автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка и исследование процесса соединения труб методом пластического обжима

уральский ордена трудового красного знамени политехнический институт имени с.м.кирова

На правах рукописи

Удалов Александр Викторович

УДК 621.774

разработка и исследование процесса совдшвдя труб методом пластического обшма

Специальность 05.03.05 -Процессы и машины обработки давлением

Автореферат

диссертации на соясканиэ учёной степени кандидата технических наук

Работа выполнена ка кафедре "Металлургические и роторные машины" Уральского ордэыа Трудового Красного Знамени политехнического института им. С.М,Кирова

Научный руководитель - член-корреспондент АТН РФ, доктор технических наук, профессор Паршин В,С,

Официальные оппоненты- доктор технических наук, профессор Лехов O.G.; кандидат технических наук, доцент Вешкурцев В.И.

Ведущее предприятие - Первоуральск новотрубный завод, г. Первоуральск

Защита состоится 15 июня 1992 г. в 14 часов 30 Шнут на заседании специализированного совета К 063.14.12 по при -суждении учёной степени кандидата технических наук в Уральском политехническом институте, пуд, Ы-323.

Щш отзывы, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 620003, г.Екатеринбург, К-2, УЩ им. С.М.Ки -рова, учёному секретари совета института, тел. 44-85-74.

С диссертацией ыоано ознакомиться в библиотеке УПИ.иы. С.М.Кирова,

Автореферат разослан »/£« <■ ¿/&'Л 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат технических наук, __

доцент В.П.Коотров

ц.т. > 11.11И

ТД9Л • ' 3

диссартаций

*

ОШт ХАРАКТЕРИСТИКИ РАБОТЫ

Актуальность теш. Одно/; из причин, тормозящих строительство трубопроводов,является хрохшчесхсая нехватка трубной продукции. Это вызвано, в осношюм недолгозэчносгъю сталышх труб я сникелном их пропускной способности в процессе эксплуатации в результате коррозии ьнутренкей поверхности я отлоаением на ней неорганически.;: вэ-цеств.

Основным способом, продлзяагацпм срок слузбн стальных труб;яз-яяетел изоляция их внутрэкней' поверхности защитным покрытием, в 1сачестпе которого наибольшее распространение получала оболочка из пояшерного шгвриала. Однако, иродэсеня» данной продукций сдерки-пается по причине острого дефицита футерованных труб и отсутствия достаточно надёжного, простого л производительного способа их зоедлн&шт. Существующие яе слссобг лябо слишком слоаш и трудоёмки з исполнении. либо их применения ограничено областью низких давлений транспортируемых по трубопровода!,: сред. Поэтому проблема зозданпя нового способа соединения йутороЕашшх труб является ва-зьма актуальной.

Наиболее перспзктнвкхгм направлением я решении поставленной задачи является ирнменеипэ процоссоз обработки металлов давлени-зм (ОВД)- В связи с этим на кафедре "Металлургические и роторане яапшш" Уральского полктеххтческого института внполнени работа то созданию нового способа соединения стальных труб, футерованных. полиэтиленом,методом СВД п исследованию основных параметров процесса соединения.

Иэл! работа. Цельп работа является разработка нового способа зоединения футерозашых труб методом пластического ойиша на остове исследования формоизменения металла в результате деформирования, определегае эиергосиловых параметров процесса,ого устой -тавостп, а также условий обеспечивающих надёжную герметизацию ;тыка соединяемых труб.

Научная новизна работы, состоит в создании математической попели очага деформации при соединении футерованных труб методом пластического обжима, позволяющей строить поля деформаций, напряжений металла для объёмного деформированного состояния с учетом реологических свойств упрочняющейся среди, знэковтактиой деформации и влияния полимерной прослойки, определять деформацию труб

и контактные давления ыевду нищ в процессе упругой разгрузки на выходе из волоки о учётом влияния полимерной прослойки, а также энзргосиловыа параметры процесса; разработку алгоритма и програы-ш расчёта формоизменения металла, знергосиловых параметров и контактных давлений ыевду трубам:: в процессе их упругой разгрузки на выходе из волоки.

