SU1731309A1 - Способ определени коэффициента внешнего трени при продольной безоправочной прокатке труб - Google Patents

Abstract

Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретени : исходную трубчатую заготовку покрывают слоем смазки и задают ее в калибр, образуемый ручьевыми валками. После прокатки некоторой части заготовки привод валков отключают . Заторможенную заготовку (недокат) извлекают из калибра, развед  валки и измер ют геометрические размеры. Их значе- нй  подставл ют в математическое выражение и определ ют величину коэффициента внешнего трени . 4 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а более конкретно к способам изучени  параметров деформации при продольной безоправочной прокатке труб.

Известен способ определени  коэффициента внешнего трени  при безоправоч- ном редуцировании труб, включающий обжатие заготовки ручьевыми валками, ее принудительное торможение направленным вдоль оси прокатки внешним усилием без отключени  привода вращени  валков и замер параметров дл  подстановки t математическое выражение.

Известный способ позвол ет определить коэффициент внешнего трени  в момент пробуксовки валков по металлу. Недостаток известного способа состоит в

том, что с его помощью невозможно определить значение коэффициента внешнего трени  в установившейс  стадии прокатки, когда на заготовку не действуют внешние усили , направленные вдоль оси прокатки, и отсутствует пробуксовка валков по поверхности деформируемого металла. Рассчитанные с использованием определенного известным способом коэффициента трени  режимы деформации в редукционных станах не позвол ют изготавливать трубы высокого качества.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества прокатываемых труб путем получени  данных о величине коэффициента внешнего трени  в установившейс  стадии процесса прокатки.

ч

со

Сл5 О

Согласно способу определени  коэффициента внешнего трени  при продольной безоправочной прокатке труб, включающему обжатие заготовки ручьевыми валками, ее торможение и замер параметров дл  под- становки в математическое выражение, тор- можение заготовки осуществл ют отключением привода валков и замер ют параметры, необходимые дл  подстановки в математическое выражение

(

1 f Ч, % ) -, Э I re

I п (Sl S°

L М rVrJ

где f - искомый коэффициент внешнего трени  в установившейс  стадии процесса редуцировани ;

Гв, гн- соответственно средние внутрен- ний и наружный радиусы исходной заготовки , мм;

Si, So - средние толщины стенки соответственно на участке трубы, продеформи- рованном в установившейс  стадии прокатки, и исходной заготовке, мм;

I - средн   длина вдоль оси прокатки поверхности контакта заготовки с валками в очаге деформации, мм;

гщ - средний наружный радиус трубы на участке, продеформированном в установившейс  стадии прокатки.

На фиг.1 приведена схема характера формоизмерени  заготовки в очаге деформации редукционного стана; на фиг.2 - за- торможенный образец после его извлечени  из калибра, общий вид; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2.

На фиг.1 показана заготовка 1 до де- формации (So - средн   толщина стенки; гн - радиус образующей наружной поверхности; гв - радиус образующей внутренней поверхности; I - длина участка обжати  исходной заготовки по радиусу; L 0,5 I - линейный размер, характеризующий положение центра О цилиндрической системы координат rOz относительно участка обжати  заготовки по радиусу), заготовка 2 после деформации (Si - средн   толщина стенки).

На фиг.2 показана непродеформиро- ванна  часть 3 образца, поверхность 4 контакта заготовки с валками в очаге деформации (li - длина вдоль оси прокатки z-z поверхности контакта заготовки с валка- ми в i-м произвольном меридиональном се- чении образца), участок 5 образца, продеформированный в установившейс  стадии процесса прокатки.

