RU190747U1 - Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра - Google Patents
Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра Download PDFInfo
- Publication number
- RU190747U1 RU190747U1 RU2019101025U RU2019101025U RU190747U1 RU 190747 U1 RU190747 U1 RU 190747U1 RU 2019101025 U RU2019101025 U RU 2019101025U RU 2019101025 U RU2019101025 U RU 2019101025U RU 190747 U1 RU190747 U1 RU 190747U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipes
- welded
- carriage
- weld
- cam
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области механической обработки материалов, а именно к отделочно-упрочняющей, и может быть использована в различных отраслях машиностроения и при прокладке труб большого диаметра в холодном состоянии.Задача полезной модели состоит в увеличении коррозионной стойкости сварного шва.Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра cодержит корпус, выполненный в виде разъёмной обоймы, многоконтактный виброударный инструмент с деформирующими элементами в виде цилиндрических стержней, зачистное устройство, диаметрально расположенное в указанном корпусе, который установлен на ролики тележки и выполнен с возможностью кругового перемещения относительно свариваемых труб, а тележка выполнена с возможностью продольного осевого перемещения относительно свариваемых труб за счёт зубчатой передачи и совершения дополнительных колебательных перемещений, параллельных оси свариваемых труб, с помощью кулачка, соединённого через коническую передачу с зубчатой передачей, и возвратной пружины, для чего на боковой стенке каретки вмонтирована сменная опора, имеющая силовое замыкание с кулачком эллипсоидальной формы, у которого соотношение между большим D и малым d диаметрами определяется из зависимости D:d = 1 +В– средняя ширина сварного шва, мм.
Description
Полезная модель относится к области механической обработки материалов, а именно к отделочно-упрочняющей, и может быть использована в различных отраслях машиностроения и при прокладке труб большого диаметра в холодном состоянии.
Известно устройство для упрочняющей обработки поверхностей деталей, содержащее корпус с деформирующими элементами в виде цилиндрических стержней и регулируемый нажимной механизм в виде плунжера с распределительным элементом, выполненным в виде шариков с диаметром, соизмеримым с диаметром стержней (см. SU № 1230808 A1, кл. В 24 В 39/04, бюл. № 18, 15.05.1986).
Известно устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра, содержащее корпус, выполненный в виде разъёмной обоймы, зачистное устройство в виде металлической щётки, многоконтактный виброударный инструмент с деформирующими элементами в виде цилиндрических стержней, диаметрально расположенные в указанном корпусе, который установлен на ролики тележки и выполнен с возможностью кругового перемещения относительно свариваемых труб за счёт зубчатой передачи, а тележка выполнена с возможностью продольного перемещения относительно оси свариваемых труб (см. патент RU №152028, МПК В24В 39/00, бюл. №12, 27.04.2015г.).
Наиболее близким аналогом является устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра, cодержащее корпус, выполненный в виде разъёмной обоймы, зачистное устройство в виде металлической щётки, многоконтактный виброударный инструмент с деформирующими элементами в виде цилиндрических стержней, диаметрально расположенных в указанном корпусе, который установлен с помощью каретки на ролики тележки и выполнен с возможностью кругового перемещения относительно оси свариваемых труб за счёт зубчатой передачи и совершения дополнительных колебательных перемещений, параллельных оси свариваемых труб, с помощью кулачка, соединённого через коническую передачу с зубчатой передачей, и возвратной пружины (см. патент RU №163172 U1, МПК В24В 39/00, 10.07.2016, бюл. №19,).
Признаками наиболее близкого аналога, совпадающими с признаками заявляемой полезной модели, являются корпус, выполненный в виде разъёмной обоймы, зачистное устройство в виде металлической щётки, многоконтактный виброударный инструмент с деформирующими элементами в виде цилиндрических стержней, диаметрально расположенные в указанном корпусе, который установлен с помощью каретки на ролики тележки и выполнен с возможностью кругового перемещения относительно оси свариваемых труб за счёт зубчатой передачи и совершения дополнительных колебательных перемещений, параллельных оси свариваемых труб, с помощью кулачка, соединённого через коническую передачу с зубчатой передачей, и возвратной пружины.
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является низкое качество сварного шва, вызванное неравномерным упрочнением материала сварного стыка и околошовной зоны вследствие пульсирующего воздействия на него виброударного инструмента, а также разрушение каретки из-за прямого воздействия на неё кулачка.
Технический результат полезной модели состоит в повышении качества сварного шва и устранения разрушения каретки из-за прямого воздействия на неё кулачка.
Технический результат достигается тем, что на боковой стенке каретки вмонтирована сменная опора, имеющая силовое замыкание с кулачком эллипсоидальной формы, у которого соотношение между большим D и малым d диаметрами определяется из зависимости D:d = 1 + где Вс.ш. – ширина сварного шва, мм.
Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра, cодержащее корпус, выполненный в виде разъёмной обоймы, зачистное устройство в виде металлической щётки, многоконтактный виброударный инструмент с деформирующими элементами в виде цилиндрических стержней, диаметрально расположенные в указанном корпусе, который установлен с помощью каретки на ролики тележки и выполнен с возможностью кругового перемещения относительно оси свариваемых труб за счёт зубчатой передачи и совершения дополнительных колебательных перемещений, параллельных оси свариваемых труб, с помощью кулачка, соединённого через коническую передачу с зубчатой передачей, и возвратной пружины, а на боковой стенке каретки вмонтирована сменная опора, имеющая силовое замыкание с кулачком синусоидальной формы, у которого соотношение между большим D и малым d диаметрами определяется из зависимости D:d = 1 + , где Вс.ш. – средняя ширина сварного шва, мм.
Величина дополнительных колебательных перемещений каретки устройства параллельно оси свариваемых труб с установленной на ней разъёмной обоймой, на которой закреплены металлическая щётка и многоконтактный виброударный инструмент, принята равной (3,0 – 3,25)Вс.ш. в связи с тем, что упрочняющая обработка вдоль оси сварного шва осуществляется не только сварного шва шириной Вс.ш., но и двухсторонней околошовной зоны, длина каждой из которой составляет не менее средней ширины сварного шва Вс.ш. (см. «Технология конструкционных материалов»: учебник для вузов. Под редакцией А.М. Дальского. – М.: Машиностроение, 1977. – Стр. 346 – 347).
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на
фиг. 1 общий вид устройства для комбинированной упрочняюще обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра;
фиг. 2 – разрез А – А устройства;
фиг. 3 – разрез Б – Б устройства.
Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра состоит из корпуса 1, выполненного в виде разъёмной обоймы, зачистного устройства 2 в виде металлической щётки и многоконтактного виброударного инструмента 3, диаметрально расположенных и закреплённых в корпусе 1. Корпус 1 опирается на ролики 4, установленные на каретке 5, и получает круговую подачу Sкр от зубчатой передачи, состоящей из ведомого колеса 6 и ведущего колеса 7, соединённого с электродвигателем (на чертежах не показан), а также имеет возможность совершать по направляющим тележки 8 дополнительные колебательные перемещения, параллельные оси свариваемых труб 9, за счёт кулачка эллипсоидальной формы 10, находящегося в силовом контакте со сменной опорой 11, вмонтированной в боковую стенку каретки 5, и возвратной пружины 12. Ведомое колесо 6 соединено с конической передачей 13, благодаря которой вращение передаётся кулачку 10. Перемещение тележки 8 вдоль оси свариваемых труб 9 от стыка к стыку осуществляется при помощи роликов 14. Для удобства эксплуатации устройства обойма 1 выполнена разъёмной; в рабочем состоянии обойма 1 замыкается при помощи стыкового винта 15. Подача сжатого воздуха к зачистному устройству 2 и виброударному инструменту 3 осуществляется шлангами 16 и 17.
Устройство работает следующим образом. Корпус 1 в виде обоймы, расположенный в каретке 5, установленной на тележке 8, перемещается вдоль оси свариваемой трубы 9 до места расположения сварочного шва, фиксируется в этом положении и с помощью зачистного устройства 2 и многоконтактного виброударного инструмента 3, установленных диаметрально в обойме 1, осуществляет одновременную зачистку и упрочнение сварного шва и околошовной зоны, поворачиваясь вокруг оси трубы с круговой подачей Sкр. Величина круговой подачи Sкр обоймы 1 устанавливается передаточным отношением зубчатих колёс 6 и 7. Конструктивные исполнения многоконтактного инструмента 3 с деформирующими элементами в виде цилиндрических стержней даны в работе (см. Бабичев А.П., Мотренко П.Д., Аксёнов В.Н. и др. «Отделочно-упрочняющая обработка деталей многоконтактным виброударным инструментом». – Ростов-на-Дону: Изд-во ДГТУ, 2003. – 192 с.). Шлангами 16 и 17 сжатый воздух от передвижного (полевого) компрессора подаётся к зачистному устройству 2 и виброударному инструменту 3. Одновременно каретке 5, установленной на направляющих тележки 8, от кулачка 10, имеющего эллипсоидальную форму, через сменную опору 11, вмонтированную в боковую стенку каретки 5, сообщаются дополнительные колебательные перемещения, параллельные оси свариваемых труб 9. Эти колебательные перемещения передаются корпусу 1, на котором закреплены диаметрально расположенные зачистное устройство 2 и многоконтактный виброударный инструмент 3. В результате повышается качество сварного шва вследствие синусоидального (волнового) воздействия на него упрочняющего инструмента и устраняется разрушение каретки 8 из-за прямого воздействия на неё кулачка 10. При этом обойма 1 делает не менее двух оборотов вокруг оси свариваемой трубы и останавливается в исходном положении. Наличие в обойме 1 разъёмного стыка в виде винта 15 обеспечивает удобный подвод и отвод устройства и последующее его перемещение (перекатывание) от стыка к стыку на роликах 14.
