиков, следует отметить, что, несмотря на то, что решению указанных проблем посвящены многочисленные исследования, до сих пор нет надежных теорий и приемлемых с инженерной точки зрения методик, позволяющих при проектировании и отработке конструкций приводов затворов рассчитывать рациональные геометрические, кинематические и силовые параметры шпиндельных узлов, обеспечивающие сохранение продольной устойчивости последними при аварийном закрытии заслонки.

Цель работы: обоснование рациональных параметров винтов передачи «винт-гайка» затворов трубопроводов, обеспечивающих сохранение продольной устойчивости винтов и работоспособность затворов при докритиче-ском изгибе с учетом реальных условий нагружения и геометрических особенностей винтов.

В соответствии со сформулированной целью в первом разделе работы рассматриваются общие сведения о трубопроводной арматуре, условия ее работы и основные расчетные схемы. Уточняются силовые и скоростные характеристики арматуры, определяются усилия, необходимые для перемещения клина при закрывании задвижки и формулируются проблемы, возникающие при проектировании шпинделей приводов затворов трубопроводной арматуры. Формулируются цель и задачи исследований.

Во втором разделе работы проводилось исследование винтов с начальными несовершенствами. Как отмечалось ранее, реальные винты всегда обладают известным начальным прогибом оси; приложенные к ним сжимающие силы обычно действуют с некоторым эксцентриситетом. Все эти факторы играют роль возмущений и влияют на поведение системы. Исследование стержней с начальными несовершенствами важно, прежде всего, с практической стороны, так как позволяет приблизить расчетную схему к реальным конструкциям. Показано, что в силу линейности возмущающего фактора по отношению к амплитуде при одновременном наличии и начальной кривизны и эксцентриситета приложенной нагрузки суммарная амплитуда будет суммой амплитуд соответствующих прогибов.

В заключение второй главы учитывалась переменность модуля упругости по длине шпинделя вследствие возможного неравномерного нагрева последнего. Были предложены гипотезы и получены основные уравнения, позволяющие рассчитать на устойчивость неравномерно нагретый винт, нагруженный продольной сжимающей силой.

В третьем разделе определяется изменение момента инерции поперечного сечения винта по его длине. Разработанная математическая модель и соответствующий ей алгоритм численного расчета геометрических характеристик поперечного сечения винта по его длине реализованы на ПЭВМ с использованием современного программного обеспечения. Полученные результаты позволяют по известным профилю, диаметру и шагу резьбы вычислять значения момента инерции поперечного сечения винта и аппроксимировать элементарными функциями его изменение по длине винта.

Для проверки предлагаемой математической модели проводятся сравнительные вычисления на примере поперечного изгиба винта с учетом и без учета поддерживающего влияния резьбы.

Анализ результатов позволяет сделать следующие выводы: 1. Учет поддерживающего влияния витков резьбы необходим, так как неучет существенно искажает результаты (в рассмотренных случаях реальный прогиб в 1,2 - 1,5 меньше).

2. Для проверки адекватности разработанных моделей были использованы экспериментальные исследования поведенные на ООО «Ливгидромаш» под руководством д.т.н. В.М. Рязанцева. Сопоставление расчетного прогибаи экспериментального дало удовлетворительное совпадение результатов. Некоторое превышение экспериментального прогиба над теоретическим очевидно связано с неучетом при теоретических исследования жесткости опор -пошипников качения, используемых в экспериментальной установке.

3. Далее рассматривается поддерживающее влияние резьбы на продольную устойчивость винтов. С учетом функции, описывающей изменение момента инерции по длине винта, записывалось, уравнение изогнутой линии стержня, потерявшего устойчивость. Его интегрирование проводилось при помощи метода последовательных приближений, где в качестве первого приближения использовалась синусоида Эйлера. Были получены выражения для формы потери устойчивости и значения критической силы, проведены численные вычисления. Например, для винта с трапециидальной резьбой ТЯ20хЗ мм значение критической силы, с учетом поддерживающего влияния резьбы на 9,3 % больше, чем рассчитанная по формуле Эйлера.

