Розрахунок параметрів технології профілювання з поздовжнім розтягом тонкостінних деталей теплообмінних апаратів

Abstract

Виробництво пластинчатих теплообмінних апаратів здійснюється на спеціалізованих підприємствах із використанням потужного пресового устаткування та спеціального штампового оснащення. Основою теплообмінних апаратів є теплопередаючі елементи, які здійснюють теплопередачу між двома середовищами. Форму й розміри теплообмінних апаратів вибирають залежно від фізичних властивостей теплоносіїв, характеру їх руху. Традиційні технології профілювання теплопередаючих елементів штамповкою є енергоємними та в ряді випадків не можуть забезпечити якість теплообмінних апаратів із високоміцних легованих сталей, алюмінієвих і мідних сплавів. У сучасних умовах раціональним може бути виробництво теплопередаючих тонкостінних профільних елементів на основі технології профілювання локальним силовим впливом із поздовжнім розтягом, що дозволяє виготовляти різноманітні тонкостінні профілі з необхідною точністю й розмірною стабільністю. Метою роботи є розробка інженерної методики розрахунку силових параметрів для налаштування профілювального устаткування та визначення геометричних параметрів технологічного оснащення. Отримати необхідні залежності можливо при рішенні задачі жорсткопластичного згину штаби при дії на неї поздовжнього навантаження-розтягу. При теоретичному аналізі процесу деформування штаби використано гіпотези та припущення, які застосовуються при дослідженнях жорсткопластичного згину й засновані на деформаційній теорії пластичності. Використовується гіпотеза плоских перерізів. Поставлена задача розглядалася для ідеального жорсткопластичного матеріалу з лінійним зміцненням. Отримані результати: проаналізовано напружено-деформований стан штаби з матеріалу з лінійним зміцненням при її жорсткопластичному згині з поздовжнім пружним розтягом; визначено положення нейтрального шару напружень у поперечному перерізі; отримано залежності для визначення відносного згинального моменту, необхідного для згинання штаби з поздовжнім розтягом; наведено аналітичні залежності, що дозволяють визначати пружне пружинення й залишкову кривизну; розроблено програмне забезпечення для практичних розрахунків геометричних параметрів технологічного оснащення та силових параметрів профілювального устаткування.