المنزل ، التصميم ، التجديد ، الديكور.  الفناء والحديقة.  بأيديكم

المنزل ، التصميم ، التجديد ، الديكور. الفناء والحديقة. بأيديكم

» استقرار المقطع العرضي عند تصغير الأنابيب. التحقيق في الاستقرار المحلي لمحات شبه منحرف رقيقة الجدران أثناء الانحناء الطولي والعرضي eugene gennadievich Kholkin

استقرار المقطع العرضي عند تصغير الأنابيب. التحقيق في الاستقرار المحلي لمحات شبه منحرف رقيقة الجدران أثناء الانحناء الطولي والعرضي eugene gennadievich Kholkin

دلفنة الأنابيب لتقليل قطرها (تصغير) على نطاق واسع في جميع ورش العمل تقريبًا لإنتاج الأنابيب المدلفنة على الساخن ، وكذلك في تصنيع الأنابيب باللحام. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن إنتاج الأنابيب صغيرة الحجم يرتبط عادةً بخسائر ملموسة في إنتاجية وحدات درفلة الأنابيب أو لحام الأنابيب ، وبالتالي زيادة تكلفة الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك ، في بعض الحالات ، على سبيل المثال ، درفلة الأنابيب ضياء. أقل من 60-70 مم أو الأنابيب ذات السماكة الكبيرة جدًا للجدار وثقب داخلي صغير أمر صعب ، حيث يتطلب ذلك استخدام شياق ذات قطر صغير جدًا.

يتم التخفيض بعد التسخين الإضافي (أو التسخين) للأنابيب إلى 850-1100 درجة مئوية عن طريق دحرجتها على طواحين مستمرة متعددة الحوامل (حتى 24 عمودًا) دون استخدام أداة داخلية (مغزل). اعتمادًا على نظام العمل المعتمد ، يمكن أن تستمر هذه العملية مع زيادة سمك الجدار أو تقليله. في الحالة الأولى ، يتم التدحرج بدون شد (أو بتوتر طفيف جدًا) ؛ وفي الثانية - مع توتر شديد. الحالة الثانية ، باعتبارها أكثر تقدمًا ، أصبحت منتشرة على نطاق واسع في العقد الماضي ، لأنها تسمح بتخفيض أكبر بكثير ، ويؤدي انخفاض سمك الجدار في نفس الوقت إلى توسيع نطاق الأنابيب المدلفنة بأنابيب رقيقة الجدران أكثر اقتصادا .

إن إمكانية ترقق الجدار أثناء التصغير تجعل من الممكن الحصول على أنابيب بسماكة جدار أكبر قليلاً (أحيانًا بنسبة 20-30٪) على وحدة درفلة الأنابيب الرئيسية. هذا يزيد بشكل كبير من إنتاجية الوحدة.

في الوقت نفسه ، في كثير من الحالات ، احتفظ المبدأ الأقدم للعملية - التخفيض الحر دون التوتر - بأهميته. في الأساس ، يشير هذا إلى حالات تقليل الأنابيب ذات الجدران السميكة نسبيًا ، حتى عندما يكون من الصعب تقليل سمك الجدار بشكل كبير حتى في حالة التوتر الشديد. وتجدر الإشارة إلى أنه يتم تركيب مصانع التخفيض في العديد من ورش درفلة الأنابيب ، والتي تم تصميمها للدرفلة المجانية. ستعمل هذه المطاحن لفترة طويلة ، وبالتالي ، سيتم استخدام التقليل الخالي من التوتر على نطاق واسع.

دعونا نفكر في كيفية تغير سماكة جدار الأنبوب أثناء التخفيض الحر ، عندما لا يكون هناك توتر محوري أو قوى دعم ، ويتسم مخطط حالة الإجهاد بضغوط الضغط. B. JI. Kolmogorov و A. 3. Gleiberg ، انطلاقا من حقيقة أن التغيير الفعلي في الجدار يتوافق مع الحد الأدنى من عمل التشوه ، وباستخدام مبدأ الإزاحة المحتملة ، أعطى تعريفًا نظريًا للتغيير في سمك الجدار أثناء التخفيض. في هذه الحالة ، تم الافتراض بأن عدم انتظام التشوه لا يؤثر بشكل كبير على التغيير في سمك الجدار ، ولا تؤخذ قوى الاحتكاك الخارجي في الاعتبار ، لأنها أقل بكثير من المقاومة الداخلية. يوضح الشكل 89 منحنيات التغيير في سمك الجدار من SQ الأولي إلى S المعطى للفولاذ منخفض القوة اعتمادًا على درجة الانخفاض من القطر الأولي DT0 إلى DT النهائي (النسبة DT / DTO) والعامل الهندسي - صفاء المواسير (النسبة S0 / DT0).

في درجات منخفضة من التخفيض ، تبين أن مقاومة التدفق الطولي تكون أكبر من مقاومة التدفق الداخلي ، مما يسبب سماكة الجدار. مع زيادة قيمة التشوه ، تزداد شدة سماكة الجدار. ومع ذلك ، في نفس الوقت ، تزداد أيضًا مقاومة التدفق الخارجي داخل الأنبوب. عند قدر معين من التخفيض ، تصل سماكة الجدار إلى أقصى حد لها ، وتؤدي الزيادة اللاحقة في درجة الانخفاض إلى زيادة مكثفة في مقاومة التدفق الداخلي ، ونتيجة لذلك ، تبدأ السماكة في الانخفاض.

وفي الوقت نفسه ، عادةً ما يُعرف سمك جدار الأنبوب المصغر النهائي فقط ، وعند استخدام هذه المنحنيات ، من الضروري تعيين القيمة المطلوبة ، أي استخدام طريقة التقريب المتتالي.

تتغير طبيعة التغيير في سمك الجدار بشكل كبير إذا تم تنفيذ العملية بالتوتر. كما ذكرنا سابقًا ، يتميز وجود الضغوط المحورية وحجمها بظروف معدل التشوه في مطحنة مستمرة ، ومؤشرها هو معامل التوتر الحركي.

عند التقليل من التوتر ، تختلف ظروف التشوه لنهايات الأنبوب عن ظروف التشوه في منتصف الأنبوب ، عندما تكون عملية الدرفلة قد استقرت بالفعل. في عملية ملء الطاحونة أو عندما يغادر الأنبوب الطاحونة ، لا ترى أطراف الأنبوب سوى جزء من الشد ، ويستمر التدحرج ، على سبيل المثال في الحامل الأول حتى يدخل الأنبوب في الحامل الثاني ، دون شد على الإطلاق. نتيجة لذلك ، ينتهي الأنبوب دائمًا بالتثخين ، وهو عيب في عملية تقليل التوتر.

قد تكون كمية القطع أقل بقليل من طول الطرف السميك بسبب التسامح الزائد لسمك الجدار. يؤثر وجود النهايات السميكة بشكل كبير على الاقتصاد في عملية الاختزال ، حيث يجب قطع هذه الأطراف وتكون تكلفة إنتاج غارقة. في هذا الصدد ، يتم استخدام عملية التدحرج مع التوتر فقط في حالة الأنابيب التي يزيد طولها عن 40-50 مترًا بعد التخفيض ، عندما يتم تقليل الخسائر النسبية في الزركشة إلى مستوى مميز لأي طريقة درفلة أخرى.

