TY - JOUR

T1 - К вопросу о деформации колец внутренним давлением

AU - Volkov, V. P.

AU - Salikhyanov, D. R.

PY - 2019/1/1

Y1 - 2019/1/1

N2 - Крупногабаритные кольца, изготавливаемые различными способами обработки металлов давлением, используются во многих отраслях промышленности. Для энергетической промышленности актуальным является производство бандажных колец из немагнитной аустенитной стали для укрепления лобовых частей обмоток роторов турбогенераторов большой единичной мощности. В процессе эксплуатации установки бандажное кольцо является одним из наиболее нагруженных элементов. Вследствие этого материал бандажных колец должен обладать высокими прочностными свойствами, достаточной пластичностью и хорошей магнитной проницаемостью. Деформация колец внутренним давлением является наиболее перспективным и эффективным способом их холодного упрочнения, обеспечивающим благоприятное и равномерное напряженно-деформированное состояние металла при производстве немагнитных бандажных колец мощных турбогенераторов. Поскольку к окончанию процесса холодного упрочнения готовое кольцо должно приобрести конкретные размеры и заданную степень деформации, актуальной задачей является расчет размеров исходного кольца. Существующая методика во многом опирается на опытные данные производства и применима лишь для узкого диапазона колец, что снижает точность расчета и, в конечном счете, приводит к увеличению припусков кольца и снижению коэффициента использования металла. В работе разработана и предложена новая методика расчета исходных размеров колец, в основе которой лежит условие несжимаемости. С учетом заложенных краевых условий составлена система из двух уравнений с тремя неизвестными. Для решения неполной системы уравнений предложено ввести дополнительные уравнения: в первом варианте методики использовано известное решение А. Надаи, во втором – условие постоянства относительной толщины стенки кольца, допустимое исходя из опытных данных деформирования колец разных размеров. Результаты расчета размеров исходных колец по обеим предложенным методикам были сопоставлены с опытными данными. Максимальное расхождение не превышает 4 %, а среднее значение не превышает 1 %, что указывает на достаточно высокую точность предложенных методик расчета и возможность использования их в производственной практике.

AB - Крупногабаритные кольца, изготавливаемые различными способами обработки металлов давлением, используются во многих отраслях промышленности. Для энергетической промышленности актуальным является производство бандажных колец из немагнитной аустенитной стали для укрепления лобовых частей обмоток роторов турбогенераторов большой единичной мощности. В процессе эксплуатации установки бандажное кольцо является одним из наиболее нагруженных элементов. Вследствие этого материал бандажных колец должен обладать высокими прочностными свойствами, достаточной пластичностью и хорошей магнитной проницаемостью. Деформация колец внутренним давлением является наиболее перспективным и эффективным способом их холодного упрочнения, обеспечивающим благоприятное и равномерное напряженно-деформированное состояние металла при производстве немагнитных бандажных колец мощных турбогенераторов. Поскольку к окончанию процесса холодного упрочнения готовое кольцо должно приобрести конкретные размеры и заданную степень деформации, актуальной задачей является расчет размеров исходного кольца. Существующая методика во многом опирается на опытные данные производства и применима лишь для узкого диапазона колец, что снижает точность расчета и, в конечном счете, приводит к увеличению припусков кольца и снижению коэффициента использования металла. В работе разработана и предложена новая методика расчета исходных размеров колец, в основе которой лежит условие несжимаемости. С учетом заложенных краевых условий составлена система из двух уравнений с тремя неизвестными. Для решения неполной системы уравнений предложено ввести дополнительные уравнения: в первом варианте методики использовано известное решение А. Надаи, во втором – условие постоянства относительной толщины стенки кольца, допустимое исходя из опытных данных деформирования колец разных размеров. Результаты расчета размеров исходных колец по обеим предложенным методикам были сопоставлены с опытными данными. Максимальное расхождение не превышает 4 %, а среднее значение не превышает 1 %, что указывает на достаточно высокую точность предложенных методик расчета и возможность использования их в производственной практике.

KW - Cold deformation

KW - Cold hardening

KW - Hydrostreching

KW - Mathematical model

KW - Retaining ring

KW - Ring expansion by internal pressure

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85069687306&partnerID=8YFLogxK

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=41255671

U2 - 10.17073/0368-0797-2019-3-195-200

DO - 10.17073/0368-0797-2019-3-195-200

M3 - Статья

AN - SCOPUS:85069687306

VL - 62

SP - 195

EP - 200

JO - Izvestiya Ferrous Metallurgy

JF - Izvestiya Ferrous Metallurgy

SN - 0368-0797

IS - 3

ER -