Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Снижение — металлоемкость
Снижение металлоемкости и упрощение кинематической схемы установки достигается за счет отсутствия системы уравновешивания. [1]
Снижение металлоемкости аппарата позволяет обойтись без сооружения массивных опорных фундаментов под оборудование. Снижение металлоемкости аппарата позволяет также упростить монтаж и перевозку оборудования. [2]
Снижение металлоемкости конструкций — одна из наиболее злободневных проблем машиностроения, которая решается в основном на уровне конструкторских разработок. Так называемая малая рационализация — использование отходов резины позволяет частично решить проблему экономии металла и снижения трудоемкости работ. Один из таких вариантов — изготовление заглушек из обрезков шлангов. Чтобы предохранить штуцера от загрязнения при хранении, транспортировке и др., приходится изготовлять сотни и тысячи заглушек. Заглушка выполняет вспомогательные функции. [3]
Снижение металлоемкости оборудования , т.к. отпадает необходимость строительства высоконапорных водоводов между кустами скважин. Водозаборная скважина через распределительное устройство обвязывается с нагнетательными скважинами. [4]
Снижение металлоемкости сварных конструкций при одновременном повышении их эксплуатационной надежности является одной из важных народнохозяйственных задач. Все больше возрастает потребность в сталях, сочетающих высокую прочность с достаточной пластичностью, вязкостью, хладостойкостью и удовлетворительной свариваемостью. [5]
Снижению металлоемкости скважин способствует применение промежуточных колонн-хвостовиков, использование секционного спуска, безмуфтовых и сварных соединений обсадных труб. [6]
Для снижения металлоемкости в последние годы стали использовать схему ( рис. 12.5), в которой несколько подающих стояков объединяются перемычкой с одним циркуляционным стояком. Такое решение схемы горячего водоснабжения чаще всего используется для общественных зданий, где не предусматривается установка полотенцесушителей. Схема отличается низкими эксплуатационными показателями, так как верхняя перемычка выполняется из труб того же диаметра, что и подающие стояки; сопротивление ее превышает сопротивление магистралей, поэтому вода движется только в стояках, близких к циркуляционному. [7]
Кроме снижения металлоемкости при изготовлении воздуховодов и их монтаже возможно снижение стоимости работ и за счет исключения или рационального уменьшения затрат труда, учтенных в сметной стоимости 1 мг воздуховодов. [8]
Для снижения металлоемкости , а вместе с тем и трудоемких работ, ведутся исследования по замене стальных гуммированных крышек электролизеров резиновыми, а также титановыми. Внедряется автоматическое регулирование технологического процесса с применением новых анализаторов качества выпускаемой продукции, поддерживающих заданные параметры. [9]
Для снижения металлоемкости конструкций применяют титановые сплавы повышенной прочности и коррозионной стойкости по отношению к техническому титану. В ряде случаев применение титановых сплавов позволяет получить более чистый продукт или усовершенствовать технологический процесс, что дает существенный экономический эффект. [10]
Для снижения металлоемкости обсадных колонн профиль наклонно-направленной скважины должен иметь минимальную интенсивность искривления. [12]
Для снижения металлоемкости корпусов сосудов используют биметаллические листы, у которых внутренняя поверхность, обращенная к среде, плакирована аустенитной нержавеющей сталью, а основной несущий механические нагрузки стальной лист изготовлен из углеродистой или низколегированной перлитной стали. Биметаллический лист может быть изготовлен путем прокатки пакетов из разнородных заготовок на прокатных станах. Толщина защитного коррозионноустойчивого слоя зависит от толщины листа S; так, при 5 4 — 5 мм плакирующий защитный слой должен иметь толщину от 1 до 1 5 мм, а при 5404 — 60 мм — от 4 до 6 мм. [13]
Примером снижения металлоемкости IB результате проведенного сравнительного анализа могут служить различные конструкции редукторов, передающих одну и ту же мощность — 12 7 л. с. при одном и том же передаточном числе i 31 и числе оборотов п 1450 в минуту. [14]
Резервы снижения металлоемкости машин и механизмов весьма значительны, т.к. продукция машиностроения России продолжает оставаться на 20 — 30 % ( в ср. [15]
Источник
Способы снижения металлоемкости конструкций
За три месяца реализации программы «Гектар в Арктике» принято около 4 тыс. заявлений, а 500 участков уже предоставлены в пользование. О первых итогах старта программы рассказали в едином институте развития – Корпорации развития Дальнего Востока и Арктики, подведомственной Минвостокразвития России. «Жители Арктики подтвердили свой интерес к приоритетному праву на «гектар»: всего за три мес.
Общая сумма средств, выданных по программе льготного жилищного кредитования на Дальнем Востоке, превысила 100 млрд рублей. По данным Корпорации развития Дальнего Востока и Арктики – единого института развития, подведомственного Минвостокразвития России, на сегодняшний день в ДФО выдано 28,1 тысяч кредитов по программе «Дальневосточная ипотека» на общую сумму 109,2 млрд рублей. С момента с.
