автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Разработка, исследования и освоение промышленной технологии производства соединительных элементов для винтовой арматурной стали методом пластичной деформации

РГ6 о

~ і > ! ' п "і/ Міністерство ОСВІТИ Укр;іІНН

С I ГЛД Г ) ЛН Держшша мсталурііиііа академія

Па проліїх рукопису

Заблудовськни Григорій Григорович

РОЗРОБКА, ДОСЛІДЖЕННЯ І ОСВОЄННЯ ПРОМИСЛОВОЇ технології ВИРОШІИЦТВА З'ЄДНУВАЛЬНИХ елементів ДЛЯ ГВИНТОВОЇ АРМАТУРНОЇ СТАЛІ МЕТОДОМ ПЛАСТИЧНОЇ

ДЕФОРМАЦІЇ

Сііешальїіість: 05.16.05 “Обробка металів тискам"

Автореферат

дисертації на здооуття наукового ступспя кандидата технічні о; наук

м. Дшнрогі'.-фоііськ 1У>4

Робота виконана ка кафедрі обробки металів тиском Державної металургійної академії України. / ШетАУ /та Дніпропетровському метизному виробничому об’єднанні

/ Л ЇЗ0 /

Науковий керівник - заслужений діяч науки і техніки України,

професор, доктор технічних наук

А .П .Грудзв Офіційні опоненти: доктор технічних наук _ Коковихін С.І.

кандидат технічних наук - Кацнельсон Г.М.

Провідне підприємство - Криворізький металургійний

комбінат ім. В.1 Леніна

на засіданні спеціалізованої ради К 066.02.02 при ЛерааЕній металургійній академії України.

Адреса: 320535, «.Дніпропетровськ, пр.Гагарі на, А.•

£ дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці академії. Автореферат розісланий ”. 2.4 » 02. _І95А р. -

Учений секретар спеціалізованої ради

■{і

И Л .Клименко

A кту аль ні сть рс боти. _ їііосічно будівельна і а дуст ріг. на ■¡р:,;ут;г!ння залізобетону в;*тоа»п0 найае £? £ <•'її"'? зробленого нро;:ату .Використаний у залізобетонних койот-?:/.таtях і/етал не пове-отаеться у вигляді брухту і вйключззться із кетало-ї-онпу країни, fot/y економне використання аруатуснс? сталі / АС / з актуальним завдання::.

Головная шляхом зя'/яелни СПОЗИВЯЯЯЯ AÜ у конструкціях з використання sfSKTKHiinx виді2 високо:/і ш-ої сталі, ' З ТС."”

ЧИСЛІ ТеС'.ЛІЧНО ЗУІШіЄНОІ, ЩО дозволяв ЗНИЗИТИ ЕК70НТИ сталі

на го...,ю %. '

Промислове виробництво високоміцної теомомеханіч.чо і тзо-

■ мічно зміцненої АС в Укоаїні освозне нз Криворізькому та Макіївському металургійних комбінатах, однак масове застосу -ї:МН!Я иізї продукції стрнуузться чеоез знеміинення металу Е процесі кого зварювання і анкзруЕання.

Виходом із становила, що склалося, стало ут?ооеяия нового виду AG / гвинтового поофілв /, поперечні виступ:; якого по-.: -слугорують не тільки для зчиплення з~бетоном, але й ДЛЯ сти -кування стержнів за принципом різальних з'єднань.

У Германії, Японії та іна.країнах цей вид арматури за -стосовузться з початку 70-х соків. Досвід стикування стер-хні ? за допомогою з’зднувальках елементів / с.3 / показав високу е¡єктиеність, яка Екзначасться економіек металу, електроенго-гії, тиудозатрат,скороченням строків і підейзєиняу якості будівництва. ‘ ‘

Лзрі;і партії такої азуатуви вітчизняного виробництва зш-pyseai на Крячооі зькому та ;«o.-îî ївсь кому ;.,еталї)г:$них :;атах, r.za перепоно:: для .'псового :;пс?оо',і.лг;;я"г;ікнтод:о: .-.0 з "іїоуткість вЬнїеал:зоаздого виробииц*-?« її і" їх ко'*ьлз*:сї:я поставка разом з‘ асу.ату?гс.

У зв'язку з цим експео;г-:е!їтальиі дослід кеиня з роззсбіел конструкції та технслогі” ьйготоелєкня '¿3, а тахо-.-: роботи з організації та освозяня виробництва иізї продукції з актуальними, мають вашіиве nayKorè і практичне значення.

;/-етоь росо ти з удосконалення геометричних ет ті s. псо; глс сі і експериментальні яослідаення їозування.поофтлї-’сісі узтодом пластичної деfota-auiї, рос-псбко тз/.нологі і та .устаткування, стрсееипя ділянки та освсз:;::я промислової тгх-кології виробництва гс~. гвинтової зрузтура.