В четвертом разделе в результате численного эксперимента, проведенного с использованием комбинированных методов вычислений с применением программного обеспечения «8оНс1\¥огк5-2010», было установлено, что при изгибе винта во всех его осевых сечениях происходит уменьшение момента инерции пропорционально величине прогиба. Анализ полученных данных позволил сделать выводы, что наибольшее уменьшение момента инерции сечения происходит в середине винта, а наименьшее - на концах. Очевидно, что это связано с тем, что витки резьбы при изгибе винта приближаются к нейтральной линии, тем самым, уменьшая момент инерции сечения винта. В этом состоит принципиальное отличие изгиба винта от изгиба гладкого стержня. Тогда, можно сделать вывод, что винт по другому сопротивляется изгибу, что и исследовалось далее. С использованием метода последовательных приближений рассматривалась продольная устойчивость винтов. Были получены соответствующие расчетные формулы, проведены численные расчеты, которые показали необходимость учета уменьшения момента инерции поперечного сечения винта при его изгибе при моделировании устойчивого равновесия шпинделя привода затвора трубопровода.

Результатом работы явилась разработка инженерной методики, учитывающей основные ранее рассмотренные факторы, влияющие на параметры продольной устойчивости шпинделей затворов трубопроводов при их закрытии.

Научная новизна состоит в разработке физических и математических моделей, описывающих силовое нагружение винтов привода затворов трубопроводов, с учетом геометрических, технологических особенностей конструкции и особых условий нагружения: переменности модуля упругости по длине винта вследствие возможного неравномерного нагрева его материала; поддерживающего влияния резьбы и уменьшения жесткостных характеристик винтов вследствие их изгиба.

Новые научные результаты работы:

1. Математическая модель нагружения и потери продольной устойчивости винтом привода затвора трубопровода с учетом переменности модуля упругости по длине винта вследствие возможного неравномерного нагрева его материала;

2. Способ определения и зависимость, учитывающие периодичность изменения момента инерции поперечного сечения винта по его длине;

3. Способ учета поддерживающего влияния резьбы при расчете винта на продольную устойчивость и математические зависимости, связывающие геометрические параметры винта с его силовым нагружением;

4. Аналитическая взаимосвязь изгиба винта и уменьшения момента инерции его поперечного сечения и модели учета этого явления при расчете винта на продольную устойчивость;

5. Методика расчета винта затвора трубопровода на продольный изгиб, учитывающий особенности конструкции затвора, условия нагружения, поддерживающее влияние резьбы и уменьшение жесткости винта при его изгибе.

Основные выводы и результаты работы состоят в следующем:

1. Разработана математическая модель нагружения и потери продольной устойчивости винтом привода затвора трубопровода с учетом геометрических особенностей конструкции - начальных технологических несовершенств винта: эксцентриситета приложенной нагрузки и возможного искривления оси. Ограничение докритического изгиба снижает трение в резьбе и тем самым увеличивает кпд и уменьшает износ передачи «винт-гайка». Установлено, что при одной и той же величине несовершенства (эксцентриситет и стрела прогиба по 1 мм), прогибы винта с первоначальной кривизной в 2-4 раза больше, чем винта с эксцентриситетом.

2. Проведено моделирование нагружения и потери продольной устойчивости винтом привода затвора трубопровода с учетом переменности модуля упругости по длине шпинделя вследствие возможного неравномерного нагрева его материала. Установлено, что реальный нагрев винта (среда пар 502 °С) на 10% снижает значение критической силы.

3. Проведены численные расчеты моментов инерции поперечного сечения винтов для основного ряда широко применяемых резьб. Предложена математическая зависимость, учитывающая периодичность изменения момента инерции поперечного сечения винта по его длине. Проведена проверка адекватности предложенных моделей учета поддерживающего влияния резь

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации представлено новое решение, построенное с использованием современных методов анализа и широким применением ЭВМ, важной научно-технической задачи выбора рациональных параметров винтов передачи «винт-гайка» затворов трубопроводов, обеспечивающих сохранение продольной устойчивости и ограничение продольного изгиба винтами при закрытии затвора.

1. Авдеев Б.А. Техника определения механических свойств материалов./М.: Машгиз-1958, 320с.

2. Александров A.B. Сопротивление материалов./М.: Высшая школа- 2000, 560 с.

3. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя : в 3 т. Т.1 / В.И.Анурьев; под. ред. И.Н. Жестковой .■— 9-е изд., перераб. и доп. М. : Машиностроение-1, 2006 .- 928 с.

4. Артоболевский И.И. Определение моментов инерции опытным путем. -М.: Изд. МХШ, 1931.

5. Арматура промышленная общего и специального назначения. Справочник в 2-х книгах. А.И. Гошко М.: Мелго, 2007. -376 с.

6. Баранов В.Л., Карпухин В.П., Лопа И.В. Особенности проектирования-динамических приводов затворов трубопроводов. — Тула, 2002. 192 с.

7. Баранов В:Л., Лопа, И.В. Неустойчивость ударно нагруженных стержней // Известия ВУЗов; Машиностроение. 1995;-№1-3.-с. 45 - 47.

8. Ю.Баранов В.Л., Лопа И.В., Чивиков З.Ч., Симеонов П.С. Устойчивость ударно нагруженных стержней.- Тула: ТулГУ. 1997. 128 с. (монография).

9. П.Баранов В.Л., Лопа И.В., Христов Х.И., Чивиков 3.4. Неустойчивость и разрушение длинных стержней. / « Известия технического Университета. Технические науки«, т.5, Пловдив, Республика Болгарии, 1996.- с.89- 104.

10. Балденко Д.Ф., Бидман М.Г., Калишевский В.Д., Кантовский В.К., Рязан-цев В.М. Винтовые насосы. /М., Машиностроение 1982, 225 с.

11. Березин И.С., Жидков Н.П. Методы вычислений: в 2 т.-М.: Физматгиз, 1962.-Т.2.-620 с.

12. Болотин, В.В. Прочность. Устойчивость. Колебания: справочник : в 3 т. Т.З. /В.В.Болотин и др. / под общ. ред. И. А. Биргера, Я. Г. Пановко .- М. : Машиностроение, 1968 .- 567 с.

13. Болотин В.В. Динамическая устойчивость плоской формы изгиба.// Инж. сб. 1953.-№5.- с. 109-122.

14. Болотин В.В. Динамическая устойчивость упругих систем. М.: Физматгиз, 1961.-360

15. Бронштейн И.Н., Семиндяев К.А. Справочник по математике.//М.: Наука, 1966.-608 с.

16. Бочаров Ю.А. Винтовые прессы./ М.: Машиностроение, 1976-247 с.

17. Бушуев В.В. Практика конструирования машин./М.: Машиностроение -2006, 356 с.

18. Варганов В.О., Колычев М.В., Гребенникова В.М. Расчет передачи винт-гайка./ГОУВПО СПбГТУРП.-СПб., 2009 44 с.21 .Владимиров В.С.Уравнения математической физики./М.:Наука, 1971-512с.

19. Власов В.З. Теория тонкостенных стержней. М.: Физматлит, 1958 354 с.

20. Волохов А.Н. Опытное определение моментов инерции. Труды ЦАГИ. Вып. 301, 1937.

21. Вольмир A.C. Устойчивость деформируемых систем./М.:Наука,1967-560с.

22. Вольмир А. С. Устойчивость упругих систем. М.: Физматгиз, 1963.-880с.

23. Гернет М.М. Ратобыльский В.Ф. Определение моментов инерции./М. «Машиностроение», 1969, 246 с.

24. ГОСТ Р 52720-2007.Арматура трубопроводная.Термины и определения-Введ.2008-01-01 .— М. : Стандартинформ, 2007 .— IV,16с.

25. Гошко А.И. Арматура трубопроводная целевого назначения. (3 части). /Справочник.-М.: Машиностроение -2003, 992 с.

26. Григорьев Е.Т., Приварников Ю.К. Экспериментальное исследование потери устойчивости при осевом ударе / Гидро аэромеханика и теория упругости: Межвуз. научн. сб.-Днепропетровск.- 974.- вып. 18.- с. 122 - 127.

27. Гумеров А.Г., Мустафин Ф.М., Кантемиров И.Ф. Трубопроводная арматура./ Издательство: УГНТУ -2007, 326 с.

28. Гуревич Д.Ф. Конструирование и расчет трубопроводной арматуры. — М.: Машиностроение, 1968, 888 с.

29. Гуревич Д.Ф. Трубопроводная арматура./М.: Машиностроение, 1975,312с.