تسمح الطرق المذكورة أعلاه لحساب التغيير في سمك الإقامات في النهاية بتحديد نسبة التمدد لكل من حالة التخفيض الحر وحالة التدحرج مع التوتر.

مع انخفاض بنسبة 8-10٪ ومعامل توتر بلاستيكي يتراوح من 0.7 إلى 0.75 ، يتميز الانزلاق بمعامل ix = 0.83-0.88.

من خلال النظر في الصيغتين (166 و 167) ، من السهل أن نرى كيف يجب مراعاة معلمات السرعة بالضبط في كل حامل حتى يستمر التدحرج وفقًا لوضع التصميم.

يحتوي المحرك الجماعي للبكرات في مطاحن التخفيض في التصميم القديم على نسبة ثابتة من عدد دورات البكرات في جميع الحوامل ، والتي في حالة معينة فقط للأنابيب من نفس الحجم يمكن أن تتوافق مع وضع الدرفلة الحرة. سيحدث تقليل الأنابيب من جميع الأحجام الأخرى مع أغطية أخرى ، وبالتالي ، لن يتم الحفاظ على الدرفلة المجانية. من الناحية العملية ، في مثل هذه المطاحن ، تستمر العملية دائمًا بتوتر طفيف. يسمح المحرك الفردي للفة من كل حامل مع الضبط الدقيق لسرعته بإنشاء أوضاع شد مختلفة ، بما في ذلك وضع التدحرج الحر.

نظرًا لأن التوترات الأمامية والخلفية تخلق لحظات موجهة في اتجاهات مختلفة ، يمكن أن تزيد أو تنقص اللحظة الكلية لدوران الأسطوانات في كل حامل اعتمادًا على نسبة قوى التوتر الأمامي والخلفي.

في هذا الصدد ، فإن الظروف التي توجد فيها الأجنحة الأولية والأخيرة ليست هي نفسها. إذا انخفضت لحظة التدحرج في الموقف الأول بسبب التوتر مع مرور الأنبوب في المواقف اللاحقة ، فيجب أن تكون لحظة التدحرج في المدرجات الأخيرة ، على العكس من ذلك ، أعلى ، نظرًا لأن هذه الحوامل تعاني بشكل أساسي من التوتر الخلفي. وفقط في المدرجات الوسطى ، نظرًا للقيم القريبة للتوتر الأمامي والخلفي ، فإن لحظة الدوران في حالة الثبات تختلف قليلاً عن تلك المحسوبة. عند حساب قوة وحدات القيادة في مطحنة درفلة تعمل بالشد ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن لحظة الدرفلة تزداد لفترة قصيرة ، ولكن بشكل حاد للغاية خلال الفترة التي يتم فيها التقاط الأنبوب بواسطة البكرات ، وهو ما يتم شرحه من خلال الاختلاف الكبير في سرعات الأنابيب والبكرات. يمكن أن يتسبب الحمل الأقصى الناتج ، الذي يكون أحيانًا أعلى بعدة مرات من حمولة الحالة المستقرة (خاصة عند التخفيض مع التوتر العالي) ، في حدوث أعطال في آلية القيادة. لذلك ، في الحسابات ، يتم أخذ حمولة الذروة هذه في الاعتبار عن طريق إدخال معامل مناسب ، يساوي 2-3.

480 روبل | غريفنا 150 | 7.5 دولارات أمريكية ، MOUSEOFF ، FGCOLOR ، "#FFFFCC" ، BGCOLOR ، "# 393939") ؛ " onMouseOut = "return nd ()؛"> أطروحة - 480 روبل ، توصيل 10 دقائقعلى مدار الساعة طوال أيام الأسبوع

خولكين يفغيني جيناديفيتش. يذاكر الاستدامة المحليةملامح شبه منحرفة رقيقة الجدران عند الانحناء الطولي والعرضي: أطروحة ... مرشح العلوم التقنية: 01.02.06 / Kholkin Evgeniy Gennadevich؛ [مكان الحماية: أوم. حالة تقنية. un-t] .- أومسك ، 2010. - 118 ص: مريض. RSL OD ، 61 10-5 / 3206

مقدمة

1. مراجعة دراسات الاستقرار للعناصر الهيكلية للصفائح المضغوطة 11

1.1 التعريفات الأساسية وطرق دراسة ثبات الأنظمة الميكانيكية 12

1.1.1 ، خوارزمية لدراسة استقرار الأنظمة الميكانيكية بطريقة ثابتة 16

1.1.2. نهج ثابت. الطرق: أويلر ، ناقص ، نشيط 17

1.2 النموذج الرياضي والنتائج الرئيسية للدراسات التحليلية لاستقرار أويلر. عامل الاستقرار 20

1.3 27 ـ طرق دراسة ثبات عناصر الصفائح وتركيباتها

1.4 الطرق الهندسية لحساب الصفائح وعناصر الألواح المركبة. مفهوم طريقة التخفيض 31

1.5 الدراسات العددية لاستقرار أويلر بطريقة العناصر المحدودة: الاحتمالات والمزايا والعيوب 37

1.6 مراجعة الدراسات التجريبية لاستقرار الصفائح وعناصر الصفائح المركبة 40

1.7 استنتاجات وأهداف الدراسات النظرية لثبات ملامح شبه منحرف رقيقة الجدران 44

2. تطوير نماذج رياضية وخوارزميات لحساب ثبات عناصر الألواح الرقيقة الجدران للمقاطع شبه المنحرفة: 47

2.1. الانحناء العرضي الطولي لعناصر الألواح الرقيقة الجدران للمقاطع شبه المنحرفة 47

2.1.1. بيان المشكلة والافتراضات الأساسية 48

2.1.2. النموذج الرياضي في المعادلات التفاضلية العادية. 50- الشروط الحدودية

2.1.3. خوارزمية للتكامل العددي وتحديد الحرج

التوتر وتنفيذه في MS Excel 52

2.1.4. نتائج الحساب ومقارنتها بالحلول المعروفة 57

2.2. حساب الضغوط الحرجة لعنصر لوحة واحدة

كجزء من الملف الشخصي ^ .. 59

2.2.1. نموذج يأخذ في الاعتبار الاقتران المرن لعناصر لوحة الملف الشخصي. الافتراضات الأساسية ومشكلات البحث العددي 61

2.2.2. دراسة عددية لصلابة ماتي وتقريب النتائج 63

2.2.3. التحقيق العددي لطول نصف الموجة الملتوية عند أول حمل حرج وتقريب النتائج 64

2.2.4. حساب المعامل k (/ 3x، / 32). تقريب نتائج الحساب (A، /؟ 2) 66

2.3 تقييم كفاية الحسابات بالمقارنة مع الحلول العددية بطريقة العناصر المحدودة والحلول التحليلية المعروفة 70

