Удосконалення принципів проектування універсального технологічного обладнання ліній збирання і зварювання листових полотнищ

Досліджено виникаючий при заході лобової кромки листового полотнища на ролики додатковий опір його транспортуванню по непривідному роликовому полю і виведено спрощену формулу для визначення його величини залежно від прогину лобової кромки.

Розглянуто обладнання існуючих стендів збирання та зварювання листових полотнищ, у тому числі, пристроїв для запобігання протіканню зварювальної ванни (флюсових подушок), конструкції кантувачів листових полотнищ, транспортних систем, у тому числі, роликових полів, з використанням різних типів транспортуючого обладнання, і приведені вдосконалені принципи конструювання універсального технологічного обладнання ліній збирання та зварювання листових полотнищ.

Ключові слова: листові полотнища, лінії збирання і автоматичного зварювання листових полотнищ, непривідне роликове поле, деформації кромок листів (листових полотнищ), критичний виліт лобової кромки, критичний прогин, крок роликів, додатковий опір переміщенню полотнищ, універсальні флюсові подушки, універсальні кантувачі полотнищ, транспортні системи і транспортуючі пристрої листових полотнищ.

АННОТАЦИЯ

Коросташевский П.В. Совершенствование принципов проектирования универсального технологического оборудования линий сборки и сварки листовых полотнищ. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

по специальности 05.03.06. - Сварка и родственные процессы и технологии. - Приазовский государственный технический университет, Мариуполь, 2010.

Диссертация посвящена совершенствованию принципов проектирования универсального технологического оборудования линий сборки и автоматической сварки листовых полотнищ обечаек котлов железнодорожных вагонов-цистерн и контейнеров-цистерн.

В работе приведены исследования и определен требуемый диапазон универсальности специального технологического оборудования линий сборки и сварки листовых полотнищ. Исследован характер деформаций кромок листовых полотнищ при их транспортировании по неприводному роликовому полю. При этом выведены формулы деформаций кромок, установлено, что деформации кромок обратно пропорциональны квадрату толщины листа. Отношение удельного веса материала к модулю нормальной упругости и квадрату толщины листа в этих формулах выделено как коэффициент толщины и свойств материала, одинаковый для всех видов деформаций листов конкретной толщины и материала. Приведены результаты практических замеров и вывод эмпирического коэффициента прогиба листов, уточняющего формулы деформаций, выведенные на основе дифференциального уравнения упругой линии, являющегося приближенным.

Исследованы механизмы взаимодействия лобовой кромки листового полотнища с роликами при заходе ее на ролики неприводного роликового поля. Определены критические условия захода лобовой кромки листового полотнища на ролики и выведено уравнение критического вылета лобовой кромки. Приведено графическое решение этого уравнения и разработаны расчетные зависимости для определения критических параметров неприводных роликовых полей: максимального шага роликов и максимального расстояния между смежными рядами роликов.

При исследовании критических прогибов консольно свисающих лобовых кромок листов различных толщин из различных материалов выяснено, что критические прогибы для роликов одинаковых наружных диаметров отличаются незначительно. Делением критических прогибов на наружный диаметр роликов, для которых они были вычислены, получен практически не изменяющийся коэффициент, названный коэффициентом критического прогиба.

Установлено, что конструктивные значения коэффициента критического прогиба для разных толщин листов и диаметров роликов находятся в пределах 0,350 - 0,385. Выведены формулы для расчета величины критического вылета лобовой кромки листов (листовых полотнищ) с использованием коэффициента критического прогиба, что упрощает расчеты основных параметров неприводных роликовых полей.

