Studie av lokal stabilitet av tynnveggede trapesprofiler under langsgående-tverrgående bøyning Evgeniy Gennadievich Kholkin. Blank for reduksjon av rør med strekk Teknologi og utstyr for rørproduksjon

UDC 621.774.3

STUDIE AV DYNAMIKKEN I ENDRINGER I RØR VEGGTYKKELSE UNDER REDUKSJON

K.Yu. Yakovleva, B.V. Barichko, V.N. Kuznetsov

Resultatene av en eksperimentell studie av dynamikken til endringer i rørveggtykkelsen under valsing og trekking i monolittiske og valsedyser presenteres. Det er vist at med en økning i deformasjonsgraden, observeres en mer intens økning i tykkelsen på rørveggen i prosessene med rulling og inntrekking av rulledyser, noe som gjør bruken lovende.

Stikkord: kalddeformerte rør, tykkveggede rør, rørtegning, rørveggtykkelse, kvalitet på rørets indre overflate.

Eksisterende teknologi Produksjonen av kalddeformerte tykkveggede rør med liten diameter fra korrosjonsbestandige stål involverer bruk av kaldvalseprosesser i kaldvalseverk og påfølgende arborless trekking i monolittiske dyser. Det er kjent at produksjon av rør med liten diameter ved kaldvalsing er forbundet med en rekke vanskeligheter på grunn av en reduksjon i stivheten til "stang-dor"-systemet. Derfor, for å produsere slike rør, brukes en tegneprosess, hovedsakelig uten dor. Arten av endringen i rørveggtykkelsen under dorløs trekking bestemmes av forholdet mellom veggtykkelsen S og ytre diameter D, og ​​den absolutte verdien av endringen overstiger ikke 0,05-0,08 mm. I dette tilfellet observeres veggtykkelse ved S/D-forholdet< 0,165-0,20 в зависимости от наружного диаметра заготовки . Для данных соотношений размеров S/D коэффициент вытяжки д при волочении труб из коррозионно-стойкой стали не превышает значения 1,30 , что предопределяет многоцикличность известной технологии и требует привлечения новых способов деформации.

Hensikten med arbeidet er en komparativ eksperimentell studie av dynamikken til endringer i rørveggtykkelsen i prosessene med reduksjon ved valsing, inntrekking av monolittiske og rulledyser.

Kalddeformede rør ble brukt som emner: dimensjoner 12,0x2,0 mm (S/D = 0,176), 10,0x2,10 mm (S/D = 0,216) laget av stål 08Х14МФ; mål 8,0x1,0 mm (S/D = 0,127) laget av stål 08Х18Н10Т. Alle rør var i glødet tilstand.

Inntrekking av monolittiske dyser ble utført på et kjedetrekkverk med en kraft på 30 kN. For rulletegning ble det brukt en dyse med forskjøvede par valse VR-2/2.180. Inntrekking av en valseform ble utført ved bruk av et system med oval-sirkelmåler. Reduksjonen av rør ved rulling ble utført i henhold til "oval-oval" kalibreringsskjemaet i et stativ med to ruller med ruller med en diameter på 110 mm.

På hvert trinn av deformasjonen ble det tatt prøver (5 stykker for hvert forskningsalternativ) for å måle ytre diameter, veggtykkelse og indre overflateruhet. De geometriske dimensjonene og overflateruheten til rørene ble målt ved hjelp av en TTTTs-TT elektronisk skyvelære. elektronisk punktmikrometer, profilometer Surftest SJ-201. Alle instrumenter og enheter har bestått den nødvendige metrologiske verifiseringen.

Parametrene for kalddeformasjon av rør er gitt i tabellen.

I fig. 1 viser grafer over avhengigheten av størrelsen på den relative økningen i veggtykkelse av graden av deformasjon e.

Analyse av grafene i fig. 1 viser at under rulling og inntrekking av en rulledyse, sammenlignet med trekkeprosessen i en monolittisk dyse, observeres en mer intens endring i tykkelsen av rørveggen. Dette skyldes ifølge forfatterne forskjellen i spenningstilstanden til metallet: under valsing og rulletrekking har strekkspenningene i deformasjonssonen lavere verdier. Plasseringen av veggtykkelsesendringskurven under valsetrekking under veggtykkelsesendringskurven under valsing skyldes noe høyere strekkspenninger under valsetrekking på grunn av aksial påføring av deformasjonskraften.

Ytterpunktet for funksjonen til endringen i veggtykkelse fra graden av deformasjon eller relativ kompresjon langs den ytre diameteren observert under valsing tilsvarer verdien S/D = 0,30. I analogi med varmreduksjon ved valsing, hvor det observeres en reduksjon i veggtykkelse ved S/D > 0,35, kan det antas at kaldreduksjon ved valsing er karakterisert ved en reduksjon i veggtykkelse ved et forhold på S/D > 0,30.

Siden en av faktorene som bestemmer arten av endringen i veggtykkelse er forholdet mellom strekk- og radielle spenninger, som igjen avhenger av parametrene

Passasjenummer Rørdimensjoner, mm S,/D, Si/Sc Di/Do є

Reduksjon ved rulling (rør laget av stålkvalitet 08Х14МФ)

O 9.98 2.157 O.216 1.O 1.O 1.O O

1 9,52 2,2ЗО О,2З4 1,ОЗ4 О,954 1 ,ОЗ 8 О,О4

2 8.1O 2.35O O.29O 1.O89 O.812 1.249 O.2O

Z 7.O1 2.Z24 O.ZZ2 1.O77 O.7O2 1.549 O.Z5

Reduksjon ved rulling (rør laget av stålkvalitet 08Х18Н10Т)

О 8,О6 1,О2О О,127 1,О 1,О 1,О O

1 7.OZ 1.1ZO O.161 1.1O8 O.872 1.O77 O.O7

2 6,17 1,225 0,199 1,201 O.766 1.185 O.16

Z 5.21 1.Z1O O.251 1.284 O.646 1.4O6 O.29

Reduksjon ved å trekke inn en rulledyse (rør laget av stålkvalitet 08Х14МФ)

О 12,ОО 2,11 О,176 1,О 1,О 1,О O

1 1O.98 2.2O O.2OO 1.O4Z O.915 1.O8O O.O7

2 1O.O8 2.27 O.225 1.076 O.84O 1.178 O.15

Z 9.O1 2,ZO O.2O1 1.O9O O.751 1.Z52 O.26

Reduksjon ved å trekke inn en monolittisk dyse (rør laget av stålkvalitet 08Х14МФ)

О 12,ОО 2,11О О,176 1,О 1,О 1,О O

1 1О.97 2.1З5 0.195 1.О12 О.914 1.1О6 О.1О

2 9,98 2,157 O.216 1.O22 O.8Z2 1.118 O.19

Z 8,97 2,16O O.241 1.O24 O.748 1.147 O.ZO

Di, Si - henholdsvis ytre diameter og veggtykkelse på røret inn midtgang.

Ris. 1. Avhengighet av den relative økningen i rørveggtykkelse på graden av deformasjon

ra S/D, så er det viktig å studere påvirkningen av S/D-forholdet på posisjonen til ytterpunktet av funksjonen til å endre rørveggtykkelsen under reduksjonsprosessen. I følge arbeidet, ved lavere S/D-forhold, observeres maksimalverdien av rørveggtykkelsen ved store deformasjoner. Denne faktaen ble studert ved å bruke eksemplet på reduksjonsprosessen ved å rulle rør med dimensjoner 8,0x1,0 mm (S/D = 0,127) av stål 08Х18Н10Т sammenlignet med data om rullende rør med dimensjoner 10,0x2,10 mm (S/D = 0,216) av stål 08Х14МФ. Måleresultatene er vist i fig. 2.

Den kritiske deformasjonsgraden ved hvilken maksimal veggtykkelse ble observert ved rulling av rør med forholdet

S/D = 0,216, utgjorde 0,23. Når du ruller rør laget av stål 08Х18Н10Т, ble den ekstreme økningen i veggtykkelse ikke nådd, siden rørstørrelsesforholdet S/D, selv ved maksimal deformasjonsgrad, ikke oversteg 0,3. En viktig omstendighet er at dynamikken til økningen i veggtykkelse ved reduksjon av rør ved rulling er omvendt avhengig av S/D størrelsesforholdet til det originale røret, som demonstrert av grafene vist i fig. 2, a.

Analyse av kurvene i fig. 2, b viser også at endringen i S/D-forholdet under valseprosessen for rør laget av stålkvalitet 08Х18Н10Т og rør laget av stålkvalitet 08Х14МФ har tilsvarende kvalitativ karakter.

S0/A)=O.127 (08Х18Н10Т)

S0/00=0,216 (08Х14МФ)

Deformasjonsgrad, b

VA=0;216 (08Х14МФ)

(So/Da=0A21 08X18H10T) _

Deformasjonsgrad, є

Ris. 2. Endring i veggtykkelse (a) og S/D-forhold (b) avhengig av graden av deformasjon ved rulling av rør med forskjellige initiale S/D-forhold

Ris. 3. Avhengighet av den relative verdien av ruheten til den indre overflaten av rør på graden av deformasjon

Under reduksjonsprosessen ved bruk av ulike metoder ble ruheten til den indre overflaten av rørene også vurdert ved det aritmetiske gjennomsnittlige avviket til høyden på mikroruhetene Ra. I fig. Figur 3 viser grafer over avhengigheten av den relative verdien av parameteren Ra på graden av deformasjon ved reduksjon av rør ved å rulle og trekke inn monolittiske dyser Rar, Ra0 - henholdsvis ruhetsparametrene

vatisiteten til den indre overflaten av rørene i i-passasjen og på det originale røret).

Analyse av kurvene i fig. 3 viser at i begge tilfeller (rulling, tegning) fører en økning i graden av deformasjon under reduksjon til en økning i parameteren Ra, det vil si at det forverrer kvaliteten på den indre overflaten av rørene. Dynamikk for endring (økning) i ruhetsparameteren med økende grad av deformasjon ved re-

kanalisering av rør ved å rulle i to-ruller overskrider betydelig (omtrent to ganger) den samme indikatoren i prosessen med å trekke inn monolittiske dyser.

Det bør også bemerkes at dynamikken til endringer i ruhetsparameteren til den indre overflaten er i samsvar med beskrivelsen ovenfor av dynamikken til endringer i veggtykkelse for reduksjonsmetodene som vurderes.

Basert på forskningsresultatene kan følgende konklusjoner trekkes:

1. Dynamikken til endringer i rørveggtykkelse for de betraktede metodene for kaldreduksjon er av samme type - intens fortykkelse med en økning i graden av deformasjon, en påfølgende nedgang i økningen i veggtykkelse med oppnåelse av et visst maksimum verdi ved et visst rørstørrelsesforhold S/D og en påfølgende reduksjon i økningen i veggtykkelse.

2. Dynamikken ved endringer i rørveggtykkelse er omvendt relatert til størrelsesforholdet til det opprinnelige røret S/D.

3. Den største dynamikken for økning i veggtykkelse observeres i prosessene med rulling og trekking i rulledyser.

4. En økning i graden av deformasjon under reduksjon ved rulling og trekking i monolittiske dyser fører til en forringelse av tilstanden til rørenes indre overflate, mens økningen i ruhetsparameteren Ra under rulling skjer mer intensivt enn under trekking. Med tanke på konklusjonene som er gjort og arten av endringen i veggtykkelse under deformasjon, kan det hevdes at for rørtrekking i rullematriser endringen

Nedgangen i Ra-parameteren vil være mindre intens enn for rulling, og mer intens sammenlignet med monolittisk tegning.

Informasjonen som er innhentet om lovene i kaldreduksjonsprosessen vil være nyttig ved utforming av ruter for produksjon av kalddeformerte rør fra korrosjonsbestandig stål. Samtidig er bruken av trekkeprosessen i valsedyser lovende for å øke tykkelsen på rørveggen og redusere antall passeringer.

Litteratur

1. Bisk, M.B. Kald deformasjon stålrør. På 2 timer Del 1: Forberedelse for deformasjon og tegning / M.B. Bisk, I.A. Grekhov, V.B. Slavin. -Sverdlovsk: Midt-Ural. bok forlag, 1976. - 232 s.

2. Savin, G.A. Rørtegning / G.A. Savin. -M: Metallurgi, 1993. - 336 s.

3. Shveikin, V.V. Teknologi for kaldvalsing og rørreduksjon: lærebok. godtgjørelse / V.V. Shveikin. - Sverdlovsk: Forlag UPI im. CM. Kirov, 1983. - 100 s.

4. Teknologi og utstyr for rørproduksjon / V.Ya. Osadchiy, A.S. Vavilin, V.G. Zimovets et al.; redigert av V.Ya. Osadchy. - M.: Intermet Engineering, 2007. - 560 s.

5. Barichko, B.V. Grunnleggende om teknologiske prosesser innen maskinteknikk: forelesningsnotater / B.V. Barichko, F.S. Dubinsky, V.I. Krainov. - Chelyabinsk: SUSU Publishing House, 2008. - 131 s.

6. Potapov, I.N. Teori om rørproduksjon: lærebok. for universiteter / I.N. Potapov, A.P. Kolikov, V.M. Druyan. - M.: Metallurgi, 1991. - 424 s.

Yakovleva Ksenia Yurievna, juniorforsker, JSC Russian Research Institute of Pipe Industry (Chelyabinsk); [e-postbeskyttet].

Barichko Boris Vladimirovich, nestleder for avdelingen for sømløse rør, JSC Russian Research Institute of Pipe Industry (Chelyabinsk); [e-postbeskyttet].

Kuznetsov Vladimir Nikolaevich, leder for kalddeformasjonslaboratoriet til det sentrale plantelaboratoriet, Sinarsky Pipe Plant OJSC (Kamensk-Uralsky); [e-postbeskyttet].

Bulletin fra South Ural State University

Serien "Metallurgy" ___________2014, vol. 14, nr. 1, s. 101-105

STUDIE AV DYNAMISKE ENDRINGER AV RØRVEGGTYKKELSEN I REDUKSJONSPROSESSEN

K.Yu. Yakovleva, Det russiske forskningsinstituttet for rør- og rørindustrien (RosNITI), Chelyabinsk, Russland, [e-postbeskyttet],

B.V. Barichko, det russiske forskningsinstituttet for rør- og rørindustrien (RosNITI), Chelyabinsk, Russland, [e-postbeskyttet],

V.N. Kuznetsov, JSC "Sinarsky Pipe Plant", Kamensk-Uralsky, Russland, [e-postbeskyttet]

Resultatene av den eksperimentelle studien av dynamiske endringer for rørveggtykkelse under valsing, tegning både i ett-stykke og valsedyser er beskrevet. Resultatene viser at med økende deformasjon observeres den raskere veksten av rørveggens tykkelse ved rulling og trekking med rulledysene. Konklusjonen kan trekkes at bruken av rulledyser er den mest lovende.

