Способ закрепления труб в трубной решетке

(50 ТЕ АВ вог ти ов,дета.: Маш тся к спосо) в трубной ГОСУДАРСФФННЦЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ КОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Куйбышевский ордена ТрудКрасного Знамени авиационныйтут им. акад. С.П.Королева(56) Горбунов М.Н. Штамповкалей из трубчатых заготовок. Мгиз, 1960, с. 98 рис. 50.(54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ТРУБНОЙ РЕШЕТКЕ(57) Изобретение относибам закрепления труб (Т решетке (ТР) путем раздачи Т дорном(Д), рабочая часть (РЧ) которого изготовлена из предварительно термоциклированного материала с термомеханическим эффектом "памяти" Формы,Способ позволяет уменьшить мощностьпривода дорна и повысить качествосоединения Т с ТР за счет того, чтодиаметр РЧ увеличивают после прохождения его в глубь Т и осуществляютдополнительную раздачу Т при обратном движении Д, Диаметр РЧ увеличивают путем ее нагрева, Раздачу Тпроизводят за четное количество проходов. Перед каждым проходом диаметр 1РЧ ступенчато увеличивают. 2 з.п,ф-лы, 4 ил.1256834 50 55 1Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для сборки теплообменных аппаратов, раздачи труб и обработки отверстий деталей поверхностным пластическим деформированием,Целью изобретения является уменьшение мощности привода дорна и повышение качества закрепления.На фиг. 1 представлено соединение в исходном положении, разрез, на фиг. 2 - то же, после прохожде 1ния дорна в глубь трубы; на фиг. 3-то же, после нагрева дорна; на фиг. 4 - то же, после извлечения дорна.Дорн для осуществления предлагаемого способа закрепления труб в трубной решетке состоит из рабочей части 1, расположенной между направляющей 2 и хвостовиком 3 и отделенной от них теплоизолирующими прокладками 4 (фиг. 1) . Рабочая часть 1 выполнена в виде кольца, наружная поверхность которого является рабочей поверхностью дорна, и установлена через теплоизолирующую прокладку 5 на цилиндрической части хвостовика 3, соединяющей его с направляющей 2 при помощи резьбы, На наружных поверхностях направляющей 2 и хвостовика 3 в области их соприкосновения с рабочей частью 1 выполнены соединенные между собой каналом канавки, в которых установлены энергоноситель 6, представляющий собой электрическую спираль с теплоизоляцией (не показаны), Рабочая часть 1 изготовлена из предварительно термоциклированного материала с термомеханическим эффектом "памяти" формы, например из нике- лида титана ТН, Термоциклирование позволяет получить строгую зависимость формы (наружного рабочего диаметра) рабочей части 1 дорна от ее температуры и придает материалу рабочей части 1 способность работать циклически, Теплоизолирующие прокладки 4 и 5 предназначены для уменьшения тепловых потерь при работе дорна. Подготовленное к закреплению соединение содержит трубу 7 трубную решетку 8 и дорн 9 (фиг. 1). Способ осуществляется следующимобразом,Конец трубы 7 вставляют и фиксируют в отверстии трубной решетки 8(оборудование для фиксации трубы непоказано). В отверстие трубы 7 свободно вводят направляющую 2 дорна9, рабочая часть 1 которого предварительно термоциклирована на необходимые рабочие диаметры (фиг. 1), После этого к хвостовику 3 дорна 9 при кладывают осевое усилие (оборудование не показано) и продавливают егов глубь трубы 7 (фиг. 2) . Под действием радиальных усилий в трубе 7возникают радиальные упругопласти ческие деформации, величина которыхзависит от величины выбранного натяга. Труба 7 раздается. Между поверхностями трубы 7 и отверстия трубнойрешетки 8 за счет остаточных радиаль ных напряжений возникает напряженноесостояние. Под действием меньших повеличине осевых усилий происходитнекоторое утонение стенки трубы 7и в ее поверхностном слое возника ют осевые остаточные напряжения,После прохождения дорна 9 в глубьтрубы 7 энергоноситель б подключаютк источнику тока промышленного напряжения и частоты и в неподвижном ЗО положении дорна 9 производят нагревего рабочей части 1 до необходимойтемпературы. При этом под действием температуры за счет деформационно-силовых свойств предварительнотермоциклированного материала с эффектом "памяти" Формы рабочая часть1 дорна 9 увеличивает свой диаметрна величину выбранного натяга.