Практическая ценность. Разработаны новый способ и установка позволяющее соединять футерованные трубы методом пластического обыша в ишроком диапазоне размеров при достаточно высокой производительности и надёжной герметизации стыка. Б результате теоретических и экспериментальных исследований разработана инженерная методика определения рациональных параметров инструмента и деталей соединения,обеспечивающих получение герметичного соединения. Даны рекомендации по внбору технологического оборудования.

Реализация результатов работа. Результаты проведённых исследований использованы Бугульвднсншл центром НТГМ (г.Бугульма) при строительстве трубопровода по заданию нефтатиков Татарии. Оэдаешй экономический эффект около 249 тнс.руб. в год на одну установи, в том числе 149 тыс.руб. приходится на долю автора.

Основные полоаенип.выносимые на защит?/: новый способ соединения футерованных труб мчтодоы пластического обкиыа; методика и результаты определения формоизменения металла и знергосиловых параметров процесса соединения с учётом влияния внзконтактной, деформации и упругих .свойств полимерной прослойки; методика и результаты определения контактных давлений между трубами в процессе упругой разгрузки на выхода из волоки с учётом влияния упругих свойств полимерной прослойки; алгоритм и программа расчета формоизменения и энергосиловых параметров процесса; резуль -таты исследования формоизменения труб,основных технологических нагрузок .устойчивости процесса соединения в зависимости от параметров инструмента и деталей соединения.

Апробация спботы. 'Основные результаты работы были доложены и обсувдснн на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Механика и технология машиностроения", Свердловск, 1990 г.;, областной научно-технической конференции "Повышение.производительности труда в машиностроении", Свердловск, 1990 г.; Всесоюзном семинаре по теории механизмов и машин, Екатеринбург, 1992 г.

Дубликаш№,По теме диссертации опубликовано ? печатных ра -

бот.

Объём работы. Содержание диссертации и зло г. с но на 133 стра -ницах машинописного текста, иллюстрировано 4S рисунками, содер -кит I таблицу, перечень использованной литература, вклгачалщий 130 наименований,и 7 приложений.

CCffiEFKAMlE РЛБОТЫ I. СПОСОБЫ И К0НСТРЛЩБ1 С0ВД1ШШ ТРУБ

Важнейшим фактором, обеспечиваниям безотказное функционирование любой трубопроводной скстош, является надёжность соедпие-ния. Все соодкнегош подразделяются на рэ-ъёлшз п неразъёмные . Неразъемные соединения подразделяются, главным образом, па сварки е , гакзше и клеёные, а разъсюше-ка йлаицевне, рэзьбовш,шту -цорные и прочие. Норазъёшше соединения по сравнении с разъём -ннми шгеют следующие преимущества: меньшие металлоёмкость и трудоёмкость в изготовлении, меньше эксплуатационные расходы, большую надёжность в работе.

Выбор конкретной группы соединений производится исходя из общих условий якснлуатащш проектируемого трубопровода, его диаметра 'н диапазонов применения каздой группы. Затем на основе дополнительных ограничений , uaicns как требования к чистоте гздро -системы, ремонт без остановки оборудования, экономичности и то -му подобное, выбирают конкретное соединенно :по следующим харак -теристика": герметичности; механической прочности; простоте конструкции; производительности процесса соединения; массе; зибро -прочности; возможности компенсации монтажных перекосов. Основ -ной характеристикой соединения язлягтся его герметичность, которая обеспечивается достижением необходимых уделышх контактных давлений при взаимодействии уплотяительного элемента с дру -rami элементами соединения.

Проведённый анализ известных способов соединения футерованных труб показал, что футерованные полиэтиленом трубы, диаметром до 159 км, предназначенные для транспортирования жидкостей под давлением до 15 Ша, наиболее целесообразно соединять методом пластического обжима. В. отличие от известных предложенный способ обладает высокой производительностью, а само соединение-простотой конструкции и надёжностью в эксплуатации. При этом процесс сое-

s

данешя осуществляется совместным редуцированием концов соединяемых труб с наружной и внутренней втулками в волока с конической образующей (см.ряс.IЛ).Роль герметизирующего элемента выполняет полимерная (футерующая) оболочка I, которая в процессе создине -шя принимается к наружной поверхности герметизирующей втулки 3,

Физическим прототипом разработанного способа являются процессы редуцирования многослойных труб. Характернш,ш особенностями процесса соедилсиш являются: иално значения параметров толс-тостешюсти н относительных обкатай совместно редуцируемых труб; наличие полимерной прослойки, которая оказывает существенное влияние не только и« формоизменение слоев металла в очаге деформа -цаи, но и на создание контактная давлений келаду сопрягаемыми по-герхностяш элекангов соединения после их упругой разгрузи! при выходе из волоки.