Nøkkelord: kaldformede rør, tykkveggede rør, rørtegning, rørveggtykkelse, kvaliteten på rørets indre overflate.

1. Bisk M.B., Grekhov I.A., Slavin V.B. Kholodnaya deformatsiya stal"nykh trub. Podgotovka k deformatsii i volochenie. Sverdlovsk, Middle Ural Book Publ., 1976, vol. 1. 232 s.

2. Savin G.A. Volochenie trub. Moskva, Metallurgiya Publ., 1993. 336 s.

3. Shveykin V.V. Tekhnologiya kholodnoy prokatki i redutsirovaniya trub. Sverdlovsk, Ural Polytechn. Inst. Publ., 1983. 100 s.

4. Osadchiy V.Ya., Vavilin A.S., Zimovets V.G. et al. Tekhnologiya og obrukovani trubnogo proizvodstva. Osadchiy V.Ya. (Red.). Moscow, Intermet Engineering Publ., 2007. 560 s.

5. Barichko B.V., Dubinskiy F.S., Kraynov V.I. Osnovy tekhnologicheskikh protsessov OMD. Chelyabinsk, Sør-Ural St. Univ. Publ., 2008. 131 s.

6. Potapov I.N., Kolikov A.P., Druyan V.M. Teoriya trubnogo proizvodstva. Moskva, Metallurgiya Publ., 1991. 424 s.

INTRODUKSJON

1 STAND PÅ SPØRSMÅLET OM TEORI OG TEKNOLOGI FOR PROFILERING AV MULTI-HEDAL RØR VED MINDELIG TEGNING (LITTERÆR GJENNOMGANG).

1.1 Sortiment profilrør med flate kanter og deres bruk i teknologi.

1.2 Hovedmetodene for produksjon av profilrør med flate kanter.

1.4 Tegneformet verktøy.

1.5 Tegning av mangefasetterte spiral-vridde rør.

1.6 Konklusjoner. Formål og mål med forskningen.

2 UTVIKLING AV EN MATEMATISK MODELL FOR PROFILERING AV RØR VED TEGNING.

2.1 Grunnleggende og forutsetninger.

2.2 Beskrivelse av geometrien til deformasjonssonen.

2.3 Beskrivelse av kraftparametrene til profileringsprosessen.

2.4 Vurdering av fyllbarhet av dyshjørner og stramming av profilkanter.

2.5 Beskrivelse av algoritmen for beregning av profileringsparametere.

2.6 Datamaskinanalyse av kraftforholdene for profilering av firkantrør ved bruk av dorløs tegning.

2.7 Konklusjoner.

3 BEREGNING AV VERKTØY FOR STYRKE FOR TEGNING AV PROFIL RØR.

3.1 Redegjørelse av problemet.

3.2 Bestemmelse av matrisens spenningstilstand.

3.3 Konstruksjon av kartfunksjoner.

3.3.1 Firkantet hull.

3.3.2 Rektangulært hull.

3.3.3 Plano-ovalt hull.

3.4 Et eksempel på beregning av spenningstilstanden til en dyse med firkantet hull.

3.5 Et eksempel på beregning av spenningstilstanden til en terning med rundt hull.

3.6 Analyse av oppnådde resultater.

3.7 Konklusjoner.

4 EKSPERIMENTELLE STUDIER OM PROFILERING AV KVADRATTE OG REKTANGULÆRE RØR VED TEGNING.

4.1 Eksperimentell prosedyre.

4.2 Profilering av firkantrør ved å trekke inn én overgang til én dyse.

4.3 Profilering av firkantrør ved inntrekking av én overgang med motstrekk.

4.4 Tre-faktor lineær matematisk modell for profilering av firkantrør.

4.5 Bestemmelse av fyllbarhet av dysehjørner og stramming av kanter.

4.6 Forbedring av kalibreringen av dysekanaler for rektangulære rør.

4.7 Konklusjoner.

5 TEGNING AV PROFILSKRUREDE RØR.

5.1 Valg av teknologiske parametere for torsjonstegning.

5.2 Bestemmelse av dreiemoment.

5.3 Bestemmelse av trekkkraft.

5.4 Eksperimentelle studier.

5.5 Konklusjoner.

Anbefalt liste over avhandlinger

• Tegning av tynnveggede rør med roterende verktøy 2009, kandidat for tekniske vitenskaper Pastushenko, Tatyana Sergeevna

• Forbedring av teknologien for dorløs trekking av tynnveggede rør til en blokk med matriser med garantert veggtykkelse 2005, kandidat for tekniske vitenskaper Kargin, Boris Vladimirovich

• Forbedring av prosesser og maskiner for produksjon av kaldprofilerte rør basert på deformasjonssonemodellering 2009, doktor i tekniske vitenskaper Parshin, Sergey Vladimirovich

• Modellering av prosessen med å profilere polyedriske rør for å forbedre den og velge mølleparametere 2005, kandidat for tekniske vitenskaper Semenova, Natalya Vladimirovna

• Tegning av rør laget av anisotropt herdende materiale 1998, kandidat for tekniske vitenskaper Chernyaev, Alexey Vladimirovich

Introduksjon av avhandlingen (del av abstraktet) om emnet "Forbedre prosessen med å profilere flerfasetterte rør ved hjelp av dorløs tegning"

Lignende avhandlinger hovedfag i trykkbehandlingsteknologier og -maskiner, 03/05/05 kode VAK

• Forbedring av teknologi og utstyr for produksjon av kapillærrør i rustfritt stål 1984, kandidat for tekniske vitenskaper Trubitsin, Alexander Filippovich

• Forbedre teknologien for å tegne sammenstilling av komposittrør med komplekse tverrsnitt med et gitt nivå av gjenværende spenninger 2002, kandidat for tekniske vitenskaper Fedorov, Mikhail Vasilievich

• Forbedring av teknologien og designen av dyser for produksjon av sekskantede profiler basert på modellering i "workpiece-tool"-systemet 2012, kandidat for tekniske vitenskaper Malakanov, Sergey Alexandrovich

• Studie av modeller av spennings-tøyningstilstanden til metall under rørtrekking og utvikling av en metodikk for å bestemme kraftparametrene for å trekke på en selvjusterende dor 2007, kandidat for tekniske vitenskaper Malevich, Nikolai Alexandrovich

• Forbedring av utstyr, verktøy og teknologiske midler for å tegne høykvalitets rettsømsrør 2002, kandidat for tekniske vitenskaper Manokhina, Natalia Grigorievna

Konklusjon på avhandlingen om emnet "Teknologier og maskiner for trykkbehandling", Shokova, Ekaterina Viktorovna

Liste over referanser for avhandlingsforskning Kandidat for tekniske vitenskaper Shokova, Ekaterina Viktorovna, 2008

Vær oppmerksom på at de vitenskapelige tekstene som er presentert ovenfor kun er publisert for informasjonsformål og ble innhentet gjennom original avhandlings tekstgjenkjenning (OCR). Derfor kan de inneholde feil knyttet til ufullkomne gjenkjennelsesalgoritmer. Det er ingen slike feil i PDF-filene til avhandlinger og sammendrag som vi leverer.

hvor p er nummeret på den gjeldende iterasjonen; vt er den totale hastigheten på metall som glir langs overflaten av verktøyet; vn er normal hastighet for metallbevegelse; wn er normal hastighet på verktøyet; st - friksjonsspenning;
- Strømningsspenning som funksjon av parametrene til det deformerte metallet på et gitt punkt; - Middels spenning; - Tøyningshastighetsintensitet; x0 - hastighet av deformasjon av all-round kompresjon; Kt - strafffaktor for hastigheten på metall som glir langs verktøyet (spesifisert av iterasjonsmetoden) Kn - strafffaktor for metallinntrengning i verktøyet; m er den betingede viskositeten til metallet, spesifisert ved bruk av metoden for hydrodynamiske tilnærminger; - Spenning eller støttestress under rulling; Fn er tverrsnittsarealet til enden av røret som spenning eller støtte påføres.
Beregning av deformasjon fartsgrense inkluderer fordelingen av deformasjonstilstanden etter diameter på tvers av stativene, den nødvendige verdien av plastisk spenningskoeffisient i henhold til tilstanden Ztot, beregningen av strekkingskoeffisientene, rullediametre og rotasjonshastigheten til hoveddrivmotorene, tar hensyn til funksjonene i designet.
For de første stativene til møllen, inkludert det første stativet som ruller, og for de siste, plassert etter det siste stativet som ruller, er plastspenningskoeffisienten i dem Zav.i mindre enn den nødvendige Ztot. På grunn av denne fordelingen av plastiske strekkkoeffisienter over alle møllestander er den beregnede veggtykkelsen ved utgangen større enn nødvendig langs reduksjonsruten. For å kompensere for den utilstrekkelige trekkkapasiteten til rullene til stativene plassert i det første og etter de siste stativene som rulles, er det nødvendig å bruke en iterativ beregning for å finne en slik verdi av Ztot at den beregnede og spesifiserte veggtykkelsen ved utgangen fra staten er de samme. Jo større verdien av den nødvendige totale plastiske spenningskoeffisienten for tilstanden Ztotal, desto større er feilen i dens bestemmelse uten iterativ beregning.
Etter at iterative beregninger har beregnet koeffisientene for fremre og bakre plastspenning, tykkelsen på rørveggen ved innløpet og utløpet av deformasjonscellene langs stativene til reduksjonsmøllen, bestemmer vi til slutt plasseringen av første og siste stativ som er rullet.
Selvfølgelig bestemmes rullediameteren gjennom den sentrale vinkelen qk.p. mellom den vertikale symmetriaksen til rullesporet og en linje trukket fra midten av rullen, som sammenfaller med rulleaksen til et punkt på overflaten av sporet der den nøytrale linjen til deformasjonssonen er plassert på overflaten, konvensjonelt plassert parallelt med rulleaksen. Verdien av vinkelen qk.p., først og fremst avhenger av verdien av den bakre koeffisienten Zrear. og Zper foran. spenning, samt koeffisient
hetter.
Bestemmelse av valset diameter ved vinkelen qk.p. vanligvis utført for et kaliber, har formen av en sirkel med et senter i rulleaksen og en diameter lik gjennomsnittsdiameteren til kaliberet Dav.
De største feilene ved å bestemme verdien av rullediameteren uten å ta hensyn til de faktiske geometriske dimensjonene til kaliberet vil være for tilfellet når rulleforholdene bestemmer dens posisjon enten ved bunnen eller ved flensen av kaliberet. Jo mer den faktiske formen på kaliberet avviker fra sirkelen som er akseptert i beregningene, jo mer signifikant vil denne feilen være.
Maksimalt mulig område for endring i den faktiske verdien av diameteren, rullen av kaliberet representerer innsnittet av rullestrømmen. Hvordan stor kvantitet ruller danner et kaliber, jo større vil den relative feilen være ved å bestemme rullediameteren uten å ta hensyn til de faktiske geometriske dimensjonene til kaliberet.
Med økende delvis kompresjon av rørdiameteren i kaliberet, øker forskjellen i form fra rund. Så, med en økning i kompresjonen av rørdiameteren fra 1 til 10%, øker den relative feilen ved å bestemme verdien av den valsede diameteren uten å ta hensyn til de faktiske geometriske dimensjonene til kaliberet fra 0,7 til 6,3% for en to- rull, 7,1% for en tre-rull og 7,4% for for chotirhovalkovy "rullende" stativ når, i henhold til kinematiske forhold for rulling, er diameteren plassert langs bunnen av kaliberet.
Samtidig økning i samme

3.2 Beregning av rullebord

Grunnleggende prinsipp for konstruksjon teknologisk prosess i moderne installasjoner er å produsere rør med en konstant diameter på en kontinuerlig mølle, som tillater bruk av et arbeidsstykke og en hylse med også konstant diameter. Anskaffelse av rør med nødvendig diameter sikres ved reduksjon. Dette operasjonssystemet letter og forenkler oppsett av møller, reduserer antall verktøy og, viktigst av alt, tillater å opprettholde høy produktivitet av hele enheten selv når du ruller rør med minimum (etter reduksjon) diameter.

Vi beregner rulletabellen mot rullende fremdrift i henhold til metoden beskrevet i. Den ytre diameteren til røret etter reduksjon bestemmes av dimensjonene til det siste paret ruller.

D p 3 =(1.010..1.015) * D o =1,01 * 33,7=34 mm

hvor D p er diameteren på det ferdige røret etter reduksjonsmøllen.

Veggtykkelsen etter kontinuerlige og reduksjonsfreser bør være lik veggtykkelsen på det ferdige røret, dvs. Sn=Sp=So=3,2 mm.

Siden et rør med samme diameter kommer ut etter en kontinuerlig fres, tar vi D n = 94 mm. I kontinuerlige møller sikrer valsekalibrering at i de siste valseparene er den indre diameteren til røret 1-2 mm større enn dordiameteren, slik at dordiameteren blir lik:

N =dn-(1..2)=Dn-2Sn-2=94-2*3.2-2=85.6 mm.

Vi tar diameteren på dorene til å være 85 mm.

Hylsens indre diameter skal sikre fri innføring av doren og tas 5-10 mm større enn diameteren til doren

dg = n +(5..10)=85+10=95 mm.

Vi tar foringsveggen:

Sg =Sn+(11..14)=3,2+11,8=15 mm.

Den ytre diameteren til foringene bestemmes basert på størrelsen på den indre diameteren og veggtykkelsen:

Dg =d g +2S g =95+2*15=125 mm.

Diameteren på arbeidsstykket som brukes er D z = 120 mm.

Diameteren til piercingmølledoren velges under hensyntagen til mengden valsing, dvs. løfte den indre diameteren til foringen, fra 3 % til 7 % av den indre diameteren:

P =(0,92...0,97)d g =0,93*95=88 mm.

Tegningskoeffisientene for piercing-, kontinuerlige og reduksjonsfreser bestemmes av formlene:

,

Den generelle forlengelsesfaktoren er:

Rullebordet for rør med dimensjonene 48,3 × 4,0 mm og 60,3 × 5,0 mm ble beregnet på tilsvarende måte.

Det rullende bordet er presentert i tabell. 3.1.

Tabell 3.1 - TPA-80 rullebord

3.3 Beregning av kalibrering av reduksjonsmøllevalser

Rullkalibrering er viktig integrert del beregning av mølledriftsmodus. Det bestemmer i stor grad kvaliteten på rørene, verktøyets levetid, lastfordelingen i arbeidsstativene og drivverket.

Beregning av rullekalibrering inkluderer:

fordeling av partielle deformasjoner i møllestander og beregning av gjennomsnittlige diametre av målere;

bestemmelse av rullekaliberstørrelser.

