Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Производство труб на установках с пилигримовыми станами

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.39 Mб
Скачать

парат пилигримовый стан, поскольку необходимая синхронизация этих кинематических звеньев возможна только при надлежащем профиле рабочих валков. Кро­ ме того, калибровка валков определяет качество труб, точность их размеров и профиля, расходные коэффици­

енты и др.

молено

рассчитать по

Идеальный диаметр валков

формулам Емельяненко:

 

 

 

для малых станов = 2DT+

150 мм,

 

для средних станов D£ = 1,25 Z)T+

450

мм,

для больших станов D£ = 1,35 DT+

550 мм.

Диаметр бочки валка D$=Di—А.

Зазор между бочками валков А (мм) устанавливают в следующих .пределах: дли малых станов 10—15 мм, для средних 20—25, для больших 25—30.

Длина бочки валка определяется но максимальной ширине калибра валка, необходимой для свободного про­ хождения гильзы максимального диаметра.

Из рис. 96 можно определить

L

D

+ Д'

-JÆüü! -----+ 2 b,

 

 

cos ce

где Дг.шах — максимальный диаметр гильзы;

А' — зазор

между гильзой и калибром в холо­

стой части валка (А'=30-г-40 мм); ав — угол выпуска поперечного сечения калибра

в холостой части валка;

b — ширина реборды (Vin= 154-20 мм).

Длину бочки валка можно также определить по эмпи­ рическим формулам:

для малых станов L6 = 2,5 Dr,

для средних и больших Ьб = 1,54 DT+ 100 мм.

В практике обычно применяют следующие значения ѵглов, характеризующих протяженность указанных участков (рис. 96): Ѳг<60ц75°; Ѳп-< 105ч-120°; Ѳв<Ю-г- 4-20°; Ѳх=360— (Ѳг+Ѳп+Ѳв); Ѳ*=155^165°.

От формы .кривой пребня валков зависят производи­ тельность стана, износоустойчивость инструмента, каче­ ство продукции, расход энергии и д-р.

7* ЗаВ . J25

179

Рис. 96. Валок пилигрнмового стана:

/ — гребень (боек); 2 — полирующий участок; 3 — зона выпус­ ка; 4 — холостой участок

Кривую профиля гребня валка можно определить по формулам Емельяненко, Целикова, Тетерина, Пляцковского.

По формуле Тетерина переменный радиус гребня

еде RQ— номинальный радиус валка, мм; г — радиус дорна, мм;

Fr —(площадь поперечного сечения гильзы, мм2; p.s — суммарный коэффициент вытяжки;

Ѳ—переменный центральный угол, изменяющийся от нуля до значения 0Г, град.;

Ѳг— угол .гребня, град.;

п— коэффициент распределения деформации, опре­ деляемый из условий захвата :по соотношению:

 

 

Fr

ln Цу

 

п < 2 •

 

Л г"

Fг

- . ( 182)

'о *| Г

F r

 

'Ä0

l + é ï -

 

Br tg у

 

- у

Я г2

Здесь у — угол трения между поверхностью валка и ме­ таллом.

г и л ь з ы

При п æ 0,5 профиль гребня соответствует оптималь­ ному.

Протяженность полирующего участка и его конфигу­ рация оказывают значительное влияние на производи­ тельность стана и качество труб, так как величина пода­ чи непосредственно зависит от длины этого участка.

Максимальная величина іподачи

 

т

(Rj -

гп)

Ѳп

(183)

 

2 Hz соп

 

 

 

где

—расстояние между осью валка и осью прокатки;

 

гп —радиус калибра в 'полирующем участке:

 

гп = 0.5 (D£

Dn);

 

 

Dn— диаметр трубы после пильгерования;

 

(Оп — среднее значение коэффициента

опережения в

 

полирующем участке.

 

 

Для определения угла полирующего участка на прак­

тике пользуются эмпирическим уравнением

 

 

0 = 1,24

тцѵ

(184)

 

-----

 

п

 

R i- г к

 

Для хорошей работы валков не следует резко умень­ шать радиус валка в продольном выпуске. Практикой установлено плавное уменьшение радиуса валка в преде­ лах угла продольного выпуска не более 1,5—2,0 мм.

