SU1704878A1 - Способ производства электросварных труб - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах. Цель изобретени  - повышение качества сварных труб за счет стабилизации их механических свойств и сокращение расхода металла на их изготовление. Способ производства электросварных труб включает стыковку отдельных рулонов в непрерывную полосу, знакопеременный пластический изгиб полосы в вертикальной плоскости с нат жением в гибочно-нат ж- ном устройстве формовку полосы в трубную заготовку и сварку ее кромок. Величину усили  на последнем ролике гибочно-нат жно- го устройства при знакопеременном изгибе полосы поддерживают равной Р КВЬт4 , где К - коэффициент, завис щий от количества гибочных роликов, ширины полосы и угла охвата полосой последнего ролика; В, m - характеристики механических свойств металла полосы; h - толщина формуемой полосы. ел

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах.

Цель способа - повышение качества сварных труб и снижение расхода металла на их изготовление за счет стабилизации механических свойств полосы перед формовкой .

Сущность способа заключаетс  в следующем . При удлинении полосы в процессе прот гисани  ее через ролики ГНУ измен ютс  г. схамическис свойства металла. При коло5 пни юлцини непрерывно полосы по д-и с (гфо/юпьнг  разнотолщинность) наш ходе полосы из ГНУ (после последнего по ходу ролика) будет иметь место колебание м; панических спойств металла полосы.

Колебание механических свойств полосы также происходит из-за неравномерности механических свойств по длине исходной заготовки- непрерывной полосы. В результате колебание механических свойств будет измен тьс  величина усили  (давлени ) полосы на последней ролик ГНУ.

Величина вертикального усили  на последний ролик ГНУ определ етс  по зависимости

XI

о

Јь О XJ 00

Tn-i sin a

0)

где Тп-1 - угол охвата полосой последнего ролика;

а- величина т нущего усили  на входэ полосы на последний ролик.

Формула дл  расчета величины т нущего усили  (усили  прот гивани  полосы через ролик ГНУ) полу;: г;-.  выражени  мощности N, г1ериход:л.г . д/г, прот гкаа- ни  полосы

T-N7V.

()

где V - скорость полосы.

Мощность внутренних -.;ил определ етс  из уравнени , св зиалюш.зго нгпрпжс- ни  а и деформации Ј в ьидз

а В ет ,

t3)

где Вит- характеристики механических свойств металла полосы.

Удельнз  работа внутренних сил определ етс  с учето м принципа Мазинга.

Принимаетс , что продольна  деформа- ци  по толщине при изгиПе полосы измен етс  по линейному от нул  на срединной поверхности до максимальных и равных по абсолютной величине значений на наружной и внутренней поверхност х. Принимаетс  также гипотеза плоских сечений .

Учитыва  изложенное, а также то, что мощностью потерь на тречие в подшипниках при расчете можно пренебречь, из выражени  (2) получаетс  зависимость дл  определени  Тп-1 в виде

-b hm4 2

Dm + 1(m + 1)(m +2)

{2(n-1)(1-m) + . (4)

где b и h - ширина и толщина полосы;

D и п - диаметр и число роликов ГНУ.

Из (1) и (4) получаетс  формула дл  расчета величины усили  на последний ролик ГНУ

Р Bbhm+2 sin a

чГП -f 1

(m 4- 1)(m +2)

x{2(n-2)(1-m)+21-m-mj (5)

Из формулы (5) следует, что величина усили  на последний ролик ГНУ зависит от посто нных и переменных параметров. К посто нным параметрам относ тс  диаметр D и число роликов п, угол охвата а, ширина полосы Ь. К переменным параметрам относ тс : толщина полосы h и характеристики механических свойств металла полосы Вит.

При обозначении совокупности посто- пчкых параметров коэффициентом К, искомое flbirj3:i .OHKi: приобретет и;д формулы

Р «-- UJnr z (и), гдо К - коэффициент, ззвие tu . fl or посто нных парзметроа: числа и ди- гмотрз роликов ГНУ; ширины полосы, угла охвота полосой последнего ролика; 3 и m - характеристики механических свойств металла полосы; h -толщина фопмуемой полосы .