Соприкасающаяся с дорном 9 часть 40 трубы 7 раздается (фиг, 3), Времяувеличения диаметра рабочей части 1регулируется параметрами электрического тока, питающего энергоноситель 6. Теплоизолирующие прокладки 45 4 и 5 снижают тепловые потери рабочей части 1, К дорну 9 прикладываютосевое тяговое усилие и, поддерживая постоянную температуру, извлекают его иэ трубы 7 (Фиг, 4). Происходит дополнительная раздача трубы 7, а возникающие осевые остаточные напряжения компенсируютуже имеющиеся, так как создаютсяпри обратном движении дорна 9 и,следовательно, имеют противоположный знак. Энергоноситель 6 отключают. Рабочая часть 1 дорна 9 охлаждается, например, за счет темпе-.1256834 10 3ратуры окружающей среды и возвращается в исходное состояние.1П р и м е р. Способ осуществленво время проведения исследований закрепления трубы из алюминиевого сплава АИг 6 И размером 40 х 2,5 мм в трубной решетке из этого же сплава толщиной 15 мм на экспериментальной установке. Раздача трубы производилась дорном с рабочей частью из никелида титана ТН, термоциклированного при напряжении наведения 30 кг/мм на рабочие диаметры: при 1 =20 С - 35,6 мм, при 1 =250 С - 36,1 мм, Труба фиксировалась в отверстии трубной решетки диаметром40,2 мм, В трубу свободно вводиф лась направляющая дорна диаметром 34,7 мм, и с усилием Р.-970 кгс дорн продавливался на глубину 1=20 мм.Производился нагрев рабочей части дорна до=250 С. Затем с усилием Р=970 кгс дорн извлекался из трубы.Внутренний диаметр трубы после закрепления составил 36,02 мм. При закреплении толстостенных труб их,необходимо раздавать на большие степени деформации. В этом случае раздачу трубы произвЬдят за несколько проходов дорна, причем их количество выбирают, исходя из технологических соображений (по необходимой величине натяга при каждом проходе с учетом силовых возможно 35 стей имеющегося оборудования, и принимают четным, обеспечивая тем самым минимальный уровень осевых остаточных напряжений в готовом сое- динении. Диаметр дорна зависит от/ его температуры. Следовательно, изменяя температуру дорна перед разда. чей, можно создавать необходимый натяг. Температуру дорна повышает на необходимую величину перед каж-дым проходом дорна и поддерживают постоянной в процессе его движения(т,е, повышают ступенчато). 4Использование предлагаемого способа закрепления труб в трубной ре-. шетке позволяет по сравнению с известным,применять оборудование меньшей мощности за счет снижения величины тягового усилия. Предлагаемым способом раздачу трубы на ту же величину, что и известным, осуществляют не за один, а за два прохода деформирующего инструмента. Следовательно, вдвое снижается величина натяга, а значит, и тяговое усилие, Достигаются более высокое качество закрепления за счет достижения минимального уровня осевых остаточных напряжений при четном количестве встречных проходов дорна и более высокая произвбдительность труда, так как полезная работа (раздача трубы) производится как при прямом, так и при обратном движениях одного и того же инструмента. формула изобретения 1. Способ закрепления труб втрубной решетке, заключающийся в раэ.даче труб дорном, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения мощности привода дорна и повышения качества закрепления, диаметррабочей части дорна увеличивают после прохождения его в глубь трубы иосуществляют дополнительную раздачутрубы при обратном движении. дорна.2, Способ по п. 1, о т,:л и ч аю щ и й с я тем, что диаметр рабочей части дорна увеличивают путем на-гревания его рабочей части, выполненной иэ предварительно термоцикли"рованного материала с термомеханическим эфФектом "памятич формы,3. Способ по пп. 1 .и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что раздачутрубы производят за четное количество проходов, причем перед каждым .проходом диаметр рабочей части дорна,ступенчато увеличивают, 12568341256834 ЯиЕ. Составитель И.Капитановедактор Л.Повхан Техред М.Ходанич . Корректор С,Шекмар Заказ 486 о одпСР 4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 7 Тираз 783ВНИИПИ Государственпо делам изобрет 13035, Москва, Ж, Р ого комитетаний и открытийушская наб.,