2.4 استنتاجات وأهداف الدراسة التجريبية 80

3. دراسات تجريبية حول الاستقرار الموضعي للقطاعات شبه المنحرفة ذات الجدران الرقيقة 82

3.1. وصف النماذج الأولية والإعداد التجريبي 82

3.2 اختبار العينات 85

3.2.1. إجراء الاختبار والمحتوى G.85

3.2.2. نتائج اختبار الضغط 92

3.3 الاستنتاجات 96

4. مراعاة الاستدامة المحلية في الحسابات الهياكل الحاملةمن جوانب شبه منحرف رقيقة الجدران ذات طولية مسطحة - الانحناء المستعرض 97

4.1 حساب الضغوط الحرجة للالتواء الموضعي لعناصر الصفيحة والسماكة المحددة لشكل شبه منحرف رقيق الجدران 98

4.2 مساحة الأحمال المسموح بها دون مراعاة فقدان الاستقرار المحلي 99

4.3 عامل التخفيض 101

4.4 مع مراعاة الانحناء والتخفيض المحلي 101

الاستنتاجات 105

قائمة ببليوغرافية

مقدمة في العمل

أهمية العمل.

يعد إنشاء هياكل خفيفة الوزن وقوية وموثوقة مهمة ملحة. أحد المتطلبات الرئيسية في الهندسة الميكانيكية والبناء هو تقليل استهلاك المعادن. يؤدي هذا إلى حقيقة أن العناصر الهيكلية يجب أن تُحسب وفقًا لعلاقات تأسيسية أكثر دقة ، مع الأخذ في الاعتبار خطر الانحراف العام والمحلي.

تتمثل إحدى طرق حل مشكلة تقليل الوزن في استخدام المقاطع الملفوفة شبه المنحرفة عالية التقنية ذات الجدران الرقيقة (TTP). يتم تصنيع الملامح عن طريق درفلة صفائح فولاذية رفيعة بسمك 0.4 ... 1.5 مم في ظروف ثابتة أو مباشرة في موقع التجميع كعناصر مسطحة أو مقوسة. تتميز الهياكل التي تستخدم الأغطية المقوسة الحاملة من شكل شبه منحرف رقيق الجدران بخفتها ومظهرها الجمالي وسهولة تركيبها وعدد من المزايا الأخرى على الأنواع التقليدية للأغطية.

النوع الرئيسي لتحميل الملف الشخصي هو الانحناء العرضي الطولي. نغمة، رنه-

jfflF dMF " عناصر رقائقي

تجربة الملف الشخصي
ضغط متوسط
يمكن أن تفقد العظام أماكن
استقرار جديد. محلي
فقدان الاستقرار

أرز. 1. مثال على التواء المحلي

بطاطا،

^ ج

أرز. 2. مخطط قسم مخفضالملف الشخصي

(MPA) لوحظ في مناطق محدودة على طول المظهر الجانبي (الشكل 1) بأحمال أقل بكثير من الالتواء الكلي والضغوط المماثلة للأحمال المسموح بها. باستخدام MPU ، يتوقف عنصر اللوحة المضغوطة المنفصل للملف الشخصي كليًا أو جزئيًا عن إدراك الحمل ، والذي يتم إعادة توزيعه بين بقية عناصر اللوحة في قسم الملف الشخصي. في هذه الحالة ، في القسم الذي حدثت فيه MPA ، لا تتجاوز الضغوط بالضرورة الضغوط المسموح بها. هذه الظاهرة تسمى الاختزال. تخفيض

هو تقليل المساحة بالمقارنة مع المنطقة الحقيقية المقطع العرضيالمظهر الجانبي عند اختزاله إلى مخطط تصميم مثالي (الشكل 2). في هذا الصدد ، يعد تطوير وتنفيذ الأساليب الهندسية لحساب التواء موضعي لعناصر الصفيحة في شكل شبه منحرف رقيق الجدران مهمة عاجلة.

انخرط العلماء البارزون في قضايا استقرار الصفائح: Bro-ude، F. Bleich، J. Brudka، I.G. بوبنوف ، ف. فلاسوف ، أ. فولمير ، أ. إليوشن ، مايلز ، ميلان ، يا. بانوفكو ، إس بي. تيموشينكو وساوثويل وإي ستويل وويندربيرغ وخفالا وآخرين. تم تطوير مناهج هندسية لتحليل الضغوط الحرجة مع الانثناء المحلي في أعمال E.L. ايروميان ، بورغراف ، أ. Vasil'eva، B. Ya. فولودارسكي ، عضو الكنيست جلومان ، كالدويل ، ف. كليمانوفا ، في. كروخاليفا ، د. Martsinkevich ، E.A. باف لينوفا ، أ. بيرتسيفا ، ف. تامبلونا ، S.A. تيماشيف.

في هذه الأساليب الهندسية لحساب الملفات الشخصية ذات المقطع العرضي ذي الشكل المعقد ، لا يؤخذ خطر MPU عمليًا في الاعتبار. في مرحلة التصميم التخطيطي للهياكل من ملامح رقيقة الجدرانمن المهم أن يكون لديك جهاز بسيط لتقييم قدرة التحمل لحجم معياري معين. في هذا الصدد ، هناك حاجة لتطوير طرق الحساب الهندسي التي تسمح في عملية تصميم الهياكل من التشكيلات ذات الجدران الرقيقة لتقييم قدرتها على التحمل بسرعة. يمكن إجراء حساب التحقق من قدرة التحمل لهيكل مصنوع من ملف تعريف رقيق الجدران باستخدام طرق محسّنة باستخدام منتجات البرمجياتوتعديلها إذا لزم الأمر. مثل هذا النظام المكون من مرحلتين لحساب قدرة التحمل للهياكل المصنوعة من مقاطع رقيقة الجدران هو الأكثر عقلانية. لذلك ، فإن تطوير وتنفيذ الأساليب الهندسية لحساب قدرة التحمل للهياكل المصنوعة من الملامح رقيقة الجدران ، مع مراعاة التواء عناصر اللوحة المحلية ، يعد مهمة ملحة.

الغرض من عمل الأطروحة: دراسة الانحناء الموضعي في عناصر الألواح لمحات شبه منحرفة رقيقة الجدران أثناء الانحناء العرضي الطولي وتطوير طريقة هندسية لحساب قدرة التحمل مع مراعاة الاستقرار المحلي.

لتحقيق الهدف ، يتم تعيين ما يلي أهداف البحث.

    تمديد الحلول التحليلية لاستقرار الألواح المستطيلة المضغوطة لنظام الصفائح المترافقة في الملف الشخصي.

    دراسة عددية للنموذج الرياضي للاستقرار المحلي للملف الشخصي والحصول على تعبيرات تحليلية مناسبة للحد الأدنى من الإجهاد الحرج لـ MPU لعنصر اللوحة.

    تقييم تجريبي لدرجة الانخفاض في المقطع الجانبي ذي الجدران الرقيقة مع فقدان الاستقرار المحلي.

    تطوير منهجية هندسية للتحقق وحساب التصميم لملف جانبي رقيق الجدران ، مع مراعاة الانحناء المحلي.