3.3.1 Fordeling av partielle deformasjoner

I henhold til arten av endringer i spesielle deformasjoner, kan reduksjonsmøllens bevoksninger deles inn i tre grupper: toppstanden ved begynnelsen av møllen, hvor reduksjonen øker intensivt ettersom valsingen skrider frem; en målegruppe (ved enden av møllen), der deformasjonene er redusert til en minimumsverdi, og en gruppe stativer mellom dem (midten), hvor de delvise deformasjonene er maksimale eller nær dem.

Når du ruller rør under strekk, blir verdiene av delvise deformasjoner tatt basert på tilstanden for stabilitet av rørprofilen til en verdi av plastisk spenning som sikrer produksjon av et rør av en gitt størrelse.

Koeffisienten for total plastisk spenning kan bestemmes av formelen:

,

Hvor
- aksiale og tangentielle deformasjoner tatt i logaritmisk form; T-verdi bestemt for en tre-rulls måler ved hjelp av formelen

hvor (S/D) cp er det gjennomsnittlige forholdet mellom veggtykkelse og diameter under perioden med rørdeformasjon i møllen; k-koeffisient som tar hensyn til endringen i tykkelsesgraden til røret.

,

,

hvor m er verdien av den totale deformasjonen av røret langs dets diameter.

.

Verdien av den kritiske partielle reduksjonen ved en slik koeffisient for plastisk spenning, ifølge , kan nå 6% i det andre stativet, 7,5% i det tredje stativet og 10% i det fjerde stativet. I første stand anbefales det å ta innen 2,5–3 %. Men for å sikre et stabilt grep reduseres vanligvis kompresjonen.

I forbearbeidings- og etterbehandlingsstandene til fabrikken reduseres også reduksjonen, men for å redusere belastningen på rullene og øke nøyaktigheten til de ferdige rørene. I det siste stativet av kalibreringsgruppen er kompresjonen tatt lik null, den nest siste er opptil 0,2 fra kompresjonen i den siste standen av midtgruppen.

I mellomgruppe bevoksninger praktiserer jevn og ujevn fordeling av partielle deformasjoner. Med en jevn fordeling av kompresjon i alle bestandene i denne gruppen, antas de å være konstante. Den ujevne fordelingen av partielle deformasjoner kan ha flere alternativer og kan karakteriseres av følgende mønstre:

kompresjon i midtgruppen reduseres proporsjonalt fra de første standene til den siste fallende modusen;

i de første få standene i mellomgruppen reduseres delvise deformasjoner, og resten holdes konstant;

kompresjon i mellomgruppen økes først og deretter reduseres;

i de første få standene i den midterste gruppen forblir partielle deformasjoner konstante, og i resten reduseres de.

Med avtagende tøyningsforhold i den midtre gruppen av stativer, reduseres forskjeller i rullekraften og belastningen på drivverket, forårsaket av en økning i motstanden mot deformasjon av metallet når rulling skjer, på grunn av en reduksjon i temperaturen og en økning i deformasjonshastigheten. Det antas at å redusere reduksjonen ved enden av møllen også forbedrer kvaliteten på den ytre overflaten av rørene og reduserer den tverrgående tykkelsesforskjellen.

Ved beregning av rullekalibreringen antar vi en jevn fordeling av kompresjon.

Verdiene av spesielle deformasjoner for møllestandene er vist i fig. 3.1.

Kompresjonsfordeling

Basert på de aksepterte verdiene for partielle deformasjoner, kan gjennomsnittsdiametrene til kalibrene beregnes ved å bruke produksjonsformelen rør, og direkte ... feil) under produksjon skumbetong. På produksjon skumbetong brukes av ulike... arbeidere direkte relatert til produksjon skumbetong, spesielle klær, ...

DIPLOMAOPPGAVE OM EMNET:

Rørproduksjon

1. SORTIMENT OG KRAV TIL REGULERINGSDOKUMENTASJON FOR RØR

1.1 Rørområde

OJSC "KresTrubZavod" er en av de største produsentene av rørprodukter i vårt land. Produktene selges med suksess både innenlands og utenlands. Produktene som produseres ved anlegget oppfyller kravene til innenlandske og utenlandske standarder. Internasjonale kvalitetssertifikater ble utstedt av slike organisasjoner som: American Petroleum Institute (API), det tyske sertifiseringssenteret TUV - Reiland.

Workshop T-3 er et av bedriftens hovedverksteder; produktene samsvarer med standardene presentert i tabellen. 1.1.

Tabell 1.1 - Standarder for produserte rør

Verkstedet produserer rør av karbon, legert og høylegert stål med en diameter på D=28-89mm og en veggtykkelse på S=2,5-13mm.

Verkstedet har hovedsakelig spesialisert seg på produksjon av pumpe- og kompressorrør, universalrør og rør beregnet for etterfølgende kaldbehandling.

De mekaniske egenskapene til produserte rør må samsvare med de som er angitt i tabellen. 1.2.

1.2 Krav om forskriftsdokumentasjon

Produksjonen av rør i T-3-verkstedet til KreTrubZavod utføres i samsvar med forskjellige regulatoriske dokumenter som GOST, API, DIN, NFA, ASTM og andre. La oss vurdere kravene i DIN 1629.

1.2.1 Sortiment

Denne standarden gjelder sømløs runde rør fra ulegert stål. Kjemisk oppbygning stål som brukes til produksjon av rør er gitt i tabell 1.3.

Tabell 1.2 - Mekaniske egenskaper til rør

Tabell 1.3 - Kjemisk sammensetning av stål

Rør produsert i henhold til denne standarden brukes hovedsakelig i ulike apparater for produksjon av tanker og legging av rørledninger, samt i generell maskinteknikk og instrumentproduksjon.

Rørenes dimensjoner og maksimale avvik er gitt i Tabell 1.4., Tabell 1.5., Tabell 1.6.

Lengden på røret bestemmes av avstanden mellom endene. Typer rørlengder er gitt i tabell 1.4.

Tabell 1.4 - Typer lengder og tillatte lengdeavvik

Tabell 1.5 - Tillatte diameteravvik

Tabell 1.6 - Tillatte avvik i veggtykkelse

Rørene skal være så runde som mulig. Avviket fra rundhet må ligge innenfor tillatte avvik for ytre diameter.

Rørene skal være rett til øyet, ved behov kan det stilles spesielle krav til retthet.

Rør skal kuttes vinkelrett på røraksen og skal ikke ha grader.

Verdiene for lineære masser (vekter) er gitt i standarden DIN 2448. Følgende avvik fra disse verdiene er tillatt:

for et separat rør + 12%–8%,

for leveranser som veier minst 10t +10%–5%.

Standardbetegnelsen for rør som tilsvarer DIN 1629 indikerer:

Navn (rør);

Hovednummeret til DIN dimensjonsstandarden (DIN 2448);

Hoveddimensjoner på røret (ytre diameter x veggtykkelse);

Hovednummer tekniske spesifikasjoner rekvisita (DIN 1629);

Forkortet navn på stålkvaliteten.

Eksempel symbol rør i henhold til DIN 1629 med en ytre diameter på 33,7 mm og en veggtykkelse på 3,2 mm laget av stål St 37.0:

Rør DIN 2448–33,7×3,2

DIN 1629–St 37,0.

1.2.2 Tekniske krav

Rør skal være produsert i henhold til kravene i standarden og i henhold til teknologiske forskrifter godkjent på foreskrevet måte.

De ytre og indre overflatene til rør og koblinger skal være fri for hetter, hulrom, matthet, delaminering, sprekker og sand.

Det er tillatt å kutte ned og rydde opp de angitte defektene, forutsatt at deres dybde ikke overstiger maksimalt minusavvik for veggtykkelsen. Sveising, fuging eller tetting av defekte områder er ikke tillatt.

På steder hvor veggtykkelsen kan måles direkte, kan dybden av defekte områder overstige den angitte verdien, forutsatt at minimum veggtykkelse opprettholdes, definert som differansen mellom nominell rørveggtykkelse og maksimalt minus avvik for denne.

Individuelle mindre hakk, bulker, riper, et tynt lag av kalkstein og andre defekter forårsaket av produksjonsmetoden er tillatt, dersom de ikke tar veggtykkelsen utover minusavvik.

Mekaniske egenskaper (flytegrense, strekkfasthet, bruddforlengelse) må samsvare med verdiene gitt i tabell 1.7.

Tabell 1.7 - Mekaniske egenskaper

1.2.3 Akseptregler

Rør presenteres for aksept i partier.

Partiet skal bestå av rør med samme nominelle diameter, samme veggtykkelse og styrkegruppe, samme type og én design og være ledsaget av et enkelt dokument som bekrefter at kvaliteten oppfyller kravene i standarden og inneholde:

Navn på produsenten;

Nominell rørdiameter og veggtykkelse i millimeter, rørlengde i meter;

Rørtype;

Styrkegruppe, varmetall, massefraksjon av svovel og fosfor for alle varmer som inngår i batchen;

Rørnummer (fra - til for hver varme);

Testresultater;

Standard betegnelse.

Bekreftelse utseende, størrelsen på defekter og geometriske dimensjoner og parametere må utsettes for hvert rør i partiet.

Massefraksjonen av svovel og fosfor må kontrolleres fra hver varme. For rør laget av metall fra en annen bedrift, må massefraksjonen av svovel og fosfor være sertifisert av et dokument om kvaliteten til metallprodusenten.

For å sjekke metallets mekaniske egenskaper velges ett rør av hver størrelse fra hver varme.

For å sjekke utflating tas ett rør fra hver varme.

Hvert rør må utsettes for en lekkasjetest med internt hydraulisk trykk.

Dersom det oppnås utilfredsstillende testresultater for minst én av indikatorene, utføres gjentatte tester på en dobbeltprøve fra samme batch. Resultatene av gjentatte tester gjelder for hele partiet.

1.2.4 Testmetoder

Inspeksjon av ytre og indre overflater av rør og koblinger utføres visuelt.

Dybden av defekter bør kontrolleres ved arkivering eller annen metode på ett til tre steder.

Kontroll av geometriske dimensjoner og parametere til rør og koblinger bør utføres ved bruk av universelle måleinstrumenter eller spesielle instrumenter som gir nødvendig målenøyaktighet, iht. teknisk dokumentasjon, godkjent på foreskrevet måte.

Krumningen ved rørets endepartier bestemmes basert på størrelsen på nedbøyningspilen, og beregnes som kvotienten for å dele nedbøyningspilen i millimeter med avstanden fra stedet - mål til nærmeste ende av røret i meter .

Rørvekttesting bør utføres kl spesielle midler for veiing med nøyaktighet som oppfyller kravene i denne standarden.

Strekkprøven skal utføres i henhold til DIN 50 140 på korte langsgående prøver.

For å kontrollere metallets mekaniske egenskaper kuttes en prøve fra hvert valgt rør. Prøver må kuttes langs hver ende av røret ved å bruke en metode som ikke endrer strukturen og de mekaniske egenskapene til metallet. Det er tillatt å rette ut endene av prøven for å gripe med klemmene til testmaskinen.

Varigheten av den hydrauliske trykktesten må være minst 10 s. Under testing skal det ikke oppdages lekkasjer i rørveggen.

1.2.5 Merking, pakking, transport og lagring

Rørmerking bør utføres i følgende omfang:

Hvert rør i en avstand på 0,4-0,6 m fra dens ende må være tydelig merket ved støt eller rifling:

Rørnummer;

Varemerke for produsenten;

Måned og år for utgivelse.

Markeringsområdet må være omrisset eller uthevet med slitesterk, lys maling.

Høyden på markeringene skal være 5-8 mm.

Når du bruker den mekaniske metoden for merking av rør, er det tillatt å ordne det i en rad. Det er lov å merke varmenummeret på hvert rør.

Ved siden av merkingen ved slag eller rifling skal hvert rør merkes med slitesterk lys maling:

Nominell rørdiameter i millimeter;

Veggtykkelse i millimeter;

Type utførelse;

Navn eller varemerke til produsenten.

Høyden på markeringene skal være 20-50 mm.

All merking skal påføres langs generatrisen til røret. Det er tillatt å påføre markeringer vinkelrett på generatrisen ved bruk av riflingsmetoden.

Ved lasting skal én vogn inneholde rør fra kun ett parti. Rør transporteres i poser tett bundet på minst to steder. Vekten på pakken bør ikke overstige 5 tonn, og på forespørsel fra forbrukeren - 3 tonn Det er tillatt å sende pakker med rør fra forskjellige partier i en bil, forutsatt at de er adskilt.

2. TEKNOLOGI OG UTSTYR FOR RØRPRODUKSJON

2.1 Beskrivelse av hovedutstyret til T-3 verkstedet

2.1.1 Beskrivelse og korte tekniske egenskaper for en ildstedsovn (WHF)

Vandringsovnen til T-3-verkstedet er designet for oppvarming av runde emner med en diameter på 90...120 mm, en lengde på 3...10 m fra karbon, lavlegerte og rustfrie stålkvaliteter før hulltaking på en TPA-80.

Ovnen er plassert i verksted T-3 i andre etasje i fag A og B.

Ovndesignet ble utført av Gipromez fra byen Sverdlovsk i 1984. Igangkjøring ble utført i 1986.

Ovnen er en stiv metallstruktur, foret fra innsiden med ildfaste og varmeisolerende materialer. Innvendige dimensjoner av ovnen: lengde - 28,87 m, bredde - 10,556 m, høyde - 924 og 1330 mm, driftskarakteristikkene til ovnen er presentert i tabell 2.1. Under ovnen er laget i form av faste og bevegelige bjelker, ved hjelp av hvilke arbeidsstykkene transporteres gjennom ovnen. Bjelkene er foret med varmeisolerende og brannbestandige materialer og innrammet med et spesielt sett med varmebestandige støpegods. Den øvre delen av bjelkene er laget av mullitt-korundmasse MK-90. Ovnstaket er laget opphengt i formede ildfaste materialer og isolert varmeisolasjonsmateriale. For å betjene ovnen og gjennomføre den teknologiske prosessen, er veggene utstyrt med arbeidsvinduer, et lastevindu og et lossevindu av metall. Alle vinduer er utstyrt med skodder. Ovnen varmes opp med naturgass, brent med brennere av typen GR (lavtrykksstrålingsbrenner) installert på taket. Ovnen er delt inn i 5 termiske soner med 12 brennere hver. Forbrenningsluften tilføres av to VM-18A-4 vifter, hvorav den ene fungerer som backup. Røykgasser fjernes gjennom en røykoppsamler plassert på taket i begynnelsen av ovnen. Videre, gjennom et system av metallforede røykrør og griser ved bruk av to VGDN-19 røykavtrekk, slippes røykgasser ut i atmosfæren. En sløyfe to-pass rørformet 6-seksjons sløyfe rekuperator (CP-250) er installert på skorsteinen for å varme opp forbrenningsluften som tilføres. For mer fullstendig utnyttelse av varme fra avgasser er røykfjerningssystemet utstyrt med en ettkammerovn for oppvarmingsdorer (SPO).

