Изготовление крупногабаритных пружин из титанового сплава ВТ16 для спасательных глубоководных аппаратов (СГА)

ООО "Фирма "Спринг-Центр"
ООО "Титакон"
"ЦКБ "Лузурит"

Обеспечение надёжности работы спасательных глубоководных аппаратов представляет главную задачу проектировщиков и судостроителей.

При спуске на воду и подъёму на корабль-носитель спасательных аппаратов определяющее значение имеет надёжная работа штокового устройства. Основными факторами надёжности штокового устройства являются:

- возможность работы в отклонённом от вертикали положении до 30°;

- обеспечение работоспособности при волнении моря до 5 баллов включительно.

Задачу стабильного удержания веретена штокового устройства в вертикальном положении и возвращения его в исходное положение при отклонении выполняет стабилизатор. До настоящего времени стабилизатор штокового устройства изготавливался в двух вариантах:

- до 1980 года стабилизатор изготавливался из монолитного куска литой резины в виде конуса. Основной недостаток такой конструкции - быстрый износ при отклонении штока;

- с 1980 года стабилизатор изготавливается из 12 резиновых стержней, что улучшило работу штокового устройства при волнении, но выход из строя хотя бы одного стержня приводит к недостаточной стабилизации штока.

Задача изготовления пружинного стабилизатора из титанового сплава была поставлена разработчиком в середине восьмидесятых годов прошлого столетия. У пружинного стабилизатора из титанового сплава полностью отсутствуют недостатки резиновых прототипов. Но из-за отсутствия методик расчёта работы пружины в эксплуатационном режиме, технологии изготовления крупногабаритных пружин и предприятия изготовителя, не представлялось возможным изготовить пружины из титанового сплава для штокового устройства СГА.

В 2006 г. при модернизации глубоководного аппарата проекта 1855 по техническому заданию «ЦКБ «Лазурит», фирмы «Спринг- Центр» и «Титакон» разработали технологию изготовления крупногабаритных пружин из титанового сплава ВТ 16 и в начале 2007 г. осуществили поставку опытно-штатной партии пружин для штокового устройства.

Решены технологические задачи:

изготовление механически калиброванного прутка диаметром 30-0,5 мм и длиной 7000 мм;

обеспечение равномерности прогрева заготовки по всей длине в интервале температур 780±10°С, благодаря специальному нагревательному устройству;

обеспечение постоянного натяга заготовки при горячей навивке;

проектирование и изготовление оснастки для навивки, торцовки и термообработки пружин.

Технологический процесс:

нагрев заготовки;

горячая навивка;

торцовка;

термическая обработка.

 

Механические свойства материала пружин:

№ п/п

σв, МПа

σ0,2, МПа

δ,%

ψ, %

1

973,0

902,0

12,2

52,5

2

926,0

850,4

13,2

49,5

3

927,0

887,0

12,1

38,4

4

950,0

876,0

13,5

49,5

 

Микроструктура металла пружины Альфированный слой 12-16 мкм

Содержание водорода 0,007%

 

Габаритные размеры пружин:

Диаметр прутка d=30±0,2 мм;

Длина пружины l0=530,0 мм;

Наружный диаметр D1=420±3 мм;

Число рабочих витков n=3,0;

Полное число витков n1=5,0;

Максимальные касательные напряжения кручения 370МПа.

 
Учредитель "Ассоциации производителей пружин"
Яндекс.Метрика Google+