SU1761361A1

SU1761361A1 - Способ определени скольжени металла при винтовой прокатке

Info

Publication number: SU1761361A1
Application number: SU904780585A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Гетало; Иван Константинович Гейко; Юрий Игнатьевич Ващенко; Владимир Юрьевич Ващенко
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1990-01-11
Publication date: 1992-09-15

Abstract

Использование: в трубном производстве при исследовании технологических параметров винтовой прокатки полых тел. Сущность: измер ют датчиками частоты вращени величины частоты вращени валков, торцов прокатываемой заготовки, частоты вращени оправки от начала ее вращени после вторичного захвата до окончани вращени гильзы. Измер ют величину перемещени торцов заготовки вдоль оси прокатки от захвата валками переднего торца заготовки до выхода заднего торца гильзы из валков с помощью датчика перемещени . По данным фактических замеров производ т вычисление коэффициентов осевого и тангенциального скольжени металла по наружной и внутренней поверхност м полого тела , как отношение соответствующих фактических и теоретических значений скоростей. Знание качественного и количественного характера изменени скольжени металла по длине очага деформации и сечению полого тела позвол ет создать трубопрокатный инструмент с рабочей поверхностью, обеспечивающей минимальное проскальзывание металла по валкам. Это повысит производительность и качество проката полых тел. 2 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс к обработке металлов давлением и может быть использовано при исследовани х технологических параметров винтовой прокатки полых тел. Известен способ определени скольжени металла при винтовой прокатке заготовок, который предусматривает применение прошивных валков с наваренными шипами, оставл ющими соответствующие отпечатки на прокатываемом изделии.

Недостатком способа вл етс низка точность определени скольжени из-за износа шипов в процессе осуществлени способа. Эти валки с направл ющими шипами используютс один раз, после чего они выбрасываютс .

Наиболее близким технологическим решением вл етс способ определени скольжени металла при винтовой прокатке , при котором осуществл ют измерени и фиксирование на всем прот жении времени от захвата валками переднего торца заготовки до выхода ее заднего торца из валков фактических величин частоты вращени валков и заготовки , величины осевого перемещени заготовки и продолжительности времени указанного перемещени , вычисл ют коэффициенты осевого и о

Ы О

генциального скольжени как отноше- ни соответствующих фактических и теоретических скоростей;

Недостатком данного способа вл етс низка достоверность определени величины скольжени металла при прокатке изделий типа гильз за оправ ке. Это св зано с тем; что не учитываетс скольжение металла по внутренней поверхности обрабатываемой гильзы.

Целью изобретени вл етс повышение достоверности определени величины скольжени металла при прокатке изделий типа гильз на оправке;

Сущность изобретени заключаетс в том, что при прокатке гильз после вычислени коэффициентов осевого и тангенциального скольжени по наружной их поверхности производ т дополнительную прокатку, согласно которой ,после захвата валками переднего торца заготовки осуществл ют вторичный захват заготовки и измер ют частоту вращени оправки от начала вращени оправки после вторичного захвата до окончани вращени гильзы, определ ю величину коэффициентов осевого и тангенциального скольжени на оправк среднюю величину коэффициентов сколь жени металла по сечению оправки и соотношени аналогичных коэффициенто по наружной и внутренней поверхности гильзы.

Устройство дл реализации способа содержит штангу 1, расположенную с входной стороны, и состо щую из частей 1-1 и 1-2. Часть 1-1 может вращатьс вокруг своей продольной оси. Передний конец этой части оснащен наконечником 2, исключающим проскальзывание штанги относительно заднего торца заготовки 3, задний конец Маст

0

5

д

0

5

0

го токосъемного контакта 7 с датчиком 8 перемещени (пути), выполненным, например, в виде планки, составленной из токопровод щих и диэлектрических участков шириной от 1 до 10 мм (в зависимости от необходимой точности измерени перемещени торцов заготовки).