Det oppvarmede arbeidsstykket frigjøres fra ovnen ved hjelp av en intern vannkjølt rulletransportør, hvis ruller har en varmebestandig feste.

Ovnen er utstyrt med et industrielt fjernsynssystem. Høyttalerkommunikasjon er gitt mellom kontrollpanelene og instrumentpanelet.

Ovnen er utstyrt med systemer for automatisk regulering av termiske forhold, automatisk sikkerhet, enheter for overvåking av driftsparametere og signalisering av parameteravvik fra normen. Følgende parametere er underlagt automatisk regulering:

Ovnstemperatur i hver sone;

Gass-luft-forhold etter sone;

Gasstrykk foran ovnen;

Trykk i arbeidsrommet til ovnen.

I tillegg til automatiske moduser, leveres en ekstern modus. System automatisk kontroll inkluderer:

Ovnstemperatur etter sone;

Temperatur på tvers av ovnens bredde i hver sone;

Temperaturen på gasser som forlater ovnen;

Lufttemperatur etter recuperator etter sone;

Røykgasstemperatur foran rekuperatoren;

Røyktemperatur foran røykavtrekket;

Naturgassforbruk for ovnen;

Luftforbruk per ovn;

Støvsug i grisen foran røykavtrekket;

Gasstrykk i felles manifold;

Gass- og lufttrykk i sonemanifolder;

Ovnstrykk.

Ovnen er utstyrt med naturgassavstenging lys- og lydalarm når gass- og lufttrykk faller i sonesamlere.

Tabell 2.1 - Driftsparametre for ovnen

Nødlydalarmen utløses også når:

Økning i temperatur i 4. og 5. sone (t cp = 1400°C);

Stigende temperatur røykgasser foran recuperatoren (t med p = 850°C);

Øke temperaturen på røykgassene foran røykavtrekket (t cp =400°C);

Fall i kjølevannstrykket (p av = 0,5 atm).

2.1.2 Korte tekniske karakteristikker for varmskjæringslinjen

Den varme skjærelinjen for arbeidsstykker er designet for å sette en oppvarmet stang inn i saksen, kutte arbeidsstykket til de nødvendige lengdene og fjerne det kuttede arbeidsstykket fra saksen.

Korte tekniske egenskaper for den varme skjærelinjen er presentert i tabell 2.2.

Utstyret til den varme skjærelinjen inkluderer selve saksen (SKMZ-design) for å kutte arbeidsstykket, en bevegelig stopper, et transportrullebord og en beskyttelsesskjerm for å beskytte utstyret mot termisk stråling fra PShP-tømmevinduet. Saksene er designet for avfallsfri skjæring av metall, men hvis det, som et resultat av en nødsituasjon, dannes gjenværende trim, installeres en renne og en boks i gropen nær saksen for å samle den. I alle fall må driften av en varm skjærelinje for arbeidsstykker organiseres på en slik måte at det forhindres dannelse av trim.

Tabell 2.2 - Korte tekniske karakteristikker for varmskjæringslinjen

Etter å ha varmet opp stangen og dispensert den, passerer den gjennom en termostat (for å redusere temperaturfallet langs arbeidsstykket), når det bevegelige stoppet og kuttes i arbeidsstykker med ønsket lengde. Etter å ha gjort kuttet, heves den bevegelige stopperen ved hjelp av en pneumatisk sylinder, og arbeidsstykket transporteres langs rullebanen. Etter at den har passert stoppet, senkes den til arbeidsposisjon og skjæresyklusen gjentas. For å fjerne avleiringer fra under rullebordrullene og varmskjæresaksene, er det utstyrt med et avkalkingssystem, og en sjakt og en mottaksboks for å fjerne avskjær. Etter å ha forlatt rullebordet til den varme skjærelinjen, går arbeidsstykket inn i mottaksvalsebordet til piercingmøllen.

2.1.3 Design og tekniske egenskaper ved hoved- og hjelpeutstyr seksjon for piercingmølle

Piercingsmaskinen er designet for å stikke et solid arbeidsstykke inn i en hul hylse. TPA-80 er utstyrt med en 2-vals piercingmølle med tønneformede eller koppformede ruller og skjær. Tekniske spesifikasjoner piercing mill er presentert i tabell 2.3.

Foran piercingsmøllen er det en vannkjølt rullebane designet for å motta arbeidsstykket fra den varme skjærelinjen og transportere det til sentreringsmaskinen. Rullebordet består av 14 vannkjølte ruller med individuelt driv.

Tabell 2.3 - Tekniske egenskaper ved piercingmøllen

Sentreringsmaskinen er designet for å slå ut en senterfordypning med en diameter på 20...30 mm og en dybde på 15...20 mm på enden av et oppvarmet arbeidsstykke og er en pneumatisk sylinder der en hammer med en spiss lysbilder.

Etter sentrering går det oppvarmede arbeidsstykket inn i risten for påfølgende overføring til rennen på det fremre bordet til piercingmøllen.

Frontbordet til piercingmøllen er designet for å motta et oppvarmet arbeidsstykke som ruller nedover gitteret, justerer aksen til arbeidsstykket med piercingaksen og holder det under piercing.

På utgangssiden av møllen er det installert rullesentrere på dorstangen, som støtter og sentrerer stangen, både før gjennomboring og under gjennomboringsprosessen, når den er utsatt for høye aksiale krefter og dens langsgående bøyning er mulig.

Bak sentrerne er det en stasjonær skyvejusteringsmekanisme med åpningshode; den tjener til å absorbere aksiale krefter som virker på stangen med doren, justere posisjonen til doren i deformasjonssonen og føre hylsen utenfor gjennomboringsmøllen.

2.1.4 Design og tekniske egenskaper for hoved- og hjelpeutstyret til den kontinuerlige mølleseksjonen

Den kontinuerlige fresen er designet for valsing av grove rør med en diameter på 92 mm og en veggtykkelse på 3...8 mm. Valsing utføres på en lang flytende dor på 19,5 m. Korte tekniske karakteristikker for den kontinuerlige møllen er gitt i tabell 2.4, i tabell 2.5. Girforholdene til girkassene er gitt.

Ved valsing fungerer den kontinuerlige møllen som følger: foringen transporteres av et valsebord bak piercingmøllen med en hastighet på 3 m/s til en bevegelig stopp, og etter stopp, ved hjelp av en kjedetransportør, overføres den til en rist i foran den kontinuerlige møllen og rullet tilbake på dispenserarmene.

Tabell 2.4 - Korte tekniske egenskaper for en kontinuerlig mølle

Hvis det er defekter på hylsen, slår operatøren på lukkeren og skyvere manuelt for å lede den inn i lommen.

Med dispenserspakene senket ruller en brukbar hylse inn i rennen, presses av klemspakene, hvoretter en dor settes inn i hylsen ved hjelp av drivruller. Når forenden av doren når forkanten av foringen, frigjøres klemmen, og foringen settes inn i en kontinuerlig fres ved hjelp av skyvevalser. I dette tilfellet er rotasjonshastigheten til doren og hylsetrekkvalsene innstilt på en slik måte at når hylsen fanges opp av det første stativet til den kontinuerlige møllen, er frontenden av doren forlenget med 2,5... 3 m.

Etter valsing på en kontinuerlig mølle, tilføres grovrøret med dor til doruttrekkeren, en kort teknisk beskrivelse er presentert i tabell 2.6. Deretter transporteres røret med en rullebane til området der den bakre enden er trimmet og nærmer seg det stasjonære stoppet ved området der den bakre enden av røret trimmes, er de tekniske egenskapene til utstyret i POZK-området gitt i Tabell 2.7. Etter å ha nådd stoppet, kastes røret av en skruestøter på gitteret foran utjevningsrullebordet. Deretter ruller røret langs risten inn på utjevningsrullebordet, nærmer seg stoppet som bestemmer lengden på kuttet, og overføres individuelt av stableren fra utjevningsrullebordet til risten foran utløpsvalsebordet, mens det under bevegelsen er den bakre enden av røret trimmet.

Den kuttede enden av røret overføres av en transportør for å fjerne skrapene til en beholder for skrapmetall plassert utenfor verkstedet.

Tabell 2.5 - Girforhold for kontinuerlige møllegirkasser og motoreffekt

Tabell 2.6 - Korte tekniske egenskaper for doruttrekkeren

Tabell 2.7 - Korte tekniske karakteristikker av seksjonen for kutting av bakenden av røret

2.1.5 Driftsprinsipp for hoved- og hjelpeutstyret til reduksjonsmøllen og kjøleseksjonen

Utstyret i denne seksjonen er designet for å transportere det grove røret gjennom en induksjonsvarmeinstallasjon, rulle på en reduksjonsmølle, kjøle og videre transportere det til kaldskjæringsseksjonen.

Oppvarming av grove rør foran reduksjonsmøllen utføres i en varmeenhet INZ - 9000/2.4, bestående av 6 varmeblokker (12 induktorer) plassert rett foran reduksjonsmøllen. Rørene går inn i induksjonsenheten etter hverandre i en kontinuerlig strøm. Hvis det ikke er tilførsel av rør fra den kontinuerlige møllen (når valsingen stoppes), er det tillatt å tilføre de avsatt "kalde" rørene individuelt inn i induksjonsinstallasjonen. Lengden på rørene som er installert i installasjonen bør ikke overstige 17,5 m.

Typen reduksjonsmølle er 24-stativ, 3-vals med to støttevalser og individuell stativdrift.

Etter valsing på en reduksjonsmølle går røret enten inn i sprøyten og kjølebordet, eller direkte til kjølebordet til møllen, avhengig av kravene til det ferdige rørets mekaniske egenskaper.

Utformingen og de tekniske egenskapene til sprøyten, samt kjøleparametrene til rørene i den, er en forretningshemmelighet til JSC KreTrubZavod og presenteres ikke i dette arbeidet.

I tabell 2.8. De tekniske egenskapene til varmeanlegget er presentert i tabell 2.9 – en kortfattet teknisk karakteristika for reduksjonsmøllen.

Tabell 2.8 - Korte tekniske egenskaper for varmeinstallasjonen INZ-9000/2.4

2.1.6 Utstyr for å kutte rør i lengder

For å kutte rør i målte lengder i T-3-verkstedet, brukes en Wagner batch-skjæresag modell WVC 1600R, hvis tekniske egenskaper er gitt i tabell. 2.10. Sager av KV6R-modellen brukes også - tekniske egenskaper i tabell 2.11.

Tabell 2.9 - Korte tekniske karakteristikker av reduksjonsmøllen

Tabell 2.10 - Tekniske egenskaper for WVC 1600R-sagen

2.1.7 Rørrettingsutstyr

Rørene, kuttet til bestemte lengder i henhold til bestillingen, sendes til retting. Retting utføres på utjevningsmaskiner RVV320x8, designet for å rette opp rør og stenger laget av karbon og lavlegert stål i kald tilstand med en initial krumning på opptil 10 mm per 1 lineær meter. De tekniske egenskapene til nivelleringsmaskinen RVV 320x8 er gitt i tabell. 3.12.

Tabell 2.11 - Tekniske egenskaper for sagmodellen KV6R

Tabell 2.12 - Tekniske egenskaper for nivelleringsmaskinen RVV 320x8

2.2 Eksisterende teknologi for rørproduksjon på TPA-80 JSC "KresTrubZavod"

Arbeidsstykket i form av stenger som kommer inn i verkstedet lagres på internlageret. Før den settes i produksjon, blir den utsatt for tilfeldig inspeksjon på et spesielt stativ og om nødvendig reparasjon. På området for klargjøring av arbeidsstykket er det installert vekter for å kontrollere vekten av metallet som settes i produksjon. Billeter fra lageret mates av en elektrisk traverskran til lastenettet foran ovnen og lastes inn i varmeovnen av en ildsted i henhold til tidsplan og rullehastighet.

Overholdelse av utformingen av arbeidsstykkene utføres visuelt av metallplanteren. Arbeidsstykket lastes inn i ovnen en etter en i hver, gjennom ett eller flere trinn med styreplater av bevegelige bjelker, avhengig av rullehastigheten og skjærefrekvensen. Ved endring av stålkvalitet, varme og standardstørrelse på rør, skiller plantemaskinen stålkvalitetene og smelter som følger: med en arbeidsstykkelengde på 5600-8000 mm separeres smeltene ved å flytte de to første stengene langs bredden av ovnen; stålkvaliteter skilles ved å flytte de fire første stengene på tvers av ovnens bredde; med en arbeidsstykkelengde på 9000-9800mm utføres separasjonen av stålkvaliteter og smelter fra hverandre under planting med et intervall på 8-10 trinn, samt ved å telle antall arbeidsstykker plantet i PShP og utstedt, som kontrolleres av PShP-metallvarmeren og den varmeskjærende kutteren ved å sjekke med kontrollpaneler. TPA-80; når du endrer størrelsen (omlastning av møllen) på valsede rør, stopper metalllasting inn i ovnen "5-6 trinn" før møllen stopper; når du stopper for omlasting, "går metallet tilbake 5-6 trinn." Bevegelsen av arbeidsstykker gjennom ovnen utføres av tre bevegelige bjelker. Under pauser i bevegelsessyklusen, er de bevegelige bjelkene installert på nivå med ildstedet. Den nødvendige oppvarmingstiden sikres ved å måle trinnsyklustiden. Overtrykk i arbeidsrommet bør være fra 9,8 Pa til 29,4 Pa, luftstrømskoeffisient =1,1 - 1,2.

Ved oppvarming av emner av forskjellige stålkvaliteter i en ovn, bestemmes varigheten av oppvarmingen av metallet hvis oppholdstid i ovnen er lengst. Høykvalitets oppvarming av metallet sikres ved jevn passasje av arbeidsstykker langs hele ovnens lengde. De oppvarmede arbeidsstykkene leveres til den interne avlastingsrulletransportøren og mates til den varme skjærelinjen.

For å redusere nedkjølingen av arbeidsstykker under nedetid, er det anordnet en termostat på rullebanen for transport av oppvarmede arbeidsstykker til saksene, samt muligheten til å returnere (ved å slå på revers) det ukuttede arbeidsstykket til ovnen og holde det der under nedetid. .