¿ля лоеягненнн ціз: ,!ет:' і роботі проязпгні: _

вивчення еплягу геометричних параметрів і;ро;ід.с гізі і засобів її виготовлення на експлуатаційні характеристик: з’злийнь;

моделї.яания робочих напруг з'звнзнь арі-зтурчиг: стер/.ень- ЕЗ з piôHHHV, паоам.етрач:«' прсїіяю єієуєнїх?.;

дослт':ко:інл техко їогічних п'їзаиетріЕ процесу гаря-

чого Рііданлгзпякя різального поотілю, кзлібоо^ка осбоче-гс інструмента та розробка технології виготовлення с5;

випообуваїшя технології виготовлення '¿і методом пластичної деуооаації из експеримен'їазьнІ!! установці;

дослтгйення галяву рвюшів виготовлення і термічної обпобки на механічні властивості £5 у пооуксловоиу еи -робництві; "

* натурні рипообунаннн £Е і оцінка надійності їх за-

стосування В СІУДІВНИЦТВЇ.

Наукова новизна. Впез!і!5 виконані дослідження контактних напоуг, ;;ю кипикаеть у стиковому з'єднанні гвинтової арматури і визначений вплив геометоичних паоаметоів різі на напружений стан з'єднання. ’

Розроблені і захищені авторським свідоцтвом конструкція

£3 з внутрішнім ГЕКІіТОВКМ •оельзфом, спосіб виготовлення оЕ з пристроєм для його здійснення,ЩО дозволили створити новий тех НОЛОГГЧНИЙ ПООЦЄС ПЗОМКСЛОЕОГО ЕИООбИЙЦТЕа ?Е УЗТОДОЇ.' пластич деформації. Встановлена ефективність їх виробництва і застосу ванкя у будівництві.

Поактична цінність. На базі експеоименталигах дослід -яень розроолена поомислова технологія виготовлення 2Е уєтодом пластичної деформації, і-иготовлена і здана до експлуатації ділянка у киіпильному цеху ІІЇЛВО по виробництву £2 з пооект -:-.із потужніст» 400 т елементів /рік. *

Модульний принцип технологічної схеми виробництва ЕЕ відрізняться пзостотов виконання і моі;е бути використанні* як на метизних, так і на металургійних заводах. *

Двтоо захкятз:

ГПлетоди.чу експеоимеитального дослідження напсукепого с ку стикових з’злнань гвинтової АС. '

2. Результати дослідження напрухено-де^окгованого ста;;;/ навантажених гвинтових з’зднань арматуои, констоукців і пара -метри пиофіл-с £2, що мають н Шкальний* рівень напруги. ‘

'3. Результати дослідження процесу нормування оізального профілк.' на внутрішній повеохкі заготовки'методо?; пластичної деформації.

*). Нову технологію виготовлення ЕЕ гвинтової ару-зтури

в умовах промислового Ейробництва.

5. Створення на Дніпропетровському ветизксуу ЕУ.робничскч об'єднанні ділянки по промисловому виробництву сГ; гвинтової щ матурк.

__А проб :;и;і я роботи. Окремі розділи і робота в цілому до по

далася ї оаеоязла схвалення на всесоюзних і кізкзсоциих науково-технічних кон'і'єсенціях: "Рсзообка сесурсозбесігакчих технологій, елективних технологій скоббництва будівельних Ї--ЯТері33ІX і конструкцій та ведення будівельне - монтажних гсбіт1' / м.Циі чропетровськ,І9Є8 р./; ¿о'лчнііі сесії Національного комітету

СГС? кізд» арочне" >элзпзі:ії з попередньо нэпоухгкого зглізо -б-л сну / :.і. Харкір, І5С9 о./; 2-11: ’¡¿іінзрсанг і* конференції 'Матеріал:: для‘с'уаі2квдг?з " / у .5к і ппопетровсьх, 199З т>./; па наукових семгн*ігах.ка-;'едои обро5к;: «етилів глокои ЛМетАУ і прокатних відділів 1ЧЧ АН’Ухочїьи / м.Даіпоог.8їгюеськ,і9ЄЄ, І99; рс /. ' ‘ '

Публікація. Оспрт-нйй зміст дксептації викладено в 5 воу-ковавих публікаціях. * ' *

* •

06*у.< робота. Робота складазться із вступу, семи гла?, Еисногків-х додатків, Е'С уалвнксч, № таблиць і списка літератури, ЩО Еклкчаз ‘/і: НЗ!І'»5НУ2аКЬ.

г:-л1СТ РОБОТИ

У вступі чикладена актуальність проблем« економії ме -•галу в народному господарстві шляхом оозітоення застос\’ват-:г. арматурних сталей у термічно і термомзу»итчко зчтикеноуу стані.

Показано, со иикоакстання АО гвинтового псоФілю Еиоіауз ряд технологічних проблем застосування високоміцної аоматури е будівництві. ¡ефективність нового виду АС визначається економів» металу, трудозатрат,електроеив’тії, скорочення» строків будівництва і підвищенням якості виконання ай/атуоних робіт. Головною лзоєпоной для масового виробництва і застосування АС ггинтового;поофілк: з відсутність промислового виробництва 8Е та їх комплексне постачання разом*з арматуоов.С-Ьууозлена необхідність проведення наукових і технологічних дослідаень з утворення. ’сЕ, розробці технології і устаткування їх виготовлення, а також створення дільниці і освоєння промислової технології виробництва сВ. '

У пезді" главг ВНКДЯДЭН1 ОСНОВНІ принципи створення ариатуоно: сталі з гвинтовим поогілем і обгрунтована доцільність її виробництва і застосування в будівництві“:*для Эднцаментнрх плит оагатопоЕзохових будівель, важких конструкції; атомних електростанцій,”гідротехнічних і тоанспортних спооуд,спонуд баштового типу / гдоогнх труб, теле-і радіое-з-к /.’

