книги из ГПНТБ / Производство труб на установках с пилигримовыми станами

положение зоны редуцирования и обжатия по стенке.

3. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПИЛЬГЕРОВАНИЯ

іПилитримовая прокатка труб представляет собой разновидность .процесса продольной прокатки труб в круглом калибре «а длинной оправке. Особенности пильгерования состоят в следующем:

1. Прокатку ведут в калибре переменного сечения. Площадь поперечного сечения калибра уменьшается в процессе деформации.

2.В качестве заготовки применяют профиль перемен­ ного сечения. Площадь поперечного сечения заготовки уменьшается в процессе деформации.

3.Направление прокатки противоположно направле­ нию транспортирования гильзы и готовой трубы. В свя­

зи с этим процесс пилигримовой прокатки.является пери­ одическим: цикл деформации чередуется с циклом пере­ мещения гильзы и трубы в направлении транспортиро­ вания.

4. Деформация идет с наличием сил подпора, препят­ ствующих перемещению металла в направлении прокатки.

На рис. 52 приведена принципиальная схема процес­ са піильгерованиія. Разрез сделан по вершине калибра. Приведен момент прокатки в мгновенном очаге деформа­ ции АВВ\А\. Стрелкой V показано направление прокатки заготовки размерами DQxx S Qx в готовое изделие DiiXSu. Прокатка ведется с помощью сил трения Т в мгновенном очаге деформации. Как и в обычных усло­ виях прокатки, мгновенный очаг деформации характери­

переменны и увеличиваются от значений R\x до Rax. Ра­ бочий валок вращается с постоянной угловой скоростью со и после поворота на некоторый угол параметры 'мгно­ венного очага деформации (a*; R0x; Rix) и параметры

Рис. 52. Принципиальная схема процесса пилнгримовоіі прокатки

катка ведется с подпором. Силы трения Т{ между метал­ лом и доріном Также препятствуют транспортированию ■идеформации .металла.

Стрелкой W показано направление транспортирова­ ния гильзы DJXSO и трубы DiXSi во время нерабочего цикла.

После того как рабочий валок закончит деформацию переменного по сечению профиля, размеры калибра рез­ ко увеличиваются и подающий аппарат возвращает тру­ бу с гильзой в исходное положение для нового цикла прокатки.

Геометрические особенности процесса и деформация при пильгеровании

На рис. 53 показан рабочий валок пилигримового стана. В соответствии с режимом пильгерования калибр валка разделен на две части — рабочую (цен­ тральный угол Ѳр) и холостую (угол Ѳх). На современ­ ных пилигримовых установках углы Ѳр и Ѳч близки к 180°.

Рис. 53. Элементы калибра при пилигрнмовой прокатке

2. Полирующий участок (угол Ѳп), на котором труба приобретает окончательные размеры по диаметру D\ и толщине стенки Sj.

3. Переходный участок (угол Ѳв) плавного перехода от полирующего к холостому участку.

На переходном и холостом участках происходит по­ степенной уменьшение радиуса валка от Rn до R3 (ради­ ус зева валка).

На рис. 54 показана последовательность перемеще­ ния и деформирования металла в процессе пилигримовой прокатки.

В исходном положений точка В перехода гильзы в профиль пильгерголовки находится за линией центров ■после возврата прокатанного участка я подачи гильзы на величину т. Соприкосновение валка с металлом проис­ ходит в точке С '(рис. 54,а), при этом радиус валка в точ­ ке встречи называется радиусом захвата Rc. Начинается деформация іи транспортирование металла, называемое откатом гильзы (рис. 54,6).

После деформации в переднем конусе происходит ка­ либровка трубы в полирующем участке и после выхода радиуса Rn за линию центров цикл деформации заканчи­ вается, канта«? м е т а л л а с тябочцм валком прекращает'

Рис. 54. Последовательность перемещения н деформи­ рования металла:

ции в этом случае находят, используя следующие соотно­ шения:

1) для коэффициентов частной вытяжки

Если известен закон изменения площади поперечного сечения металла по длине пилигримовой головки, то ко­ эффициент вытяжки в любам A-ом сечении

ср — угол конусности пильгерголовки в атом сечении. Число циклов^частных деформаций, или коэффициент

дробности, определяется по формуле

где L — длина пилигримовой головки, включающая дли­ ну развертки профиля бойка и полирующего участка.

Коэффициент дробности изменяется в пределах = 6 -г 12 и зависит при заданной вытяжке от режима

обжатий, обусловленного калибровкой рабочих .валков. Закон изменения площади определяется калибровкой рабочего валка. В основу расчета профиля пилигри'мовой головки закладывают различные законы, учитываю­ щие технологические особенности процесса и на основа­

нии этого получают профиль валка.

В общем виде изменение величины площади по длине

площади по длине пильгерголовки.

Для калибровки, обеспечивающей постоянство абсо­ лютной величины омещенной площади,

При построении калибровок применяют также закон постоянства частных вытяжек (формула Целикова)

ки по формулам Пляцковского и Тетерина. Эти формулы, сложные по структуре, приведены в специальной литера­ туре.

Практикой установлены следующие пределы измене­ ния центральных углов, определяющих участки валка: Ѳб=60н-90°, Ѳ„=90-т- 1,10°, Ѳв= 10 Ч- 20°.

От протяженности полирующего участка и соотноше-

°б ния — в значительной степени зависит производи­

тельность стана и качество труб. В начале полирующего участка происходит раскатка омещенного в продольном

диаметр которой больше калибра валков в момент со­ прикосновения.

Во время затравки .последовательно проходят два этапа:

1. Встреча металла с валком перед линией центров. При этом возникает динамический удар, который пре­ пятствует захвату до тех пор, пока не оказывается сфор­ мированным конец гильзы такой длины, при которой ее можно переместить за линию центров;

2. Встреча заготовки с валками за линией центров, при которой создаются благоприятные условия захвата.

На рис. 67 показаны усилия, действующие на первом этапе затравки. Нормальная реакция валка направлена по радиусу кривизны гребня в середине площадки смя­ тия, сила трения касательна к радиусу кривизны.

Необходимым условием захвата является равенство

т.е. захват произойдет тогда, когда угол встречи валка с металлом равен углу трения. Следовательно, чем боль-