На фиг. 1 показана штанга 1, расположенна со стороны выхода заготовки 3 из валков 10, аналогична по конструкции штанге 1. Однако штанга 1 своей частью 1-2 соединена с механизмом перемещени (например, с цилиндрическим цилиндром), позвол ющим после прохождени передним торцом заготовки всего очага деформации (от момента захвата до выхода этого торца из валков) ускоренно, со скоростью, например, в 1,1-1,5 раза большей, чем продольна скорость выхода заготовки из валков, отвести штангу 1 от переднего торца заготовки в крайне правое (по рис.) положение и сместить ее в горизонтальной плоскости с оси прокатки влево или вправо от этой оси. Части 1 -1 и 1 -2 штанги также оснащены датчиками соответственно частоты вращени и перемещени . Стан оснащен месдозами дл измерени усили прокатки, датчиками 9 частоты вращени валков 10, отметчиком времени .

На фиг„ 2 показаны изменени в устройстве, обусловленные необходимостью замеров скольжени на оправке, которые производ тс перед прокаткой гильзы.

При замерах скольжени полой гильзы вместо штанг 11 -1 и 1 -2 устанавливают оправку 15 и стержень 13. На выходной стороне показана формирующа с гильза 11 на оправке 12,

штанги 1-1 соединен с упорным подшил- дс закрепленной на прокатном стержне 13

ником t. Передн часть штанги 1-2 соединена с этим же упорным подшипником , а задн - с гидравлическим цилиндром 5, т.е. часть 1-2 может перемещатьс только вдоль оси прокатки. Таким образом, штанга 1 может перемещатьс вдоль оси прокатки (часть 1-2) и вращатьс вокруг своей продольной оси (часть 1-1)ч

На части 1-1 штанги укреплены датчики частоты вращени , например, фото электрического типа (ПДФ-3), 600 импульсов за один оборот, а часть 1-2 штанги соединена с помощью подвижно50

55

На прокатном стержне 13 крепитс дат чик контрол вращени (типа БКВ).

Сам прокатный стержень 13 неподвижен в осевом направлении и может вращатьс в упорном подшипнике 15 По мере перемещени переднего торца гильзы 11 в осевом направлении, он воздействует на датчик 16 линейных перемещений, в основе которого бесконтактный датчик перемещений типа Д-03020.

Способ определени скольжени металла при винтовой прокатке осуществл етс следующим образом Hdrpe0

5

На прокатном стержне 13 крепитс датчик контрол вращени (типа БКВ).

Способ определени скольжени металла при винтовой прокатке осуществл етс следующим образом Hdrpe

,тую заготовку транспортируют к валкам 10.

Перед очагом деформации к передне му и заднему торцам заготовки 3 под- вод т наконечники 2 штанг 1 и 1х , прижимают их и задают заготовку 3 в валки 10. При захвате заготовка 3 начинает вращатьс и перемещатьс вдоль очага деформации.Вместе с заготовкой 3 перемещаютс вдоль очага деформации, с одновременным вращением вокруг продольной оси, штанги 1 и Г .

При этом датчик 8 фиксирует перемещение заднего торца заготовки 3 за врем i - от захвата переднего торца до выхода из валков 10 заднего торца заготовки 3 конструкци этого датчика позвол ет определить элементарное перемещение и 1 (соответствующее ширине токопровод щего или диэлектрического участков) в течение элементарного промежутка времени 41, т.е„ позвол ет с высокой точностью определить мгновенную скорость Ј у перемещени заднего торца заготовки в любом i-м сечении очага деформации . Датчик 6 фиксирует частоту и) вр щени заднего торца заготовки за врем 1 - от захвата переднего торца заготовки до выхода из валков ее заднего торца.

Окружна скорость заднего торца

заготовки 1Ь; в любом i-м сечении

равна

и

U

yi

o3,-tl

где tt - радиус заготовки в данном

i-м сечении; о), - частота вращени заднего

торца заготовки.

Теоретическа скорость перемещени заготовки в осевом направлении

D-eJe -55- emjj ,

диаметр валков;

частота вращени валка в

мин;

угол подачи валков.

Таким образом определ ют скольжение металла на наружной поверхности

Теоретическа скорость перемещени заготовки в тангенциальном направ-j заготовки при косой прокатке.

Осуществление способа при прокатJIG НИ И

ке (прошивке) полой гильзы на оправке на входной стороне стана идентично с прокаткой заготовки. Дл полуи

60

COSJJ

0

S

Q

0

5

Тогда коэффициент осевого скольжени заднего торца заготовки в i, сечении очага деформации равен

Ч , ЈЫ °Ч Vr

Коэффициент тангенциального скольжени заднего торца заготовки в этом же i-м сечении равен

Т9 UT

Датчик 8 перемещени на выходной стороне стана, фиксирует перемещение п переднего торца заготовки за врем t - от захвата переднего торца заготовки 3 до выхода из валков 10 ее зад-, него торца.