Застосування АС гвинтового псо^ілг ио*е стати ззияо можливим для використання у пеоеднглг.удееих хснстоукціях, особливо довго'/іокнх.кезвгіоно? епсокЬуіііної аоуат’/ои класів А-У.Ат- -У, А-УІ, Ат-У І, Ат-У її". ‘

ііад зозооб::с;ї технології в^л'бнгитва і ззе?ос?в?н;ш дС гекнтозого*поофіха г.озц’с-ягь козек.іквк Українського _науково-•зослідного інстілуту"металів /і» Харків /, Нерівної ^етплуи-гійкг.ї академії України / м. Дніпропетровськ/, ..пі кітогорського г іеничо-мзтгмургіййсгс і петитуту, наукова 50СЛІЗН0Г0 інституту бетону і залізобетон* / НИІ£іЗ ,м.«оскгч/,ис-сйсї^ького,лрнго -П'ізьхогс, ? ахі дн о-Ои б: ось кого та Ч зреповецького металургійних 'комбінатів. "

Ккспеоиуентзльпэ частина дисертасі^пої зоботи вмконппп під кзсігнкцсйо» ¡сандядатіг технічних ка'-'к і' .Г .їломчаха та А.С.Натале-а. *

Аналіз відомих поо-гілів АС гвинтового пр-отЬ-?. показу з, ;::.о вони відрізняються гзоиетричішук параметрами иооііда наступі в.Конструкції для аоитзду гвинтової а риатуш хзоагс-тсризукться однотипністю формі:. При цьоуу арматурні стеряні мо/ша з’єднувати в оудь якому иісиі їх доїжіпш й допомогою »’.і снувальних иугї, коіу того, з допомого ¡о анхсрнкх гміок і контргайок на стерйні'иодна сі горита тимчасові'або постійні кінцеві анкери / кал. І / "

їіал.І.З'єднання /а/ та анкеровка /б/ ашатуонах стержнів за допомогою з'зднувальнкх єдгмзк-тів і гайок.

Аналіз сучасних технологій показав, що основними загобг ми одержання різі з обробка пізанаям,пластичне деформування , електромеханічний вплив) комбіновані методи.

У закордонних інформаційних дкгрзлах висвітлений лише один метод, що використовуються для виготовлення SS- різання.

У вітчизняній практиці здійснювалися слооби розробки і організації виробництва SS в осноЕночу методами різання і пластичної деформації шляхом обтиснзшія’порожнистої заготовки на профільованій оправні у пресі / варіант І /, у тривалковому калібрі / варіант 2 / з вилученням огіоарки вигвинчуванням, -їоо-мування різального про|глв гз двох профільованих ктаб з подальшим їх зварюванням /‘ьзоіант 3 /. Гюв цьсуу за технологіє?» ва-ріантів.2 і З були виготовлені дослідні паптії Пооведзні випробування дали позитивну оцінку '¿2, екгЬтовлєнну за варіанто

2, однак ппоуислорої dгалізації наданої технології ке сталося через високу трудомісткість.

ііа експлуатаційні хаоактепнетики з'єднань впливав ряд (акторів: діаметр,¡каг і довжина згвккчукааня різі, foova виступів, зазор по середіігьокїу діац-зтру, відхилення'загу, кут профілю, технологія виготовлення та і;г.іі. Ллк ДО гвинтового профілю, яка s новим видом продукції, значущість багатьох перерахованих

(гуморів невідома. Тому для зяЗззаечеаня кадіЯності сїикозях г’*ц:оаь високоміцної сталі і розробки опт:п.*а;іьш:х шозметоіг про-{іл» S3 необхідні прямі експериментальні аосягд-?г:шя. Під мас уті-соення різі способам:-: пластнчзої де^-ост-аїт.ії фіркко-«зхиьічні властивості повєзхнєесго «;ьрі' аЦотппяэться гід рдпстя ¿остей основного металу. Нсгзухиеэия аао изіиеиуаться, підвиваться міцність і твердість, ейдозмінйзться 'Гсжа та оохзата-Ці я кристалів, внаслідок чого збільйуоться onto п-засглчній деформації руинуЕакнв, утомлювана міцність. Відомо, <о у зоаз-ксг з видавленою різз» уто:-*дх.;>зна аіаність «з 6 у., а статкч.-:а уіикість в середньоау на ¿С f. глч&, ні.« у з тазків з яаоізано» ртззіс. ' '

У главі 3-7орнульовані аглі та завдання зослі а.кеяпя, яа -правлені на вивчення напоухеного стану з'єднань гвкнтопої лома тури з різними параметрам" ігоо--;і ¿с, оптимігакік? «созстоуші“ провід;-; різі ZS, розообху елективної технології і обладнаная n-i.'i вяготовлєнйя £3 методом ‘пластичної деіотг.оції. •

У другій главі наведені дані з вибооу «атеоіалів і розрооки методики дослідження напоукеного стану під час навантаження гвинтових з’єднань.

Відомо,що експлуатаційна надійність стикових з'.зднань визначається багатьма факторами як конструктивного, так і тех -нелогічного характеру, і залежать від величини характеру роз -поділу напруг. ‘

Стосовно об'єкта даних досліджень - гвинтової АС і £Е до неї - коннентоатосами капоуг в елементи оізі: виступи на арматурному стеожнг і гвинтова'канавка на S3, а також місця спря-аошія уТЕОркЖЧКХ профілю.

