Способ редуцирования труб с натяжением

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦЕЛИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИК 44 А 21 В 4(51) ыть использовано на редукционнь и поштучб етени или калибровочных станах прной прокатке труб. Цель изо рснижение себестоимости трубрование труб осуществляют вс индивидуальным приводомДеформацию заготовки производят вряде последовательно уменьшающихсвалковых калибров, Число оборотоввалков первых четырех калибров впроцессе прокатки изменяют соотвественно отклонению от заданного зчения толщины стенки заготовки,торую непрерывно замеряют. Числоротов валков уменьшают при отклон Редуци стане клетей.н ко- обо еенки заготовк нии толшины с данного значе я в плюс и увел ичиенкия внениявалков вают при отклонении толщины с аданного значен ый процент откл число оборотов 103. 1 табл. загото минус. толщин и от стен нан осится бработк Изобретение металлов давлени пользовано на ре ровочных станах значения толщины стенки заготовкистолько в нескопьких первых (от одного до четырех) калибрах, уменьшаяих при отклонении толщины стенки заготовки в плюс (выше заданного значения) и увеличивая в случае отклонения толщины стенки заготовки вминус (ниже заданного значения). Приэтом на каждый процент отклонениятолщины стенки заготовки от заданного значения число оборотов валковизменяют на 2-107 может быть иснных или калибоштучной проКЦ и го измененияемых (камене к ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ ВТОРСНОМУ СВИ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологческий институт трубной промышленности(54) СПОСОБ РЕДУЦИРОВАНИЯ ТРУБС НАТЯЖЕНИЕМ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может катке труб,Цель изобретения - снижение себестоимости трубПрокатку труб осуществляют в непрерывном безоправочном стане с индивидуальным приводом клетей. Заготовку подвергают деформации в ряде последовательно уменьшающихся валковых калибров. Число оборотов валков в процессе прокатки изменяют соответственно отклонению от заданного Возможность требуем толщины стенки редуцирлибруемых) труб за сче 8 ЖОЮЗИ 8ПМЧЧЫ 1,1,1/Р11 Г ПЬ ь, /1Л3 148804 числа оборотов валков только нескольких первых калибров установлена расчет ным и эксперимент аль ным путями .На практике отклонение средней в5 сечении толщины стенки заготовки от заданного значения находится в пределах от 0,10 до 0,50 мм практически для всего диапазона толщин стенок редуцируемых труб (меньшие значения отклонения относятся к меньшим толщинам стенки).Для иллюстрации возможности управления изменением средней в сечении толщины стенки в указанных пределах 15 путем регулирования частот вращения валков нескольких (одного-четырех) первых калибров проводят моделирование процесса редуцирования с помощью ЭВМ применительно.к прокатке насосно компрессорных труб номинальных размеров 73 х 5 р 5 мм из исходной заготовки черновой трубы 1306 мм по используемому в настоящее время режиму на двухвалковом редукционном стане тру бопрокатного агрегата (ТПЛ) 140.Основные технологические параметры, характеризующие режим редуцирования труб (130 хб - 7 р 3 р 5 р 5 мм на ТПА 140), приведены в таблице. 30Как следует из таблицы, в первых двух калибрах угол, определяющий положение катающего диаметра, равен 1,57, что свидетельствует о полном проволакивании трубы, Поэтому уменьшение чисел оборотов их валков при 35 водит к еще большему проволакиванию, и трубе не сообщаются при этом дополнительные растягивающие усилия, т.е, не происходит изменения толщины стенки. Наоборот, увеличение числа оборотов валков первых двух калибров выводит их из режима полного проволакивания, приводит к уменьшению натяжения в стане и к увеличению конечной толщины стенки. Для уменьшения толщины стенки снижают при моделировании число оборотов валков третьего калибра (который. обладает запасом тормозных усилий) на 2,4,6 и 8 об/мин, а для увеличения ее повышают число оборотов первого и второго калибров на 2,4,6 и 8 об/мин. Уменьшение числа оборотов валков третьего калибра на каждые 2 об/мин приводит к уменьшению толщины стенки трубы на 0,05 мм, а увели- чение числа оборотов валков первого 4 4и второго калибров на 2 об/мин - кувеличению ее на 0,09 мм.