1. До сечения I-I, и после сечения III-III площадь контактной поверхности включает в себя только зону редуцирования, и находится как площадь прямоугольного треугольника

   

   – площадь в зоне редуцирования и обжатия соответственно, l – длина между предыдущим и текущим сечениями.

Площадь редуцирования F_р можно определить как площадь трапеции заключенной между рассматриваемыми сечениями.

– ширина редуцирования в предыдущем и текущем сечении соответственно, – ширина обжатия в предыдущем и предшествующем сечении.

Основываясь на методе линий скольжения можно рассчитать усилие в зоне редуцирования по формуле:

=1,115

где - коэффициент учитывающий трение и отношение D/S равный 1,30 – 1,35 для тонкостенных труб.

Усилие в зоне обжатия стенки гильзы на (70 – 80) % больше чем в зоне редуцирования. Это обусловлено дополнительными растягивающими и сжимающими напряжениями, возникающими от оправки. Для определения среднего удельного усилия металла на валок можно воспользоваться эмпирической зависимостью:

=1,15/0,7=1,64

где равный (0,67 – 0,73) для тонкостенных труб.

Силу металла на валок в зоне редуцирования можно найти как произведение площади контактной поверхности зоны редуцирования или зоны обжатия на соответствующие им усилия.

=1731,2*1,115=1930,3

=175,8*1,64=288,3

P= + =2218, 6

где , - суммарная площадь контактной поверхности зоны редуцирования и обжатия соответственно.

, - удельное усилие зоны редуцирования и обжатия соответственно.

1. Определить крутящий момент на валке по формулам

На плавающей оправке

=

2218, 6* =415987,5

– средняя ширина контактной поверхности

= =15,4

n – количество рассматриваемых сечений очага деформации

-средний диаметр раската на входном участке.

= =92

– радиус валка раскатного стана.

– угол подачи

– угол раскатки.

1. Мощность прокатки на валке

= =6533835,07

- число оборотов валков в минуту.

Таблица А-1 – Частные обжатия по стенки гильзы и редуцирования по диаметру в сечениях

Сечение очага деформации.	Деформационные параметры
	Величина редуцирования , мм	Величина частного обжатия, , мм	Суммарное обжатие в сечении мм
0-0	0	0	0
I-I	0	4	4
II-II	4,7	5,5	10,2
III-III	0	5,5	5,5
IV-IV	0	0	0

Таблица А-2 – Ширина контактной поверхности

Сечение очага деформации.	Радиус валка в сечении Rв, мм	Радиус раската r, мм	ширина контактной поверхности
			в зоне обжатия, bc, мм	в зоне редуцирования bp, мм	суммарная, b, мм
0-0	142	50	0	0	0
I-I	146	46	0	16,73	16,73
II-II	150	42	11,92	13,95	25,87
III-III	152	42	0	19	19
IV-IV	154	42	0	0	0

Таблица А-3 – Площадь контактной поверхности

сечения очага деформации	длина участка между сечениями l, мм	Площадь контактной поверхности мм2
		зоны обжатия Fс	зоны редуцирования Fр	Суммарная площадь F
до сечения 0-0	13,3	0	0	0
от 0-0 до I-I	45,7	0	382,3	382,3
от I-I до II-II	14	83,4	214,8	298,2
от II-II до III-III	15,5	92,4	255,4	347,8
от III-III до IV-IV	92,5	0	878,7	878,7
от IV-IV	22	0	0	0
суммарное значение	203	175,8	1731,2	1907

Итоговая таблица Б-1

Условие	Усилие в зоне редуцирование pp, МПа	Усилие в зоне обжатия, pс, МПа	Сила металла на валок P, кН	Крутящий момент Мкр, кНМ	Мощность на валке N кВт
С учетом овальности раската	1,115	1,64	2218,6	415987,5	6533835,07

Заключение

В данной курсовой научно-исследовательской работе рассмотрен трубопрокатный агрегат 70-270.

В первой части курсовой научно-исследовательской работы произведен анализ сортамента получаемых труб и в дополнении сравнение сортамента данного ТПА с сортаментом трубопрокатного агрегата 50-200. Перечислены преимущества данного агрегата. Так же выполнен анализ технологии производства от полой заготовки до готовой трубы. В отдельности выполнен обзор каждого оборудования с детальным рассмотрением станов прошивки-раскатки, а также правильно-калибровочного стана.

Вторая часть данной работы представила из себя план реконструкции ТПА 70-270 с целью расширения сортамента выпускаемой продукции, так же улучшения качества продукции на данном агрегате. Выполнен расчет энерго-силовых параметров калибровочного валка вследствие чего можно утверждать то, что реконструкция правильно-калибровочного стана является целесообразным и выгодным.

Библиографический список

1. Технология трубного производства: Учебник для вузов / В.Н. Данченко, А.П. Коликов, Б.А. Романцев, С.В. Самусев. – М.: Интермет Инжиниринг, 2002. – 640 с.: ил.

2. Машины и агрегаты для производства стальных труб: учебное пособие / Ю.Ф. Шевакин [ и др.]. – М.: Интермет Инжиниринг, 2007. 388 С.

3. Обработка металлов давлением: Учебник / Б.А. Романцев, А.В. Гончарук, Н.М. Вавилкин, С.В. Самусев. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2008. – 960 с.

4. Машины и агрегаты трубного производства: Учебное пособие для вузов/ А.П. Коликов, В.П. Романенко, СВ. Самусев и др. — М.: «МИСИС»,1998.—536 с.

5. Совершенствование производства стальных труб. / В.Г. Зимовец, В.Ю. Кузнецов, А.П. Коликов – М.: МИСиС 1996. 480с.

7