В процесі навантаження системи стеваень-з'дднувзльнк:" елемент фактична напруга в їх концентра-гооах значно переві-ще номінальну, що мохе поизвести до руйнування різі.Кп міцність з’єднаная можуть тако’5 чинити вплив контактні напруг:-».

Е відомих методів дослідження напруг був вибраний.поляризаційно-оптичний як один із кайнадііініаих, досконалих, і методично обгрунтованих методів, ііей метод моделювання полягаз у використанні ефекту подвійного промінезаломленкя на напружених геометрично подібних моделях із поозорих матеріалів, ііоделі за шаблонами виготовлавали із оптично чутлявих матеріалів - епо -кскздих смол, осганічнпх стекол. Указані матеріали мають достатню оптичну чутливість і задовольняють вимогам закону Гука.

Картину напруженого стану гвинтового з'єднаная вивчали на комплексних моделях і окремих парах контактуючих елементів про -$іл» оізі. ііля дослідження загальної картини був вибраний насзтаб моделювання 2:1, для моделей фрагментів ІС:І.

Комплекскі jr-сделі ЕигстордмЕг’лнс.ч s куто." azxy.ny поо-fiArj 'J5, 45,55’. :лодзді пар контактуючих елз:лзитів з'єднань виготоЕДквалися з кута:,.-/, нахилу про} і ліс виступів аркатури, та западин му$т 35,45,57, 50 ; ¡xt зі уси снояжекня у "ооноркоуу" концентраторі ¿ід 0,5 до і5,0'ум.*При виготовленні саблонів і моделей забезпечувалась точність розмірів і сувора перпендикулярність контура до основної оптичної вісі.

Для. навантаження моделей використовувався механічний універсальний псес УП-8 і спеціальний псксгрій, що дозволяв задавати різні кути рогузгоджений контактних поЕврхкь.

Одержання еисхідних картин іитен^еренцій виконувалося • при навантаженні моделей у темному і dr лб :г',(п о лях поляризаційно-оптичної установки. " *

Сбробху оезультатів екперимектік проводили на ПЕОІі за за спеціально розроблено» програмою.

Третя глава роботи присвячена експериментальним дослідженням капруазно-деформованого стану с2 гвинтової аркатури.

Моделювання робочих напруг на моделі показало, шо картина штабів відрізняється яскраво Еиоагзною нерівномірністю напруг за елементами і за довжиною'стику. Більші напоуги спостерігаються у виступах арматури, а витки '¿3 ї/акть меніл на -пруженкя. Цаксиаальні значення“ порядків ізохром спостерігаються е місцях контакту Енступів арматури з канавками £5. іСок -центраторамк нзйбільакх'напруг / " основними " / е місця спряження виступів з утворюючою арматурок стераня.

У вигадку з’єднання гвинтової арматури з кутом профілю еи ступі в Vi зусилля поміж витками ро З годі ЛЯ ЇСТЬСЯ так: третину зусилля сприймав пеоеся виток, доугйй - ¿ь- %, тоетік - IS четяертий -ІЗ р, п’яти.”: - II $. Не узголдузться з даними інших досліджень. Із збільшенням кута розподіл напруг стаз рівномірні дну , однак ncvwO 50° збільшузться садіа-льна складова зу -силля, змонїузться площа контакту, а оіг?.е погірту їсться і'іиност хаоактеристики з’єднання. Вплив кутів осбочих контактних по-Еерхнь, радіальних зазорів з’єднань, а'тахок радіусів спряаень що утгорхжгь профілі виступів "на напоу-сений їх стан , нивчалос на фрагментах контактуючих пар.

Бід час пооведення експериментів на парі виток-западинп

йенпя виступ стграня нпвантайуіїться як консольна балка і збіль леїшя напруг склазаз 55 %. Більа споиятливов схемою иавантакен ня з спрянення з еід'є!/:-:им кутом веяячхнов ІС"/_________2Q-" .

ііля стінки впливу вигину виступу на величину напоуаень в "оснонкому" хокцентоатооі навантаження здііісніСЕалось за дром схемами, одна з яких Еиклкчае еигин виступу. Показано, що вкги виступу помітно впливає на оівеиь наїюуг у "основному11 концен траторх.

<!::вчення напоузеаого стану гвинтових з'єднань асматуои г; різними радіальними зазорами було проведено на моделях з

радіусами = І ум ?. " озиовпому " кониентоаторг і куті поотіл?; виступу арматури^' = О1 . ' ' ‘

Аналіз одержаних залежностей показуз, ¡ro наявність радіального пззогу не чинить суттзгого впливу на величину кониент— папії напоуг. Поачтхчне значення них даних полягав в тоау, п:о в натурному з’зінаннт уонша допустити помітні радіальні за -зори без зменшення його міинсстг.

Це дозволило тзхо:х провоста дослідження напруженого стану з'зднаяь у ¿ирокоуу'діапазоні варіювання радіусу спряження в " основному " концентра торг від І'до 15 мм.