حداثة علمية العمل هو تطوير نموذج رياضي مناسب للالتواء المحلي للوحة منفصلة

عنصر في الملف الشخصي والحصول على تبعيات تحليلية لحساب الضغوط الحرجة.

المعقولية والموثوقية يتم توفير النتائج المتحصل عليها بالاعتماد على الحلول التحليلية الأساسية لمشكلة ثبات الألواح المستطيلة ، والتطبيق الصحيح للجهاز الرياضي ، والكافي للحسابات العملية التي تتزامن مع نتائج حسابات FEM والدراسات التجريبية.

أهمية عملية يتمثل في تطوير منهجية هندسية لحساب قدرة تحمل الملفات الشخصية ، مع مراعاة الالتواء المحلي. يتم تنفيذ نتائج العمل في Montazhproekt LLC في شكل نظام جداول وتمثيلات بيانية لمناطق الأحمال المسموح بها لمجموعة كاملة من الملفات الشخصية المنتجة ، مع مراعاة الانحناء المحلي ، وتستخدم للاختيار الأولي للنوع وسمك مادة الملف الشخصي لحلول التصميم المحددة وأنواع التحميل.

الأحكام الرئيسية للدفاع.

    نموذج رياضي للانحناء والضغط المستوي لملف جانبي رقيق الجدران كنظام لعناصر الصفائح المترافقة وطريقة لتحديد الضغوط الحرجة لـ MPA بمعنى أويلر على أساسها.

    التبعيات التحليلية لحساب الضغوط الحرجة للالتواء المحلي لكل عنصر من عناصر اللوحة في المظهر الجانبي عند الانحناء الطولي المستعرض.

    منهجية هندسية للتحقق من التصميم وحساب التصميم لشكل شبه منحرف رقيق الجدران ، مع مراعاة الالتواء المحلي. الموافقة على العمل والنشر.

تم الإبلاغ عن البنود الرئيسية للأطروحة ومناقشتها في المؤتمرات العلمية والتقنية على مختلف المستويات: المؤتمر الدولي "الآلات والتقنيات والعمليات في البناء" المخصصة للاحتفال بالذكرى السنوية الخامسة والأربعين لكلية النقل والآلات التكنولوجية (أومسك ، سيبادي ، 6 ديسمبر -7 ، 2007) ؛ المؤتمر العلمي والتقني لعموم روسيا ، "YOUNG RUSSIA: التقنيات المتقدمة في الصناعة" (أومسك ، Om-GTU ، 12-13 نوفمبر 2008).

هيكل ونطاق العمل. تتكون الأطروحة من 118 صفحة من النص ، وتتكون من مقدمة و 4 فصول وملحق واحد ، وتحتوي على 48 شكلاً و 5 جداول. تضم قائمة المراجع 124 عنوانًا.

النموذج الرياضي والنتائج الرئيسية للدراسات التحليلية لاستقرار أويلر. عامل الاستقرار

يعتمد أي مشروع هندسي على حل المعادلات التفاضلية لنموذج رياضي للحركة وتوازن النظام الميكانيكي. يصاحب صياغة تصميم هيكل وآلية وآلة بعض التفاوتات في التصنيع ، وفيما بعد - عيوب. يمكن أن تحدث العيوب أيضًا أثناء العملية على شكل خدوش وثغرات بسبب التآكل وعوامل أخرى. من المستحيل توقع جميع متغيرات التأثيرات الخارجية. يُجبر التصميم على العمل تحت تأثير قوى عشوائية مزعجة لا تؤخذ في الاعتبار في المعادلات التفاضلية.

يمكن للعوامل التي لم يتم أخذها في الاعتبار في النموذج الرياضي - العيوب أو القوى العشوائية أو الاضطرابات - إجراء تعديلات جدية على النتائج التي تم الحصول عليها.

يتم تمييز حالة النظام غير المضطربة - الحالة المحسوبة عند عدم وجود اضطرابات ، والحالة المضطربة ، التي تتشكل نتيجة للاضطرابات.

في إحدى الحالات ، بسبب الاضطراب ، لا يوجد تغيير كبير في موضع توازن الهيكل ، أو تختلف حركته قليلاً عن الحركة المحسوبة. تسمى حالة النظام الميكانيكي هذه بالثبات. في حالات أخرى ، يختلف موضع التوازن أو طبيعة الحركة اختلافًا كبيرًا عن الوضع المحسوب ، وتسمى هذه الحالة غير مستقرة.

تتعامل نظرية استقرار الحركة وتوازن الأنظمة الميكانيكية مع إنشاء علامات تسمح للمرء بالحكم على ما إذا كانت الحركة أو التوازن المدروس سيكون مستقرًا أم غير مستقر.

العلامة النموذجية لانتقال النظام من حالة مستقرة إلى حالة غير مستقرة هي تحقيق قيمة تسمى حرجة بواسطة بعض المعلمات - القوة الحرجة ، السرعة الحرجة ، إلخ.

ظهور العيوب أو تأثير قوى مجهولة يؤدي حتما إلى حركة النظام. لذلك ، في الحالة العامة ، يجب التحقق من استقرار حركة النظام الميكانيكي تحت الاضطرابات. يسمى هذا النهج في دراسة الاستقرار ديناميكيًا ، وتسمى طرق البحث المقابلة ديناميكيًا.

من الناحية العملية ، غالبًا ما يكون كافياً أن نقتصر على نهج ثابت ، أي الأساليب الثابتة لبحوث الاستقرار. في هذه الحالة ، يتم التحقيق في النتيجة النهائية للاضطراب - وضع توازن جديد للحالة المستقرة للنظام الميكانيكي ودرجة انحرافه عن موضع التوازن المحسوب وغير المضطرب.

تفترض الصيغة الثابتة للمشكلة عدم مراعاة قوى القصور الذاتي ومعلمة الوقت. غالبًا ما تتيح صياغة المشكلة هذه ترجمة النموذج من معادلات الفيزياء الرياضية إلى معادلات تفاضلية عادية. هذا يبسط إلى حد كبير النموذج الرياضي ويسهل الدراسة التحليلية للاستقرار.

النتيجة الإيجابية لتحليل استقرار التوازن بالطريقة الثابتة لا تضمن دائمًا الاستقرار الديناميكي. ومع ذلك ، بالنسبة للأنظمة المحافظة ، فإن النهج الثابت في تحديد الأحمال الحرجة وحالات التوازن الجديدة يؤدي إلى نفس النتائج تمامًا مثل الحالة الديناميكية.

في النظام المحافظ ، يتم تحديد عمل القوى الداخلية والخارجية للنظام ، الذي يتم إجراؤه أثناء الانتقال من حالة إلى أخرى ، فقط من خلال هذه الحالات ولا يعتمد على مسار الحركة.

