Применение современных автоматизированных технологий для изготовления трубопроводов ракетных двигателей
Введение
Жидкостный ракетный двигатель состоит из большого числа высоконагруженных агрегатов. Соединение агрегатов исполняется при помощи трубопроводов, которые работают в условиях высокого давления, температуры, вибрационных нагрузок. Для обеспечения надежной работы ЖРД необходимо обеспечить наибольшую прочность и герметичность всех соединений при наименьших массе и монтажных нагрузках.
Существующая технология сборки ЖРД предусматривает создание макета двигателя, эталонирование трубопроводов на основании макета, создание шаблонов. Так как макет двигателя включает в себя агрегаты со своими уникальными размерами, которые отличаются от номинальных, эталонные трубопроводы сделаны именно для этих уникальных размеров. Поэтому трубопровод, созданный в соответствии с эталоном, для каждого конкретного экземпляра двигателя требует подгонки.
Основные особенности конструкции трубопроводов ЖРД: -пространственная конфигурация; - использование высокопрочных сталей и никелевых сплавов; - разни
Содержание
Введение 7
1. Обзор современных методов изготовления трубопроводов. 9
1.1 Требования предъявляемые к трубопроводам. 10
1.2 Эталонирование 10
2. Применение современных автоматизированных технологий. 12
2.1 Обзор методики безтемпературного формообразования трубопровода 12
2.2 Возможности температурного воздействия на процесс гибки трубы. 16
2.3 Разработка и применение технологий программного моделирования при изготовлении трубопроводных систем питания и управления ЖРД 19
2.4 Алгоритм работы автоматизированной системы изготовления трубопроводов. 21
2.5 Технология изготовления трубопроводов «цифровым методом». 29
3. Гибка трубопроводов 31
3.1 Пружинение материала 33
3.2 Аналитический обзор исследований гибки труб. 34
3.2 Пластический изгиб моментом. 35
3.3 Гибка по круглому копиру. 39
3.4 Упругопластический изгиб 46
3.5 Энергетические методы расчета пластического деформирования. 48
4 Станки. 50
4.1 Трубогибочные станки работающие способом наматывания 50
4.2 Трубогибочные станки работающие способом обкатки 52
4.3 Трубогибочные станки работающие способом вальцовки. 53
Заключение 55
Список использованных источников 56
Список использованных источников
1. Билобран, Б.С. Об изгибающем моменте и остаточной кривизне при пластическом изгибе труб / Б.С. Билобран // Кузнечно-штамповочное производство. – 1965. – № 8. – С. 18 – 21.
2. Билобран, Б.С. Сплющивание тонкостенных труб при холодном пластическом изгибе / Б.С. Билобран // Кузнечно-штамповочное производство. – 1968. – № 7. – С. 20 – 23.
3. Вдовин, С.И. Теория и расчеты гибки труб / С.И. Вдовин. – М.: «Машиностроение», Орел: ОрелГТУ, 2009. – 96 с.
4. Гахун Г. Г., Баулин В. И., Володин В. В. Конструкция и проектирование жидкостных ракетных двигателей. М. : Машиностроение, 1989. 424 с.
5. Кочетков, А.В. Особенности реализации процесса гибки с растяжением в авиастроении / А.В. Кочетков, В.Б.Гнитько, В.И.Ермолаев, В.В.Ермолаева // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. – 2013. – № 9. – С. 16 – 18.
6. Марьин, Б.Н. Изготовление трубопроводов гидрогазовых систем летательных аппаратов / Б.Н.Марьин, В.М.Сапожников, Ю.Л.Иванов и др. – М.: Машиностроение, 1998. – 400 с.
7. МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008. 381 с.: ил. (Сер. Технологии ракетно-космического машиностроения).
8. ОСТ 92-1600–84. Производство трубопроводов. Общие технические условия. Эталонирование трубопроводных систем, гибка труб и формообразование концов трубопроводов. Введен : 01.01.1986. 54 с
9. ОСТ 92-1601–84. Производство трубопроводов. Общие технические условия. Сборка, окраска, маркировка, очистка, контроль и монтаж трубопроводов. Введен : 01.07.1986. 40 с.
10. ОСТ 92-1602-84. Производство трубопроводов. Сварка. Общие технические требования. Москва, Стандартинформ, 1984. 32 с.
11. ОСТ 92-1603-84. Производство трубопроводов. Пайка. Общие технические требования. Москва, Стандартинформ, 1984. 29 с.
12. ОСТ 92-1604-84. Производство
В зависимости от наличия или отсутствия трубы - эталона, предлагается методику разработки УП для трубогибочного станка выполнить по схемам: либо по трубе - эталону (рисунок 4), либо по 3D - детали (рисунок 5).
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 4- Алгоритм работы системы (вариант 1)
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 5- Алгоритм работы системы (вариант 2)
Рассмотрим более подробно алгоритм разработки управляющей программы для гибки труб на трубогибе с ЧПУ с помощью программного пакета применяемого в АО "Красмаш" - TаzеtСАD.
Этапы разработки УП следующие:
1. При наличии трубы-эталона, с помощью КИМ Fаrо производится измерение трубы с помощью контактного зонда и используется функция TаzеtСАD "Измерить трубу контактным зондом, расширенная функция", с возможностью измерения радиусов и коротких цилиндров. После запуска функции появляется диалог (рисунок 4). При этом для измерения радиуса гиба на трубе требуется выбрать в этой программе опцию "Измерить радиусы".
Рисунок SEQ Рису