Одссїант поля ізохрон і еппзи розтягуючих напоуг у коя -тактукчіи папі гвинтового з'єднання"показали, ко спостерігаються залежність концентрації гзохром і зміна характеру еико від вказаного радіуса, ааяс::мум епюр зменшузться і зміщаться зіо веа-оки виступу по» збільшенні радіуса. ‘

Коефіцієнти концентрації напруг залежать від відпоєного asi уса Р / па. Лаеяь напоуг заеіішузться із збільшення« R /Тга до 0,4. Лальїз збільшення радіуса поакткчко не вплкваз на ?е -ЛЙЧКЬ'У розтягуючих ііапруг É " основному " хониентратооі, ТО'У для практичних цглей відношеная радіуса спряження в " основному '' концентраторі ю ввсати виступу "па повинно бути більше

0,4. Під час послідзекня впливу кутз нахилу виступу гвинтової

арматури встановлено, що з його збільшенням до величини *¡5... ...55 KoefiuicHT концентрації напруги заенїузться практично до І. '

На підставі результатів досліджень розроблені реко?/гнла -ції з опти-лзаиії'конструкції поохілів £2 і'арматури, п;о забезпечують мінімальний рівень напруг'у з’єднаннях.

Четверта глава посвячена розробці і дослідженню техко-логії виготовлення’сї для гвинтової арматурної сталі методом пластичної деформації. '

При розробці технології виробництва £2 за основу був прийнятий спосіб'видавлювання внутрішньої різі бепструясовимз уіт-чнкамк у пооойнпсті": заготовці". Тому що при холодному видавлюванні неможливо 0ДЗСЙ5ТЕ бІЛЬШу ДО 5 т висоту ПрОЇ’ІЛй різ і, було розроблено процес гарячої пластичної деформації.

Лля зниження контактного тиску піл час видавлювання і коутного моменту розосблениіі інструмент- оправка з кількома зішшяма де^орідівнимк виступами з металокераміки /ЗК-сплав/.

Профіль останнього виступу відповідає прстілю різі, п;о 'їориузться. •

запропонована технологія маз слідуючу схег/у: опозеці над'-

сться обертальний рух, а заготовці- ЗЕороткьо -поступальний оух у напоямку поздовжної вісі заготовки / «ал. 2 /. £аго -то?ка янляз собос ■їзст'.'гоашіу тоубу і?, конструкційної сталі с-;с 2С...45 з тсьстос стінкою’, чо обуиозлкаться великою глибиною канавки гкютігс сі зі.

//

' ,■ •' '' /

і- ' — - - -

, '-//у///,-. _?г,.

Мал. 2. Технологічна схє.ча виготовлення ЕЕ : І.-оправаа; 2 - тиснучі Еиступи ; 3 - заготовка ;

‘і - вирі 0 ; 5 - капрарлене обертання оправки ;

5 - рух заготовки.

Технологія виробшшїва £Е екдстаз:нагрів заготовки до температури гаркчої"дотосмації, установку її е спеціальному контейнері, гйдавліГЕанїія різального пзотілк: на внутрішній по-еєохнї заготовки, озезос обертання опоавхя, еи-ученії я нксобу тз контейнера. - - - • -

Яля реалізації технологій до складу експет>к«зитальної установки включені: нчгві валька піч, контейиео для юзміщення 5ЯГОТОКХИ , вузол коіплзиия і обеотання тпстоууснту, вузол кріплення х пепеутаєння контейнера. Зибвчна схема дозволила використати як базу для монтажу лабопатоокої установки унівео-сальний тока;;ко—гьнторі 2нмй станок* моделі І;С5?:І.

Пагоіта заготовка встаковляоться у спеціальний мзкетрій--контейнео, що кріпиться на супорті станка. Еа допомогою су -по та заготівці надається поступальний су у,. Контейнао екк оканя« рой'зуням для полепення експериментальних досліджень із змінними вкладашаик, їозма иовеохнх яких аналогічна -?ормх заготовки. ' '

Іля оозробки методики розоахунку калібровки робочого інструменту вивчалась закономірність течії металу в процесі їсо-уугання різі. Умови взаємодії інетоумекту з де'Гормованим катв-

ріллогі ооумоч-гоють різну течі» метал? v осередку нетосі/Зції. ІЇУЯСКІСТЬ ДІЛЯНОК,'які ООТГ.СКуЮТЬЙЯ* І HS опт::скуються ПРИЗВОДИТЬ ДО УТГОС8ННЯ ЗПЛИОКі! /'йрят'іга / ЗМІННОЇ ВЯС07К по

їх »о лі. >творення вадйокк на кнутох та і." поверхні '¿її затрудив згвинчування степенів. Оптимальним« з уибвз дг-?оо:іування і каліоровки ікстсументу, пr>n я;о:г яазяока пбо на утвбикотьпя, аоо :„;ас постійну велі-чину. ~ '

£ иіою мзти-о еигчявся вплив товт-'Н!: стійкі; заготовки,

¡пару поофілиз і гео\«етоії інстоучгнсу ну езлячяяу зядирох.

Ппоцео' г/давл квання мЬдедг.гаРся у стругальному станку'на плоских скитових зразхах різної товщин:-: 'сталсвга/к лін~са>.?и, з

різними параметрами заточки. Результати експериментів показали, що найменжу гмсоту задирки ossnajm гой вйхорястзині ікстзу -неп та з величиною кута І = бо ; із збільшенням тоеггйни стійкії висота задирка зростав.