يجمع مفهوم "النظام" بين البنية والأحمال القابلة للتشوه ، والتي يجب تحديد سلوكها. ومن ثم ، فإن شرطين ضروريين وكافيين للحفاظ على النظام يتبعان: 1) مرونة الهيكل القابل للتشوه ، أي عكس التشوهات. 2) المحافظة على الحمل ، أي استقلالية العمل الذي تؤديه عن المسار. في بعض الحالات ، تعطي الطريقة الساكنة أيضًا نتائج مرضية للأنظمة غير المحافظة.

لتوضيح ما سبق ، سننظر في عدة أمثلة من الميكانيكا النظرية وقوة المواد.

1. كرة وزنها Q تقع في تجويف السطح الداعم (الشكل 1.3). تحت تأثير القوة المزعجة 5P Q sina ، لا يتغير موضع توازن الكرة ، أي إنه مستقر.

من خلال إجراء قصير المدى للقوة 5Р Q sina ، دون التفكير في الاحتكاك المتداول ، يمكن الانتقال إلى موضع توازن جديد أو اهتزازات حول موضع التوازن الأولي. عندما يؤخذ الاحتكاك في الاعتبار ، فإن الحركة التذبذبية سوف تخمد ، أي مستقرة. يتيح لك الأسلوب الثابت تحديد القيمة الحرجة للقوة المزعجة فقط ، والتي تساوي: Ркр = Q sina. طبيعة الحركة عندما يتم تجاوز القيمة الحرجة للعمل المزعج ولا يمكن تحليل المدة الحرجة للعمل إلا بالطرق الديناميكية.

2. طول القضيب / مضغوط بالقوة P (الشكل 1.4). من المعروف من مقاومة المواد بناءً على الطريقة الثابتة وجود قيمة حرجة لقوة الضغط أثناء التحميل ضمن النطاق المرن.

يؤدي حل نفس المشكلة بقوة تتبع ، يتزامن اتجاهها مع اتجاه الظل عند نقطة التطبيق ، بالطريقة الثابتة إلى استنتاج حول الاستقرار المطلق للشكل المستقيم للتوازن.

النموذج الرياضي في المعادلات التفاضلية العادية. شروط الحدود ، طريقة العيوب

ينقسم التحليل الهندسي إلى فئتين: الطرق الكلاسيكية والرقمية. باستخدام الأساليب الكلاسيكية ، يحاولون حل مشاكل توزيع مجالات الإجهاد والانفعال مباشرة ، وتشكيل أنظمة من المعادلات التفاضلية على أساس المبادئ الأساسية. الحل الدقيق ، إذا كان من الممكن الحصول على المعادلات في شكل مغلق ، ممكن فقط لأبسط حالات الهندسة ، والأحمال ، وشروط الحدود. يمكن حل مجموعة كبيرة إلى حد ما من المشكلات الكلاسيكية باستخدام حلول تقريبية لأنظمة المعادلات التفاضلية. هذه الحلول في شكل سلسلة يتم فيها تجاهل أدنى الشروط بعد تحليل التقارب. مثل الحلول الدقيقة ، تتطلب الحلول التقريبية شكلاً هندسيًا منتظمًا وشروطًا حدودية بسيطة وتطبيقًا مناسبًا للأحمال. وفقًا لذلك ، لا يمكن تطبيق هذه الحلول على معظم المشكلات العملية. الميزة الأساسية للطرق الكلاسيكية هي أنها توفر فهماً عميقاً للمشكلة قيد الدراسة. يمكن التحقيق في مجموعة واسعة من المشاكل باستخدام الطرق العددية. تشمل الطرق العددية: 1) طريقة الطاقة. 2) طريقة العناصر الحدودية ؛ 3) طريقة الفروق المحدودة ؛ 4) طريقة العناصر المحدودة.

تسمح طرق الطاقة للشخص بإيجاد الحد الأدنى من التعبير عن إجمالي الطاقة الكامنة لهيكل على مساحة معينة. هذا النهج يعمل بشكل جيد فقط لمهام معينة.

تقارب طريقة العنصر الحدودي الوظائف التي ترضي نظام المعادلات التفاضلية المراد حلها ، ولكن ليس الشروط الحدية. يتم تقليل أبعاد المشكلة لأن العناصر تمثل فقط حدود المنطقة النموذجية. ومع ذلك ، فإن تطبيق هذه الطريقة يتطلب معرفة الحل الأساسي لنظام المعادلات ، والذي قد يكون من الصعب الحصول عليه.

طريقة الفروق المحدودة تحول نظام المعادلات التفاضلية وشروط الحدود إلى نظام المعادلات الجبرية المقابلة. تسمح هذه الطريقة بحل مشاكل تحليل الهياكل ذات الهندسة المعقدة وشروط الحدود والأحمال المركبة. ومع ذلك ، فإن طريقة الفروق المحدودة غالبًا ما تكون بطيئة جدًا نظرًا لحقيقة أن متطلبات شبكة منتظمة على كامل منطقة الدراسة تؤدي إلى أنظمة معادلات ذات ترتيب مرتفع للغاية.

يمكن أن تمتد طريقة العناصر المحدودة إلى فئة غير محدودة تقريبًا من المشكلات نظرًا لحقيقة أنها تسمح باستخدام عناصر ذات أشكال بسيطة ومتنوعة للحصول على أقسام. تختلف أحجام العناصر المحدودة ، التي يمكن دمجها للحصول على تقريب لأي حدود غير منتظمة ، أحيانًا في القسم بعشرات المرات. يُسمح بتطبيق نوع تعسفي من الحمل على عناصر النموذج ، وكذلك فرض أي نوع من التثبيت عليها. المشكلة الرئيسية هي الزيادة في التكاليف للحصول على نتيجة. بالنسبة لعمومية الحل ، يتعين على المرء أن يدفع مع فقدان الحدس ، لأن حل العنصر المحدود هو ، في الواقع ، مجموعة من الأرقام التي تنطبق فقط على مشكلة محددة مطروحة باستخدام نموذج عنصر محدود. يتطلب تغيير أي جانب مهم في النموذج عادةً إعادة حل كامل للمشكلة. ومع ذلك ، فهذه تكلفة ضئيلة ، لأن طريقة العناصر المحدودة غالبًا ما تكون الطريقة الوحيدة. طريقة محتملةقراراتها. هذه الطريقة قابلة للتطبيق على جميع فئات مشاكل توزيع المجال ، والتي تشمل التحليل الهيكلي ، ونقل الحرارة ، وتدفق السوائل ، والكهرومغناطيسية. تشمل عيوب الطرق العددية ما يلي: 1) التكلفة العالية لبرامج تحليل العناصر المحدودة. 2) تدريب طويل للعمل مع البرنامج وإمكانية العمل الكامل فقط للموظفين المؤهلين تأهيلا عاليا ؛ 3) في كثير من الأحيان يكون من المستحيل التحقق من خلال تجربة فيزيائية من صحة نتيجة الحل الذي تم الحصول عليه بطريقة العناصر المحدودة ، بما في ذلك المشاكل غير الخطية. م مراجعة الدراسات التجريبية لاستقرار الصفائح وعناصر الصفائح المركبة

تستخدم حاليا ل بناء الهياكلتصنع المقاطع من صفائح معدنية بسمك 0.5 إلى 5 مم ، وبالتالي فهي تعتبر رقيقة الجدران. يمكن أن تكون وجوههم مسطحة ومنحنية.