Победителем конкурса на разработку архитектурной концепции Национального космического центра стало бюро UNK project. Центральным звеном проекта станет треугольный небоскреб высотой 214,5 м со штаб-квартирой госкорпорации «Роскосмос». В нем же разместится Центр управления полетами. К башне будет примыкать длинный корпус с исследовательскими лабораториями и офисами. Сквозь все здание пройдет центра.
Минстрой России, ДОМ.РФ и НИУ Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) разработали специальный базовый курс «Технологии информационного моделирования» (ТИМ) для обучения государственных служащих высшей группы должностей. Курс стартует 1 ноября 2021 г. «Задачи по цифровой трансформации отрасли прежде всего связаны с повышением качества жилищных условий. Но с переходом от тр.
Заканчиваются работы по строительству здания уникального экоцентра в рамках проекта «Парк Яуза», сообщил заместитель мэра Москвы по вопросам жилищно-коммунального хозяйства и благоустройства Пётр Бирюков. «Современный инновационный экоцентр появится в пойме реки Чермянки, он станет частью создаваемого «Парка Яуза». Строительство ведется на ранее заброшенной территории, которую местные жители по.
Замглавы Минстроя России Юрий Гордеев принял участие в обсуждении параметров финансового обеспечения государственной программы «Обеспечение доступным и комфортным жильем и коммунальными услугами граждан Российской Федерации», состоявшегося в рамках работы Комитета Государственной Думы РФ по бюджету и налогам. Бюджетные ассигнования, предусмотренные на реализацию Госпрограммы в соответствии с пр.
Источник
Способы снижения металлоемкости конструкций
При изготовлении металлоконструкций важным этапом является выбор материала. Правильно подобранный материал должен обеспечивать работоспособность, выносливость и надежность конструкции. Исходя из выбранного материала, конструктор рассчитывает и назначает применяемый профиль и соответствующие его размеры. Все это определяет металлоемкость конструкции и, следовательно, ее стоимость.
Наиболее простым критерием при оценке стоимости является расход металла. При сравнении нескольких вариантов конструкций, выполненных из одинаковой стали, более легкая конструкция будет более экономичной. Применение материалов с различными прочностными показателями неоднозначно сказывается на её себестоимости. Снижение расходов в связи с уменьшением массы изделия может нивелироваться за счёт большей стоимости применяемого материала за килограмм. При этом нужно учитывать, что есть рабочая масса агрегата, и её снижение меньше критической не позволит выполнять своё служебное предназначение.
Изменение не только материала, но и профиля конструкции может сыграть большую роль при расчете эффективности и экономичности металлоконструкции. В этом случае важным является выбор поперечного сечения элемента, узловых сопряжений конструкций и дополнительных деталей.
При изготовлении металлоконструкций применяются следующие универсальные профили: прямоугольные и квадратные трубы, а также трубы круглого сечения. Применение таких материалов охватывает области изготовления каркасных зданий и сооружений, автобусо- и автомобилестроение, изготовление сельхозтехники.
Оптимизация конструкции с целью снижения расходов на материалы всегда являлась важным этапом в процессе постановки изделия на производство.
Используя более прочную сталь в элементах конструкций, можно добиться существенной экономии материала по массе. Но поскольку стоимость легированных материалов выше при их меньшей общей массе, то оптимизационным критерием является общая себестоимость конструкции.
Создание инструмента для экономически обоснованного выбора материала новых и оптимизации уже существующих конструкций.
Материал и методы исследования
При создании новых объектов конструктор может варьировать как применяемый материал, так и размеры, и форму профиля. В случае уже разработанных конструкций, размеры деталей не подлежат изменению, поскольку это приведёт к необходимости полной проработки конструкции, с преобразованием как её габаритов, так и вариантов соединения деталей. В таких случаях оптимизацию металлоёмкости возможно производить только изменяя толщину стенки профиля (рисунок 1).
Тогда для сохранения работоспособности конструкции необходимо соблюдать условие равной прочности, что возможно при замене применяемого материала.
При этом естественным условием выбора окончательного варианта является общая стоимость конструкции. Поскольку в современных условиях цена материала может изменяться от поставки к поставке, то конструктору приходится решать задачу оптимизации несколько раз. Результат таких расчётов – разрешение на применение материала.
В этом случае можно предложить следующую последовательность выбора материала [3]:
1) На основании известного допускаемого напряжения материала и сечения применяемого профиля определяем предельные нагрузки, воспринимаемые им.
2) Задавшись рассчитанными значениями нагрузок, определяем требуемое сечение профиля для нового (не используемого в конструкции) материала.
3) Производим сравнительный анализ металлоёмкости и сравнение себестоимости конструкции.
Определение предельных нагрузок
Для сечений, имеющих две оси симметрии и точки, одновременно наиболее удалённые от обеих главных осей (рисунок 2), опасной для профиля из пластичного материала является та из угловых точек, в которой знаки напряжений, соответствующих всем трём силовым факторам (продольная сила (Nz), поперечная сила (Qy или Qx), изгибающий момент (Мy или Мx) совпадают.
