Устройство для развальцовки труб энергией льда в трубных досках

ТЕНИ ический ин ятина 966.ЗВАЛЬЦОВВ ТРУБНЫХ к обработке к устройствам тиях трубной - повышение СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ИСАНИЕ ИЗ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАКИ ТРУБ ЭНЕРГИЕЙ ЛЬДАДОСКАХ(57) Изобретение относитсяметаллов давлением, а именнодля крепления труб в отверсрешетки. Цель изобретения производительности путем устранения утечек рабочей среды. Устройство содержит корпус 1 в виде стержня из высокотеплопроводного материала, например меди. Стержень установлен в кожухе 2 и выполнен с кольцевой проточкой 3 на наружной поверхности, служащей для размещения ледяной камеры 4 в виде замкнутой упругой оболочки. После подачи в кожух 2 хлад- агента происходит понижение температуры в корпусе. Вода, находящаяся в упругой оболочке ледяной камеры 4, превращается в лед. Пмере превращения воды в лед в ледяной камере вследствие малой плотности льда давление нарастает и под его действием Я производится вдавливание стенки трубы 5 в трубную решетку. 1 ил.Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается крепления труб в отверстиях трубной решетки развальцовкой.Цель изобретения - повышение производительности путем устранения утечек рабочей среды.На чертеже представлено устройство, разрез.Устройство содержит корпус 1 в виде сплошного высокотеплопроводного, например медного, стержня, установленный в кожухе 2 и имеющий в зоне вальцевания кольцевую проточку 3, в которой размещена ледяная камера 4, выполненная в форме замкнутой упругой оболочки, например полого тора, заполненного рабочей средой (водой).Произведем расчет приращения объема при развальцовке трубы 5 и при замораживании воды в замкнутой упругой оболочке.В качестве примера рассмотрим трубу с наружным диаметром А=75 мм и внутренним г/=70 мм, для которой толщина трубной доски составляет 6=20 мм.Качество вальцованного соединения оце- нивают по степени развальцовки Ч,в. Принято считать надежным соединение со степенью развальцовки 2 - .-1,5 Я. Степень развальцовки (Я) подсчитывают по формуле-100,(1)С/ов вгде Л - увеличение внутреннего диаметратрубы после вальцовки;Ь - разность между диаметром отверстия в трубной доске и наружнымдиаметром трубы до ее вальцовки;с/, - диаметр отверстия в трубной доскедо развальцовки.Известно, что максимальный зазор Лзвваквпри номинальном размере трубы и отверстия 75 мм при посадке как в системе отверстия, так и в системе вала не превышает 0,8 ммт. е. Лнакс =0,8 мм,Принимаем наивысшую степень развальцовкп Чвв,=1,5 Я. Тогда из (1) имеемг(2)Подставляя в (2) Лв,кв и Чввполучим максимальное значение Л 1 каксЛмакв = 0,8+ - - 75= 1,925 м м.1,5100Таким образом, первоначальный внутренний диаметр трубы г/=70 мм после развальцовки увеличится на участке о максимум до г/+Ломаке=70+1,925=71,925 мм. Отсюда следует, что прирост объема изнутри в зоне вальцовки для получения наивысшей степени Ч", составит=3,1416/4(71,925- - 70)20=4288 мм(3) В процессе замораживания воды, находящейся в замкнутой эластичной полости, произойдеТ при полном переходе воды в лед приращение объема, равное5=0,083(70 - 2)- - ,32+2)-21 - 2=10 =4295 мм, (4)где 13 - коэффициент увеличения об ьемаводы при переходе ее в лед, равный (5=0,083;Ь = 1 мм - толщина стенки эластичнойоболочки;/г = 21 мм - ширина кольцевой проточки, Таким образом, прирашение объема водыпри ее замораживании в замкнутой упругой оболочке Г оказывается больше, чем максимальное приращение объема при развальцовкеУстройство работает следующим образом.После подачи в кожух 2 хладагента происходит понижение температуры в корпусеи вода, содержащаяся в упругой ооолочке ледяной камеры 4, превращается в лед.25 Ввиду высокой теплопроводности материала корпуса 1 льдообразование начинается на внутренних поверхностях камеры 4 в месте ее соприкосновения с кольцевой проточкой 3 корпуса 1, где в дальнейшем осуществляется направленное нарансиванне З 0 ледяной корки к центру и поверхности камеры 4, соприкасающейся с вальцуемой трубой.По мере превращения воды в лед вследствие меньшей плотности льда в ледяной камере 4 нарастает давление, под действием которого производится вдавливание стенки трубы в углуоления трубной доски.Устройство обладает следующими технико-экономическими преимуществами.Выполнение ледяной камеры в виде замкнутой упругой оболочки и размещение ее 40 в кольцевой проточке корпуса в зоне вальцевания позволяет устранить утечки рабочей среды и предотвратить тем самым сброс давления льда, что повышает производигельность устройства и качество вальцуемых соединений.45 Повышение производительности устройства для развальцовки труб в трубных досках достигается за счет многократного использования упругих оболочек, применяемых в качестве ледяных камер, без перезарядки и дозаправки их рабочей средой, в то 50 время как в прототипе каждый процесс вальцовки требует операции заполнения камеры рабочей средой.Корпус из высокотеплопроводного материала обеспечивает быстрый отвод тепла от ледяной камеры при ее замораживании и соответственно подвод тепла при оттаивании, что сокращает длительность цикла, а следовательно, повьпшаст производительность устройства.1319978 Составитель И. КапитоновРедактор Л. Долинич Техред И. Верес Корректо р Л. Обр ч а рЗаказ 25551 О Тираж 732 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Устройство надежно и безопасно в эксплуатации.формула изобретения Устройство для развальцовки труб энергией льда в трубных досках, содержащее размещенные в кожухе корпусы с кольцевыми проточками в зоне вальцевания и ледяные камеры. отличающееся тем, что. с целью повышения производительности путем устранения утечек рабочей среды, каждая ледяная камера выполнена в виде замкнутой упругой оболочки, установленной в проточке корпуса, при этом последний выполнен из высокотеплопроводного материала, например меди.