السمة الرئيسية لتشغيل المقاطع ذات الجدران الرقيقة هي أن الوجوه ذات القيمة العالية لنسبة العرض إلى السماكة تواجه تشوهات كبيرة في الانثناء تحت التحميل. لوحظ نمو شديد في الانحرافات عندما يقترب حجم الضغوط المؤثرة في الوجه من القيمة الحرجة. هناك فقدان في الاستقرار المحلي ، تصبح الانحرافات قابلة للمقارنة مع سمك الحافة. نتيجة لذلك ، فإن المقطع العرضي للملف الشخصي مشوه بشكل كبير.

في الأدبيات المتعلقة باستقرار اللوحات ، تحتل أعمال العالم الروسي SP مكانة خاصة. تيموشينكو. يُنسب إليه تطوير طريقة طاقة لحل مشاكل الاستقرار المرن. باستخدام هذه الطريقة ، SP. قدم Timoshenko حلاً نظريًا لمشاكل استقرار الصفائح المحملة في المستوى المتوسط ​​في ظل ظروف حدية مختلفة. تم اختبار الحلول النظرية في سلسلة من الاختبارات على ألواح مدعومة بحرية تحت ضغط موحد. أكدت الاختبارات النظرية.

تقييم كفاية الحسابات بالمقارنة مع الحلول العددية بطريقة العناصر المحدودة والحلول التحليلية المعروفة

للتحقق من مصداقية النتائج التي تم الحصول عليها ، تم إجراء دراسات عددية بطريقة العناصر المحدودة (FEM). في الآونة الأخيرة ، وجدت الدراسات العددية لـ FEM استخدامًا أكثر انتشارًا لأسباب موضوعية ، مثل عدم وجود مشكلات في الاختبار ، واستحالة تلبية جميع الشروط عند اختبار العينات. تجعل الأساليب العددية من الممكن إجراء البحث في ظل ظروف "مثالية" ، مع وجود حد أدنى من الخطأ ، وهو أمر مستحيل عمليًا تنفيذه في الاختبارات الحقيقية. أجريت الدراسات العددية باستخدام برنامج ANSYS.

أجريت دراسات عددية على عينات: لوحة مستطيلة؛ عنصر جانبي على شكل حرف U وشبه منحرف مع حافة طولية وبدون حافة ؛ ورقة الملف الشخصي (الشكل 2.11). عينات بسمك 0.7 ؛ 0.8 ؛ 0.9 و 1 ملم.

تم تطبيق حمولة ضغط موحدة على العينات (الشكل 2.11) في النهايات ، متبوعة بزيادة في Det خطوة بخطوة. يتوافق الحمل المقابل لفقد الاستقرار المحلي للشكل المسطح مع قيمة الإجهاد الانضغاطي الحرج σcr. ثم ، باستخدام الصيغة (2.24) ، تم حساب معامل الثبات & (/؟ I، /؟ G) ومقارنته بالقيمة من الجدول 2.

ضع في اعتبارك صفيحة مستطيلة بطول = 100 مم وعرض 6 = 50 مم ، مضغوطة عند النهايات بحمل ضغط موحد. في الحالة الأولى ، تحتوي اللوحة على تثبيت مفصلي على طول الكفاف ، في الحالة الثانية - تثبيت صارم على طول الحواف الجانبية وتثبيت مفصلي في النهايات (الشكل 2.12).

في برنامج ANSYS ، تم تطبيق حمل ضغط موحد على الوجوه النهائية ، وتم تحديد الحمل الحرج ، والضغط ، ومعامل الاستقرار & (/؟] ، /؟ 2) للوحة. عندما يتوقف على طول الكنتور ، فقدت اللوحة ثباتها في الشكل الثاني (لوحظ انتفاخان) (الشكل 2.13). ثم تمت مقارنة معاملات المقاومة لـ / 32) للصفيحة عدديًا وتحليليًا. يتم عرض نتائج الحساب في الجدول 3.

يوضح الجدول 3 أن الفرق بين نتائج التحليل و الحل العدديكان أقل من 1٪. ومن ثم ، استنتج أن الخوارزمية المقترحة لدراسة الاستقرار يمكن تطبيقها في حساب الأحمال الحرجة للهياكل الأكثر تعقيدًا.

لتوسيع الطريقة المقترحة لحساب الثبات الموضعي للمقاطع الرقيقة الجدران إلى حالة التحميل العامة ، أجريت دراسات عددية في برنامج ANSYS لمعرفة كيف تؤثر طبيعة الحمل الانضغاطي على المعامل k (y). يتم عرض نتائج البحث في رسم بياني (الشكل 2.14).

كانت الخطوة التالية في التحقق من منهجية الحساب المقترحة هي دراسة عنصر منفصل من الملف الشخصي (الشكل 2.11 ، ب ، ج). يتم تعليقه على طول الكفاف ويتم ضغطه عند النهايات بواسطة حمل ضغط موحد لـ USL (الشكل 2.15). تم فحص العينة للتأكد من ثباتها في برنامج ANSYS وحسب الطريقة المقترحة. بعد ذلك ، تمت مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها.

عند إنشاء نموذج في برنامج ANSYS ، من أجل التوزيع المنتظم للحمل الضاغط على طول النهاية ، تم وضع ملف جانبي رقيق الجدران بين لوحين سميكين وتم وضع حمل ضغط عليهما.

تظهر نتيجة الدراسة في برنامج ANSYS لعنصر المظهر الجانبي على شكل حرف U في الشكل 2.16 ، والذي يوضح ، أولاً وقبل كل شيء ، فقدان الاستقرار المحلي يحدث في أوسع لوحة.

مساحة الأحمال المسموح بها دون مراعاة فقدان الاستقرار المحلي

بالنسبة للهياكل الداعمة المصنوعة من التشكيلات شبه المنحرفة ذات الجدران الرقيقة ذات التقنية العالية ، يتم الحساب وفقًا لطرق الضغوط المسموح بها. تم اقتراح طريقة هندسية لمراعاة الالتواء المحلي عند حساب قدرة تحمل الهياكل المصنوعة من صورة شبه منحرف رقيقة الجدران. يتم تنفيذ هذه التقنية في MS Excel ، وهي متاحة للاستخدام على نطاق واسع ويمكن أن تكون بمثابة أساس للإضافات المناسبة إلى أنظمةمن حيث حساب الملامح رقيقة الجدران. تم بناؤه على أساس البحث وحصل على اعتمادات تحليلية لحساب الضغوط الحرجة للتواء المحلي لعناصر الصفيحة لملف جانبي شبه منحرف رقيق الجدران. تنقسم المهمة إلى ثلاثة مكونات: 1) تحديد الحد الأدنى لسمك المظهر الجانبي (الحد الذي لا توجد فيه حاجة لمراعاة الانحناء المحلي في هذا النوع من الحساب ؛ 2) تحديد منطقة الأحمال المسموح بها من شكل شبه منحرف رقيق الجدران ، يتم من خلاله توفير قدرة التحمل دون فقدان الاستقرار المحلي ؛ 3) تحديد نطاق القيم المسموح بها لـ NuM ، حيث يتم ضمان قدرة التحمل مع الفقد المحلي لاستقرار عنصر واحد أو أكثر من عناصر اللوحة في شكل شبه منحرف رقيق الجدران (مع مراعاة تقليل قسم المظهر الجانبي) .