После обработки сварного шва и околошовной зоны свариваемой трубы устройство при помощи каретки 8 с расположенным на ней корпусом 5 перемещается к следующему свариваемому шву. Рекомендуется обработку проводить с частотой сообщаемых цилиндрическим стержням ударных импульсов 50…70 Гц и энергией 25 Дж при многопроходном (не менее двух) перемещений инструмента 3 вдоль зоны стыка свариваемой трубы, подвергаемой упрочнению и защите от коррозии.
Проведены лабораторные испытания специальных образцов из стали 20ХН размерами LхBхH = 120х50х8 мм, которые подвергались стыковой электродуговой сварке с последующей комбинированной упрочняющей обработкой сварного стыка и околошовной зоны. Средняя ширина сварного шва составила Вс.ш. = 8мм. Для комбинированной упрочняющей обработки образцы устанавливались на магнитном столе, которому от эллипсовидного кулачка с диаметрами D = 148мм и d = 100мм сообщались дополнительные колебательные движения с амплитудой 3Вс.ш. = 24мм. В качестве упрочняющего многоконтактного инструмента использовался шарико-стержневой упрочнитель, описание которого приведено в работе Бабичева А.П., Мотренко П.Д., Аксёнова В.Н. и др. «Отделочно-упрочняющая обработка деталей многоконтактным виброударным инструментом». – Ростов-на-Дону: Изд-во ДГТУ, 2003. – 192 с. При испытании образцов определялись неравномерность упрочнения по величине разброса твёрдости ΔHRC по поверхности сварного шва и шероховатость поверхности по параметру Rz. Испытания сварных швов и околошовной зоны проводились на коррозионную стойкость Ткор путём размещения испытываемых образцов в морской воде с концентрацией в ней солей 20 – 25 мг/л до появления сплошной коррозионной плёнки на сварном шве и околошовной зоне и прочность σсв.ш на разрыв по стандартной методике..
Результаты испытаний сварных стыков по десяти испытанным стальным образцам приведены в таблице 1, анализ которой свидетельствует о снижении разброса твёрдости материала сварного шва ΔHRC при использовании предлагаемого устройства по сравнению с упрочняющей обработкой по прототипу (см. патент РФ на полезную модель №163172, МПК В24В 39/00, бюл. №19, 2016г.) на 28 – 35%, уменьшении параметра шероховатости Rz на 20 – 25%, увеличении коррозионной стойкости Ткор. в 1,2 – 1,3 раза и увеличении прочности сварного шва σсв.ш на 8 – 15%.
Выполнены производственные испытания двух видов устройств для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков стальных труб диаметром 80 см: с использованием устройства по прототипу (см. патент РФ на полезную модель №163172, МПК В24В 39/00, бюл. №19, 2016г.) и предлагаемого устройства для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра. При средней ширине сварного шва Вс.ш. = 20 мм использовался эллипсовидный кулачок, имеющий большой диаметр D = 220мм и малый диаметр d = 100мм. Эксплуатационные испытания сварных стыков труб проводились на коррозионную стойкость Ткор путём размещения части их в морской воде с концентрацией солей 20 – 25 мг/л до появления сплошной коррозионной плёнки на сварном шве и околошовной зоне и прочность σсв.ш на разрыв по стандартной методике..
Результаты испытаний по пяти образцам сварных стыков труб приведены в таблице 2, из анализа которой следует, что использование предлагаемого устройства при зачистке и упрочнении сварного шва и околошовной зоны стыков труб большого диаметра в холодном состоянии позволяет увеличить коррозионную стойкость стыков сварного соединения Ткор в 1,3 – 1,5 раза и повысить их прочность σсв.ш до 20% без нарушения общего технологического процесса сваривания металлических труб большого диаметра и независимо от их длины.
