|
Определение контактной
поверхности. вертикальные разрезы мгновенных очагов деформации и
горизонтальные проекции контактной поверхности, полученные рас-
четно-графическим методом. Как видно из этого рисунка, задняя
граница очага деформации не находится в плоскости,
проходящей через оси валков. Передняя граница очага деформации представляет
собой сложную пространственную кривую, а контактная поверхность имеет
характерную языкообразную форму.
Определение давления металла на валки. Использование
вариационных принципов механики пластических сред позволяет произвести анализ
деформированного состояния при горячей пилигримовой прокатке труб и
определить возможное при этом удельное давление металла на валки.
Для определения давления металла на валки (как удельного,
так и полного) необходимо определить обжатие в мгновенном очаге деформации
для выбранных сечений бойка.
Формула (147) пригодна при толщине стенки готовой трубы от
12 мм и меньше. При прокатке труб с более толстой стенкой эта формула дает завышенные
значения.
В 6 приведены максимальные значения давления.
Формула (147) может быть использована для определения
максимальной величины подачи, исходя из допустимого давления металла на
валки.
Калибровка пилигримовых валков в значительной мере
определяет производительность станов, качество прокатываемых труб, нагрузку
на рабочую линию стана и электродвигатель, расход электроэнергии и
износостойкость инструмента. При калибровке валков необходимо определить
рациональное соотношение между углами обжимного, полирующего и холостого
участков валков, рассчитать профиль обжимного участка, выбрать профиль
поперечного сечения валков (угол выпуска).
Угол полирующего участка 6К определяется из условия
получения труб, удовлетворяющих требованиям стандарта по геометрическим
размерам.
В начале полирующего участка происходит раскатка объема
металла, смещенного в продольном направлении из зоны обжимного участка (см.
83, б). При обжатии этого объема часть его смещается в выпуск калибра. Эта
часть деформируется в следующем цикле полирующим участком. Конец полирующего
участка предназначен для калибровки трубы.
Большие значения коэффициента в формуле (150)
соответствуют трубам повышенного качества. Согласно этой формуле, увеличение
угла полирующего участка вк должно привести к возможности увеличить подачу,
т. е. производительность стана. Однако увеличение вк может происходить только
за счет сокращения угла участков холостого или обжимного (бойка). Уменьшение
холостого участка неизбежно ведет к снижению числа оборотов валков, так как
за это время не успевает произойти возврат гильзы.
О. А. Пляцковский определяет соотношение между величиной
подачи и числом оборотов валков из условия оптимальной производительности с
учетом характеристик подающего аппарата.
Нельзя считать оправданным попытки повысить угол
полирующего (калибрующего) участка и соответственно величину подачи за счет
сокращения обжимного участка (бойка) валков, так как при этом более
интенсивно увеличивается объем металла, который должен быть раскатан на
полирующем участке. При этом подача не увеличивается, а сокращается и, как
следствие, уменьшается производительность стана. Кроме того, при сокращении
обжимного участка валков увеличивается нагрузка на рабочую клеть и линию
главного привода.
Наиболее сложным вопросом калибровки пилигримовых валков
является установление профиля гребня бойка. Теория этого вопроса была
разработана П. Т. Емельяненко и впоследствии развита П. К- Тетериным и О. А.
Пляцковским.
В конце бойка при прокатке тонкостенных труб давление
металла достигает максимума. Для уменьшения давления металла на валки, а
также величины скольжения его по рабочему инструменту необходимо стремиться к
уменьшению величин обжатия в конце обжимной части ручья. Это может быть
достигнуто как увеличением интенсивности обжатия в начале и середине бойка,
так и удлинением конца бойка и созданием более плавного перехода от бойка к
полирующему участку.
В целях сокращения парка рабочих валков и для уменьшения
числа перевалок все трубы данного диаметра независимо от назначения, толщины
стенки и материала прокатывают на одних валках. В то же время изменение
обжатия и давления металла на валки зависит от толщины стенки прокатываемой
трубы, а также от размера гильзы и величины подачи. На практике калибровку
подбирают обычно для трубы того размера, которая имеет в сортаменте установки
наибольшее распространение. При прокатке труб другого размера калибровка не
является оптимальной. Наибольшие трудности вызывает прокатка труб с
наименьшей толщиной стенки, поэтому расчет калибровки обычно ведут на
минимальную стенку готовой трубы.
В поперечном сечении калибр пилигримовых валков
представляет собой круг с прямыми выпусками. Величина угла выпуска изменяется
по длине ручья валков от максимального значения в начале обжимной части
(30—37°) до минимального в полирующем участке (15—25°).
Пилигримовая прокатка труб осуществляется с чрезвычайно
большой деформацией. Суммарная вытяжка достигает jxs = = 10-г 15. Столь
значительные деформации обусловлены напряженным состоянием металла (на
большей части поперечного сечения неравномерное всестороннее сжатие) и
высокой дробностью деформации. Гильза с любой толщиной стенки обжимается до
трубы конечного размера за несколько циклов. Число циклов или коэффициент
дробности деформации определяется уравнением
|