Новизна и особенности процесса соединения на позволяют применить методики, используемые для расчёта параметров процессов, сходных по своеиу содерзаннв с преклоЕи-ннш физическим прототипом. Таким образом,, возникает необходимость постановки.и решо -ния новой теоретической аадачн определения и анализа'формопеш-нашш металла, энергосилоних параметров процесс и контактам давлений мекду трубами в процессе их упругой разгрузки на вн - . ходе из волоки, что позволяем обоснованно подойти к выбору ра -ционалышх параметров технологического оборудования, а такке инструмента и деталей соединения обеспечивающих шдённую гер -метизацию стшш труб,.

2. РАЗРАБОТКА ШТШТИЧКЖОЙ ВДШ ПРОЦЕССА СОВДЙШШ ТРУБ

• В процессе теоретических исследований определены зевиси -мости для расчёта напряжённо-деформированного состояния металла в очаге деформации и в процессе упругой разгрузки на выходе из волоки, а такке знаргосиловые параметры процесса. При опре -делении формоизменения учтена внеконтактная деформация и упру -гиа свойства полимерной прослойки.

С целью определения деформированного состояния .металла при-t соединении предварительно выполнены исследования геометрии оча-га.деформации. Очаг деформации разбит на две зоны: внеконтакт-

в)

Рис. 1.1 Способ соединения футероватшх груб методом пластического обгтт: а)исходное положение; б)процесс соединения; в)конечное полоаешю 1-ло.танерная оболочка; 2-обжилгая г.г/фта; 3-гор-штизирутеая втулка; 4-сталыще труби; 5-волока; 6-упор; 7-1.:ёханкческ:е зашс:

ную и контактную. Учёт внаконтактней деформация объясняется тем, что процесс соединения осуществляется при малых величинах относительных обкатай труб, имеющих параметр толстостенности (где £0 и 20 - соответственно исходов толщина стенки и на -руаный радиус трубы). Схема очага деформации, возникающего при соединении футерованных труб, изображена на рис.2 Д.

Построение математической модели процесса соединения основано на базе использования основных положений, выводов и розу -льтатов теории малнх упруго-пластических деформаций, согласно которой объем деформируемо: ■> тела разбивается на элементарные объёма, имеющие однородную деформацию. Решение выполнено с применением гипотез изотропности,сплошности и несжимаемости мате-тиала труб. В рассматриваемом процессе протекают пластически развитые деформации в холодном состоянии, поэтому механические свойства деформируемой сплошной среда принято идеализировать понятном нёстко-пласткческой среда, упрочняющейся по степенному закону. Процесс соединения рассматривается как осесишгетричный в цилиндрической системе координат: $) , 1Р , К . Контактная и внеконтактная зоны очага деформации характеризуются различными деформационными и граничными условия;,'и, поэглчу для поетрое-ния наиболее адекватной математической модели их описание произведено. различными методами.

Формоизменение металла совместно редуцируемых труб на кон -тактных участках данно определить численным методом с использо -ванием зависимостей между разностями главных напряжений к соот -ветствушдаш разностями главных компонентов скорости деформации, представленных в виде:

)р|7 _ 2 Врц ~ §гЦ~

Т^- 2 - ?

где I - номер трубы; ^ - номер участка; и - скорости деформации в направлении соответствующих осой; , , и бг^ - главные напряжения в направлении соответствующих осей.