30. Гуревич Д.Ф. Трубопроводная арматура./ Справочное пособие//М.: Машиностроение — 1981,346с.

31. Гуревич Д.Ф., Шпаков О.Н. Справочник конструктора трубопроводной арматуры. //М.: Машиностроение 1987, 518 с.

32. Гуревич Д.Ф.Расчет и конструирование трубопроводной арматуры: промышленная трубопроводная арматура, конструирование трубопроводной арматуры."/Изд. ЛКИ.-2008,416 с.

33. Гуревич Д.Ф. Трубопроводная арматура. Справочное пособие / Книжный дом "Либроком"-2009, 368 с.

34. Гумеров А.Г., Мустафин Ф.М., Кантемиров И.Ф. Трубопроводная арматура./ УГНТУ-2007,326 с.

35. Дарков, A.B. Сопротивление материалов / A.B. Дарков, Г.С. Шпиро. М. : Высшая школа, 1989 - 624 с.

36. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М.: Наука, 1978.- 228 с.

37. Денейко К.С., Леонов М.Я. Динамический метод исследования устойчивости сжатого стержня //Прикл. мат. и мех.- 1955.- №6.- с. 138-144.

38. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин./1. Академия-2003, 496 с.

39. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин./ Высшая школа, 1970-368 с.

40. Жуков A.M. Упругие свойства материалов и сложное нагружение// Инженерный сборник. 1960. - №3.

41. Зарубин В.А. Расчет теплонапряженных конструкций./ М.: Машиностроение 2005, 425 с.45.3еменков Ю.Д., Малюшин H.A.,. Маркова JI.M,. Лощинин А.Е. Технологические нефтепроводы нефтебаз. Справочное издание Тюмень-1994 г.

42. В.А. Зорин. Основы работоспособности технических систем./ ООО "Ма-гистр-Пресс"-2005, 536 с.

43. Ильичев C.B. Арматура наружных водопроводных сетей. Эксплуатация. Взгляд на перспективы арматуростроенияю/ Журнал «Трубопроводная арматура и оборудование» №2 2007 г.

44. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. Москва: Наука, 1976 Г.-486 с.

45. Карпухин В.П. Особенности проектирования динамических приводов трубопроводной арматуры. // В кн. «Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением». Тула: ТулГУ. - 2001. — с. 187-192.

46. Карпухин В.П. Продольная устойчивость шпинделей динамических приводов затворов трубопроводной арматуры. // В кн. "Известия ТулГУ. Проблемы специального машиностроения".-Тула: ТулГУ. 2001. — с. 169- 175.

47. Кельзон A.C., Журавлев Ю.Н., Январев Н.В. Расчет и конструирование роторных машин./ Машиностроение 1977, 288 с.

48. Крейтер C.B. и др. Основы конструирования и агрегатирования: Учеб. Пособие./М.: Издательство стандартов 1983, 224 с.

49. Кишко A.B., Жуникова Т.Л. Резьбовые соединения. СПб.: ГОУВПО СПбГТУРП, 2005.-44 с.

50. Колтунов М.А., Кравчук В.П., Майборода В.П. Прикладная механика деформируемого твердого тела.// Москва: Высшая школа, 1983. -349 с.

51. Корнев В.М. О формах потери устойчивости упругого стержня при уда-ре.//ПМТФ.- 1968,- №3.- с. 63 65.

52. Корноухов Н.В. Прочность и устойчивость стержневых систем.- М.: Стройиздат, 1949.- 456 с.

53. Кузьмин А.В Расчеты деталей машин./М.: Машиностроение-1986, 400с.

54. Курмаз JT.B., Курхмаз O.JL. Конструирование узлов и деталей машин. / М.: Высшая школа. 2007, 455 с.

55. Курмаз Л.В., Скойбеда А.Т. Детали машин. Проектирование: Справочное учебно-методическое пособие./ Высшая школа-2005,312 с.

56. Лагерев A.B. Проектирование насосных гидроприводов подъемно-транспортной техники. / БГТУ-2006, 232 с.

57. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М.Теория упругости./ T.IV.,M.: Наука, 1987 246с.

58. Леликов О.П. Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин: учебник для ВУЗов. М: Машиностроение, 2004 - 409 с.