При моделировании процесса прокатки труб по маршруту 130" 863 р 5 р 10 ммс малым натяжением установлено, чтопроволакивания трубы в первых калибрах нет.В этом случае изменяют числа оборотов валков первых двух калибров,уменьшая и увеличивая их на 2,4,6и 8 об/мин относительно номинальныхзначений. Изменение числа оборотоввалков этих калибров на 2 об/минприводит к изменению конечной толщины стенки на О, 13 мм., Уменьшение чисел оборотов приводит к уменьшениюконечной толщины стенки, а увеличение - к возрастанию ее. При максимальном изменении числа оборотоввалков (на 8 об/мин) изменение конечной толщины стенки составляет0,52 мм,Для экспериментальной проверки результатов моделирования на редукционном стане ТПА 140 прокатывают трубы 13080 63 р 5 10 рО мм с малым натяжением. Прокатку труб осуществляют на пяти скоростных режимах.Первый режим соответствует номинальному, а каждый следующий отличается от него тем, что число оборотов валков первого и второго калибров уменьшают на 2,4,6 и 8 об/мин и не изменяют в течение всего времени прокатки трубы. На каждом из режимов прокатывают по 4-5 труб. При прокатке фиксируют длину труб до и после редуцирования для определения коэффициентов вытяжки. При прокатке труб на каждом из режимов достигают приращение коэффициентов вытяжки труб. Пересчет конечной толщины стенки через коэффициент вытяжки свидетельствует, что уменьшение числа оборотов валков первого и второго калибров на 2.об/мин приводит. к уменьшению конечной толщины стенки на 0,11-0,14 мм. Это подтверждаетпрактическую возможность управления изменением конечной толщины стенки в необходимых пределах путем изменения числа оборотов валков первых калибров.Количество капибровр а также приращение чисел оборотов валков, необходимое для изменения толщины стенки на требуемую величину, зависит от%распределения по калибрам номиналь - ных чисел оборотов валков. Определяется оно расчетным путем с использованием методики, по которой осуществляют моделирование процесса редуцирования труб.При частной деформации по диаметру в калибре не менее 37 и отношении площади опережения к площади отставания 0,6-1,0 достаточно одного калибра для изменения не менее,чем на 0,1 мм толщины стенки редуцированных труб всего сложившегося на практике сортамента.В том случае, когда 2-3 первых калибра работают в режиме, близком к полному проволакиванию трубы в калибре, необходимое для практики изменение стенки можно осуществить с помощью четырех калибров. Применять большее количество калибров не требуется, так как указанный диапазон изменения толщины стенки по длине труб-заготовок перед станом находится в пределах 0,10-0,50 мм и может быть полностью. компенсирован изменением чисел оборотов валков только в первых четырех калибрах. Величина приращения чисеЛ оборотов валков первых калибровтребуемая для изменения толщины стенки на один процент, зависит в основном от общей и частных деформаций в стане.Если общая деформация трубыпо диаметру (при имеющих место на практике частных деформациях) составляет не менее 50 Е, достаточно изменить число оборотов валков первых калибров примерно на 27, а если общая деформация менее 153, то на 102.Из приведенных расчетов и исследований следует, что для предотвращения отклонений толщины стенки готовых труб от заданного значения при увеличении толщины стенки трубы в заготовки на каждый процент число оборотов следует уменьшить на 2-103, а при уменьшении толщины стенки трубы-заготовки число оборотов необходимо увеличивать.Для осуществления прокатки труб по предлагаемому способу необходимо использование следующих устройств: измерителя толщины стенки по длине 88044 6трубы-заготовь, устройства хранения информации о толщине стенки заготовки в функции длины трубы и выБработки команд управления (например,программируемые контролеры), блоксвязи с электроприводами первых четырех клетей, датчиков положениятрубы на входной стороне стана и в 10 зоне первых четырех клетей.