Из условия несжимаемости при помощи гипотезы плоских сечений подучены следующие выражения^описывающие кинематически возмогшее поле скоростей деформации:

I

Рис.2.1 Схема очага деформации при соединении футерованных труб: ■ I - обжимная муфта; 2 - стальная труба; 3 - герметизирующая втулка; 4 - полимерная оболочка; 5 - волока

ш

у j

h z% [ V-J,

у г 2 \4 ¡j ,

где осевая скорость шталла на виходе из волохш; $н; и

- параметры, характеризующие соответственно площадь поперечного сечения I ■ ~й ¿рубы на вчходе из волоке и в сечении с координатой 7. ; d;J - текущее значение радиуса 1-й трубы на j -uyvtiOWQ) Aij= RHijtqd;JKfffe;jtghj 5несоответственно наружной и внутренний радиусы I -й труби на • j ■ -м участка; с';., ;и - соответственно угол наклона на -ружной и внутренней образующей труби к оси симметрии.

Осевая компонента напряжения определялась численным ин -тегрированием дафйеренцкальаого уравнения равновесия, а радиальная а окружная составляющие напряжения внранались из обобщённого условия пластичности и связи шкд. этими составляющими.

В рвавши принято, что трение происходит только по по г-верхности мэталлчшструшнт с коэффициентом трения, который принят постоянным на всей зоне контакта.

Для определения дирмоизмскешш металла в контактной sose использовано соотношение (2Л),на основании которого составлялась следующая система уравнений (количество уравнений равно количеству совместно редуцируемых труб)'

Сkor - £ {di.j ) >_

где ч(от ~ текущее значение угла наклона наружной образующей наружной труба к оси 2 .

Задача в данном случав заключается в том, чтобы найти такое значение угла нг.клона образующей внутренней поверхности внутренней труби к оси Е (Л;:), при котором выполнится следу. дев условие:

4*гх<*?(1*5), (2.6)

где <(о - полуугол волоки; О - заданная точности вычислений.

Усилие необходимое для преодоления сил трения и сопротивления деформации,возникающего з результате формоизменения металла на контактных участках определяется произведением осе- • вого напрякепия на плозщдь поперечного сечения труби на вхо -де в волоку.

Геометрические параметры внекоктактпого пластического изгиба стенки трубы на входе, в волоку (и л2а- соответствен -но длина и радиальная деформация внеконтактной зоны) в процессе соединения определялись с учетом влияния осевого нааряже -1шя 63 , которое берётся из решения задачи по определена» формоизменения металла совместно редуцируемых труб на участках контактной деформация. Поставленная задача решалась энергетическим методом на основе' теории мэлих упруго-пластических деформаций с применением вариационных принципов механики деформируемого тела. Параметры \\&10 определялись из условия шнимума мощности расходуемой на деформирование стенки трубы на участке внеконтактного пластического изгиба на входе в пологу. При этом серединная линия труби на участка внеконтакт -ной деформации аппроксимировалась параболой <*? -й степени,которая с учётом граничных условий имеет вид:

= I -¿'д^АП-ЗА2о^з

где 2 - радиальная деформация вноконтактной зоны в сечении с координатой Н .

Вариационное уравнение принципа возможных изменений де -формированного состояния для внеконтактной зоны принималось в

у1'"/'.__

44 /¿¡ЩиТш^И

где 2с и - соответственно радиус серединной поверхности и толщина стенки трубы на участке вноконтактной деформации в сечении с координатой 2 .

Выражения уписывающие кинематически возгонное поле ско -

(2.9)

ростей деформации на участке внеконтактного пластического из -гиба определялись из условия несжимаемости с использованием гипотезы плоска сечений. При этом принималось, что гипотеза плоских сечений справедлива только для серединной поверхнос -ти, а деформации во всём объёме внеконтактной зоны выражаются, следующими формулами:

где £г и Сф - деформации в направлении соответствующих осей;

и ¿ч? ~ деформации серединной поверхности в направлении соответствующих осей: и Ау - изменение кривизны поверх -ности в соответствующих направлениях; У" - расстояние от серединной поверхности трубы до слоя,в котором необходимо определить деформацию.

Все кошоненты тензора деформаций окончательно выражаются через параметры Д и -¿д , для определения которых исдо -льзовано уравнение (2.8). Б этом случзе Д.и - варьируемые параметры. Шкш.кзировав уравнение (2.8) и определив, таким образом, параметра & 2С и^ можно найти действительное поле скоростей деформаций, мощность"формоизменения и усилие, необходимое для преодоления сопротивления деформации на участке внеконтактного пластического изгиба волокон труба на входе в волоку.