Для визначення характеристик основного обладнання та уточнення оптимальних реетміг пронесу різс^ормузаная провадились експеокментальні дослідження на хесткгоаіших заготовках з розміром під клт чі и>.л і довжиною &0 «м. іліг-отовл гнали £її для гвинтової АС діаметпоу 25 ми з одночасним вивчення« впливу розміру внутріскового от-аору заготовки на гєоустрйчкі пзоайеток пробіле, для цьсгоу шестигранних заготовках калібрували отsoпк різного діаметру від 25 до ?.'/ т, гякоокстсвували‘опоавку з постійними розмірам? тиснучих виступів, тобто величину'обтиску варіювали toeskhob стікши. Після огзеїійдавлївакия на інструментальному MiKDOcKO'ii вимірялися геометричні параметои різального пробіл». Умоений ступінь'.деформації розраховувався* як* відношення плоїці западини до площі стінки на довжині, шо дооіенкз хирині западини.

Наслідки експерименту показали,ет з ростом ступеню aetop -манії спостерігається збільшення плиаі задирка і її висоти.

для визначення вітливу ступеня деформації на хаояктео структури металу в ділянці Різального профілю провадили мзтзлогоа -^ічні дослідження. Аналіз Уіяроструктуои і дані заміаїн свїд -чать про високу неоднорідність і різнозврнистість металу ‘¿і.

Tax, в'середині стінки'сиостерігазться коуикозепнкста ферито -цеолітна структура, а по дну різальної канавки в шарі ззвтиви-

ки 0,15........0,60 мм подрібнена структура з величиков зерна

9......Ю салл. З росток ступеня де?Ьі.;мації глибина подрібненого

¡пару збільїгуєгьия", особливо е ділянці задирок, де відбувається ■ максимальне зміщення металу.

" Для вибору оптимальних пзраметоів інструменту провадили ояд досліджень'з використанням оправок з різної? кількістг тиснучих виступів.Осиоенпуй визначальпі!;.::-г показниками були: езличинз коутного моменту, стійкість тиснучих РИСТупІН І ЯКІСТЬ ПОСТІЛЬ різі. ■

їіои використанні одного виступу спостеоігазться узксиуяль-ний кзутниЯ иомект на оправці, максимальне зношення тиснучого виступу і значна різниця npof-ілю різі по довжині 2Н за рахунок

Еигину опоавки, використання тоьох тиснучих ЕИСТуПІЕ на ОПраЕЦІ з' поступовим'збільшенням геометричних РОЗМІРІВ цо потрібного профілю знизило коутнкй момент на 20...25 %, зменшило ЗНОШЄКНЯ ЕИСТуПІЕ і‘покращило гєометоичні розміри профілю різі.

Для промислового виробництва рекомендована опэдекэ з шістьма тиснучими виступами. Перший і другий виступ різняться кутом заточки пои однаковій висоті, а чєтеєоткй і п'ятик-од-накоЕІ. Під час*поофілкЕання гвинтової канавки перший Еиступ ^оомуз канаЕку по’глибині, другий - по ширині, третій по глибині, четвертий по глибині і*пишні. П’ятий виступ здійснює чиетову обробку при реверсі ОПОЗЕКИ або ппи зношенні четвертого Еиступу. . ' * *

Однакова Еисота першого і другого ЕИступіЕ, а також четвертого і п’ятого необхідна для забезпечення поздоежної стійкості оправки на еході та еиході із зэготоеки. Шостий еи-ступ / меншої висоти / з заходним при реверсі і не приймаз ' участі у формуванні різальної канавки. Для забезпечення стабільного внутрішнього розміру ЕЕ четвертий і п'ятий виступи Еиготовлісшалися з заплечиками заЕширшки*0,Ємм / для загладжування задирки /.

Дослідженням кінематичних параметрІЕ процесу ЕСтаноЕлено, шо збільшення шеидкості обертання інструменту з 25 до 40 об/хв / 400....640 мм/хв./ не завдаз пом_ітного епливу на формозміну і енергосилові параметри процесу. ири ііьому тільки забезпечу -еться підвищення продуктивності.Продуктивність експериментальної устаноЕки склала до 70 шт ЕЕ/ год.

Проведені досліди дозволили Еипрашсвати рекомендації для проектування і організації поомислоеого виробництва £Е, а також розрахувати параметри 8Е'геинтоеої арматури діаметром 14...40 мм / таблиця /.

Таблиця

Діа:/етр стераня мм мм шаг с'у, МУ ЕНутрІШ.' ді ам*ето £Е СІм' мм діаметр ЕЕ по по різі мм ширина основи Еиступ. Нм.ММ висота ЕИСТУ- ПІЕ В, мм розмір клвч"

І 2 3 4 5 6 7

14 8 14,05 17,35 4,6 1,65 22

16 6 15,95 19,5 5,2 1.75 24

І& Ю 16,05 22,0 5,7 2,00 27

20 10 20,05 24,2 б,І 2,10 ЗО

22 12 22Д0 26,0 б,є 2.15 32

■ І 2 3 А 5 6 7

25 12 25,10 2 9.5 7,3 2,25 АІ

26 14 26, Ю 33.2 7,8 2,50 АІ

с2 15 32 ,С€ 37.5 5,1 2,75 50

35 18 35,9 С А2,0 юд 3,С5 55

АО 20 3 В,3 Аб,9 Ю,9 3,55 60

У п’яті"- главі описана створена дільниця виготовлення £Е, подані матещали по налагодженню режимів роботи обладнання і освоєнню промислового виробництва ЗЕ.