Аналогично, как и в случае фиксировани перемещени датчиком 8, на входной стороне, мгновенна скорость перемещени переднего торца заготов- - ки в любом i-м сечении очага деформации

ду 4in 0 v и Т

Окружна скорость переднего торца заготовки ил; в любом i-м сечении

где 63, - частота вращени переднего

торца заготовки; т-- радиус заготовки в данном

i-м сечении.

Тогда коэффициент осевого сколь- переднего торца заготовки

опс

0

жени g

в i-том сечении очага деформации равен

р a v ni Ут

Коэффициент тангенциального сколь- жени . равен

Urn

П 1 -

гт ит

После заполнени металлом очага деформации скольжение, определенное по предлагаемому способу, получаетс усредненным.

заготовки при косой прокатке.

ке (прошивке) полой гильзы на оправке на входной стороне стана идентично с прокаткой заготовки. Дл полу

чени полых гильз 11 на оправке 12 осуществление способа на выходной стороне осуществл ют после установки прокатного стержн 13 с оправкой 12 (на упорном подшипнике (15) и датчиков 14 контрол частоты вращени оправки и 16 линейного перемещени гилзы . ,

Заготовка 3 задаетс в палки 10,, осуществл етс захват переднего торца ее валками, после чего осуществл ют вторичный захват заготовки 3 н оправке 12. При этом измер ю) частоту вращени оправки 12 от начала ее вращени после вращени после вторичного захвата до окончани вращени гильзы 11 (посредством датчика 1k котрол вращени ). Датчик 16 линейного перемещени фиксирует линейное перемещение гильзы 11 от момента выхода переднего торца гильзы 11 до попного освобождени валков 10 от металла, т.е. до момента выхода заднего торца гильзы 11 из валков 10.

Фактическа окружна скорость оправки U0 равна

2

где - частота вращени оправки;

d0 - диаметр оправки. Коэффициент осевого скольжени на оправке (или что то же самое по внутренней поверхности гильзы)

Ч -V

С°о Мг

Коэффициент тангенциального скольжени на опраеке (по внутренней поверхности гильзы)

и;

Среднее значение коэффициентов осевого скольжени по сечению гильзы

Zocp-O SteoH + O,

где коэффициент осевого скольжени по наружной поверхности Среднее значение коэффициентов тангенциального скольжени по сечению гильзы

,5(TH + ro), где --коэффициент тангенциального

скольжени по наружной поверхности .

г

0

5

0

5

0

5

0

Соотношение коэффициентов осевого скольжени наружной и внутренней поверхности гильзы

7°

соо

f

Соотношение коэффициентов тангенциального наружной и внутренней поверхности гильзы

-, тн

) Ъ (то

Получение более достоверных данных по скольжению металла при винтовой прокатке на оправке полых изделий типа гильз позвол ет создавать трубопрокатный инструмент с рабочей поверхностью , обеспечивающий уменьшени проскальзывани металла, что в конечном счете может улучшить качество внутренней поверхности.

Claims

Формула изобретени

Способ определени скольжени металла при винтовой прокатке, при котором осуществл ют измерение и фиксирование на осем прот жении времени от захвата валками переднего торца заготовки до выхода ее заднего торца из валков фактических величин частоты вращени валков и заготовки, величины осевого перемещени заготовки и продолжительности времени указанного перемещени , вычисл ют коэффициенты осевого и тангенциального скольжени как отношени соответствующих фактических и теоретических скоростей, отличающийс тем, что, с целью повышени достоверности определени величины скольжени металла при прокатке изделий типа гильз на оправке, после захвата валками переднего торца заготовки осуществл ют вторичный захват заготовки и дополнительно измер ют частоту вращени оправки от начала ее вращени после вторичного захвата до окончани вращени гильзы, дополнительно определ ют величину коэффициентов осевого и тангенциального скольжени на оправке, среднюю величину коэффициентов скольжени металла по сечению гильзы при прокатке и соотношени аналогичных коэффициентов по наружной и внутренней поверхност м гильзы.