Экспериментальными исследованиями установлено, что полимерная оболочка испытывая в процессе соединения значительные контактные давления (25-35 1Ша), превышащие критические напряжения начала вязкого течения данного материала (20-25 МЛа), ведёт себя как упругое тело. На основании этого было решено, что полимер находится в условиях всестороннего сжатия, при которых его упругие свойства проявляются при напряжениях значительно больших критических. Поэтому деформации полимерной прослойки описывались с помощью уравнений закона 1Ука.

Контактные давления на поверхностях совместно редуцируемых труб после их упругой разгрузки на выходе из волоки, от которых зависит герметичность соединения,определялись с поно-цьд теоремы о разгрузке А.А.Ильюшина и основных выводов за -дачи Ламе о нагружеяии цилиндра. При этом протесе упругой

разгрузки совместно деформируемых труб с полимерной прослой -кой мевд 1сшй, на выходе из волоки разбивался на две стадии:

1) распрушгавание труб под действием собственных упругих сил;

2) деформация труб под действием упругих сил полимерной прослойки. Суммированием этих составляющих определяется итоговая деформация.

Предложенные метода описания формоизменения металла в процессе соединения футерованных труб представляют собой аналитическую основу математической модели.

3. численная реализация результатов иссвдобшй

Численная реализация разработанной математической модели процесса соединения труб ввиду её сложности не монет быть по- » лучена аналитическими методами. Поэтому, задача решена численными методами с использованием ЭВМ.

С этой целью, используя полученные зависимости, разрабо -тан и реализован на ЭВИ алгоритм расчёта параметров процесса. В результате численной реализации алгоритма на языке Паскаль составлена программа PR07 , которая отлажена на ЗВЙ ДЕК-3.

Следует отметить, что все результаты получены для труб, имеющих параметр толстостенное®! te /Ъа С 0,1 (где ¿„ п 0О -соответственно толщина стенки и наружный диаметр исходной заготовки).

В ходе параметрического анализа результатов расчёта по разработанной программе основное вникание было уделено исследовании влияния основных технологических параметров на уси -лие процесса и его устойчивость, а также герметичность и прочность соединения. Показано, что для снижения напряжения обаи-ма необходимо применять возможно более тонкостенные заготов -ки и улучшать условия трения на поверхности металл-инструмент. Определены значения оптимальных углов конусности волоки (ЛОЯг) для различных величин относительных обжатий и коэффициента трения. В итоге установлена пряиопроиорционалыгая зависимость угла ¿аят от названных параметров.

Процесс соединения возможен при условии, если напряжения, возникающие в средней части обжшлюн муфтн не превысят критического значения. 3 связи с этим определены предельные соот -

ношения наружных диаметров оЗкяшой муфты при фиксированном значении относительного обжатия, которые обеспечивают устойчивый характер процесса. Наиболее важными характеристиками соединения являются его герметичность я прочность. Эти характеристики зависят от условий протекания процесса упругой разгрузки элементов соединения на выходе их из волоки. Надеваю-- -ность герметизации мейслойного пространства стыка трусЙпреде-ляется, главным образом, толщиной полимерной оболочки и бн>т-ренним давлением, создавав:,ш:л в ней в процессе совместного пластического деформирования составных трубных заготовок. Например, при соединении футерованных труб, имеющих параметр толстостенности,равный примерно 0,05, целесообразно применять полимерную оболочку с параметром толзтостенностн (1п ) не менее, чем °,03. В этом случае для'обеспечение герметичности мекслойного пространства стыка груб давление на поверхностях контакта полимер-металл ( Рп ),на выходо из очага деформации, должно превышать рабочее давление проектируемого трубопровода примерно на 30 Но при этом определены предельные значения величин 1„ и Рц , при которых эквивалентные напряжения, возникающие после упругой разгрузки в элементах соединения с последующим нагружением кх внутренним давлением трубопровода не превышают допускаемых.

Прочность соединения зависит от величины давления на по-верхностяз^онтакта полимер-металл ( Ря ), создаваемого в процессе совместной пластической деформации,и сотношения наруж ных диаметров сопрягаемых труб. Например, при соединении фу -терованных труб;имеоднх параметр толстостешостн,равный 0,05, и наличии контактного давленая Рп; равного 18 ГЛа,отношение наружных диаметров обжимной муфты I и соединяешх труб 2 (см. рис.2.1) на выходе их из волоки не должно превышать значения Ъ, /¡)г =1,28 (где 9), п Ъг - соответственно наружный диаметр обжимной му! ты и соединяемых труб ча выходе из волоки).

