Рынок трубопроводной арматуры в России сегодня не назовешь спокойным. Одновременно проявляются тренды на импортозамещение и рост локализации производства, ужесточение технических и экологических стандартов, а также перераспределение спроса между секторами экономики. По данным Tebiz Group, в новых проектах доля отечественной трубопроводной арматуры превышает 60%. Спрос на такую продукцию растет. Особенно в нефтегазовом комплексе и энергетике, где темпы ее обновления увеличились на 15-18%. Наиболее эффективная стратегия для производителей в период трансформации рынка – внедрение передовых технологических решений.
Петербургское Научно-производственное предприятие «ОРИОН» столкнулось при производстве трубопроводной арматуры (устройства управления потоками жидкости, газа или пара, например, запорная арматура с вентилем для перекрытия потока) с проблемой обеспечения требуемого качества внутренней поверхности. Конструктивной особенностью данного изделия является сварной шов, соединяющий между собой составные части из углеродистой и нержавеющей стали, которая обладает высокой пластичностью и низкой теплопроводностью. Вследствие разнородности конструкции усложняется процесс растачивания. Возникают значительные вибрации, ухудшающие показатели шероховатости. При этом нужное качество внутренней поверхности требуется получить за один проход.
Оправки (приспособление, которое фиксирует режущий инструмент для обработки внутренних поверхностей) шведского бренда Sandvik Coromant среднего ценового сегмента, которые использовались ООО «НПП «ОРИОН» не позволяли добиться нужного качества поверхности. Эффективное импортозамещающее решение было найдено учеными кафедры машиностроения Санкт-Петербургского горного университета императрицы Екатерины II. Разработана конструкция оправки, снижающей вибрацию оправки до приемлемых величин. Её себестоимость составляет около 1 тысячи евро.
Аналоги существуют только за рубежом – у немецкого производителя Mapal и у того же Sandvik Coromant, но это уже продукция не среднего сегмента, а премиальная, и стоит она не менее 5 000 евро.
В Горном университете в научно-экспериментальном подразделении изготовлен опытный образец антивибрационной расточной оправки, запатентована полезная модель, разработка успешно испытана на ООО «НПП «ОРИОН».
«Предлагаемая антивибрационная оправка для растачивания внутренних поверхностей из разнородных материалов имеет полый корпус с резцовой головкой, отличающаяся тем, что во внутренней части располагается разжимной конус. Он жестко соединен с резьбовым стержнем, на который с упором в торец корпуса навинчена регулировочная гайка. По сути это анкер, который позволяет регулировать натяжение в оправке, формируя напряженно-деформированное состояние, которое и придает демпфирующие свойства.
Мы подобрали оптимальное натяжение, при котором антивибрационные свойства оправки позволяют добиться нужных параметров качества внутренней поверхности изделия», – рассказал один из авторов разработки доцент кафедры машиностроения Александр Ефимов.
Следующим шагом в научных разработках Санкт-Петербургского Горного университета по снижению вибрации при механической обработке стало эффективное конструктивное решение для наружных поверхностей сложнопрофильной формы из труднообрабатываемых материалов. Предлагается устанавливать во внутренней части державки токарного резца (основная его часть, обеспечивающая крепление режущих пластин) штифты из высокодемпфирующих материалов, в частности серого чугуна.
Оба изобретения будут полезны подразделениям механической обработки на машиностроительных предприятиях, поскольку они снижают зависимость от импортных поставок и сокращают себестоимость продукции.