ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Типы калибровок валков и их сравнительный анализ из "Машины и агрегаты трубного производства" Эффективность работы трубоэлектросварочного агрегата, состоящего из формовочного, сварочного и калибровочного станов в основном определяется калибровкой и конструкцией технологического инструмента. Наиболее распространенным в настоящее время является валковый инструмент. К технологическому инструменту трубоформовочных станов предъявляются все более высокие требования в отношении обеспечения устойчивости полосы и необходимого качества трубной заготовки в связи с возросшими скоростями сварки. [c.265] Это уравнение представляет аналитическое описание данной калибровки и дает возможность использовать его для математического моделирования процесса непрерывного формообразования трубной заготовки. [c.266] В калибровке VI типа рабочий профиль валка вьшолняют по определенной последовательности - комбинации первых пяти названных типов. [c.267] Выбор того или иного типа калибровки при проектировании новых, а также при реконструкции действующих станов связан с учетом большого количества факторов и требований, основные из которых следующие технологичность калибровки универсальность калибровки (возможность унификации) возможность интенсификации процесса гиба возможность формовки тонкостенных труб износ валков сложность изготовления валков и их габариты. [c.267] Технологичность калибровок. Современные методы производства электросварных труб (сварка ТВЧ, постоянным током и др.) позволяют вести процесс изготовления труб на повышенных скорост51х. Однако в ряде случаев это ограничивается возможностями стана, калибровка инструмента которого должна обеспечивать простоту настройки стана и устойчивость процесса формовки, что и характеризует технологичность применяемой калибровки. [c.268] Под устойчивостью процесса формовки понимается способность калибра технологического инструмента трубоформовочного стана противостояггь поперечному смещению полосы в стане вследствие различных возмущающих факторов (серповидность и коробоватость полосы, неточность настройки открытых и закрытых калибров эджерных клетей, настройка которых сложнее настройки горизонтальных). Наибольший интерес представляет изучение влияния на устойчивость полосы настройки валков и разнотолщинности полосы (рис. 11.2). [c.268] При изгибе полосы, смещенной нагрузкой (рис. 11.3), углы поворота сечения полосы относительно опоры в левой и правой частях калибра не будут равны. Больше, естественно, тот угол, в сторону которого смещена нагрузка. Значение углов ф1 и ф2 будет повышается с увеличением величины деформации металла в калибре. В тот момент, когда значение углов достигнет значения угла трения, начинается сдвиг полосы. Экспериментально установлено, что если верхний валок смещен влево, то правая кромка окажется выше левой. [c.268] Другим фактором, вызьшающим выскальзывание формуемой полосы из валков, может быть разнотолщинность исходной полосы (штрипса). Отличие данного случая от описанного вьпие явления сдвига полосы в калибре заключается в том, что сила направлена под некоторым углом к вертикали (см. рис. 11,2). При смещении валка в сторону полоса выскальзьшает в противоположном направлении, а при разнотолщинной полосе - в сторону смещенной нагрузки. Для предотвращения данного дефекта формовки необходимо учитьшать способность той или иной калибровки препятствовать данному явлению. [c.268] Следует отметить, что сдвиг полосы несколько исправляется в закрытых и сварочных калибрах, но при большой величине сдвига, напряженно-деформированное состояние трубной заготовки отличается от симметричного процесса формовки. Это вызывает перераспределение остаточных напряжений в полосе относительно вертикальной оси, что, в свою очередь, может привести к спиральному скручиванию сформированной заготовки и ухудшить качество сварки. [c.269] В калибре, выполненном двумя радиусами, полоса претерпевает дополнительную деформацию по ширине, что и удерживает ее от смещения. Поэтому калибровки типов И и П1 обладают более высокой устойчивостью, но они имеют свои серьезные недостатки, которые могут приводить к неустранимому браку по геометрии трубной заготовки. [c.269] Калибровка типа V характеризуется монотонно изменяющимся радиусом кривизны рабочей поверхности по ширине калибра. Устойчивость данного калибра значительно выше всех перечисленных, так как сдвигу полосы препятствуют не только силы трения между полосой и