Исследовано возникающее при заходе лобовой кромки листового полотнища на ролики дополнительное сопротивление его транспортированию по неприводному роликовому полю. При этом установлено, что дополнительное сопротивление складывается из дополнительного сопротивления от вращения роликов и дополнительного сопротивления от горизонтального перемещения при заходе лобовой кромки на ролик, причем первое составляет до 2-х, а второе - до 96 процентов от основного достигая максимальных значений (практически удваиваясь) при установке роликов с шагом равным или близким к критическому. Установлено также, что время действия дополнительного сопротивления пропорционально диаметру роликов и достигает при диаметре роликов 0,36 м 12 - 13 процентов от времени цикла. Выведена упрощенная формула для определения величины дополнительного сопротивления в зависимости от прогиба лобовой кромки. Значения величины и времени действия дополнительного сопротивления необходимы для учета при расчете мощности приводов транспортирующих устройств.

Разработан алгоритм определения основных конструктивных параметров неприводных роликовых полей с учетом всех определяющих их факторов.

Рассмотрено оборудование существующих стендов сборки и сварки листовых полотнищ и усовершенствованы принципы создания новых, универсальных конструкций, в том числе, устройств для предотвращения протекания сварочной ванны (флюсовых подушек).

Разработаны принципы проектирования универсальных конструкций кантователей листовых полотнищ и методики расчета их отдельных элементов;

Усовершенствованы принципы конструирования транспортных систем универсальных линий сборки и сварки листовых полотнищ, в том числе, роликовых полей, с использованием различных типов транспортирующего оборудования. Приведены рекомендации по модернизации существующих линий.

Ключевые слова: листовые полотнища, линии сборки и автоматической сварки листовых полотнищ, неприводное роликовое поле, деформации кромок листов (листовых полотнищ), критический вылет лобовой кромки, критический прогиб, шаг роликов, дополнительное сопротивление перемещению полотнищ, универсальные флюсовые подушки, универсальные кантователи полотнищ, транспортные системы и транспортирующие устройства листовых полотнищ.

SUMMARY

Korostashevskiy P.V. - Sheet panels assembling and welding lines universal technological equipment design principles improvement. - Manuscript.

The dissertation for the degree of Technical Sciences Candidate by 05.03.06 speciality. - Welding and related processes and technologies. Priazovskiy State Technical University, Mariupol, 2010.

The dissertation is dedicated to the railway carriages-cisterns and containers-cisterns sheet panels assembling and automatic welding lines universal technological equipment design principles improvement.

The universality necessary range of the lines technological equipment is determined in the work, character of the sheet panel edges deformations when transporting on the dead roller field is investigated, the edges deformation formulas taking into account the sheet bending empiric coefficient are elaborated. The sheet panel frontal edge interaction mechanisms with rollers when it transporting on the rollers of the dead roller field are investigated and the frontal edge critical flight equation is made out, the roller field critical parameter determination formulas are worked out: maximal spacing of the rollers and maximal distance between adjacent rows of the rollers. Critical bending factor is elaborated and it constructional values are determined.

The additional resistance of transporting appearing when sheet panel frontal edges transports on the rollers through the dead roller field is investigated and simplified formula for determination of its value depending on bending of the frontal edge is made out.

The equipment of the existent stands for assembling and welding of the sheet panels is considered including devices for averting of welding bath leakage (flux pillows), constructions of the sheet panel rotators, transporting system including roller fields with the use of different types of the transporting equipment and sheet panels assembling and welding lines universal technological equipment improved principles of construction are carried out.

Key words: sheet panels, sheet panels assembling and welding lines, dead roller field, sheet edges (sheet panels) deformations, frontal edge critical flight, critical bending, spacing of the rollers, additional resistance to panel moving, universal flux pillows, universal panel rotators, sheet panels transporting systems and transporting equipment.

Підписано до друку 03.02.2011 г. Формат 60Ч90/16

Папір офс. Maestro Standart. Обсяг. 0,9 авт. арк.

Тираж 100 прим. Замовл. № 27 /

ТВ ВАТ «ГСКТІ»

87535, Маріуполь, пл. Машинобудівельників, 1

Размещено на Allbest.ru