Under drift kan ovnen stoppe varm. En varmovnsstans anses å være en nedstenging uten å stenge naturgasstilførselen. Under varme stopp er de bevegelige ovnsbjelkene installert på nivå med de faste. Laste- og lossevinduene lukkes. Ved å bruke drivstoff-luft-justeringen reduseres luftforbrukskoeffisienten fra 1,1-1,2 til 1,0:-1,1. Trykket i ovnen på ildstedet blir positivt. Når møllen stopper: opptil 15 minutter - temperaturen i sonene er satt til den nedre grensen, og metallet "tråkkes tilbake" med to trinn; fra 15 minutter til 30 minutter - temperaturen i sonene III, IV, V reduseres med 20-40 0 C, i sonene I, II med 30-60 0 C fra den nedre grensen; over 30 minutter - temperaturen i alle soner reduseres med 50-150 0 C sammenlignet med nedre grense, avhengig av varigheten av inaktivitet. Blankene "trer tilbake" 10 trinn. Hvis nedetiden varer fra 2 til 5 timer, er det nødvendig å tømme den fjerde og femte sonen i ovnen fra arbeidsstykker. Arbeidsstykker fra sone I og II losses i lommen. Metallet losses av metallplanteren fra PU-1. Temperaturen i sonene V og IV reduseres til 1000-1050 0 C. Ved stopp i mer enn 5 timer frigjøres hele ovnen for metall. Temperaturstigningen utføres i trinn på 20-30 0 C, med en temperaturstigningshastighet på 1,5-2,5 0 C/min. Med en økning i oppvarmingstiden til metallet på grunn av den lave rullehastigheten, reduseres temperaturen i sonene I, II, III med henholdsvis 60 0 C, 40 0 ​​​​C, 20 0 C fra den nedre grensen, og temperaturen i sonene IV, V senkes til de nedre grensene. Generelt, med stabil drift av hele enheten, er temperaturen mellom sonene fordelt som følger (tabell 2.13).

Etter oppvarming går arbeidsstykket inn i den varme arbeidsstykkets skjærelinje. Utstyret til den varme skjærelinjen inkluderer selve saksen for å kutte arbeidsstykket, en bevegelig stopper, et transportrullebord og en beskyttelsesskjerm for å beskytte utstyret mot termisk stråling fra lossevinduet til en ildstedsovn. Etter å ha varmet opp stangen og dispensert den, passerer den gjennom termostaten, når det bevegelige stoppet og kuttes i stykker med ønsket lengde. Etter å ha gjort et kutt, heves den bevegelige stopperen ved hjelp av en pneumatisk sylinder, og arbeidsstykket transporteres langs rullebanen. Etter at den har passert stoppet, senkes den til arbeidsposisjon og skjæresyklusen fortsetter.

Tabell 2.13 - Temperaturfordeling i ovnen etter soner

Det målte arbeidsstykket overføres til sentreringsmaskinen ved hjelp av et rullebord bak saksen. Det sentrerte arbeidsstykket overføres av ejektoren til et gitter foran piercingmøllen, langs hvilket det ruller til stopperen og, når utgangssiden er klar, overføres det til en renne, som er lukket med et lokk. Ved hjelp av en skyver, med stoppet hevet, skyves arbeidsstykket inn i deformasjonssonen. I deformasjonssonen er arbeidsstykket gjennomboret på en dor holdt av en stang. Stangen hviler mot glasset til skyvehodet til skyvejusteringsmekanismen, hvis åpning forhindres av låsen. Langsgående bøyning av stangen fra aksiale krefter som oppstår under rulling forhindres av lukkede sentrere, hvis akser er parallelle med stangens akse.

I arbeidsstilling bringes rullene sammen rundt stangen av en pneumatisk sylinder gjennom et system av spaker. Når frontenden av foringen nærmer seg, beveger sentreringsrullene seg sekvensielt fra hverandre. Etter å ha fullført gjennomboringen av arbeidsstykket, bringes de første rullene sammen av en pneumatisk sylinder, som flytter hylsen fra rullene slik at avskjæringsspakene kan gripe stangen, deretter brettes låsen og fronthodet tilbake, dispenserrullene bringes inn og hylsen føres med økt hastighet gjennom skyvehodet på rullebordet bak piercingsmaskinen.

Etter søm transporteres hylsen langs rullebanen til den bevegelige stopperen. Deretter flyttes hylsen av en kjedetransportør til innløpssiden av den kontinuerlige møllen. Etter transportøren ruller hylsen langs et skrågitter til en dispenser, som holder hylsen foran innløpssiden av den kontinuerlige møllen. Under føringene til det skrånende rutenettet er det en lomme for å samle defekte patroner. Foringen slippes fra det skrånende gitteret inn i mottaksrennen til en kontinuerlig mølle med klemmer. På dette tidspunktet settes en lang dor inn i hylsen ved hjelp av ett par friksjonsruller. Når den fremre ende av doren når frontenden av foringen, frigjøres foringsklemmen, to par trekkeruller bringes sammen på foringen, og foringen med doren settes inn i en kontinuerlig fres. I dette tilfellet beregnes rotasjonshastigheten til spindeltrekkvalsene og foringstrekkrullene på en slik måte at i det øyeblikk hylsen fanges opp av det første stativet til den kontinuerlige fresen, er forlengelsen av doren fra hylsen 2,5 -3,0 m. I denne forbindelse bør den lineære hastigheten til dortrekkrullene være 2,25-2,5 ganger høyere enn den lineære hastigheten til foringstrekkrullene.

Valsede rør med dor overføres vekselvis til aksen til en av doruttrekkerne. Spindelhodet går jevnt gjennom avtrekkeren og fanges opp av gripeinnsatsen og røret inn i den stødige hvileringen. Når kjeden beveger seg, forlater doren røret og går inn i en kjedetransportør, som overfører den til en dobbel rulletransportør, som transporterer dorene fra begge uttrekkerne til kjølebadet.

Etter å ha fjernet doren, går det grove røret til sagene for å trimme den bakre frynsete enden.

Etter induksjonsoppvarming føres rørene inn i en reduksjonsmølle, som har tjuefire trevalser. I en reduksjonsmølle bestemmes antall arbeidsstander avhengig av størrelsen på de valsede rørene (fra 9 til 24 stands), og stands er ekskludert fra 22 i retning av avtagende standtall. Stand 23 og 24 deltar i alle rullende programmer.

Under rulling avkjøles rullene kontinuerlig med vann. Ved flytting av rør langs kjølebordet skal det ikke være mer enn ett rør i hver seksjon. Ved valsing av varmedeformerte konverteringsrør beregnet for fremstilling av pumpe- og kompressorrør av styrkegruppe "K" fra stålkvalitet 37G2S etter reduksjonsmøllen, utføres akselerert kontrollert avkjøling av rørene i sprøyter.

Hastigheten på røret som passerer gjennom sprøyten må stabiliseres med hastigheten til reduksjonsmøllen. Operatøren kontrollerer hastighetsstabiliseringen i henhold til bruksanvisningen.

Etter reduksjon går rørene inn i et stativmontert kjølebord med gangbjelker hvor de kjøles.

Ved kjølebordet samles rørene i ettlagsposer for trimming av endene og kapping i lengder på kaldkappsager.

Ferdige rør kommer til inspeksjonsbordet til kvalitetskontrollavdelingen; etter inspeksjon buntes rørene og sendes til ferdigvarelageret.

2.3 Begrunnelse av designvedtak

Ved individuelt reduksjon av rør med strekk på PRS, oppstår det en betydelig lengdeforskjell i tykkelsen på rørendene. Årsaken til endeveggtykkelsen til rørene er ustabiliteten til aksiale spenninger i ikke-stasjonære deformasjonsmoduser ved fylling og tømming av arbeidsstandene til møllen med metall. Endeseksjonene reduseres under forhold med betydelig lavere langsgående strekkspenninger enn hoveddelen (midt) av røret. En økning i veggtykkelsen ved endeseksjonene, som overstiger de tillatte avvikene, gjør det nødvendig å trimme en betydelig del av det ferdige røret

Endetrimstandardene for reduserte rør ved TPA-80 JSC “KresTrubZavod” er gitt i tabell. 2.14.

Tabell 2.14 - Standarder for kutting av rørender ved TPA-80 JSC “KresTrubZavod”

2.4 Begrunnelse av designbeslutninger

Ved individuelt reduksjon av rør med strekk på PRS, oppstår det en betydelig lengdeforskjell i tykkelsen på rørendene. Årsaken til endeveggtykkelsen til rørene er ustabiliteten til aksiale spenninger i ikke-stasjonære deformasjonsmoduser ved fylling og tømming av arbeidsstandene til møllen med metall. Endeseksjonene reduseres under forhold med betydelig lavere langsgående strekkspenninger enn hoveddelen (midt) av røret. En økning i veggtykkelsen ved endepartiene, som overstiger de tillatte avvikene, gjør det nødvendig å trimme en betydelig del av det ferdige røret.

Endetrimstandardene for reduserte rør ved TPA-80 JSC “KresTrubZavod” er gitt i tabell. 2.15.

Tabell 2.15 - Standarder for kutting av rørender ved TPA-80 JSC “KresTrubZavod”

hvor PC er den fortykkede enden av røret; ZK er den bakre fortykkede enden av røret.

Det estimerte årlige tapet av metall i de fortykkede endene av rørene i T-3-verkstedet til KresTrubZavod OJSC er 3000 tonn. Ved å redusere lengden og vekten av kuttede fortykkede ender av rør med 25%, vil den årlige økningen i fortjeneste være omtrent 20 millioner rubler. I tillegg vil det oppnås kostnadsbesparelser på batchsagverktøy, strøm mv.

I tillegg, ved produksjon av konverteringsblokker for tegnebutikker, er det mulig å redusere den langsgående forskjellen i rørveggtykkelse; det lagrede metallet på grunn av reduksjonen i langsgående forskjell i veggtykkelse kan brukes til å øke produksjonsvolumene av varmt ytterligere -valsede og kalddeformerte rør.

3. UTVIKLING AV KONTROLLALGORITMER FOR TPA-80 REDUCERINGSMILLEN

3.1 Status for problemet

Rulleenheter for kontinuerlige rør er de mest lovende høyytelsesinstallasjonene for produksjon av varmvalsede sømløse rør i passende rekkevidde.

Enhetene inkluderer piercing, kontinuerlig dor og reduksjonsstrekkmøller. Kontinuitet i den teknologiske prosessen, automatisering av alle transportoperasjoner, stor lengde på rullede rør sikrer høy produktivitet, god kvalitet rør etter overflate og geometriske dimensjoner

De siste tiårene har den intensive utviklingen av rørproduksjon ved kontinuerlig valsing fortsatt: kontinuerlige rullende verksteder er bygget og satt i drift (i Italia, Frankrike, USA, Argentina), rekonstruert (i Japan), utstyr for nye butikker har blitt levert (i Kina), og og verkstedbyggeprosjekter ble implementert (i Frankrike, Canada, USA, Japan, Mexico).

Sammenlignet med enhetene som ble satt i drift på 60-tallet, har de nye fabrikkene betydelige forskjeller: de produserer hovedsakelig oljekvalitetsrør, og derfor bygges store seksjoner i verkstedene for etterbehandling av disse rørene, inkludert utstyr for å forstyrre endene, varmebehandling, rør skjæring, kobling produksjon, og så videre; Utvalget av rørstørrelser utvidet seg betydelig: den maksimale diameteren økte fra 168 til 340 mm, veggtykkelsen - fra 16 til 30 mm, noe som ble mulig takket være utviklingen av valseprosessen på kontinuerlige møller på en lang dor som beveger seg med kontrollert hastighet, i stedet for en flytende. Nye rørrulleenheter bruker kontinuerlig støpte emner (kvadratiske og runde), noe som har sikret en betydelig forbedring av de tekniske og økonomiske indikatorene for driften.

For å varme opp arbeidsstykker er ringovner fortsatt mye brukt (TPA 48-340, Italia), sammen med dette begynner det å bli brukt ovner med ildsted (TPA 27-127, Frankrike, TPA 33-194, Japan). I alle tilfeller sikres den høye produktiviteten til en moderne enhet ved å installere en stor ovn med én kapasitet (kapasitet opptil 250 t/t). For å varme opp rør før reduksjon (kalibrering), brukes ovner med gangbjelker.

Hovedmøllen for å produsere foringer er fortsatt et to-vals skruevalseverk, hvis design forbedres, for eksempel ved å erstatte faste linjaler med drevne styreskiver. Ved bruk av firkantede emner innledes skruvalseverket i den tekniske linjen av enten en pressvalsemølle (TPA 48-340 i Italia, TPA 33-194 i Japan) eller en mølle for kalibrering av kanter og en press for dyp justering (TPA 60-245, Frankrike).

En av hovedretningene for videreutvikling av den kontinuerlige valsemetoden er bruken av dor som beveger seg med kontrollert hastighet under valseprosessen, i stedet for flytende. Ved hjelp av en spesiell mekanisme som utvikler en holdekraft på 1600-3500 kN, settes doren til en viss hastighet (0,3-2,0 m/s), som opprettholdes enten frem til fullstendig uttak rør fra doren under valseprosessen (tilbakeholdt dor), eller til et visst punkt, hvorfra dornen beveger seg som en flytende (delvis holdt dor). Hver av disse metodene kan brukes i produksjon av rør med en viss diameter. For rør med liten diameter er hovedmetoden å rulle på en flytende dor, middels diameter (opptil 200 mm) - på en delvis holdt dor, og stor (opptil 340 mm eller mer) - på en støttet dor.

Bruken av dor på kontinuerlige freser som beveger seg med kontrollert hastighet (holdt, delvis holdt) i stedet for flytende sikrer en betydelig utvidelse av rekkevidden, en økning i lengden på rørene og en økning i nøyaktigheten. Enkelte designløsninger er av interesse; for eksempel bruken av en gjennomborende møllestang som en delvis holdt dor i en kontinuerlig mølle (TPA 27-127, Frankrike), innføring av doren utenfor maskin i hylsen (TPA 33-194, Japan).

Nye enheter er utstyrt med moderne reduksjons- og dimensjoneringsmøller, og som oftest benyttes en av disse møllene. Kjølebord er designet for å motta rør etter reduksjon uten forskjæring.

Ved å vurdere den nåværende generelle tilstanden til automatisering av rørmøller, kan følgende funksjoner bemerkes.

Transportoperasjoner knyttet til bevegelse av valsede produkter og verktøy i hele enheten automatiseres ganske fullt ved hjelp av tradisjonelle lokale (for det meste kontaktløse) automatiseringsenheter. Basert på slike enheter ble det mulig å introdusere høyytelsesenheter med kontinuerlige og diskrete kontinuerlige teknologiske prosesser.

