Планшайба применяется для поворота заготовок в процессе механической обработки изделий.
Специалисты передовой инженерной школы ДГТУ провели обратное проектирование – реинжиниринг – вышедшей из строя планшайбы. Были разработаны чертежи, создана 3D модель изделия, исследованы физико-механические параметры оригинальной планшайбы. На основании полученных данных проведены дополнительные анализы, определены материалы, из которых будет изготовлена планшайба. Наша работа позволит изготовить аналогичный образец уже российского производства.
Реализация этого проекта заняла 45 дней, в работах было задействовано четыре инженера передовой инженерной школы, обладающие компетенциями в общем машиностроении, а также в 3D-сканировании деталей для реверс-инжиниринг деталей.
Планшайба - это поворотный механизм для фрезерного обрабатывающего центра. Центр позволяет растачивать необходимые отверстия в котельном оборудовании. Внутренняя часть планшайбы представляет собой редуктор. Передачи этого редуктора - элементы, обеспечивающие передачу вращательного момента от одного вала к другому с изменением скорости и крутящего момента, были просчитаны по японским промышленным стандартам (JIS). А требование заказчика заключалось в том, чтобы все передачи были разработаны в соответствии с российскими стандартами ГОСТ. Мы это сделали, но сложность возникла в том, что при пересчете с японских стандартов на российские, изменились геометрии, то есть размеры. Получилось, что внутренняя часть планшайбы не совпала с присоединительными размерами самого станка, которые мы менять не могли. В итоге мы сами просчитали и разработали все передачи редуктора и решили эту задачу, не отклонившись от отечественных стандартов. Конструкторская документация принята заказчиком.
В ближайшее время заказчик изготовит планшайбу на специализированном отечественном станкостроительном предприятии, которое имеет технологические возможности и необходимые компетенции.
Инженеры ПИШ ДГТУ помогли таганрогскому котлостроительному заводу расширить номенклатуру выпускаемой продукции.
Кроме того, специалисты Донского инжинирингового центра передовой инженерной школы (ПИШ) ДГТУ успешно реализовали на заводе «Красный котельщик» еще один проект – разработали штамповую оснастку (рабочий инструмент для обработки металлов давлением методом горячего прессования), подготовили полный комплект конструкторской документации, провели трехмерное моделирование для штамповки торосферических днищ для котлов высокого давления тепловых электростанций.
Штамповая оснастка состоит из пуансона и матрицы. Пуансон - это специальный инструмент, который давит на заготовку, а матрица, по сути, представляет собой формочку, в которой горячая заготовка приобретает форму днища.
Такие оснастки существовали на таганрогском котлостроительном заводе и раньше, но под другие днища. Но каждая штамповая оснастка - это уникальный инструмент со своей геометрией, которая формируется в результате имитационного моделирования процесса пластической деформации. То есть надо правильно рассчитать параметры матрицы, пуансона, зазоров, углов и шероховатостей, чтобы днище не порвалось, чтобы не возникло никаких иных дефектов. Поэтому под каждую номенклатуру днища делается отдельная оснастка.
Днище котла представляет собой выпуклый элемент, состоящий из сферической части, тороидального перехода и цилиндрической отбортовки. Конструкция обеспечивает равномерное распределение напряжений. Торосферическое днище - это конструктивный элемент, который используется для герметизации сосудов, резервуаров и аппаратов, работающих под давлением. Днище представляет собой комбинацию двух геометрических форм: центральной сферической части и периферийного кольца - переходного участка - в виде тора.
Специалисты Донского инжинирингового центра ПИШ ДГТУ произвели расчет нагрузок на оснастку, дали рекомендации по режимам горячего прессования на прессе с усилием 20 000 тонн. Проведенная работа предоставляет заводу возможность изготавливать днища для новых типов котельного оборудования.
Проект был реализован за два месяца и отмечен благодарственным письмом руководства котлостроительного завода.
ДГТУ был выбран для реализации данных проектов благодаря наличию у специалистов передовой инженерной школ университета необходимых компетенций в области машиностроения и опыта выполнения работ по обработке металлов давлением методом горячего прессования.
Игорь Голота, управление информационной политики
isdstu@mail.ru