Достаточно сильное вльянле, на обеспечение герметичности' и прочности соединения оказывает геометрические параметры совместно редуцируемых труб, а именно их толщины стенок формируя циеся на выходе из волоки. Б связи с этим построены зависимости интенсивности изменения толщин стенок труб и их вытяжек от Бе* игашш относительной деформации, коэффициента трония и кон-

тактного давления на внутренней поверхности.

В ходе численной реализации математической модели опредэ-лены геометрические параметры внеконтактной, зош в зависимое -ти от осевого напряжения действующего в ней (растягивающее или скимагацее) и параметра толстостенности труез.

По результатам параметрического анализа разработана ин -непарная методика определения рационалышх параметров инструмента и деталей соединения, а татке дани рекомендации по вц -бору технологического оборудования.

4. ЭКСПШ1Ш1ТА1ГШ® ИССВДОЕАШЯ ПРОЦЕССА СОВДШМЯ ТРУБ . ЕЩРЕШЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСОЛДЦОВЙЙЙ В ПР0И2В0ДСТВ0

окслерпментальнне исследовшшя проводились с целью провер-1« адекватности математической модели процесса сУ физическому прототипу. В ходз лабораторных исследовании решена слздущие задачи: установлена принципиальная возмокность осуществления процесса соединения футерованных труб методом пластического об-нима; определены энергосилоЕне параметра процесса,* определен!! эксплуатациошше характеристики соединения; произведено сопоставление расчётная и акспершенталышх данных. Кроме того, в процессе экспериментов изучались параметры процесса, которые не поддаются расчёту, как , например, критические напряжения потери устойчивости обкпшой му^тц в её средней части при осевом нагруженни.

Основной объём исследований проведен Уральским политехническим институтом им.С.М.Кирова совместно с Бервоуральсюш новотрубным заводом при участии автора. Для осуществления про -цесса была изготовлена лабораторная установка,шделируидая • производственные условия и позволяющая соединять труб!) в диапазона от 56 до 159 ш в диакегре. Процесс соединеш[Я осуще -ствлялся на прессе типа ШУ-250. Осевое усилие процесса сое -динения фиксировалось по шале оилоизмерительного устройства пресса и сравнивалось с расчётным значением. Различие мевду ними не превышает 10 а наилучшая сходимость результатов получена с коэффициентом трения на поверхности металл-инст -румент £ = 0,17, что соответствовало имевшим место на практике условиям тронпя.

В хода исследования формоизменения металла из готового соединения вырезался темплег, на нонеречном сечена: которого производилось измерение конечных толщин стенок совместно редуцируемых труб. Результата измерении обработаны по методу доверительных интервалов малых выборок случайной величины.Расчётные значения Ь; лежат в пределах доверительного интервала математического онидания экспериментальных значений 1; .

С целью проверки адекватности математической модели,описывающей процесс упругой разгрузки из вырезанных тешлетов производилась аыпрессовка колец труб с одновременной фиксацией осевого усилия, позволяющего определить контактные давлошц рк; мегщу слояш. Расчётные значения , рк, отличаются от экспериментальных не более, чем на 15 %. Это позволяет рекомевдо -вать. разработанную штодику для практического применения. Лабораторные испытания на герметичность и прочность на разрыв показали высокую падезшость разработанного соединения.

Результаты исследований использованы. Бугульминским це:1т-ром НТТМ (г.Бугульма) при проектировании оборудования для соединения юутерозашшх труб методом - диетического обиша.

Ожидаемый экономический зффект от внедрения результатов исследований в производство составляет около 249 тыс.руб. в год, в том числе 149 тыс.руб. приходится на доли автора.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Выполнены исследования процесса соединения футерованных труб методом пластического обзкша.

Теоретические и экспериментальные исследования показали, что разработанный способ,использующий в качестве герметика футерующую полимерную оболочку,обеспечивает надёжную герметизацию стыка труб, обладает высокой производительностью и простотой конструкционного исполнения.