Таблица 2
Результаты сравнительных испытаний устройств для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб диаметром 80 см
Устройство по прототипу | Предлагаемое устройство | ||||
№ трубы |
Ткор., час | σсв.ш., МПа | № трубы |
Ткор., час | σсв.ш., МПа |
1. | 23,7 | 205 | 1. | 32,5 | 240 |
2. | 21,4 | 195 | 2. | 33,8 | 230 |
3. | 23,5 | 215 | 3. | 36,4 | 245 |
4. | 21,3 | 190 | 4. | 34,6 | 235 |
5. | 20,4 | 210 | 5. | 35,2 | 245 |
Claims (1)
- Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра, cодержащее корпус, выполненный в виде разъёмной обоймы, зачистное устройство в виде металлической щётки, многоконтактный виброударный инструмент с деформирующими элементами в виде цилиндрических стержней, диаметрально расположенные в указанном корпусе, который установлен с помощью каретки на ролики тележки и выполнен с возможностью кругового перемещения относительно оси свариваемых труб за счёт зубчатой передачи и совершения дополнительных колебательных перемещений, параллельных оси свариваемых труб, с помощью кулачка, соединённого через коническую передачу с зубчатой передачей, и возвратной пружины, отличающееся тем, что на боковой стенке каретки вмонтирована сменная опора, имеющая силовое замыкание с кулачком эллипсоидальной формы, у которого соотношение между большим D и малым d диаметрами определяется из зависимости:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019101025U RU190747U1 (ru) | 2019-01-16 | 2019-01-16 | Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019101025U RU190747U1 (ru) | 2019-01-16 | 2019-01-16 | Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU190747U1 true RU190747U1 (ru) | 2019-07-11 |
Family
ID=67309619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019101025U RU190747U1 (ru) | 2019-01-16 | 2019-01-16 | Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU190747U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2752056C1 (ru) * | 2020-07-31 | 2021-07-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Способ упрочнения сварных швов |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1918020A (en) * | 1930-01-27 | 1933-07-11 | Bendix Cowdrey Brake Tester In | Brake shoe burnisher |
SU1608033A1 (ru) * | 1988-12-05 | 1990-11-23 | Запорожский машиностроительный институт им.В.Я.Чубаря | Устройство дл обработки торцовых поверхностей |
RU163172U1 (ru) * | 2015-11-17 | 2016-07-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра |
-
2019
- 2019-01-16 RU RU2019101025U patent/RU190747U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1918020A (en) * | 1930-01-27 | 1933-07-11 | Bendix Cowdrey Brake Tester In | Brake shoe burnisher |
SU1608033A1 (ru) * | 1988-12-05 | 1990-11-23 | Запорожский машиностроительный институт им.В.Я.Чубаря | Устройство дл обработки торцовых поверхностей |
RU163172U1 (ru) * | 2015-11-17 | 2016-07-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2752056C1 (ru) * | 2020-07-31 | 2021-07-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Способ упрочнения сварных швов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4491001A (en) | Apparatus for processing welded joint parts of pipes | |
RU190747U1 (ru) | Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра | |
CN107377540B (zh) | 一种管道内表面清洁装置 | |
US7923994B2 (en) | Spiral magnetic field apparatus and method for pipeline inspection | |
CN110508984B (zh) | 一种自动焊接机器人及其自动焊接方法 | |
US4577795A (en) | Device for overlay-welding pipes bends | |
EP0577599A1 (de) | Ultraschall-messverfahren für den wanddickenverlauf einer schweissnaht eines rohres. | |
CN103857489A (zh) | 具有焊线脉冲发生器的焊接装置 | |
ATE349291T1 (de) | Vorrichtung zum schneiden oder schweissen von rohrförmigen werkstücken oder dergleichen | |
CN105382499A (zh) | 一种精密不锈钢光亮退火管生产工艺 | |
DE3224498A1 (de) | Rohrmolch | |
CN108285971A (zh) | 一种超声波辅助激光温喷丸强化细管件的组合方法 | |
RU163172U1 (ru) | Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра | |
CN108561675B (zh) | 一种手持式小型管道作业装置 | |
CN116275666B (zh) | 一种建筑钢结构焊接装置 | |
RU165507U1 (ru) | Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра | |
ATE333961T1 (de) | Vorrichtung zum innenentgraten längsnahtgeschweisster rohre, sowie verfahren zum einstellen einer derartigen vorrichtung | |
RU152028U1 (ru) | Устройство для комбинированной упрочняющей обработки сварных стыков металлических труб большого диаметра | |
Tuz et al. | Technology of electron beam welding of 10CrMo9-10 steel with the specific quality requirements | |
KR101691649B1 (ko) | 비파괴 검사용 방사선원 위치고정장치 | |
DE102004021880B3 (de) | Mobiler Schneidautomat für ein Rohr mit großem Durchmesser | |
CN216503114U (zh) | 一种管道焊接中应用的金属粉芯焊丝的固定机构 | |
KR200450577Y1 (ko) | 소구경 제품용 서브머지드 아크 용접 장치 | |
GB1340245A (en) | Metal tubes | |
RU152838U1 (ru) | Ультразвуковой преобразователь |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20210117 |