Рассматриваем совместное действие изгиба и растяжения, то есть Qy = 0 и Qx = 0, т.к. поперечная сила при расчётах на прочность не учитывается [4].
σmax = 
+ 
+ 
≤ [σ], (1)
где А – площадь поперечного сечения;
Wx и Wy – осевые моменты сопротивления;
[σ] – допускаемое напряжение.
Поскольку выражения для геометрических характеристик приводятся в справочниках [4] для среднего диаметра профиля, то для удобства представим их через геометрические размеры, приводимые в обозначении профиля.
Рассмотрим упрощённое поперечное сечения прямоугольной трубы в виде полого тонкостенного прямоугольника. Тогда площадь поперечного сечения определим как:
А = 2b · s + 2a · s – 4s2, (2)
а осевые моменты сопротивления соответственно:
Wx = 
; (3)
Wy = 
. (4)
Рассмотрим поперечное сечение круглой трубы в виде тонкостенного кольца. Тогда площадь поперечного сечения определим как:
а осевые моменты сопротивления соответственно:
Wx = Wy = 
. (6)
Поскольку действующие нагрузки Nz, Мy и Мx, их направление и значения могут изменяться, производим расчёт при различном их сочетании и на основании полученных результатов получаем математическую модель, позволяющую определять значения нагрузок в процентах от их максимального значения (максимальное значение считаем при условии чистого изгиба или только растяжения) с ограничением, что их суммарное значение будет создавать напряжение, равное допускаемому.
Получаемая математическая модель может быть представлена графически (рисунки 3, 4). Данная поверхность является границей допускаемых значений сил и моментов.
Характер области предельных значений для прямоугольной трубы и круглой одинаковый.
Рисунок 3 Область предельных нагрузок, воспринимаемых профилем
Труба 
Рисунок 4 Область предельных нагрузок, воспринимаемых профилем
Труба 
Определение требуемого сечения профиля
Задавшись новым материалом, его механическими характеристиками, и зная предельные нагрузки, воспринимаемые исходным материалом, по выражениям (1) – (6) определяем размеры назначаемого профиля.
Из этого получим различные сочетания габаритов профиля и его толщины. Из данного множества отбираются только сочетания, соответствующие стандартным значениям. При этом естественно происходит округление в сторону увеличения запаса прочности. Окончательный вариант выбирает конструктор по критерию минимальной массы в сочетании с удобством эксплуатации и изготовления.
При оптимизации уже разработанных конструкций, где высота и ширина профиля заданы в случае использования труб прямоугольного сечения или диаметр – в случае круглого сечения (рисунок 1), определяем только толщину стенки профиля. Принимаем максимальный размер толщины стенки, округляя рассчитанное значение до ближайшего большего из ряда стандартных данных для соответствующего профиля [2].
Сравнительный анализ металлоёмкости и сравнение себестоимости конструкции
Последовательное выполнение указанных расчётов даёт информацию о геометрических размерах профиля в сочетании с применяемым материалом.
Окончательный вариант принимают при сравнении общей стоимости металлоконструкции из различных материалов.
Следует отметить, что при анализе ценовой политики производителей не наблюдается прямой зависимости стоимости от массы.
Результаты исследования и их обсуждение
Применение компьютерных технологий значительно расширяет возможности вычислительного эксперимента, что, в частности, дает возможность из множества вариантов технологии выбрать наиболее подходящую или прогнозировать результат [1, 5].
Реализация представленной последовательности выбора материала в виде калькулятора существенно облегчает работу конструктора.
Работа с калькулятором предполагает внесение размеров сечения применяемых профилей и марок сравниваемых материалов. Выходными параметрами являются толщина профиля нового материала при оптимизации уже разработанных конструкций и набор форм различных профилей с указанием их геометрических размеров при разработке новой конструкции.
Принятие решения осуществляется после ведения стоимости единицы длины анализированных профилей.
В таблице 1 приведён пример использования предлагаемого калькулятора. Задача решалась по оптимизации металлоёмкости плуга отвального.
Конструктор, назначая размеры профиля, для облегчения процесса приобретения материалов должен придерживаться стандартных значений. И в обоснованных случаях может пойти на уменьшение требуемых размеров, что естественно приведёт к снижению прочности конструкции. Из таблицы 1 видно, что для всех применяемых профилей, кроме профиля с сечением 80×60, замена стали 10 на сталь 09Г2С позволяет при соответствующем уменьшении толщины применяемого профиля, выбираемого из ряда стандартных значений, обеспечить снижение стоимости. Для профиля сечением 80×60 это возможно только при ещё большем уменьшении толщины стенки, приводящее к потере прочности на 2,1 %. Итоговое снижение массы плуга отвального составило 16,3 %, что позволило уменьшить его общую стоимость на 5 %. В случае применения профилей со значением толщин стенок, указанных во вторых рядах таблицы, массу плуга удалось снизить на 25,6 %, с соответствующим снижением себестоимости – на 9,3 %. При этом уменьшение прочности отдельных элементов конструкции достигло 8,6 %.
Таблица 1 – Результаты оптимизации элементов конструкции плуга отвального
Источник
