ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ КОРПУСА АППАРАТА ПРИ ЕГО ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКЕ В ПРОЦЕССЕ СВАРКИ

Р. Г. Ризванов, Али К. Беним, А. М. Файрушин, Д. В. Каретников, О. Ф. Хафизова

Аннотация


В статье приведены результаты моделирования наложения низкочастотных вибрационных колебаний на базовые элементы (обечайка, днище) цилиндрического корпуса аппарата диаметром 1600 мм горизонтального типа с эллиптическим днищем без внутренних устройств с целью разработки технологии вибрационной обработки зоны сварных соединений, в процессе сварки под флюсом и повышения качества сварных соединений.

На сегодняшний день известно достаточное количество работ, в которых указывается положительное действие вибрационных колебаний накладываемых, как в процессе сварки конструкции, так и после неё. При этом, как правило, не указывается место установки вибрационного устройства. Особенно в тех случаях, когда производится локальная вибрационная обработка габаритных сварных конструкций, имеющих низкую жесткость.

В данной работе, используя методы конечно-элементного моделирования, было определено, что в процессе локального ввода вибрационных колебаний от двух источников работающих в одной фазе на частоте 150 Гц и амплитуде 1 мм с изменением заваренного участка шва в зоне сварки не возникает вынужденных колебаний амплитудой больше 1 мм. Таким образом, можно предположить, что в процессе сварки корпуса аппарата с локальной вибрационной обработкой на частоте 150 Гц и амплитудой 1 мм не будет возникать резонансных явлений, оказывающих негативное воздействие на свойства металла шва. Это позволит расширить применение технологии вибрационной обработки в процессе сварки корпусов аппаратов оболочкового типа.

Также получены зависимости частоты собственных колебаний деталей корпуса аппарата, диаметром 1600 мм, установленного на роликовые опоры, от заваренного участка шва для случаев: приварки обечаек друг к другу, приварки первого и второго днища к цилиндрическому корпусу. Установлено, что собственная частота колебаний деталей корпуса в зависимости от заваренного участка шва практически постоянна и с 1-й по 3-ю моду колебаний не превышает 90 Гц.


Ключевые слова


basic parts;natural frequency;oscillations;shell of vessel;tool set for vibratory treatment;vibratory treatment;базовые элементы;вибрационная обработка;колебания;корпус аппарата;оснастка для вибрационной обработки;собственная частота

Полный текст:

PDF

Литература


Ефимов В.А., Эльдарханов А.С. Физические методы воздействия на процессы затвердевания сплавов. М.: Металлургия, 1995. 272 с.

Модернизация технологии изготовления сварных корпусов аппаратов для нефтегазопереработки из низколегированных сталей / Д.В. Каретников, Р.Г. Ризванов, А.М. Файрушин, К.С. Колохов// Проблемы машиностроения и автоматизации. 2011. Т.4. С.156-162.

Повышение надежности сварного нефтегазового оборудования из низколегированных сталей, работающего в условиях значительного перепада температур / Д.В. Каретников, Р.Г. Ризванов, А.М. Файрушин, К.С. Колохов // Сварочное производство. 2012. Т. 6. С.40-48.

Файрушин А.М., Зарипов М.З., Каретников Д.В. Повышение стойкости к коррозии металла сварных соединений корпусов нефтеперерабатывающих и нефтехимических аппаратов// Башкирский химический журнал. 2011. Т. 18, № 2. С.124 - 127.

Эльдарханов А. С. Процессы кристаллизации в поле упругих волн М.: Интербук, 1996. 256 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-6-308-322

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.