На підставі наслідків досліджень гарячого видавлювання різей лабораторією економічних профілів прокату ЖетАУ сумісно з автором було шзроблене технологічне завдання "Роботизована лінія по виробництву с2 для гвинтової АС в умовах кріпильного цеху ■ШВО”

Проект ділянки виконаний інститутом Діпоометиз / м.Санкт-Петербург /, а будівництво лінії здійснено тВО.

Лінія для реалізації розробленої технології базується на_ стандартному устаткуванні, що*випускається серійно /мал. З / і працює •/ такому оеяині.як описано нижче. Шестигранні труби укладаються на стелаж І, для понимания партій вихідної трубної заготовки, далі на геостаті 2 виконуються*підготоечі операції-калібровка отворів, відрізка заготовки і зняття фасок. Потім заготовка по пеоедаточному конвеєру 3 надходить у автоматичний завантажуючий пристрій А індукційного нзгрівача 5, де нагріваються до заданої температури. Еа допомогою робота 6 нагріта заготовка пеоеноситься у Еерстат 7 і встановлюється у затискному пристрої контейнера. Засобами автоматики 8 включаються механізми обертання опоэеки і оух контейнера ^ її напрямі. По завершенні пооцесу витискування різі готовий елемент виштовхується е систему повітряного охолодження 5 або у гартувальну Еанну 10. Після охолодження повітрям або гартування вироби потрапляють у накопичугач II. При накопичуванні певної кіль-'кості загаптованих виообів провадиться їх ЕІдпуск за допомогою нагрівача 5 і складування у накопичувач 12.

У процесі налагоджувальних робіт виготовлена допоміжна технологічна оснастка: контейнер для фікізації заготовки на супорті верстата, пристоій для укладання нагрітих заготовок, оправки і вузол їх кріплень.

ПрОМИСЛОЕЄ ЕИробНИЦТЕО 0СЕ03НЄ у І КЕ. І°'0 р. ВИГОТОВЛЄ •?,5 тис.комплектів 8Е, кожний із яких складається з муфти дое жиною 160 мм, анкерної гайки доежиною 85 мм і деох контогайок по 35 мм. Ця партія ЗЕ разом з арматурою ¡і Зо класу л-У‘еиоо6 ництва ЧерепоЕеиького металургійного комбінату використовувалась при буцІЕНИцтЕі підземної частини і»і£С СРСР.

Досліджувалась стійкість інструмента / опоавок /. Уста -ловлено, що найбільше зазнають зносу дсугий і чєтеєотий тис -нучі виступи. Після виготовлення 500 муфт другий, ЧЄТЕЄОТИЙ і п.ятий різні Еилучалися з опраЕки, пєоеточувалися до початкових розмірів і знову встановлювалися в інструменті. Перший і третій виступи підлягали переточуванню після прокатки 10С0 муфт. Для усунення налипання металу і підвищення стійкості тиснучих виступів застосовувалося охолодження інстоумента ео-ДОПОЕІТрЯНОЮ сумішшю. '

У шостій главі з метою підвищення мінностних і пластичних характеристик, а такоа формування найсприятлиЕІшої мікроструктури ЗЕ були проведені дослідження по розообці режимІЕ еиготоелєння і термічної обробки.

ДоолідауЕЗЕся еплив те«пеоатури нагріву заготовки під прооліювання різі і режимів наступного охолодження на структуру і твердість матеріалу готоеих ЗЕ. ‘

Аналіз мікростиуктури і твердості з’зднуЕгльних елементів із сталі марки 45, виготовлених після нагріву заготовки під профіліювання до темпеоатури 1050...,1270° С і наступного охолодження за різними резймама показав, що:

І. при виготовленні з’єднувальних елементів у гаоячека-таному стані иагрігання заготовки під тофіліювання нє‘поеинєн перевищувати 1000. ..1050 С, що забезпечить одеожання .доібно-зернистої ферито- перлітної структури / без феритної. СІЇКЙ/;

_ 2. при проведенні гарту"^ння безпосередньо після профі-

лшвання^мтдмальними є температури нагрівання заготовок-

3. пои гартуванні SE температура охолоджуючої еодй не повинна перевищувати 50...60 С, що забезпечуз рівномірну твердість. Подальший Еідпуск при 4иО С забезпечуз тгердість на рівні 40...45 Ннс, що задовольняв вимоги технічних умов.

На підставі одержаних даних розроблена технологічна інструкція на виробництво SE у кріпильному цеху ДМВО.

У сьомій главі наведені наслідки натурних випробувань сти-

коЕих~"з’зднань геинтоеої арматури і досвід використання ЗЕ у будівництві. Для проведения натуоних випробувань були виготовлені дослідні паотії SE із сталі марки 45 для АС геинтового про -філа if 18, 25 і35 мм, використовувалися муфти різної довжини у гарячекатаному і термічно зміцненому стані.