59. Линдберг Г.Е. Потеря устойчивости тонкого стержня при ударе // Прикл. механика. 1965. - №2.- с. 34 -38.

60. Лопа И. В. Оценка амплитуды прогиба стержня после потери устойчивости / "Известия ТулГУ.Проблемы специального машиностроения" , Тула: ТулГУ. 1997. с. 73 - 77.

61. Лопа И.В. О тепловыделении и теплопередаче в ударно нагруженных стержнях/ /В кн."Известия ТулГУ. Машиностроение".- Тула, 1998.

62. Лопа И.В., Патрикова Т.С. Определение момента инерции поперечного сечения винта.// "Известия ТулГУ. Серия Проблемы специального машиностроения". Вып.2 Тула: ТулГУ, 2011-е. 236-241.

63. Лопа И.В., Патрикова Т.С., Ефимова А.И. Поперечный изгиб винта с учетом изменения момента инерции по его длине.// "Известия ТулГУ.

64. Серия Проблемы специального машиностроения". Вып.11 Тула: ТулГУ, 2011-C.241-245.

65. Лопа И.В., Патрикова Т.С., Ефимова А.И. Учет поддерживающего влияния резьбы при определении прогибов винтов роторно-вращательных насосов.// "Известия ТулГУ. Серия Технические науки». Вып.1.- Тула: ТулГУ, 2010.

66. JIona И.В., Патрикова Т.С.Влияние резьбы на продольную устойчивость винтов запорной арматуры.// "Известия ТулГУ. Серия Технические науки ". Вып.1. Тула: ТулГУ, 2010.

67. Мархель И.И. Детали машин. /Издательство:Форум Инфра-М —2009,336 с.

68. Машиностроение. Энциклопедия/ Ред. Совет: К.В. Фролов (пред.) и др.//Машины и оборудование кузнечно-штамповочного и литейного производства. T.IV-4/Ю.А.Бочаров, Н.Е. Проскуряков и др.-М.: Машино-строение-2005, 926 с.

69. Николаенко B.JI. «Прикладная механика. Расчет типовых элементов конструкций»./ Изд-во Гревцова.-2010,386 с.

70. Общие требования к приводам для трубопроводной арматуры, принципы и показатели их выбора./ Журнал «Трубопроводная арматура и оборудование».^ 2007 г.

71. Патрикова Т.С. Продольная устойчивость винтов запорной арматуры. //Тул. гос. ун-т. Тула, 2008. — 7 е.: ил. - Библиогр.:3 назв. — Рус. — Деп. в ВИНИТИ.

72. Патрикова Т.С. Особенности расчета силовых винтов на продольную устойчивость.//ХХХ1У Гагаринские чтения. Научные труды Международной молодежной научной конференции в 8 томах.- Москва: МАТИ, 2008-T.1-C.90-91

73. Патрикова Т.С. Особенности расчета винтов запорной арматуры на продольную устойчивость.// Сборник тезисов докладов III Магистерской научно-технической конференции —Тула:ТулГУ,2008— с. 269-270.

74. Патрикова Т.С. К вопросу о моделировании потери устойчивости винтов запорной арматуры.// VIII Всероссийская научно-техническая конференция "Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов". Материалы докладов — Тула, ТулГУ, 2009 с.212-217.

75. Патрикова Т.С. Учет переменности модуля упругости по длине шпинделя.//Сборник трудов 4-ой Международной научно-практической конференции «Современные проблемы науки» Тамбов: ТГТУ, 2011-е. 57-59.

76. Патрикова Т.С. Моделирование продольной устойчивости винта затвора трубопровода.//Сборник трудов 4-ой Международной научно-практической конференции «Современные проблемы науки» Тамбов: ТГТУ, 2011 - с.55-57.

77. Писаренко Г.С. Сопротивление материалов./Киев: Вища школа,986.-775 с.

78. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов./ Наукова думка-1988, 736 с.

79. Прикладная механика: учебник для втузов / Г.Б. Иосилевич и др. М. : Высшая школа, 1989. —351 с.

80. Промышленная трубопроводная арматура. Каталог, 4.1/Иванова О.Н., Устинова Е.И., Свердлов А.И.//М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1979, 190 с.