De faktiske teknologiske prosessene og til og med individuelle operasjoner på rørfabrikker er tydeligvis ikke tilstrekkelig automatiserte, og i denne delen er deres automatiseringsnivå merkbart dårligere enn det som oppnås for eksempel innen kontinuerlige platemøller. Hvis bruken av kontrolldatamaskiner (CCM) for platemøller har blitt praktisk talt en allment anerkjent norm, er eksempler for rørfabrikker fortsatt sjeldne i Russland, selv om utviklingen og implementeringen av automatiserte prosesskontrollsystemer og automatiserte kontrollsystemer i utlandet nå har blitt norm. I mellomtiden er det i en rekke rørfabrikker i vårt land hovedsakelig eksempler på industriell implementering av individuelle undersystemer for automatisert kontroll av teknologiske prosesser ved bruk av spesialiserte enheter laget ved hjelp av halvlederlogikk og elementer av datateknologi.

Denne tilstanden skyldes hovedsakelig to forhold. På den ene siden, inntil nylig, ble kravene til kvalitet, og fremfor alt, til rørdimensjonal stabilitet, tilfredsstilt med relativt enkle midler (spesielt rasjonelle design av mølleutstyr). Disse forholdene stimulerte ikke til mer avanserte og naturligvis mer komplekse utviklinger, for eksempel ved bruk av relativt dyre og ikke alltid tilstrekkelig pålitelige datamaskiner. På den annen side, bruk av spesielle ikke-standard tekniske midler automatisering viste seg kun å være mulig for enklere og mindre effektive oppgaver, og det krevdes en betydelig investering av tid og penger til utvikling og produksjon, noe som ikke bidro til fremgang på området under vurdering.

Økende moderne krav til rørproduksjon, inkludert rørkvalitet, kan imidlertid ikke tilfredsstilles med tradisjonelle løsninger. Videre, som praksis viser, faller en betydelig del av innsatsen for å oppfylle disse kravene på automatisering, og for tiden er det nødvendig å automatisk endre disse modusene under rørrullingsprosessen.

Moderne fremskritt innen kontroll av elektriske stasjoner og ulike tekniske automatiseringsmidler, først og fremst innen minidatamaskiner og mikroprosessorteknologi, gjør det mulig å radikalt forbedre automatiseringen av rørmøller og enheter, for å overvinne ulike produksjons- og økonomiske begrensninger .

Bruken av moderne tekniske automatiseringsmidler innebærer en samtidig økning i kravene til riktigheten av å stille problemer og valg av måter å løse dem på, og spesielt for valg av de mest effektive måtene å påvirke teknologiske prosesser på. Løsningen på dette problem kan forenkles ved en analyse av de eksisterende mest effektive tekniske løsningene for automatisering av rørmøller.

Studier av kontinuerlige rørrullende enheter som objekter for automatisering viser at det er betydelige reserver for ytterligere å øke deres tekniske og økonomiske indikatorer ved å automatisere den teknologiske prosessen med å rulle rør på disse enhetene.

Ved valsing i en kontinuerlig mølle på en lang flytende dor, induseres også en endelengdeforskjell i tykkelse. Veggtykkelsen på bakenden av de grove rørene er 0,2-0,3 mm større enn midten. Lengden på bakenden med en fortykket vegg er lik 2-3 intercellulære mellomrom. Fortykkelsen av veggen er ledsaget av en økning i diameter i området som ligger ett mellomstandsrom fra den bakre enden av røret. På grunn av forbigående forhold er veggtykkelsen på frontendene 0,05-0,1 mm mindre enn midten.Ved rulling med strekk tykner også veggene på rørenes frontender. Den langsgående forskjellen i tykkelsen på de grove rørene bevares under påfølgende reduksjon og fører til en økning i lengden på de bakre fortykkede endene av de ferdige rørene som kuttes av.

Ved valsing i reduksjonsstrekkmøller blir veggene i rørendene tykkere på grunn av en reduksjon i spenningen sammenlignet med stabil tilstand, som bare oppstår når 3-4 møllestativ er fylt. Endene på rør med en vegg fortykket utover toleransen kuttes av, og tilhørende metallavfall står for hovedandelen av totalforbrukskoeffisienten på enheten.

Den generelle karakteren av den langsgående variasjonen i rørveggtykkelsen etter en kontinuerlig fres er nesten fullstendig overført til de ferdige rørene. Dette bekreftes av resultatene av rullende rør med dimensjoner på 109 x 4,07 - 60 mm under fem spenningsmodi på reduksjonsmøllen til YuTZ-installasjonen 30-102. I løpet av eksperimentet, ved hver hastighetsmodus, ble 10 rør valgt, hvis endeseksjoner ble kuttet i 10 stykker 250 mm lange, og tre rør ble kuttet fra midten, plassert i en avstand på 10, 20 og 30 m fra frontenden. Etter å ha målt veggtykkelsen på enheten, dechiffrert veggforskjellsdiagrammene og gjennomsnittet av dataene, ble grafiske avhengigheter konstruert og presentert i fig. 54.

Således har de bemerkede komponentene i den totale tykkelsesforskjellen på rør en betydelig innvirkning på de tekniske og økonomiske ytelsesindikatorene til kontinuerlige enheter, er assosiert med de fysiske egenskapene til valseprosessene i kontinuerlige og reduksjonsverk og kan bare elimineres eller reduseres betydelig. gjennom spesielle automatiske systemer, endre mølleinnstillingen under rørvalsing. Den naturlige naturen til disse komponentene av veggtykkelse tillater bruk av et programvarekontrollprinsipp på grunnlag av slike systemer.

Det er andre kjente tekniske løsninger på problemet med å redusere sluttavfall under reduksjon ved bruk av automatiske styresystemer for prosessen med å rulle rør i en reduksjonsmølle med individuelle stativdrev (tyske patenter nr. 1602181 og UK 1274698). Ved å endre hastigheten på rullene når de fremre og bakre ender av rørene rulles, skapes ytterligere strekkkrefter, noe som fører til en reduksjon i enden langsgående tykkelsesforskjell. Det er informasjon om at slike programvfor hoveddriftene til reduksjonsverket opererer på syv utenlandske rørvalseenheter, inkludert to enheter med kontinuerlige møller i Mülheim (Tyskland). Enhetene ble levert av Mannesmann (Tyskland).

Den andre enheten ble lansert i 1972 og inkluderer en 28-stands reduksjonsmølle med individuelle drev, utstyrt med et hastighetskorreksjonssystem. Hastighetsendringer under passering av rørender utføres i de første ti stativene i trinn, som additiver til driftshastighetsverdien. Maksimal hastighetsendring skjer på stand nr. 1, minimum - på stand nr. 10. Fotoreleer brukes som posisjonssensorer for endene av røret i møllen, og gir kommandoer for å endre hastigheten. I samsvar med det vedtatte hastighetskorreksjonsskjemaet, drives de individuelle stasjonene til de første ti stativene ved hjelp av en anti-parallell reversibel krets, og de påfølgende stativene drives ved hjelp av en ikke-reversibel krets. Det bemerkes at justering av hastighetene til reduksjonsmølledriftene gjør det mulig å øke utbyttet av enheten med 2,5 % med et blandet produksjonsprogram. Med økende grad av diameterreduksjon øker denne effekten.

Det er lignende informasjon om å utstyre en tjueåtte standreduksjonsfabrikk i Spania med et hastighetskorreksjonssystem. Hastighetsendringer utføres på de første 12 tribunene. I denne forbindelse er det også gitt forskjellige drivkraftforsyningsordninger.

Det skal bemerkes at å utstyre reduksjonsmøller som en del av kontinuerlige rørvalseenheter med et hastighetskorreksjonssystem ikke helt løser problemet med å redusere endeavfall under reduksjon. Effektiviteten til slike systemer bør avta med synkende grad av diameterreduksjon.

Programmerbare prosesskontrollsystemer er de enkleste å implementere og gir stor økonomisk effekt. Men med deres hjelp er det mulig å øke nøyaktigheten av rørdimensjoner bare ved å redusere en av de tre komponentene - den langsgående veggforskjellen. Som studier viser, faller hovedandelen i den totale spredningen av veggtykkelser på ferdige rør (ca. 50%) på den tverrgående veggtykkelsen. Svingninger i gjennomsnittlig rørveggtykkelse i partier utgjør ca. 20 % av den totale spredningen.

For tiden er reduksjon av tverrtykkelsesforskjellen bare mulig ved å forbedre den teknologiske prosessen med å rulle rør på møllene som er en del av enheten. Eksempler på bruk av automatiske systemer til disse formålene er ukjente.

Stabilisering av gjennomsnittlig rørveggtykkelse i partier er mulig både gjennom forbedring av rulleteknologi, stativdesign og elektrisk drift, og gjennom automatiske prosesskontrollsystemer. Å redusere spredningen av rørveggtykkelser i en batch kan øke produktiviteten til enhetene betydelig og redusere metallforbruket på grunn av rulling innenfor minustoleranser.

I motsetning til programvaresystemer, må systemer designet for å stabilisere gjennomsnittlig rørveggtykkelse inkludere sensorer for å overvåke de geometriske dimensjonene til rør.

Det er kjente tekniske forslag for å utstyre reduksjonsmøller med systemer for automatisk stabilisering av rørveggtykkelse. Strukturen til systemene er ikke avhengig av typen enhet som inneholder reduksjonsmøllen.

Et sett med kontrollsystemer for prosessen med å rulle rør i kontinuerlige og reduksjonsmøller, designet for å redusere sluttavfall under reduksjon og øke nøyaktigheten til rør ved å redusere den langsgående variasjonen i tykkelse og spredningen av gjennomsnittlig veggtykkelse, danner den automatiserte prosesskontrollen systemet til enheten.

Bruken av datamaskiner for produksjonskontroll og automatisering av den teknologiske prosessen med rørrulling ble først implementert på en kontinuerlig rørrulleenhet 26-114 i Mülheim.

Enheten er designet for rullende rør med en diameter på 26-114 mm og en veggtykkelse på 2,6-12,5 mm. Enheten inkluderer en ringovn, to piercingmøller, en 9-stands kontinuerlig mølle og en 24-stands reduksjonsmølle med individuell drift fra 200 kW motorer.

Den andre enheten med en kontinuerlig mølle i Mülheim, lansert i 1972, er utstyrt med en kraftigere datamaskin, som er tildelt bredere funksjoner. Enheten er konstruert for valsing av rør med en diameter på opptil 139 mm, en veggtykkelse på opptil 20 mm og består av en gjennomboringsfres, en åtte-stativ kontinuerlig fres og en tjueåtte-reduksjonsfres med individuell drivkraft .

En kontinuerlig rørrulleenhet i Storbritannia, lansert i 1969, er også utstyrt med en datamaskin, som brukes til å planlegge lasting av enheten og, som et informasjonssystem, kontinuerlig overvåker valsede og verktøyparametere. Kvalitetskontroll av rør og billets, samt nøyaktigheten av mølleinnstillinger, utføres i alle stadier av den teknologiske prosessen. Informasjon fra hver mølle sendes til en datamaskin for behandling, og deretter til møllene for driftsstyring.

Kort sagt, mange land prøver å løse problemet med å automatisere rullende prosesser, inkl. og vårt. For å utvikle en matematisk modell for kontroll av kontinuerlige møller, er det nødvendig å kjenne påvirkningen av de spesifiserte teknologiske parameterne på nøyaktigheten til de ferdige rørene; for dette er det nødvendig å vurdere funksjonene til kontinuerlig valsing.

Et trekk ved å redusere rør med spenning er en høyere kvalitet på produktet som et resultat av dannelsen av en mindre tverrsnittsveggforskjell, i motsetning til rulling uten spenning, samt muligheten for å produsere rør med små diametre. Under stykkevalsing observeres imidlertid en økt lengdeforskjell i veggtykkelse i endene av rørene. Fortykkede ender under strekkreduksjon dannes på grunn av at rørets fremre og bakre ende ikke er helt utsatt for strekk når de passerer gjennom møllen.

Strekk karakteriseres av størrelsen på strekkspenningen i røret (x). Mest full beskrivelse er den plastiske spenningskoeffisienten, som representerer forholdet mellom den langsgående strekkspenningen til røret og motstanden mot deformasjon av metallet i merden.

Typisk justeres reduksjonsfresen på en slik måte at koeffisienten for plastisk strekk i midtre stativer fordeles jevnt. I første og siste tribune øker og avtar spenningen.

For å intensivere reduksjonsprosessen og få tynnveggede rør, er det viktig å kjenne til den maksimale spenningen som kan skapes i reduksjonsmøllen. Den maksimale verdien av den plastiske spenningskoeffisienten i møllen (z max) er begrenset av to faktorer: trekkkapasiteten til rullene og betingelsene for rørbrudd i møllen. Som et resultat av forskning er det fastslått at når den totale kompresjonen av røret i møllen er opp til 50-55 %, begrenses z max-verdien av rullenes trekkkapasitet.

Workshop T-3, sammen med EF VNIPI Tyazhpromelektroproekt og ASK-bedriften, skapte grunnlaget for det automatiserte prosesskontrollsystemet på TPA-80-enheten. For øyeblikket fungerer følgende komponenter i dette systemet: UZN-N, UZN-R, ETHERNET kommunikasjonslinje, alle arbeidsstasjoner.

3.2 Beregning av rullebord

Grunnprinsippet for å konstruere en teknologisk prosess i moderne installasjoner er å produsere rør med en konstant diameter på en kontinuerlig fres, som tillater bruk av et arbeidsstykke og en hylse med også konstant diameter. Anskaffelse av rør med nødvendig diameter sikres ved reduksjon. Dette operasjonssystemet letter og forenkler oppsett av møller, reduserer antall verktøy og, viktigst av alt, tillater å opprettholde høy produktivitet av hele enheten selv når du ruller rør med minimum (etter reduksjon) diameter.

Vi beregner rulletabellen mot rullende fremdrift i henhold til metoden beskrevet i. Den ytre diameteren til røret etter reduksjon bestemmes av dimensjonene til det siste paret ruller.

D p 3 =(1.010..1.015) * D o =1,01 * 33,7=34 mm

hvor D p er diameteren på det ferdige røret etter reduksjonsmøllen.

Veggtykkelsen etter kontinuerlige og reduksjonsfreser bør være lik veggtykkelsen på det ferdige røret, dvs. Sn=Sp=So=3,2 mm.

Siden et rør med samme diameter kommer ut etter en kontinuerlig fres, tar vi D n = 94 mm. I kontinuerlige møller sikrer valsekalibrering at i de siste valseparene er den indre diameteren til røret 1-2 mm større enn dordiameteren, slik at dordiameteren blir lik:

N =dn-(1..2)=Dn-2Sn-2=94-2*3.2-2=85.6 mm.

Vi tar diameteren på dorene til å være 85 mm.

Hylsens indre diameter skal sikre fri innføring av doren og tas 5-10 mm større enn diameteren til doren

dg = n +(5..10)=85+10=95 mm.

Vi tar foringsveggen:

Sg =Sn+(11..14)=3,2+11,8=15 mm.