Изменение радиуса валка принимают по параболи­ ческой кривой; в пределах продольного выпуска оно вы­ ражается уравнением:

/ г 1

(185)

где Rx — текущий радиус валка;

Ru —радиус валка в полирующем участке;

А— суммарное уменьшение радиуса (Д=1,5-г 4- 2,0 мм) ;

Ѳжв —текущее значение угла выпуска.

Холостой участок характеризуется переменным значе­ нием радиусов, обеспечивающих плавное сопряжение кривых гребня и продольного выпуска. Рекомендуется некоторое уменьшение радиуса валка по направлению от гребня к выпуску для свободного прохода при­

мерно на длине 30—35°, а затем постепенное увеличение его до плавного сопряжения с кривой продольного вы­ пуска.

Углы поперечных выпусков калибра выполняются пе­ ременными по длине периодической части валков. Обыч­ но в начале гребня угол поперечного выпуска составляет 34—37°.

Угол выпуска для любой части гребня

i f О,,

(186)

где Иг— максимальное значение угла поперечного вы­

пуска в начале гребня;

 

мш-шмаль-

Д а— разность

между

максимальным и

. ным

значениями

углов

выпуска

(величина

«корреляции») ;

 

 

 

 

Ѳх— текущий угол поворота валка;

 

 

Д а = 12 -г-

14°.

 

 

 

 

греб­

Угол выпуска в полирующем участке (в конце

ня) :

 

 

 

 

 

 

ап =

« г -(1 2 -г 14°)

 

 

 

или при максимальных значениях

 

 

 

а п = ( 3 4 ч- 3 7 ° ) — ( 1 2 -h 1 4 °) = 2 0 4 - 2 5 ° .

 

Калибровка дорнов

 

 

 

Дорны

в целях легкого

извлечения

из

трубы

после окончания прокатки изготовляют чаще всего кони­ ческими (рис. 97).

• Исходя из температурных условий средний диаметр дорна

. dn (\+ a tv)

где ip. — температура дорна, °С;

— температура трубы, °С.

При температуре трубы /т— Ю00°С и дорна ^Д~500°С

8

д.ср

= 1,005 d ,

 

*

п’

где da— внутренний диаметр трубы после пилигримового стана.

Ro, Rn

т

 

 

h l

Ir

h

II .

JjL

 

 

ІА

 

Рис. 97. Дорн пилнгрнмового стана

Конусность дорна обычно принимают 1—2 мм. В этом случае:

диаметр переднего конца дорна

8д.« =

8д.ср —

( ° - 5 ^ 0

м м >

диаметр заднего конца

 

5д.з =

8д . с р +

(0 ,5 -1 )

лш.

Дорн состоят обычно из нескольких участков.

Длину головки дорна Іѵ, крепящейся в подающем ап­

парате принимают конструктивно. Длина

переднего цен­

трирующего конуса составляет /ц= 30ч -

50 мм.

 

Рабочая часть дорна

равна

сумме

максимальной

длины гильзы Lr, длины

участка

дорна, необходимого

для «затравки» в начале процесса прошивки /а-

и тол­

щины упорного дорнового кольца

(выбирают

конст­

руктивно) .

 

 

 

 

 

Длина участка затравки

 

 

 

 

Ro + R„

Яп

-I- Z.-

 

ср

Ѳг +

 

где Мер— средний коэффициент опережения по пилишриімовой головке, равный 1,12—1,15;

Дг — путь торможения, равный 50—75 мм; радиусы гребня (начальный) и полирующего участка.

Полная длина дорна

Іи = К + к + h + К + К-

В последнее время используются дорны с малой ко­ нусностью, цилиндрические, двухжонусные и др.

5. КАЛИБРОВКА ВАЛКОВ КАЛИБРОВОЧНЫХ СТАНОВ

Габаритные размеры валков калибровочного

стана: диаметр бочки

Яб = Я т .шах + (240к-300) мм,

т.шах

длина бочки

L 6 = D x.max + (80

4- 150) ММ,

т.піах

 

где Пт.тах — максимальный

диаметр трубы в сортамен-

те установки.