Таким образом, контрольной величиной , хврактеризующей изменение или стабилизацию механических ссойств полосы на выходе из ГНУ. может быть представлена

величина усили  Р на последний ролик ГНУ. Дл  того, чтобы величину усили  Р использовать в качестве фактора, определ ющего стабилизацию механических свойств полосы в функциональной зависимости (5),

параметры, характеризующие механические свойства металла, следует зафиксировать , прин ть посто нными, соответствующими заданным механическим свойствам заготовки; поступающей в

формовочный стан. Тогда величина Р, определенна  при условии посто нства параметров В и m по зависимости (5) при переменных толщинах полосы h. будет соответствовать условию стабилизации механических свойств металла полосы на выходе из ГНУ.

При изменении толщины полосы вели- чина усили  на ролик измен етс  и это изменение усили  включает в себ  как

изменение за счет колебани  деформации в ГНУ, так и изменение механических свойств металла исходной полосы.

Дл  стабилизации механических свойств полосы необходима  величина усили  на ролик определ етс  по формуле (5) при const Вити устанавливаетс  путем изменени  суммарного угла а. охвата роликов полосой, тем самым измен   величину деформаций полосы в ГНУ.

0

5

Пример. При изготовлении труб размером 102 х 3.0 мм, рулоны полос шириной 312 мм и номинальной толщиной 3,0 мм стыкуютс  в непрерывную полосу и подвергают знакопеременному пластическому изгибу с нат жением в гибочмо-нат жном устройстве, содержащем 9 роликов диаметром D 80 мм. Величина угла охвата полосой последнего ролика а 50°. Механические характеристики полосы металла из стали 10 составл ют В ° 45 кг/мм2, m - 0,07.

Величина усили  на последний ролик определ етс  по зависимости (5), составл ет Р .66134 Н.

Пусть толщина исходной полосы отличаетс  от номк г л; в плюс и состззл ст h 3,1 V,M. Тогда дл.г ста илизйцпи механических характеристик полосы величина усили  нэ последний ролик Р определ етс  при 5 тех хе значени х Вит по зависимости (5) и сбеспечивзотс  ее фактическое зма- ченно, соответстоурщее расчетному, путем кзг- знеки  суммарного угла охвата валкоа полосой. Величина усили  на последний ро- 10 лик, обеспечивающа  стабилизацию меха- нических свойств полисы при.п 3,1 мм, составл ет Р - 70773 Н.

Пусть толщина полосы отличаетс  от номинальной в минусовую сторону и состаал - 15 ет 2,9 мм. В этом величина усили  на последний ролик, определ ема  по зависимости (5), при Вит составл ет Р 61652 Н).Дг,  обеспечени  этой величины измен етс  суммарный угол охвата роликов ГНУ 20 полосой.

Необходима  величина Р может поддерживатьс  также за счет изменени  величины изданного нат жени  полосы в ГНУ.

Таким образом, обеспечивающа с  в 25 приведенном примере величина Р 6,6 кН при h 3,0 мм; 7.01 кН при h-3.1 мм и 6,16 кН при h 2,9 мм. обеспечивает посто нство (стабилизацию) механических свойств металла полосы на выходе из ГНУ.30

При использовании изобретении -ла счет стабилизации механических спойс™ заготовки перед формовкой повышаетс  качество сварного шва и увелмчивэетс  количество годных труб, что снижает расход металла.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ производства элактросгзрных груб, включающий стыкозку отдельных ру- локов в непрорывную полосу, знакопеременный пластический изгиб полосы в вертикальной плоскости с нат жением в ги- бсчно-нат жном устройстве, формовку по:; лосы в трубную заготовку и сварку ее кромок, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества сварных труб зз счет стабилизации их механических свойств и сокращени  расхода металла на их изготовление , величину усили  на последнем ролике гибочно-нат жного устройства при знакопеременном изгибе полосы поддерживают равной

   Р К В hm+2.

   где К - коэффициент, завис щий от количества гибочных роликов, ширины полосы и угла охвата полосой последнего ролика;

   В, m - характеристики механических свойств металла полосы;

   h - толщина формуемой полосы.