Разработка эффективных способов формоизменения прямошовных электросварных труб нефтяного сортамента в линии трубоэлектросварочного агрегата

• Автор: Пашков, Николай Григорьевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ 1. Анализ деформированного состояния трубной заготовки в процессе непрерывного формоизменения в валковых станах ТЭС А. ТЭСА 9. Исследования геометрических параметров очагов деформации и напряженнодеформированного состояния формоизменения трубной заготовки в линии деформационных станов ТЭСА 9. Расчет и анализ НДС трубной заготовки. Расчет и анализ НДС для исследуемых типоразмеров труб. Выводы по главе. Разработка новых методик, расчет и анализ энергосиловых и кинематических параметров трубной заготовки в клетях формовочного стана ТЭСА 9 с многорадиусиой калибровкой валков. Компоновка и габаритные размеры валкового инструмента. Методика расчета контактных площадей взаимодействия многорадиусного инструмента с трубной заготовкой. Базовый вариант расчета усилия формоизменения. Усовершенствованный вариант расчета усилия формоизменения. Методика расчета катающего диаметра. Методика расчета тянущих усилий. Базовый вариант методики расчета тянущих усилий. Усовершенствованный вариант методики расчета тянущих усилий.


В работах , , определение катающего диаметра в клетях с открытым профилем калибра произведено из условия равенства моментов сил трения в зонах опережения и отставания. Проекция поверхности соприкосновения на горизонтальную плоскость принята в виде фигур, ограниченных прямыми линиями. После решения получены выражения для нахождения углов рки и рк. Дальнейшее развитие данная теория получила в работе , где предложено при выборе катающего диаметра учитывать распределение окружных скоростей по профилю валка. О диаметр валка в вершине калибра Я радиус калибра Лу скоростной коэффициент. Следует отметить недостатки данных работ. Условие определения катающих диаметров в клетях с открытым профилем калибров справедливо лишь для случая формовки в неприводных валках, а площадь контакта определена только для входного сечения, без учета распружинивания. Кроме этого в работе не дается методики расчета параметров в закрытых калибрах. В работах , , выполнен анализ скоростных условий для двухшпиндельного привода клетей формовочного стана. Авторы указывают, что выбор катающих диаметров по дну калибра приводит к повышенному износу валков, перерасходу энергии и ухудшению качества наружной поверхности труб. Для улучшения кинематики процесса формовки авторы предлагают при выборе катающих диаметров исходить из условия равенства сил трения на контактных поверхностях. Принимая равномерный закон распределения сил удельного давления и закон сухого трения, в работе получены формулы для определения величин катающих диаметров на верхних и нижних валках клетей с открытым профилем калибра, выполненным по различным типам калибровок. Л
,. О диаметр валка по дну калибра Ц. О,, диаметр трубы К радиус формовки заготовки. Следует отметить, что условие равенства сил трения на контактных поверхностях не совсем верно. В работах , , приведены экспериментальные данные по определению давления металла полосы на валки и крутящих моментов при формовке заготовок из углеродистых и нержавеющих марок стали на станах 2 фирмы 1ос1ег, 9 и 2 ВНИИМЕТМАШ, имеющих двухшиндельный привод формующих валков. Авторы отмечают, что на осях верхних валков клетей с открытым профилем калибра были зафиксированы, как правило, отрицательные крутящие моменты. В работах , , приведено уравнение сил, действующих на заготовку. Силы, действующие со стороны валков на заготовку, представлены в виде трех равнодействующих сил равнодействующей Р, удельных усилий на контактной поверхности и равнодействующих Т и Тп сил трения, соответственно в зонах опережения и отставания. Для анализа кинематики процесса формовки, авторы рассматривают равновесие проекций указанных сил на ось формовки. На основании анализа полученных уравнений авторами сделан вывод о целесообразности, с точки зрения величины КПД клети, отключения верхнего валка и равного распределения тянущего усилия между верхним и нижним валками. Однако к недостаткам данных работ можно отнести приблизительное вычисление площади контакта заготовки с валками. Вопросы определения усилий при формовке труб в приводных клетях стана всегда привлекали внимание исследователей, поскольку от правильно найденного значения усилия во многом зависит определение основных технических и конструктивных параметров стана и качество заготовки. Ь, ширина профиля калибра. Авторы ряда робот исследовали процесс формоизменения заготовки по всему очагу сворачивания одной валковой клети, при этом пытались получить формулы для численного значения длины контактного и внеконтактного очага. Г предел текучести материала, где высота профиля заготовки О диаметр валка по дну. Ь половина ширины формуемой ленты К радиус формовки в данной клети толщина полосы а предел текучести материала полосы Е значение модуля упругости ленты. В работах , , на основании экспериментальных данных, сделан вывод о том, что контакт валков с полосой происходит не по всей поверхности валка. Такой контакт полосы будет, только если калибровка рассчитана на большую толщину ленты, чем та, которая находится в данный момент в стане.