Den ytre diameteren til foringene bestemmes basert på størrelsen på den indre diameteren og veggtykkelsen:

Dg =d g +2S g =95+2*15=125 mm.

Diameteren på arbeidsstykket som brukes er D z = 120 mm.

Diameteren til piercingmølledoren velges under hensyntagen til mengden valsing, dvs. løfte den indre diameteren til foringen, fra 3 % til 7 % av den indre diameteren:

P =(0,92...0,97)d g =0,93*95=88 mm.

Tegningskoeffisientene for piercing-, kontinuerlige og reduksjonsfreser bestemmes av formlene:

,

Den generelle forlengelsesfaktoren er:

Rullebordet for rør med dimensjonene 48,3 × 4,0 mm og 60,3 × 5,0 mm ble beregnet på tilsvarende måte.

Det rullende bordet er presentert i tabell. 3.1.

Tabell 3.1 - TPA-80 rullebord

3.3 Beregning av kalibrering av reduksjonsmøllevalser

Valsekalibrering er en viktig del av beregningen av driftsforholdene til møllen. Det bestemmer i stor grad kvaliteten på rørene, verktøyets levetid, lastfordelingen i arbeidsstativene og drivverket.

Beregning av rullekalibrering inkluderer:

a) fordeling av partielle deformasjoner i møllestandene og beregning av gjennomsnittsdiametrene til målerne;

b) bestemmelse av dimensjonene til rullekaliberne.

3.3.1 Fordeling av partielle deformasjoner

I henhold til arten av endringer i spesielle deformasjoner, kan reduksjonsmøllens bevoksninger deles inn i tre grupper: toppstanden ved begynnelsen av møllen, hvor reduksjonen øker intensivt ettersom valsingen skrider frem; en målegruppe (ved enden av møllen), der deformasjonene er redusert til en minimumsverdi, og en gruppe stativer mellom dem (midten), hvor de delvise deformasjonene er maksimale eller nær dem.

Når du ruller rør under strekk, blir verdiene av delvise deformasjoner tatt basert på tilstanden for stabilitet av rørprofilen til en verdi av plastisk spenning som sikrer produksjon av et rør av en gitt størrelse.

Koeffisienten for total plastisk spenning kan bestemmes av formelen:

,

hvor er de aksiale og tangentielle deformasjonene tatt i logaritmisk form; T-verdi bestemt for en tre-rulls måler ved hjelp av formelen

T= ,

hvor (S/D) cp er det gjennomsnittlige forholdet mellom veggtykkelse og diameter under perioden med rørdeformasjon i møllen; k-koeffisient som tar hensyn til endringen i tykkelsesgraden til røret.

,

,

hvor m er verdien av den totale deformasjonen av røret langs dets diameter.

.

,

.

Verdien av den kritiske partielle reduksjonen ved en slik koeffisient for plastisk spenning, ifølge , kan nå 6% i det andre stativet, 7,5% i det tredje stativet og 10% i det fjerde stativet. I første stand anbefales det å ta innen 2,5–3 %. Men for å sikre et stabilt grep reduseres vanligvis kompresjonen.

I forbearbeidings- og etterbehandlingsstandene til fabrikken reduseres også reduksjonen, men for å redusere belastningen på rullene og øke nøyaktigheten til de ferdige rørene. I det siste stativet av kalibreringsgruppen er kompresjonen tatt lik null, den nest siste er opptil 0,2 fra kompresjonen i den siste standen av midtgruppen.

I midtgruppen av standplasser praktiseres jevn og ujevn fordeling av partielle deformasjoner. Med en jevn fordeling av kompresjon i alle bestandene i denne gruppen, antas de å være konstante. Den ujevne fordelingen av partielle deformasjoner kan ha flere alternativer og kan karakteriseres av følgende mønstre:

kompresjon i midtgruppen reduseres proporsjonalt fra de første standene til den siste fallende modusen;

i de første få standene i mellomgruppen reduseres delvise deformasjoner, og resten holdes konstant;

kompresjon i mellomgruppen økes først og deretter reduseres;

i de første få standene i den midterste gruppen forblir partielle deformasjoner konstante, og i resten reduseres de.

Med avtagende tøyningsforhold i den midtre gruppen av stativer, reduseres forskjeller i rullekraften og belastningen på drivverket, forårsaket av en økning i motstanden mot deformasjon av metallet når rulling skjer, på grunn av en reduksjon i temperaturen og en økning i deformasjonshastigheten. Det antas at å redusere reduksjonen ved enden av møllen også forbedrer kvaliteten på den ytre overflaten av rørene og reduserer den tverrgående tykkelsesforskjellen.

Ved beregning av rullekalibreringen antar vi en jevn fordeling av kompresjon.

Verdiene av spesielle deformasjoner for møllestandene er vist i fig. 3.1.

Kompresjonsfordeling

Basert på de aksepterte verdiene for partielle deformasjoner, kan gjennomsnittsdiametrene til målerne beregnes ved hjelp av formelen

.

For den første møllen står (i=1) d i -1 =D 0 =94 mm, deretter

mm.

De gjennomsnittlige kaliberdiametrene beregnet ved hjelp av denne formelen er gitt i vedlegg 1.

3.3.2 Bestemmelse av rulleprofilstørrelser

Formen på sporene til trevalser er vist i fig. 3.2.

En oval måler oppnås ved å skissere den med en radius r med sentrum forskjøvet i forhold til rulleaksen med en eksentrisitetsverdi e.

Kaliber form

Verdiene til målernes radier og eksentrisitet bestemmes av målernes bredde og høyde ved å bruke formlene:

For å bestemme dimensjonene til et kaliber, er det nødvendig å kjenne verdiene til dens halvakser a og b, og for å bestemme dem, verdien av kaliberets ovalitet

For å bestemme ovaliteten til et kaliber, kan du bruke formelen:

Effekteksponenten q karakteriserer den mulige utvidelsen i kaliberet. Ved reduksjon i tre-rull stands tas q=1,2.

Verdiene til kaliberhalvaksene bestemmes av avhengighetene:

hvor f er korreksjonsfaktoren, som kan beregnes ved hjelp av den omtrentlige formelen

La oss beregne dimensjonene til måleren ved å bruke formlene ovenfor for det første stativet.

For de resterende standplassene utføres beregningen på tilsvarende måte.

For tiden utføres dreiing av rullemålere etter installasjon av rullene i arbeidsburet. Boring utføres på spesialmaskiner med en rund kutter. Boremønsteret er vist i fig. 3.3.

Ris. 3.3 - Kaliber kjedelig mønster

For å oppnå en måler med gitte verdier av a og b, er det nødvendig å bestemme diameteren til kutteren D f og dens forskyvning i forhold til planet til rulleaksene (parameter X). D f og X bestemmes av følgende matematisk presise formler:

For trevalser er vinkelen a 60° Di er den ideelle valsediameteren, Di = 330 mm.

Verdiene beregnet ved hjelp av formlene ovenfor er oppsummert i tabellen. 3.2.

Tabell 3.2 - Rullkalibrering

3.4 Hastighetsberegning

Beregning av hastighetsmodusen til mølleoperasjonen består i å bestemme rotasjonstallene til rullene og motorhastighetene basert på dem.

Ved rulling av rør under spenning har størrelsen på plastisk spenning stor innflytelse på endringen i veggtykkelse. I denne forbindelse er det først og fremst nødvendig å bestemme koeffisienten for total plastspenning på møllen - z totalt, noe som vil sikre produksjonen av den nødvendige veggen. Beregningen av ztot er gitt i avsnitt 3.3.

,

hvor er koeffisienten tatt i betraktning påvirkningen av ikke-kontaktdeformasjonssoner:

;

l i – gripebuelengde:

;

– grepsvinkel:

;

f – friksjonskoeffisient, ta f=0,5; a er antall ruller i stativet, a=3.

I det første arbeidsstativet z z1 =0. I påfølgende stands kan du ta z p i -1 = z z i.

,

;

;

.

Ved å erstatte dataene for det første standpunktet i formlene ovenfor får vi:

mm;

;

;

;

; ;

mm.

Etter å ha utført lignende beregninger for det andre stativet, oppnådde vi følgende resultater: z p2 = 0,42, S 2 = 3,251 mm, z p 3 = 0,426, S 3 = 3,252 mm, z p 4 = 0,446, S 4 = 3,258 mm. På dette tidspunktet slutter vi å beregne zpi ved å bruke metoden ovenfor, fordi betingelsen z p2 >z totalt er oppfylt.

Ut fra betingelsen om fullstendig glidning, bestemmer vi maksimalt mulig spenning z z i det siste deformerende stativet, dvs. z z21. I dette tilfellet antar vi at z p21 =0.

.

mm;

;

;

Veggtykkelsen foran 21. stativ, dvs. S 20 kan bestemmes av formelen:

.

;

; ;

mm.

Etter å ha utført lignende beregninger for det 20. standplass, oppnådde vi følgende resultater: z z20 = 0,357, S 19 = 3,178 mm, z z 19 = 0,396, S 18 = 3,168 mm, z z 18 = 0,416, S 17 = 3,15 mm, z z zz 17 = 0,441, S16 = 3,151 mm. På dette tidspunktet slutter vi å beregne z p i, fordi betingelsen z z14 >z totalt er oppfylt.

De beregnede veggtykkelsesverdiene for møllestandene er gitt i tabell. 2.20.

For å bestemme rotasjonsnumrene til rullene, er det nødvendig å kjenne rullediametrene til rullene. For å bestemme rullediametre kan du bruke formlene gitt i:

, (2)

hvor D i i er diameteren til rullen på toppen;

.

Hvis , så skal rullediameteren til rullene beregnes ved å bruke ligning (1); hvis denne betingelsen ikke er oppfylt, bør (2) brukes.

Verdien karakteriserer posisjonen til den nøytrale linjen i tilfellet når den antas å være parallell (i plan) med rulleaksen. Fra tilstanden for likevekt av krefter i deformasjonssonen for et slikt arrangement av glidesoner

,

Etter å ha stilt inn rullehastigheten Vin = 1,0 m/s, beregnet vi antall omdreininger for rullene til det første stativet

rpm

Revolusjonene i de gjenværende standene ble funnet ved å bruke formelen:

.

Resultatene av beregning av fartsgrensen er gitt i tabell 3.3.

Tabell 3.3 - Resultater av beregning av fartsgrense

I følge tabell 3.3. en graf over endringer i rullerotasjonshastighet ble konstruert (fig. 3.4.).

Rullehastighet

3.5 Rulleeffektparametere

Et karakteristisk trekk ved reduksjonsprosessen sammenlignet med andre typer langsgående rulling er tilstedeværelsen av betydelige spenninger mellom stativet. Tilstedeværelsen av spenning har en betydelig innvirkning på kraftparametrene til rulling - metalltrykk på rullene og rullemomenter.

Metallkraften på rullen P er den geometriske summen av de vertikale P i og horisontale P g komponentene:

Den vertikale komponenten av metallkraften på rullene bestemmes av formelen:

,

hvor p er det gjennomsnittlige spesifikke metalltrykket på valsen; l er lengden på deformasjonssonen; d - kaliber diameter; a er antall ruller i stativet.

Den horisontale komponenten P g er lik forskjellen mellom kreftene til de fremre og bakre spenningene:

hvor z p, z z - koeffisienter for plastspenning foran og bak; F p, F z - tverrsnittsareal av rørets fremre og bakre ende; s S – motstand mot deformasjon.

For å bestemme gjennomsnittlig spesifikke trykk, anbefales det å bruke V.P.-formelen. Anisiforova:

.

Rullemomentet (totalt per stativ) bestemmes av formelen:

.

Motstand mot deformasjon bestemmes av formelen:

,

hvor T – rulletemperatur, °C; Н – intensiteten av skjærdeformasjonshastigheter, 1/s; e - relativ kompresjon; K 1 , K 2 , K 3 , K 4 , K 5 – empiriske koeffisienter, for stål 10: K 1 =0,885, K 2 =7,79, K 3 =0,134, K 4 =0,164, K 5 =(–2 ,8 ).

Intensiteten til tøyningshastighetene bestemmes av formelen

der L er graden av skjærdeformasjon:

t – deformasjonstid:

Vinkelhastigheten til rullen er funnet ved formelen:

,

Kraft finnes ved formelen:

I tabellen 3.4. Resultatene av beregning av rullekraftparametere ved bruk av formlene ovenfor presenteres.

Tabell 3.4 - Rulleeffektparametere

I følge tabellen. 3.4 er grafer over endringer i kraftparametrene for valsing langs møllestativene plottet (fig. 3.5., 3.6., 3.7.).

Endring i gjennomsnittlig spesifikt trykk

Endring av metallkraften på rullen

Endre det rullende øyeblikket

3.6 Studie av påvirkningen av transiente hastighetsreduksjonsmoduser på verdien av den langsgående forskjellen i veggtykkelse til endeseksjonene til ferdige rør

3.6.1 Beskrivelse av beregningsalgoritmen

Studien ble utført for å få data om påvirkningen av transiente hastighetsreduksjonsmoduser på verdien av lengdeforskjellen i endestykkene til ferdige rør.

Bestemmelse av mebasert på kjente rullerotasjoner, dvs. avhengighet Zn i =f(n i /n i -1) ble utført ved å bruke metoden for å løse det såkalte inverse problemet foreslått av G.I. Gulyaev, for å oppnå avhengigheten av veggtykkelse på rullerotasjoner.

Essensen av teknikken er som følger.

Den jevne prosessen med rørreduksjon kan beskrives av et system av ligninger som gjenspeiler overholdelse av loven om konstanthet for andre volumer og balanse av krefter i deformasjonssonen:

(3.1.)

I sin tur, som kjent,

Dcat i =j(Zз i, Zп i, А i),

m i =y(Zз i, Zп i, Bi),

hvor A i og B i er verdier uavhengig av spenning, n i er antall omdreininger i det i-te stativet,  i er trekkkoeffisienten i det i-te stativet, Dcat i er rullediameteren til rullen i det i-te stativet, Zп i , Zз i - koeffisienter for plastspenning foran og bak.

Tatt i betraktning at Zз i = Zп i -1 kan ligningssystemet (3.1.) skrives i generelt syn på følgende måte:

(3.2.)

Vi løser likningssystemet (3.2.) med hensyn til de fremre og bakre plastiske spenningskoeffisientene ved metoden med suksessive tilnærminger.

Ved å ta Zп1=0, setter vi verdien til Zп1 og fra den første ligningen til systemet (3.2.) bestemmer vi Zп 2 ved å bruke iterasjonsmetoden, deretter fra den andre ligningen - Zп 3, etc. Gitt verdien av Zп 1, vi kan finne en løsning der Zп n = 0 .