في هذه الحالة ، يُعتقد أن اعتماد لحظة الانحناء على القوة الطولية M = f (N) للهيكل المحسوب يتم الحصول عليه من خلال طرق مقاومة المواد أو الميكانيكا الإنشائية (الشكل 2.1). تُعرف الضغوط المسموح بها [t] وإجهاد الخضوع للمادة sgt ، بالإضافة إلى الضغوط المتبقية sgstі في عناصر اللوحة. في الحسابات بعد الانثناء المحلي ، تم تطبيق طريقة "الاختزال". في حالة فقدان الاستقرار ، يتم استبعاد 96٪ من عرض عنصر اللوحة المقابل.

حساب الضغوط الحرجة للالتواء الموضعي لعناصر اللوحة والسمك المحدد لملف شبه منحرف رقيق الجدران ينقسم المظهر الجانبي شبه المنحرف ذو الجدران الرقيقة إلى مجموعة من عناصر اللوحة كما هو موضح في الشكل 4.1. في الوقت نفسه ، لا تؤثر زاوية الترتيب المتبادل للعناصر المجاورة على قيمة الضغط الحرج المحلي

الملف الشخصي H60-845 انحناء منحني. يُسمح باستبدال التمويجات المنحنية بعناصر خط مستقيم. الضغوط الانضغاطية الحرجة للانحناء الموضعي بمعنى أويلر لعنصر لوحة i فردي لشكل شبه منحرف رقيق الجدار بعرض bt عند سمك t ، ومعامل مرن للمادة E ، ونسبة بواسون ju في المرحلة المرنة من التحميل يتم تحديدها من خلال الصيغة

تأخذ المعامِلات k (px ، P2) و k (v) في الحسبان ، على التوالي ، تأثير صلابة عناصر اللوحة المجاورة وطبيعة توزيع الضغوط الانضغاطية على عرض عنصر اللوحة. قيمة المعاملات: k (px، P2) يتم تحديدها وفقًا للجدول 2 ، أو محسوبة بالصيغة

يتم تحديد الضغوط العادية في عنصر اللوحة في المحاور المركزية بواسطة الصيغة المعروفة لمقاومة المواد. يتم تحديد منطقة الأحمال المسموح بها دون مراعاة الالتواء المحلي (الشكل 4.2) من خلال التعبير وهي عبارة عن رباعي الزوايا ، حيث J هي لحظة القصور الذاتي في قسم فترة الملف الشخصي أثناء الانحناء ، و F هي المنطقة المقطعية من فترة المظهر الجانبي ، ymax و Utin هما إحداثيات النقاط القصوى لقسم المظهر الجانبي (الشكل 4.1).

هنا ، يتم حساب المنطقة المقطعية للملف الشخصي F ولحظة القصور الذاتي للقسم J لعنصر دوري بطول L ، وتشير القوة الطولية iV ولحظة الانحناء ميغابايت للملف الشخصي إلى L.

يتم توفير قدرة التحمل عندما يقع منحنى الحمل الفعلي M = f (N) في نطاق الأحمال المسموح بها مطروحًا منها مساحة الانثناء المحلي (الشكل 4.3). الشكل 4.2. مساحة الأحمال المسموح بها دون مراعاة الانثناء المحلي

يؤدي فقدان الاستقرار المحلي لأحد الأرفف إلى استبعاده الجزئي من تصور أعباء العمل - التقليل. يتم أخذ درجة التخفيض في الاعتبار بواسطة عامل التخفيض

يتم ضمان قدرة التحمل عندما يقع منحنى الحمل الفعلي ضمن نطاق الأحمال المسموح بها مطروحًا منها نطاق أحمال الالتواء المحلية. عند السماكات الأصغر ، يقلل خط الالتواء المحلي من مساحة الأحمال المسموح بها. لا يكون الانبعاج المحلي ممكنًا إذا كان منحنى الحمل الفعلي يقع في منطقة مخفضة. عندما يتجاوز منحنى الأحمال الفعلية الخط الحد الأدنى للقيمةالضغط الحرج للالتواء المحلي ، من الضروري إعادة بناء منطقة الأحمال المسموح بها ، مع مراعاة تقليل المظهر الجانبي ، والذي يحدده التعبير

3.2 حساب الجدول المتداول

المبدأ الأساسي لبناء عملية تكنولوجية في التركيبات الحديثة هو تلقي أنابيب من نفس القطر الثابت على مطحنة مستمرة ، مما يسمح باستخدام قطعة عمل وغطاء بقطر ثابت أيضًا. يتم ضمان الحصول على الأنابيب ذات القطر المطلوب عن طريق التخفيض. يعمل نظام العمل هذا على تسهيل وتبسيط إعداد المطاحن إلى حد كبير ، ويقلل من موقف الأدوات ، والأهم من ذلك أنه يسمح لك بالحفاظ على إنتاجية عالية للوحدة بأكملها ، حتى عند دحرجة الأنابيب ذات القطر الأدنى (بعد التخفيض).

نحسب طاولة التدحرج مقابل دورة التدحرج وفقًا للطريقة الموضحة في الفن. يتم تحديد القطر الخارجي للأنبوب بعد التصغير بأبعاد آخر زوج من البكرات.

د ص 3 = (1.010..1.015) * د o = 1.01 * 33.7 = 34 ملم

حيث D p هو قطر الأنبوب النهائي بعد مطحنة الاختزال.

يجب أن تكون سماكة الجدار بعد المطاحن المستمرة والتخفيض مساوية لسمك جدار الأنبوب النهائي ، أي S n = Sp = S o = 3.2 مم.

نظرًا لأن أنبوبًا من نفس القطر يخرج بعد مطحنة مستمرة ، فإننا نأخذ D n = 94 مم. في المطاحن المستمرة ، تضمن معايرة البكرات أن القطر الداخلي للأنبوب في أزواج البكرات الأخيرة أكبر بمقدار 1-2 مم من قطر المغزل ، بحيث يكون قطر المغزل مساويًا لـ:

H = d n - (1..2) = D n -2S n -2 = 94-2 * 3.2-2 = 85.6 ملم.

نحن نقبل قطر المغزل يساوي 85 ملم.

يجب أن يوفر القطر الداخلي للغلاف إدخالًا مجانيًا للمغزل وأن يكون أكبر من قطر المغزل بمقدار 5-10 مم

د ز = ن + (5..10) = 85 + 10 = 95 ملم.

نحن نقبل جدار البطانة:

S g = S n + (11..14) = 3.2 + 11.8 = 15 مم.

يتم تحديد القطر الخارجي للأكمام بناءً على حجم القطر الداخلي وسماكة الجدار:

د ز = د ج + 2 س ج = 95 + 2 * 15 = 125 مم.

