Способ изготовления сварных трубопроводов из элементов по эталону

ОЮЗ СОВЕТСНИ ОЦИАЛИСТИЧЕС 89 ЕСПУБ 1) 4 СУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИОАН ОбРЕТЕНЕЛЬСТВУ 1. Закан(ев,Ворт)е. Треа. ОСТ ыс Оортовро 5(зво тств(54) С 1 ОСОВ ИЗГОТН ЫХ Т РУО 11 ОЕ)О;1 ОВО )ТЛ;ОНУ(57) Изооретение отситр(,(н)проволов гилр(и азоСИСГС,1 ИЗЛЕЛИИ МИН(И НОС и овьпнен ие к( 1(. стВ(1 и (.Окр(1 ннп( тр ( )е(1 КоеИ НЗ ОТОБГ(.11 И 51 ТРООПЭОВОЛОБ 351 С 1 Е 1 аБ) 0(1 ГИЗа 11 ии 01)р(.Зкн Б.0,51 И 1 И.; Эге(1(.н 1 ОБ. 1.Готовл)нот эталон из эг)ечентов по )пест) н(1 113.е,(и и. 11 к(я) рли) (1 тн О-из;1 (.рп(.Г ь нов мнине изер)но) коорлинаты точек на ноБер.(ности к(1 )кло 0 эле( ент(1. 1 и повер носГ 5 н игн( н,т)Ичсски.( ТОюи,ил 1 знь( 351 е)(ен. тов из)1(.р 51101 пять то(ек. 1 на коРИн ро. Б 1 нны.( - ВОсе 1 ь тои.к. 1 О,ь 1 нн 11 Из)ерений произволят расчет на:)ВЧ н)ра 1(. г- рОВ конизсра(ии ка)к;)ГО эл."ь 1 ен Гс и ( товятнравля)оп(ие прогр(1 м),1. На ст;и)к(. с Ч 1( Оореза)от элент),тля соорки серния( 1 э ОонрОБО,)В.Есклк)1 аеГс 51 р 1)1 Опер(ИГИ 51 полОпки элементОБ тй Оон ронода ( ил.10 1Изобретение относится к ооласти изготовления трубопроводов гидрогазовь)х систем изделий машиностроения.Цель изобретения - повышение точности и снижение трудоемкости изготовления сварных трубопроводов за счет автоматизации обрезки и исключения подгонки элементов. На фиг. 1 приведены схема замеров, абсолютная (Х, У, Х) и связанные с каждым элементом системы координат, а также характерные точки для различных типов элементов сварного трубопровода; на фиг. 2 и 3 - геометрические параметры конфигурации цилиндрического элемента трубопровода (проекции ХХ и 1 Х); на фиг. 4 и 5 -- геометрические параметры конфигурации тороидального элемента трубопровода (проекции ХХ и Х 1); на фи 1. 6 и 7геометрические параметры конфигурации цилиндро-тороидального элемента трубопровода (проекции ХХ и Х 1).На схеме (фиг. 1) обозначены цилиндрический элемент 1; комбинированный цилинд)о-тороидальный элемент 2; тороидальный элемент 8 и сварной шов 4 между смежными элементами.Способ осуществляют следующим образом.Эталон трубопровода, изготовленный пу тем обрезки и сварки элементов типовых геометрических форм по месту на изделии, за. крепляют на столе координатно-измерительной машины (КИМ), например, в положении при котором плоскости симметрии отдельных элементов в наибольшей степени совпадают с плоскостью стола )хИМ.Подводят измерительный щуп последовательно к каждому элементу трубопровода, измеряя координаты точек на его поверхности. При этом на цилиндрических и тороидальных элементах измеряют по пять точек, первую и последнюю из которых располагают вблизи сварных швов. На комбинированных элементах измеряют восемь точек -етыре точки на цилиндрической и четыре на тороидальной частях, причем первую и последнюю располагают вблизи сварных швов.Результаты измерения, выполненные в абсолютной системе координат ХУХ, вместе с известными параметрами эталона (диаметр трубопровода, радиусы изгибов элементов, порядок их следования) передают в ЭВМ. На ЭВМ рассчитывают геометрические параметры элементов трубопровода. С этой целью для каждого из элементов трубопровода строят связанную с ним сисгему координат. Например, для комбинированного элемента систему координат ОХЪ 7 строят по четырем характерным точкам Й Ь, К, расположенным по оси элемента, и центру окружности О. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2Так как координаты характерных точек определяются методом математической оптимизации, требуется определить их нача.1 ьные значения. Для нахождения пачальыых значений координат хара; терных точек г 1, Фд, К соответственно определяют средние значения между измеренными нь КИ.