Б ходе теоретических исследований разработана математическая модель процесса редуцирования многослойной трубы,являвшаяся физическим прототипом рассматриваемого процесса.'Она позволяет определить напряженно-деформированное состояние металла в очаге деформации, энэргоспловыо параметры, а также ; еловая ,обеспечивакщ:е надёжную герметизацию меяслойного пространства стыка труб с учётом влияния упругих свойств полимер—

ной прослойки. Энергосияовые параметра процесса определены с учётом влияния внекоитактной деформации•

Разработан и реализован на ЭВМ алгоритм расчёта параметров процесса соединения труб методом пластического обжима. Выполненные по разработанной программе расчёты позволили установить влияние основных технологических параметров на усилие процесса соединения и устойчивость его протекания, на харок -тер распределения напряжений в элементах соединения после их упругой разгрузки на выходе из волоки, а также на герметич -ность и прочность соединения. Результата расчётов позволили разработать инженерную методику по определению рациональных параметров инструмента и деталей соединения .обеспечивающих надёжную герметизацию стана труб. Даны рекомендации по выбо -ру технологического оборудования. Предложена новая конструк -цня установки для соединения труб.

Выполнены экспериментальные исследования позволившие определить усилие процесса соединения а условия его устойчивого протекания. Сопоставление экспериментальных и теоретических результатов подтвердило адекватность математической модели её физическому прототипу.

Стендовые испытания показали, что разработанное соединение обеспечит безаварийное (функционирование трубопровода,максимально допустимое рабо°ее давление которого, в данном еду -чае, может быть ограничено только прочностью соединяемых труб. Результаты исследований использованы Бугульшнсшш центром ЩТМ (г.Еугульма) при проектировании технологического оборудования а строительстве трубопроводов для нефтятшкоа Татарии.

Ояидаешй годовой экономический эффект от применения данной разработки составляет примерно 249 тыс.руб., в том числе 149 тыс.руб. приходится па долы автора.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах: .

1. Определение энергосшювых параметров процесса холодного редуцирования многослойной трубы / Паршин B.C., Юнншев Л.В., Удалов A.B.j Тезисы докл.научн.-техн.семинара. Дом науки п техники . Свердловск, 30 октября - I ноя^чя, IS9Q. - Свердловск, 1990. - с.41.

2. Исследование процесса соединения труб обработкой давленном 1 Паршин B.C., Юнншев Л.З., Удалов А..В.; Тезисы докл.

науч.-техн.конф. УПй. Свердловск, 16-19 октября, 1990. - Свердловск, 1990. - С. 27.

3. Способы и конструкция соединения футерованных труб / Паршин B.C., Юхшшев Л.В., Удалов A.B.; Урал.политехи.ин-т. -Свердловск, 1991.- 13 с. Деп. в ЩЦ ВНШПКтехоргиефтегазст -рое, 1991. & 86. - Ст.91.

4. Определение экергосиловых параметров нроцесса редуцировав! труб с учётом влияния ^неконтактной деформации / Паршин B.C., Юнишэв Л.Б., Удалов A.B.; Урал.политехи.пк-т. -Свердловск. 1991. - 9 с. Деп. в Чорметанфоркацаи. 1991. Й5720.

5. Математическая модель очага деформации при редуциро -вапии композиционной заготовки / Паршин B.C., Кгшшзв Л.Б., Удалов A.B.; Урал.политехн.ш1-т. - Свердловск, 1931.- 10 о. Деп.

в Черметкнфориацш, 1991. J6 5721.

6. Влияние дефоркациошнас условий на параметры внеконтакт-ной зош очага деформации ври редуцировании труб / Парши B.C., Юнышез Л.В., Удалов A.B.: Урал.политехи,ин-т.- Свердловск, 1991. - 17 о. Деп. в Чер.;етык6ормацш1, 1991. JS 5722.

7. Граница применимости метода разрывных решений при ре -дуцировании труб / Паршин B.C., Юнышев Л.В., Удалов A.B.; Урал, политехи.ин-т. - Свердловск, 1991. - 10 с. Деп. в Черметпнфор-мации, 1991. ß 5763.

sue '<71 тар 120 Клроо МП у*р,етатнстоки У-52 г.