قطر الشغل المستخدم D z = 120 مم.

يتم تحديد قطر مغزل مطحنة الثقب مع مراعاة كمية الدرفلة ، أي ارتفاع القطر الداخلي للغطاء المكون من 3٪ إلى 7٪ من القطر الداخلي:

P = (0.92 ... 0.97) د جم = 0.93 * 95 = 88 ملم.

يتم تحديد معاملات الاستطالة للمطاحن الثاقبة والمستمرة والتخفيض بواسطة الصيغ:

,

نسبة التمدد الكلية هي:

يتم حساب طاولة الدرفلة للأنابيب ذات الأبعاد 48.3 × 4.0 مم و 60.3 × 5.0 مم بطريقة مماثلة.

يتم عرض الجدول المتداول في الجدول. 3.1.

الجدول 3.1 - طاولة التدحرج TPA-80

حجم الأنابيب النهائية ، مم

قطر الشغل ، مم

مطحنة الثقب

مطحنة مستمرة

مطحنة الاختزال

نسبة التمدد الكلية

القطر الخارجي

سمك الحائط

حجم الأكمام ، مم

قطر مغزل ، مم

رسم النسبة

أبعاد الأنابيب ، مم

قطر مغزل ، مم

رسم النسبة

حجم الأنبوب ، مم

عدد الأجنحة

رسم النسبة

سمك الحائط

سمك الحائط

سمك الحائط

3.3 حساب معايرة لفات مطحنة الاختزال

معايرة لفة مهمة جزء منحساب طريقة تشغيل المطحنة. إنه يحدد إلى حد كبير جودة الأنابيب وعمر الأداة وتوزيع الأحمال في منصات العمل والمحرك.

يشمل حساب حجم لفة:

    توزيع التشوهات الجزئية في حوامل المطاحن وحساب متوسط ​​أقطار الكوادر ؛

    تحديد أحجام الأخاديد الملفوفة.

3.3.1 توزيع التشوهات الجزئية

وفقًا لطبيعة التغيير في التشوهات الجزئية ، يمكن تقسيم حوامل مطحنة الاختزال إلى ثلاث مجموعات: الرأس واحد في بداية المطحنة ، حيث تزداد التخفيضات بشكل مكثف في مسار الدرفلة ؛ التحجيم (في نهاية الطاحونة) ، حيث يتم تقليل التشوهات إلى أدنى قيمة ، ومجموعة من الحوامل بينهما (وسط) ، حيث تكون التشوهات الجزئية قصوى أو قريبة منها.

عند دحرجة الأنابيب مع التوتر ، يتم أخذ قيم التشوهات الجزئية بناءً على حالة ثبات شكل الأنبوب بقيمة الشد البلاستيكي الذي يضمن إنتاج أنبوب بحجم معين.

يمكن تحديد معامل التوتر البلاستيكي الكلي من خلال الصيغة:

,

أين
- التشوهات المحورية والماسية المأخوذة في شكل لوغاريتمي ؛ T هي القيمة المحددة في حالة عيار ثلاثي الأسطوانات وفقًا للصيغة

حيث (S / D) cp هي متوسط ​​نسبة سمك الجدار إلى القطر خلال فترة تشوه الأنبوب في المطحنة ؛ عامل k مع مراعاة التغير في درجة سماكة الأنبوب.

,

,

حيث m هي قيمة التشوه الكلي للأنبوب على طول القطر.

.

يمكن أن تصل قيمة التخفيض الجزئي الحرج بمعامل التوتر البلاستيكي هذا إلى 6٪ في القاعدة الثانية و 7.5٪ في القاعدة الثالثة و 10٪ في القاعدة الرابعة. في الحامل الأول ، يوصى بأن تتراوح بين 2.5 - 3٪. ومع ذلك ، لضمان قبضة مستقرة ، عادة ما يتم تقليل مقدار التخفيض.

في منصات ما قبل التشطيب والتشطيب للمصنع ، يتم أيضًا تقليل التخفيض ، ولكن لتقليل الأحمال على الأسطوانات وزيادة دقة الأنابيب النهائية. في الحامل الأخير لمجموعة المعايرة ، يتم أخذ التخفيض مساويًا للصفر ، في الحامل قبل الأخير ، حتى 0.2 من التخفيض في الحامل الأخير للمجموعة الوسطى.

الخامس المجموعة الوسطىمن المدرجات ممارسة توزيع موحد وغير متساو من التشوهات الجزئية. مع التوزيع الموحد للتخفيض في جميع مواقف هذه المجموعة ، من المفترض أن تكون ثابتة. يمكن أن يكون للتوزيع غير المتكافئ للتشوهات الجزئية عدة متغيرات ويمكن أن يتميز بالانتظام التالي:

يتم تقليل الانخفاض في المجموعة الوسطى بشكل متناسب من المدرجات الأولى إلى وضع السقوط الأخير ؛

في المواقف القليلة الأولى للمجموعة الوسطى ، يتم تقليل التشوهات الجزئية ، ويتم ترك الباقي ثابتًا ؛

يتم أولاً زيادة الضغط في المجموعة الوسطى ثم تقليله ؛

في المواقف القليلة الأولى للمجموعة الوسطى ، تُترك التشوهات الجزئية ثابتة ، وفي البقية يتم تقليلها.

مع أوضاع التشوه المتساقطة في المجموعة الوسطى من الحوامل ، الاختلافات في قيمة قوة التدحرج والحمل على المحرك ، بسبب زيادة مقاومة تشوه المعدن أثناء التدحرج ، بسبب انخفاض درجة حرارته و زيادة في معدل التشوه ، وانخفاض. من المعتقد أن الانخفاض في التخفيضات قرب نهاية المطحنة يحسن أيضًا جودة السطح الخارجي للأنابيب ويقلل من سمك الجدار العرضي.

عند حساب معايرة البكرات ، نأخذ توزيعًا موحدًا للتخفيضات.

قيم التشوهات الجزئية على طول حاملات المطحنة موضحة في الشكل. 3.1.

توزيع الضغط

بناءً على القيم المقبولة للتشوهات الجزئية ، يمكن حساب متوسط ​​أقطار الكوادر باستخدام صيغة الإنتاج أنابيب، ومباشرة ، ... الفشل) أثناء إنتاجالخرسانة الرغوية. في إنتاجيتم استخدام الخرسانة الرغوية من قبل مختلف ... العمال المرتبطين مباشرة بـ إنتاجخرسانة رغوية ، ملابس خاصة ، ...

  • إنتاجالخرسانة المسلحة بالجاذبية أنابيب

    أطروحة >> الصناعة والإنتاج

    تأجير إنتاج أنابيبمن خلال طريقة الدرفلة بالطرد المركزي. خرسانة مسلحة أنابيب... بطريقة الطرد المركزي إنتاج أنابيب... تحميل أجهزة الطرد المركزي الخرسانية ... يسمح بفك القوالب. إنتاج أنابيبعن طريق الضغط شعاعي. هذه...

  •