х тоцками 1 и 2; 3 - 8); 7 и 8 (фиг.), уменьшая координаты по оси Х на величину радиуса трубопровода. Для нахождения начальных значений координат характерной токи О- строят вектор Ч Ъ, равнь:и вектооl,г в,; д г ному произведению: Этот вектор примерно колли:1 еарс:и о.и С); 1, но имеет противополо)кнс)е на 1 равлс. .е. Отложив на векторе %,х О 1 рсзок 1 А 5, рав ый радиус К, определя 1 О) начальные зна,ения координат точки Од. ПО 1 учсн:ие ксо" динаты точек Н, Ю К и О Нрии., ают за ПСРВОС ПРИОЛИЖЕНИЕ ЕОО,)ЧИНЯТ ХааКТЕ,)НЫХ тоек. Между коорди 1,:г 1 ами 11:.ме)зе Иых;с; чек на поверхности тр;бопрс)вода и коэрди- НЯТЯМИ ХдраКТерНЫХ ТОЧЕК .ги и 1:,г. Оирсделении последних су 1 цес. Ну)с) орсделенные соотношения. Например для ксгби 1;: - рованного элемента расстоя:Ия мсжд, первой замсрснной точкой и -оцкой Н, х),лс.дней замеренной точкой ь то кой,С, Олх:и быть равны ра ТИХ сх по)ела)сНсгс, сечсп 11 я трубопровода г, расстояния между го .Кой С.);. и т 01 кяхи Ъ и К дожны бьТь равы радиусу гиба элемейта 1 с, расстояние х сжлу точкс)й Н и плоскостью, провелснпой грез первую замеренную то:ку ерпен;сик,.Ирис; прямой ).1%,должно быпгь рявш),угпо и т.д.Однако для нрио,ижснны.( наца 1 ьньх значений координат характерных точек указанные соотношения 1 Ярунаосси. Для получения точных значений координат характерных точек (прямое нзхсрен 1 с которых невозможно) строят разности Е между известными теоретическими и приближенно Оп ределенными значениями указан 11 ых соотношений. Известным методом магсматической оптимизации (например, методом адаптивного прямого поиска) минимизируют сумму квадратов разностейЯЯ до на 1 еред заданной величины Ь . Полученные при этом2точные значения координат характерных точек использук)т для построения правой системы координат, в которой впоследствии осуществляют расчет искомых геометрических параметров рассматриваемого комбинированного элемента.Системы координат, связаннье с цилиндрическим (Х 1 Х ) и тороидалыым (Х з, Х ) элементами, строяг анало;ицным образом по характерным точкам Н К и Н3ты в подлеря рживаюгцем приспособлении и Стыкуют смеи св ., ду собой. Точность конти ., сваоивают их между биссе ктральные плоскости;, св . ду0ных элемен- игу о тов ( касательным ся 1 1. эталону со М 1.вест р . лагаемого спосвязанных системах координат известическиесоба достиг ным спосо"ово за счет б езки катовления труоопр параметры конф гУР ции " . . нэ гементов вклю то Р.я углы плоскостей обрезки, и на этой осно- до 1 о эл. чая уг,ьза счет кости изготовления трхбопровода зматизации ручнои операци р б езке указанных кости изгото,ии об езки и элементов фр - .ючения ручной операции пг ии подгонки элеют на фрезер- исклТиповые эзементы фиксиру фр - . ии п ном станке с. ЧПУ и по управляк)шим программам последовательно производят обрезФормула изобретения ку с обеих сторон. гм "азме ам 15ой Снос б изготовления сварных трубопроэлементы без подгонки стыкуют между собой ос и сваривают. щий изготовление элементов,в, изготовлениек и стыковку элемснть т, бои ро. из них эталона. обрезку ы Прииер Трео ется изготови Р, ооов и последующую с 2м из материала то. тем, что, с20 . аит, из пяти лен по с го, комбинирован- целью повышения тбоп овоного, тороидального, ц . р илиндрического и доемкости , ов за счет автоматизации обре. б езки элеменез столе КИМ Бета и измеряют 31 у 31 точк на тов, на к11 . с м элемен измеряют координинаты точек на повсрхност нем ( + + +5+ очек на каждом эли -ин те соответствен но 1.По результатам змерения 1033 рассчитывают параметры ко ф . - , , н ции каждого элемента, готовят управляю- точек, рассчитываюЗ 0" ого ","а", и,ю ни б и ФП - 7 обрезают с двух сторон каждкаждый ляющие пр риз пяти т элемен- менты.из пяти элементов. Состыковываютректо писно тя м изо наб., Ужгор Редактор Н. ТупЗаказ 507314 ВНИИПИ Государственног 113035, Мос Производственно-полигра