81. Промышленная трубопроводная арматура. Каталог, ч.2/Иванова О.Н., Устинова Е.И.//М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1977, 120 с.

82. Промышленная трубопроводная арматура. Каталог, ч.З/Иванова О.Н., Пайкин И.Х., Устинова Е.И., Свердлов А.И.//М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1978, 136 с.

83. Проскуряков Н.Е., Бочаров Ю.А., Власов A.B. Разработка обобщенной динамической модели винтового пресса с муфтовым приводом.//Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением./ Тула, ТПИД986 с. 130-136.

84. Проскуряков Н.Е. Исследования внецентренного нагружения винтового пресса.// Исследования в области теории, технологии и оборудовании штамповочного производства./Тула, ТПИ, 1989-с. 123-126.

85. Решетов Д.Н. Детали машин. //Учебник для вузов. Изд. 3-е. испр. и пере-раб. /М.: Машиностроение, 1974 655 с.

86. Рощин Г.И., Самойлов Е.А. и др. Детали машин и основы конструирования./Дрофа-2006,415 с.

87. Рязанцев В.М. Роторно-вращательные насосы с циклоидальными зацеплениями. /М., Машиностроение, 2005, 345с.

88. Ряховский O.A., КлыпинА.В. Детали машин. -М.: Дрофа, 2002.-288 с.

89. Рудицын М.Н., Артёмов П.Я. Справочное пособие по сопротивению материалов./ Минск. Типография им.Сталина-1961,516 с.

90. Светлицкий В.А. Строительная механика машин. Механика стержней. / Физматлит 2009, 408 с.

91. Сейнов C.B. Арматура промышленная общего и специального назначения./ М.: Машиностроение, 2002. 392 с.

92. Серенсен C.B. и др. Несущая способность и расчет деталей машин на прочность. М.: Машиностроение, 1975.

93. Сурин В.М. Техническая механика: Учебное пособие. Мн.: БГУИР, 2004. - 292 с.

94. Сопротивление материалов : учебник для вузов / А.В. Александров и др.. М. : Высшая школа,2000. - 560 с.

95. Справочник машиностроителя. Том 2.1 Гл. ред. Ачеркан Н. С.// МАШГИЗ-1954-564 с.

96. Тавастшерна Р.И. Изготовление и монтаж технологических трубопро-водов/М.- Высшая школа, 1985,310 е.

97. Тайминге Роджер. Разъемные и неразъемные соединения. Режущий инструмент./ Додэка ХХ1-2008,608 с.

98. Технологические особенности в производстве деталей трубопроводной арматуры. / Журнал «Трубопроводная арматура и оборудование)^ №5, 2004 г.

99. Тимошенко С.П., Гере Дж. Механика материалов /Перевод с английского языка под редакцией Э.И. Григолюка. -М.:Мир, 1976.- 480 с.

100. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости / Перевод с английского языка под редакцией Э.И. Григолюка. М.: Наука, 1975.- 560 с.

101. Тимошенко С.П.Сопротивление материалов. Том 1,2/ М.:Высшая школа, 2000.

102. Устюгов И.И. Детали машин./ Высшая школа.-1981,399 с.

103. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела./ М.: Мир, 1981.-т.т. 1,2,3.

104. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. / М.: Наука, 1986. 512 с.

105. Чернявский С.А. Проектирование механических передач./М- Машиностроение-1976, 608 с.

106. Чернилевский, Д.В. Детали машин и основы конструирования/ Д.В.Чернилевский ./М. : Машиностроение, 2006 .- 656с.

107. Шашкин В.В. Надежность в машиностроении: Справочник./ Политехника-1992, 722 с.

108. V. Baranov, I. Lopa, С. Christov, К. Bojadjiev Wave disturbance of rod stability // Bulgarian Academy Of Sciences, Sofia, Jornal Of Theoretical And Applied Mechanics, 1994, N 4, p.38-42.

109. Bailey R. W. Creep of steel under simple and compound stresses and the use of high initial temperature in steam power plant. // Transactions of the World Power Conference. V. 3. Tokyo: 1989.

110. Kolski H. An investigation of the mechanical properties of materials at very high rates of loading. // Proc. Phys. Soc. (London), B62, 1999, p. 676700.