формующими валками, но и необходимость при сдвиге полосы произвести дополнительную работу на ее формообразование по всей ширине. Если же в первых рядах калибра произойдет сдвиг полосы, то радиусы кривизны периферийных участков будут незначительно отличаться друг от друга. В процессе дальнейшей формовки этот сдвиг исправляется последующими калибрами, так как постоянный гиб полосы предусмотрен во всех калибрах по всей ширине полосы. [c.270] Таким образом, на основании проведенного анализа можно сделать вывод, что технологичность калибровок возрастает в следующей последовательности II, III, I, IV, V, VI. [c.270] Унификация инструмента трубоформовонных станов. При производстве электросварных прямошовных труб диаметром до 530 мм принципиальная технологическая схема процесса непрерывной формовки независимо от типа агрегата, назначения и материала труб остается неизменной. При этом в трубоэлектросварочных цехах различных заводов на одинаковых агрегатах выпускают широкий сортамент труб, что неизбежно предусматривает частые. технологические перестройки при переходе с размера на размер. В этой связи представляет интерес унификация, если это возможно, технологического инструмента ТЭСА как для одного агрегата, так и для всех агрегатов завода. Под унификацией технологического инструмента понимается возможность использования одного и того же технологического инструмента для производства труб разного сортамента как по толщине стенки, так и по диаметру. [c.270] С этой точки зрения наибольшие возможности для унификации инструмента представляет калибровка типа I - однорадиусная и калибровка типа V - по кривым второго порядка. Обычно в комплекте валкового инструмента отдельно для каждого диаметра труб изготавливают только закрытые калибры и эджерные на входе к закрытым. Остальной формовочный инструмент стана используют для всего сортамента вьшускаемых труб или в пределах отдельных групп труб, заключающих в себе ряд близких по диаметру размеров. Успех или неудача в разработке унифицированного комплекта инструмента зависит в основном от практического опыта калибровщика. Однако большое значение имеет и технологическая информация, на которую опирается в своей работе калибровщик. С этой точки зрения представляет интерес анализ, обработка и графическая интерпретация параметров калибровки, необходимых для проектирования комплекта унифицированного формовочного инструмента. [c.270] Для того чтобы обеспечить высокое качество формовки трубной заготовки унифицированной калибровкой, необходимо подобрать такую форму очага формовки, для которой при данной длине очага сворачивания величина продольных деформаций и ее неравномерность как по ширине полосы, так и по длине была минимальна. Данное условие должно выполняться для любого размера труб, входящих в одну унифицированную группу. Для этого по известным радиусам калибров определяют кривизну поперечных сечений полосы, находящихся в их вертикальных плоскостях, и на основе полученных дан-нььх - коэффициенты уравнения для кривизны калибров. [c.271] Используя математическое моделирование, можно проводить соответствующую корректировку, для чего необходимо задаться определенным критерием. Например, чтобы максимум продольной деформации кромки находился за первой по ходу формовки горизонтальной клети с закрытым калибром или за зоной сварки как цдя минимального, так и максимального размера труб одной унифицированной группы. [c.271] В перспективе, расширяя применение унификации технологического инструмента ТЭСА и, совершенствуя методику ее расчета, представляет интерес разработка новых конструкций технологического инструмента открытых горизонтальных клетей трубоформовочного стана. К ним можно, например, отнести инструмент трубоформовочного стана, в котором рабочая часть одного или нескольких валков (в зависимости от типа калибра) выполнена из упруго-эластичного материала - полиуретана. [c.271] Результаты экспериментов показали, что если в унифицированной группе использовать технологический инструмент, выполненный из стали, то трудно подобрать радиусы кривизны валков, одинаково хорошо удовлетворяющих всем размерам труб этой группы. Если нижние валки открытых клетей вьшолнить из упруго-эластичного материала, то для каждой группы можно выбрать такой радиус кривизны валка, который изменяясь из-за возможного упругого обжатия полосы при формовке, одинаково хорошо будет удовлетворять процессу формовки всех размеров труб унифицированной группы. [c.271] Вернуться к основной статье