 

В калибровочных станах .применяют овальные калиб­

ры (рис. 98) и только в последней клети стана— 'круг­

лый.

Обжатия по клетям калибровочного стана распреде­

ляются следующим образом:

 

 

а)

в клетях от второй до предпоследней — равномер­

но, составляя примерно 3% на каждую клеть, т. е.

 

б)

в первой клети (для надежности захвата)

и в

предпоследней (для получения труб хорошего качества)

равны половине величины обжатия

в средних клетях,

т. е.

 

....

л.'*?;

 

.в)

в последней клети

Тпроизводится только ка­ либровка поперечного се­ чения, обжатие по диа­ метру не предусматрива­ ется (Ôn= 0).

Сучетом такого рас­ пределения обжатий сред­ нее относительное обжа­ тие в клети

а

Рис. 98. Калибр калибровочного стана

где

п — число .клетей стана;

 

Дт.г — диаметр трубы в горячем состоянии;

 

Dp — диаметр трубы перед станом.

 

Средний дна,метр калибров, равный

можно определить как

 

 

ài = dt_ x( 1 - 8 , / Ю О ) ,

.где і — номер клети.

аі

 

Овальность калибров

 

Ѳ, = — рассчитывается по

формуле

где q — показатель

степени. Для углеродистой

стали

<7= 1,5.

 

2d,

 

 

Высота калибра

 

,

 

Ь. = --------

 

 

 

1+ ѳ,

 

 

ширина калибра а. = b. Ѳ.,

 

 

 

„2

а 2

 

 

эксцентриситет е.

аі

- bi

 

 

4b.

 

 

 

 

 

 

 

b.

e£-

 

радиус калибра = -D +

 

Зазор между валками А=3 мм, а радиус закругления

г—3 -т- б мм.

Внепрерывно,м калибровочном стане соблюдается закон постоянства секундных объемов:

F(+\ D

n.+l F£DK п£ш

(187)

п

(+і 1

«

 

где Fi, DК£, Пі — площадь поперечного сечения

трубы,

 

катающий диаметр валка и число

 

оборотов валков в і-той клети;

 

Fi+ь Дк j-tti+i — то же в (t-H'l) -той клети;

 

Юі+і — коэффициент кинематического

натя­

 

жения.

 

 

При прокатке без натяжения FI. DК. п.I = const.

Катающий диаметр валка

Як = 0 в + Д - 0 ,7 6 к,

где D(, — диаметр бочки валка; Л — зазор между валками; Ьк — высота калибра.

Площадь поперечного сечения трубы в каждой клети:

= * ( £ > ,- S,)S,.

(188)

Принимая скорость выхода трубы из стана ѵп, мож­ но определить число оборотов валков последней клети:

р„во

(189)

пП я Д,

Зная число оборотов валков последней клети и зада­ ваясь необходимым коэффициентом кинематического на­ тяжения, обеспечивающим нужный режим, можно опре­ делить числа оборотов каждой клети стана:

Fn Dк„па

(190)

Пп-1 =

“«-1

 

Fn- .

 

6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА

Прошивкой пресс

В состав сменного технологического инстру­ мента входят матрица, прошивной пуансон, головка про­ шивного пуансона, опорный пуансон, головка опорного

пуансона.

М а т р и ц ы изготовляют из кованой стали 5ХНВ и обрабатывают по режиму: закалка — отпуск до получе­ ния твердости 35—40 HRC.

Характер выработки матрицы— уменьшение внутрен­ ней конусности за счет интенсивного износа ее задней части. Кроме того, на внутренней поверхности появляет­ ся грубая сетка разгара и продольные трещины. Стой­ кость матрицы составляет 8—10 тыс. прошивок.

Г о л о в к и п у а н с о'Ноів изготовляют из кованой стали марок 5ХНВ и 4ХВ2С и после механической обра­ ботки подвергают закалке с отпуском на твердость 40—45 HRC.

Износ голов-ш пуансона неравномерный. Наиболее интенсивно изнашивается участок перехода от торговой поверхности к цилиндрической. Причина повышенного износа связана с характером истечения металла. Стой­ кость головки пуансона без смазки составляет 30—50 прошивок.