Випробування показали, що пои доеїині SE, рівній десятикратному шагу геинтоеої канавки, ,-забезпечузться потрібна надійність стикових з’єднань. Пои цьому в процесі випробувань не спостерігалося оозрИЕІв ЕЕ. Всі руйнування стиків відбувалися иілят хом розриву'АС або висмикування стержнів чеоез зріз їх виступів пси напругах у ІД...1,6 оазів пеоевищуючих величину, що нормується. ‘ "

Дослідно- псомисловг паотії ЗЕ Еикооистані для закріплення зсувних схилів у селий Пзокоеє / Койм /, для монолітного залізобетону / м. Вільнюс /, під’час будівництва Запорізької АЕС.

Досеід застосування геинтоеої АС у комплексі з ЗЕ та анкерними гайками під час будівництва підземної частини будинку МЗС СРС? / «.Москва/ показав велику ефективність иізї продукції, що дозволило знизити витоати сталі на кріплення котлоечнз, скооотити ctdok оозробки гоунту ядра котлована і скоротити, загальний строк будівництва на 15 місяціе. При цьому економічний ефект склав більше 23 млн карб.

■ висновки

І. Розроблена методика моделювання напружено-деформов ного стану стикових З’єднань геинтоеої арматурної сталі по, ризаційно-оптичним методом. За результатами досліджень роз лені оптимальні конструкції з'єднувальних елементів і техн ні умови ТУ - 283 - 15-86 "З'єднувальні елементи для гвинт арматурної сталі V

. 2. Розроблена нова технологія формування різального п

філю.з'єднувальних єлємєнтіе пластичною деформацією. На пі стаЕІ експериментальних досліджень процесу гарячого Еидавл Еання внутрішніх різальних профілів встановлені режими наг Еу заготовок, визначені деформаційні та кінематичні параме процесу, вибраний матеріал для виготовлення робочого інстру •менту, розроблене технологічне завдання ТЛ о5.15-16-175-86 "Роботизована лінія по виробництву з’єднувальних елементів для геинтоеої арматурної сталі в умовах кріпильного цеху Д1

. 3. Уперше в практиці вітчизняного виробництва розробл

і освоєна промислова технологія виробництва з'єднувальних ментів гвинтової арматурної сталі методом пластичної дефор; ції.

. А. На Дніпропетровському метизному виробничому об’єна здійснені.будівництво, монтаж і пуск у експлуатацію роботи Еаної лінії по виробництву з'єднувальних елементіг гвинтов арматури.

5. Виготовлена промислова партія грунтових анкерів ге тоеої арматурної сталі діаметром 36 мм класу А-У у кількос 3500 шт., які були використані на об’єкті" Будівництво під ної частини службового будинку МЗС СРСР". Економічний ефек

■ при цьому склав 23484 тис. крб. за рахунок зниження Еитрат сталі, скорочення строку созообки котлогана, експлуатації системи Еодозниження і строкЇЕ будівництва.

6. Освоєння виробництва і випуск перших промислових п тій цієї продукції показали Еисоку надійність і ефективніс розробленого методу виготовлення з'єднувальних елементів• модульний принцип технологічної схеми виробництва, що базу на серійному устаткуванні, відрізняється простотою виконав може бути розповсюджений на інші підприємства.

. 7. £а наслідками випробувань з’єднувальних елементів

лідних і промислових партій розроблені "Рекомендації по за суванню арматурної сталі гвинтового профілю”.

8. Розроблені конструкції з’єднувального елементу, те логія і устаткування адд його еиготоелєння захищені техніч рішеннями / заявка № 4зоіб53 еід іО.03.65 р. / "¿тєднуваль елемент з внутрішнім гвинтовим рельєфом, спосіб ЕИГ0Т0ЕЛЄ з’єднувальних елементів і пристрій для його здійснення".

OcKOEHi результат« дисертапх! ггдоЗозжен! у п.у5л1к-чц5х:

1. Разработка конструкции и эффективной технологии производства соединительных элементов для еинтоеой аоматуоы / Левченко Л .H., Натапов А .С., Заблудовск'И’й Г,Г. и др. //Металл у згичес кая и горнорудная промышленность, 1587,-„'£'3.-

С. 17-19. ‘ '

2. Шломчак Г.Г., ЗаблудоЕский Г.Г. Моделирование поляризационно-оптическим методом напряженного состояния ЕИН-тоеых соединений арматуры. //Материалы для строительства:

Тоуды 2-й Международной'конференции ЕСМЬ'^З.-Лнепропетровск, 1953 .—С ,77—78.

3. НатапоЕ A.C., ВаблудоЕс кий Г.Г. Освоение промышленного производства соединительных элементов еинтоеой арматуры в условиях коепеяного цеха ДМПО // Материалы для строительства :

Тоуды 2-й Международной конференции ijCMB’SS'.- ДнепоопетооЕск, 1953.- С.81-83. ‘ ‘ ‘ ‘

4. Ивченко A.B., Натапов A.C., Заблудовский Г.Г. Влияние

технологии изготовления на структуру и свойства соединитель -ных элементов еинтоеой арматуры // материалы для строитель -ства:Труды 2-й Международной конференций .’ТСМВ153.-Днепропетровск, 1553.-С.52-5 4. '

5. Положительное решение Комитета по делам изобретений и открытий о Еыдаче а.с. СССР по заявке $ 4661553/27 от

10.05 .89. Соединительный элемент с внутренним еинтоеым рельефом, способ изготовления соединительных элементов неустройство для осуществления / Ивченко A.B..Левченко Л.н, сэблудов-ский Г.Г. и др.