Når vi kjenner koeffisientene for plastspenning foran og bak, bestemmer vi veggtykkelsen etter hvert stativ ved å bruke formelen:

(3.3.)

hvor A er koeffisienten bestemt av formelen:

;

;

z i – gjennomsnittlig (ekvivalent) koeffisient for plastisk spenning

.

3.6.2 Studieresultater

Ved å bruke resultatene av beregninger av verktøykalibrering (klausul 3.3.) og hastighetsjustering av møllen (valserotasjonshastigheter) under en jevn reduksjonsprosess (klausul 3.4.) i MathCAD 2001 Professional programvaremiljø, løste vi systemet (3.2.) og uttrykk (3.3.) med for å bestemme endringer i veggtykkelse.

Lengden på de fortykkede endene kan reduseres ved å øke den plastiske spenningskoeffisienten ved å endre rotasjonshastigheten til rullene når endedelene av røret rulles.

For tiden er det opprettet et hastighetskontrollsystem for kontinuerlig dorløs valsing ved reduksjonsfabrikken TPA-80. Dette systemet lar deg dynamisk regulere hastigheten på rullene til PRS-stativene når du ruller endedelene av rør i henhold til en gitt lineær avhengighet. Denne reguleringen av rullerotasjoner ved rulling av endeseksjoner av rør kalles en "hastighetskile". Rotasjonene til rullene når du ruller endedelene av røret beregnes ved å bruke formelen:

, (3.4.)

hvor n i er rotasjonshastigheten til rullene i det i-te stativet ved stabil tilstand, Ki er koeffisienten for reduksjon i rotasjonshastigheten til rullene i %, i er nummeret til stativet.

Avhengigheten av rullei et gitt stativ av standnummeret er lineær

K i = (fig. 3.8).

Avhengighet av reduksjonskoeffisienten for rullerotasjoner i et stativ av standnummeret.

De første dataene for bruk av denne kontrollmodusen er:

Antall stativer der hastighetsinnstillingen endres er begrenset av lengden på de fortykkede endene (3...6);

Mengden reduksjon i valsehastighet i det første møllestativet er begrenset av muligheten for en elektrisk drift (0,5...15%).

I dette arbeidet, for å studere påvirkningen av hastighetsinnstillingen til PRS på endens lengdeforskjell i tykkelse, ble det antatt at endringen i hastighetsinnstilling ved reduksjon av fremre og bakre ende av rørene utføres i de første 6 stativene . Studien ble utført ved å endre rotasjonshastigheten til valsene i de første standene til møllen i forhold til den jevne valseprosessen (variere helningsvinkelen til den rette linjen i fig. 3.8).

Som et resultat av modellering av prosessene med å fylle PRS-stativene og røret som kommer ut av rørmøllen, vil avhengigheten av veggtykkelsen til rørenes fremre og bakre ende av størrelsen på endringen i rotasjonshastigheten til rullene i første møllestander, som er presentert i fig. 3.9, ble oppnådd. og Fig.3.10. for rør som måler 33,7x3,2 mm. Den mest optimale verdien av "hastighetskilen" med tanke på å minimere lengden på endekanten og "falle" veggtykkelsen inn i toleransefeltet til DIN 1629-standarden (veggtykkelsestoleranse ±12,5%) er K 1 = 10-12 %.

I fig. 3.11. og ris 3.12. Avhengighetene av lengdene til de fremre og bakre fortykkede endene av de ferdige rørene ved bruk av en "hastighetskile" (K 1 = 10%) er vist, oppnådd som et resultat av modellering av forbigående prosesser. Fra de gitte avhengighetene kan vi trekke følgende konklusjon: bruken av en "hastighetskile" gir en merkbar effekt bare når du ruller rør med en diameter på mindre enn 60 mm med en veggtykkelse på mindre enn 5 mm, og med en større diameter og veggtykkelse på røret, skjer ikke den veggtynning som er nødvendig for å oppnå kravene i standarden.

I fig. 3.13., 3.14., 3.15., er avhengighetene av lengdene til den fortykkede enden foran på den ytre diameteren til de ferdige rørene gitt for veggtykkelser lik 3,5, 4,0, 5,0 mm, ved forskjellige verdier av "hastigheten kile" (hble vedtatt ruller K 1 lik 5%, 10%, 15%).

Avhengighet av veggtykkelsen på forenden av røret på størrelsen

"velocity wedge" for standardstørrelse 33,7x3,2 mm

Avhengighet av veggtykkelsen på den bakre enden av røret på verdien av "hastighetskilen" for standardstørrelse 33,7x3,2 mm

Avhengighet av lengden på den fremre fortykkede enden av røret på D og S (ved K 1 =10 %)

Avhengighet av lengden på den bakre fortykkede enden av røret på D og S (ved K 1 =10 %)

Avhengighet av lengden på den fremre fortykkede enden av røret på diameteren til det ferdige røret (S=3,5 mm) ved forskjellige verdier av "hastighetskilen".

Avhengighet av lengden på den fremre fortykkede enden av røret på diameteren til det ferdige røret (S=4,0 mm) ved forskjellige verdier av "hastighetskilen"

Avhengighet av lengden på den fremre fortykkede enden av røret på diameteren til det ferdige røret (S=5,0 mm) ved forskjellige verdier av "hastighetskilen".

Fra de ovennevnte grafene kan det ses at den største effekten når det gjelder reduksjon av endetykkelsesforskjellen på ferdige rør er gitt ved dynamisk kontroll av rotasjonshastigheten til RRS-valsene innenfor grensene K 1 = 10...15 %. En utilstrekkelig intens endring i "hastighetskilen" (K 1 = 5%) tillater ikke å tynne ut veggtykkelsen til rørets endepartier.

Dessuten, når du ruller rør med en vegg tykkere enn 5 mm, er spenningen som oppstår fra virkningen av "hastighetskilen" ikke i stand til å tynne veggen på grunn av den utilstrekkelige trekkkapasiteten til rullene. Når du ruller rør med en diameter større enn 60 mm, er forlengelseskoeffisienten i reduksjonsmøllen liten, så fortykkelsen av endene skjer praktisk talt ikke, derfor er bruken av en "hastighetskile" upraktisk.

Analyse av grafene ovenfor viste at bruken av en "hastighetskile" på TPA-80 reduksjonsfresen til JSC KreTrubZavod gjør det mulig å redusere lengden på den fremre fortykkede enden med 30 %, og den bakre fortykkede enden med 25 %.

Som vist ved beregninger av Mochalov D.A. For en mer effektiv bruk av "speed wedge" for å redusere endetrimmen ytterligere, er det nødvendig å sikre at de første stativene fungerer i bremsemodus med nesten full utnyttelse av kraften til rullene ved å bruke en mer kompleks ikke-lineær avhengighet av rullei et gitt stativ på standnummeret. Det er nødvendig å lage en vitenskapelig basert metodikk for å bestemme den optimale funksjonen K i =f(i).

Utviklingen av en slik algoritme for optimal kontroll av RRS kan tjene som et mål for videreutviklingen av UZS-R til et fullverdig automatisert prosesskontrollsystem TPA-80. Som erfaringen med bruk av slike automatiserte prosesskontrollsystemer viser, gjør regulering av antall rotasjoner av rullene ved rulling av endestykker av rør, ifølge Mannesmann-selskapet (CARTA-applikasjonspakken), det mulig å redusere mengden endeskjæring av rør med mer enn 50 %, på grunn av det automatiske kontrollsystemet for rørreduksjonsprosessen, som inkluderer både et møllestyringsdelsystem og et måleundersystem, samt et undersystem for beregning av optimal reduksjonsmodus og sanntids prosesskontroll .

4. TEKNISK OG ØKONOMISK BEGRUNDELSE AV PROSJEKTET

4.1 Essensen av det planlagte arrangementet

Dette prosjektet foreslår innføring av en optimal valsehastighetsmodus på en strekkreduksjonsmølle. På grunn av dette tiltaket er det planlagt å redusere metallforbrukskoeffisienten, og på grunn av reduksjonen i lengden på de avskårne fortykkede endene av ferdige rør, forventes en økning i produksjonsvolumet med 80 tonn per måned i gjennomsnitt.

Kapitalinvesteringene som kreves for å implementere dette prosjektet er 0 rubler.

Prosjektet kan finansieres under posten «løpende reparasjoner» og kostnadsoverslag. Prosjektet kan fullføres innen én dag.

4.2 Beregning av produktkostnader

Kostnadsberegning for 1t. produkter ved eksisterende standarder for kutting av fortykkede ender av rør er gitt i tabell. 4.1.

Beregningen for prosjektet er gitt i tabell. 4.2. Siden resultatet av gjennomføringen av prosjektet ikke er en økning i produktproduksjonen, beregnes ikke konverteringsverdiene for forbruket i prosjektberegningen på nytt. Fordelen med prosjektet ligger i å redusere kostnader ved å redusere trimavfall. Trimmen reduseres på grunn av en reduksjon i metallforbrukskoeffisienten.

4.3 Beregning av designindikatorer

Beregningen av prosjektindikatorer er basert på kostnadsberegningen gitt i tabell. 4.2.

Kostnadsbesparelser per år:

F.eks.=(C0-Cp)*V pr =(12200.509-12091.127)*110123.01=12045475.08r.

Resultat i følge rapporten:

Pr 0 =(Р-С 0)*V fra =(19600-12200.509)* 109123.01=807454730.39r.

Prosjektresultat:

Pr p =(R-S p)*V pr =(19600-12091,127)* 110123,01=826899696,5r.

Økningen i overskuddet vil være:

Pr=Pr p -Pr 0 =826899696.5-807454730.39=19444966.11r.

Produktets lønnsomhet var:

Produktlønnsomhet for prosjektet:

Kontantstrøm for rapporten og for prosjektet er presentert i tabell 4.3. og 4.4., henholdsvis.

Tabell 4.1 - Beregning av kostnaden for 1 tonn valset stål i T-3-verkstedet til KreTrubZavod OJSC

Tabell 4.2 - Prosjektberegning av kostnaden for 1 tonn valset stål

Forbedring av den teknologiske prosessen vil påvirke de tekniske og økonomiske indikatorene for virksomhetens aktiviteter som følger: lønnsomheten til produksjonen vil øke med 1,45%, besparelser fra kostnadsreduksjon vil beløpe seg til 12 millioner rubler. per år, noe som vil føre til økt fortjeneste.

Tabell 4.3 - Kontantstrøm i henhold til rapporten

Tabell 4.4 - Kontantstrøm for prosjektet

Den økonomiske profilen til prosjektet er presentert i fig. 4.1. I henhold til grafene vist i fig. 4.1. den kumulative NPV for prosjektet overstiger det planlagte tallet, noe som indikerer den ubetingede lønnsomheten til prosjektet. Den kumulative NPV beregnet for det gjennomførte prosjektet er en positiv verdi fra det første året, siden prosjektet ikke krevde kapitalinvesteringer.

Økonomisk profil for prosjektet

Nullpunktspunktet beregnes ved hjelp av formelen:

Nullpunktspunktet karakteriserer det minste produksjonsvolumet der tapene slutter og det første overskuddet vises.

I tabellen 4.5. data for beregning av variable og faste kostnader presenteres.

I følge rapporteringsdataene er summen av variable kostnader per produksjonsenhet 3 per = 11212,8 rubler, summen av faste kostnader per produksjonsenhet er 3 post = 987,7 rubler. Mengden faste kostnader for hele produksjonsvolumet i henhold til rapporten er 107780796,98 rubler.

I følge designdataene er summen av variable kostnader Z per = 11103,5 rubler, summen av faste kostnader Z post = 987,7 rubler. Mengden faste kostnader for hele produksjonsvolumet i henhold til rapporten er 108 768 496,98 rubler.

Tabell 4.5 - Andel av faste kostnader i strukturen av plan- og prosjektkostnader

I følge rapporteringsdataene er break-even-punktet:

TB fra T.

For prosjektet er break-even-punktet:

TB pr T.

I tabellen 4.6. beregning av inntekter og alle typer kostnader for produksjon av solgte produkter som er nødvendige for å bestemme break even-punktet ble utført. Grafer for beregning av nullpunkt for rapporten og for prosjektet er presentert i fig. 4.2. og Fig.4.3. hhv.

Tabell 4.6 - Data for beregning av nullpunkt

Beregning av nullpunkt i henhold til rapporten

Beregning av nullpunkt for prosjektet

De tekniske og økonomiske indikatorene for prosjektet er presentert i tabell. 4.7.

Som et resultat kan vi konkludere med at tiltaket foreslått i prosjektet vil redusere kostnadene per produksjonsenhet med 1,45% ved å redusere variable kostnader, noe som bidrar til å øke fortjenesten med 19,5 millioner rubler. med et årlig produksjonsvolum på 110123,01 tonn. Resultatet av prosjektgjennomføringen er en økning i akkumulert nåverdi sammenlignet med planlagt verdi i perioden som er omtalt. Positivt er også reduksjonen i break-even-terskelen fra 12,85 tusen tonn til 12,8 tusen tonn.

Tabell 4.7 - Tekniske og økonomiske indikatorer for prosjektet

KONKLUSJON

I dette oppgaveprosjektet er det utviklet en teknologi for produksjon av universalrør i henhold til DIN 1629. Arbeidet undersøker muligheten for å redusere lengden på de fortykkede endene som dannes under valsing på en reduksjonsmølle ved å endre hastighetsinnstillingene til de fortykkede endene. frese når du ruller endedelene av røret ved å bruke egenskapene til UZS-R-systemet. Som beregninger har vist, kan reduksjonen i lengden på de fortykkede endene nå 50 %.

Økonomiske beregninger har vist at bruk av de foreslåtte rullende modusene vil redusere kostnaden per produksjonsenhet med 1,45 %. Dette, mens det opprettholder eksisterende produksjonsvolumer, vil tillate å øke fortjenesten med 20 millioner rubler det første året.

Bibliografi

1. Anuriev V.I. “Håndbok for maskiningeniør” i 3 bind, bind 1 – M. “Mechanical Engineering” 1980 – 728 s.

2. Anuriev V.I. “Håndbok for maskiningeniør” i 3 bind, bind 2 – M. “Mechanical Engineering” 1980 – 559 s.

3. Anuriev V.I. “Håndbok for maskiningeniør” i 3 bind, bind 3 – M. “Mechanical Engineering” 1980 – 557 s.

4. Pavlov Ya.M. "Maskindeler". – Leningrad “Mechanical Engineering” 1968 – 450 s.

5. Vasiliev V.I. "Grunnleggende design" teknologisk utstyr motortransportbedrifter" lærebok - Kurgan 1992 - 88 s.

6. Vasiliev V.I. "Grunnleggende for å designe teknologisk utstyr for motortransportbedrifter" - Kurgan 1992 - 32 s.