П р о ш и в н о й п у а н с о н имеет ступенчатую форму, изготавливается из кованой стали 35ХНМ. После меха­ нической обработки его .подвергают закалке с отпуском на твердость 35—40 HRC.

Стан-элонгатор В состав основного сменного технологическо­

го инструмента входят рабочие валки, оправка,

дорнш-

тан'га, направляющие линейки.

 

 

Р а б о ч и е в а л к и изготовляют из кованой

стали

55Х. После обработки их твердость должна

составлять

не менее 230 НВ. Оправка изготовлена из литой

стали

20ХН4Ф. После механической обработки ее

подвергают

отжигу в окислительной атмосфере, цель котоірого — по­ лучение равномерного слоя окислов на поверхности оп­

равки с целью повышения стойкости ее.

 

мм

Д о р н ш т а н г а

стана-элонгатора длиной 7000

сборная, состоит из трубы, соединительной части,

нако­

нечника и хвостовика. Материал элементов

дорнштан-

пи— сталь 45 (ГОСТ 1050—60).

изготовля­

Н а п р а в л я ю щ и е

линейки элонсатора

ют из бидулоидного

сплава состава 1 ,'8—2,1% С;

30—

34%

Сг; 0,3—0,6%

Si;

0,3—0,6% Mn;

4—6%

Ni;

<0,045% S; C0.045

P.

 

 

 

Основной профиль линейки приобретают после шли­

фовки литой поверхности.

 

вклю­

Вспомогательный

технологический инструмент

чает:

приемный желоб

(сталь 45Л), вводной желоб

Деталь 25Л), выводной желоб (сталь 25Л).

Нормы расхода основного и вспомогательного инст­ румента за счет выработки и поломок при эксплуатации составляют: рабочие валки 0,77 кг/т, направляющие ли-

немой 0,40 кг/т, оправки 0,30 кг/т, дорнштанга 0,15 кг/т, желоба 0,15 кг/т.

Нормы расхода указаны ко отношению к 1 т гото­ вых труіб.

Характер износа основного инструмента следующий: основная выработка рабочих валков происходит в ко­ нусе захвата, оправка изнашивается в месте перехода сферической части в цилиндрическую — образуются про­ дольные трещины. Выработка линейки в зоне макси­

мальной раскатки стакана часто приводит

к ее полом­

кам.

 

 

 

 

Прошивной стан

 

 

К

основному

технологическому

инструменту

прошивного стана относятся рабочие валки,

направля­

ющие валки, оправки, дорвштанги.

 

55Х, твер­

Р а б о ч и е

в а л к и

изготовляют из стали

дость после обработки

не менее 210 НВ.

На установке

6—12" применяют винтовую ленточную нарезку на ци­ линдрической части валка (винтовая калибровка) с ша­ гом 90 мм. Угол подъема резьбы 2°30/, глубина 5 мм. На­

резку изготовляют специальным резцом, профиль

кото­

рого соответствует профилю нарезки.

 

Н а п р а в л я ю щ и е в а л к и

изготовляют из стали

55Х или стали 38ХА с твердостью

после обработки

не

менее 210 НВ.

Для прошивки гильз основного сортамента применя­ ют литые оправки прошивного стана. Материал для изго­

товления оправок имеет

состав:

0,43—0,53%

С;

0,7—

1,1% Мп; 0,17—0,37% Si;

Д 0,045% Р ;ч< 0,045

%S.

 

При прошивке толстостенных гильз для труб специ­

ального назначения применяются

оправки

из

стали А

имеющей состав: 0,45—0,55% С;

0,5—0,8% Мп;

0,2—

0,4% Si; 0,8—1,2%

Cr;

0,6—1,0%

Ni;

х< 0,035%

S;

,< 0,035% P.

прошивного стана изготовлены

так­

Д о р н ш т а н г и

же из стали D. Поверхность дорнштанг

после обточки

шлифуют.

учитывающие

потребность

инстру­

Нормы расхода,

мента на производство 1

т готовой продукции, для рабо­

чих и направляющих валков составляют 0,26 кг, опра­ вок 0,040 кг, дорнштанг 0,05 кг.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