0

5

0

5

0

5

0 5 0

5

На фиг.З Soi, rHi, rBi - соответственно толщина стенки, наружный и внутренний радиусы в i-x произвольных меридиональных сечени х исходной заготовки), на фиг.4 Sii, гнц - соответственно толщина стенки и наружный радиус в произвольных i-x меридиональных сечени х трубы.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Исходную трубчатую заготовку покрывают слоем исследуемой смазки. В том случае , когда целью исследовани   вл етс  определение величины f в услови х сухого трени , смазку на исходную заготовку не нанос т. Если целью исследовани   вл етс  определение величины f при температурах гор чей деформации, исходную заготовку предварительно нагревают. Далее заготовку задают в калибр, образованный ручьевыми валками, число которых зависит от типа редукционного стана. После прокатки некоторой части заготовки привод валков отключают , чем обеспечиваетс  торможение заготовки в очаге деформации. Заторможенную заготовку-недокат извлекают из калибра , дл  чего предварительно развод т валки. На заготовке-недокате замер ют геометрические размеры h, Soi, Sn, rHi, гнц (i обозначает, что значение конкретного геометрического параметра определено в i-м меридиональном сечении заготовки-недо- ката) и определ ют их средние значени  I, So, Si, Гн, гв, Гн1, которые подставл ют в указанное математическое выражение, и рассчитывают искомую величину коэффициента внешнего трени  f.

Пример. Результаты апробации способа в услови х редукционного стана установки 5-16. Редуцированию в хол одном состо нии подвергают исходную сварную заготовку с номинальным размером d3xSa 12 x 0,6 мм из стали 08Ю. Рудуциро- вание осуществл ют в овальном калибре, образованном двум  приводными валками диаметром (по вершине калибра) DK - 104,06 °-оо2 мм. Радиус калибра R 5,74-о40 мм, чистота обработки поверхности калибра ,32 мм. Длина исходных заготовок составл ет з 2000- 50 мм, торможение заготовок осуществл ют отключением привода валков после прокатки 40-60% общей длины заготовки. Значени  h, Soi, Sn определ ют в равномерно распределенных по периметру заготовки меридиональных сечени х, значени  rHi, rBi, Гни - в равномерно распределенных по периметру заготовки меридиональных сечени х. Замеры Soi, гн|, rBi осуществл ют на кольцевых темплетах (фиг.З), вырезанных у недоката (фиг.2, сечение А-А). Замеры Sn, гнц осуществл ют на кольцевых темплетах (фиг.4), вырезанных из недоката (фиг. 2, сечние Б-Б), замеры h -непосредственно на участке очага деформации (фиг.2).

Результаты исследовани  приведены в таблице, где f - коэффициент внешнего трени , определенный предлагаемым способом; fn - коэффициент внешнего трени , определенный по известному способу.

Как следует из приведенных в таблице данных, использование предлагаемого способа позвол ет определить значение коэффициента внешнего трени  в установившейс  стадии процесса при продольной безоправочной прокатке труб. Полученные данные о величине коэффициента внешнего трени  в установившейс  стадии процесса прокатки использованы при расчете скоростного ре- жима редукционного стана установки 5- 16. При прокатке с использованием этого режима относительна  поперечна  разностей н ость готовых труб снизилась на 6-8%.

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Способ определени  коэффициента внешнего трени  при продольной безоправочной прокатке труб, включающий обжатие заготовки ручьевыми валками, ее торможение и замер параметров дл  под- становки в математическое выражение, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества прокатываемых труб путем получени  данных о величине коэффициента внешнего трени  в установившейс  стадии процесса прокатки, торможение заготовки осуществл ют отключением привода валков и замер ют параметры, необходимые дл  подстановки в математическое выражение

   20 -J ,Г )lSL2S.,H± ,

   .-3 (ги-гН1)$0 J

   J-P Wl-где f - искомый коэффициент внешнего трени  в установившейс  стадии процесса редуцировани ;

   Гв, гн- соответственно средние внутренний и наружный радиусы исходной заготовки , мм;

   Si, So - средние толщины стенки соответственно на участке трубы, продеформи- рованном в установившейс  стадии прокатки, и исходной заготовке, мм;

   I - средн   длина вдоль оси прокатки поверхности контакта заготовки с валками в очаге деформации, мм;

   гН1 - средний наружный радиус трубы на участке, продеформированном в установившейс  стадии прокатки, мм.

   Ј4 s

   Фиг.2

   А-А

   Д|

   Ь - ь