Прокатку труб по предлагаемомуспособу осуществляют следующим образом.После прокатки черновую трубунагревают в подогревательной печи,после чего она поступает к редукционному стану.До входа трубы в стан ведут непрерывный замер толщины стенки вфункции длины трубы с помощью автоматического устройства контролятолщины стенки и измерителя длины.Отклонение толщины стенки от заданного значения в функции длины 25 трубы-заготовки вводится в устройство управления.Перед подходом переднего концатрубы к первому калибру по командедатчика положения трубы блок управления выдает сигнал на формированиевеличины изменения напряжения возбуждения двигателей для управленияизменением частоты вращения двигателей (числа бборотов валков) одного или нескольких первых калибров стана.С определенной задержкой времениблок управления осуществляет уменьшение или увеличение числа оборотов 40 валков первых калибров на величину,определяемую отклонением толщиныстенки трубы в заготов от заданногоз начения. В последующих калибрах стана осу ществляется редуцирование трубы снатяжением без изменения в процессепрокатки числа оборотов валков. Вконечном итоге на выходе из редукционного стана труба имеет болееравномерную по длине толщину стенки,Сравнение результатов моделирования процесса редуцирования трубодних размеров по предлагаемому иизвестному способам показывает,чтов первом обеспечивается более высокая точность труб за счет сниженияих продольной разностенности с0,45 до 0,20 мм, т.е, на 55,67. Этодостигается компенсацией ее линейнойи высокочастотной составляющих.1(роме того, создается возможность дляредуцирования труб в поле минусовыхдопусков, благодаря чему достигается экономия металла, снижаетсястоимость труб.Формула изобретения Способ редуцирования труб с натяжением, включающий деформацию заготовки в ряде последовательно уменьшающихся по периметру валковых калибров и изменение числа оборотов валков в процессе прокатки в зависимости от отклонения от заданного значения толщины стенки заготовки, постоянно замеряемой на входе, о т-.5л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения себестоимости труб, изменение числа оборотов валков осуществляют в первых четырех калибрах, 10с увеличением на 2-10 на каждый процент отклонения толщины стенки заготовки в минус и с уменьшением при отклонении толщины стенки заготовки в плюс.10 1488044 ф О о Рь о О О СО ф СО ф СО СО ф ф СО ф СО СО СО СО ф ф О О О О О ОО О О О О О О О О Ов л в в л в в в в в а л л в в в 1 О О О О О О О О О О О О О О О О1111111111.1111 а л в л вв л в а в в в вО О О О О О О О О О О О О О О О О О ьО ьО ьО 0 ьО СО ьО О ьО ььо ьО О ьь 0 еО а в а аа л в в в в а в л с в И Л еГЪ И 1 И иЪ И 1 И О Л И И 1 Л И Л ьЛ к к и к к к и и и к и и ик ее М М М РЪ Р РЪ СьЪ М РЪ М РЪ РЪ М РЪ М М ЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛ с1 ф Х О О О Х ца ХХ 1 Э 1 ф 1 1 1 РЪ сЪ Л ь а еь в О Я О ьО ьО ь 0 ф аь1 О О М Мв л И иЪ ьь СеЪ Р Л Л ьО 0 М СеЪ в иЪ И М М Л Л О 0 О ЧР РЪ М М М в л л л И И И иЪ Ее к еь зе М М РЪ РЪ Л Л ф О Х ф 3 О Ю О Р, ьф Х Л 01М ае О 01 аь аЪ л в ьО ььО 1И И И И И иЪ иЪ И И иЪ иЪ И И О О О О О О О О О О О О Ов е в л в в еь в еь еьл О О О О О О О О О О О О О ЕеХ Еа оФ ф 2 И И а лиЪ к к М М Л Л Ф,1 Х 1 Х 1 ФИ И Е еФ л еь И И РЪ РЪ Л Л ИИИь л а ИИИ к ее к РЪММ Л Л И Ил вИ И РЪ РЪ Л Л О 10Еь О Р,1 ф Х О сом 010 леь л с Л е-ьООИ О е-в. СЧСЧ- 01 аъ а а л ф е аа а а М аъ О Ф еМСЪл фь а в ф О ф ьО и 0 л аъ Р, О еь Ф ф 2 иЪ И иЪ иЪ иЪ И иЪ И иЪ И И иЪ а а а л в а еь В С в лИ иЪ иЪ иЪ И И иЪ И иЪ иЪ НЪ сеЪи к и к к к к и к к к СеЪ РЪ РЪ РЪ М СеЪ СЪ М СеЪ РЪ РЪ РЪ л л л лл л л л л л иЪ иЪ в еь И иЪ СЪ РЪ Л И Ис сиЪ иЪи иМ МЛ О ОеО Рьв- ьСЧСЧОМСЧЛФМИОООО ЛЛМГ фВО - -СЧМфОООО иЪ И 01 КСИ иЪ иЪ И ИО О О 3 в а а а а а а в а еь а в а а Еьь- е- О О О О О О О О О О О О О О 1 1 Ю Ф Ю Рь 012 ва Х О Р ФеХ ФХФВоОРОСО Ц Ю ЦР Х О О Ф 3 ф Рьф Х О Х Се О О Ы Ф О ФСЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ еО Сь ЕО О щбМ Л ьО СЧ О ььо 0 ьО ьО 0 ьО Ф 0 И МО л еь а л л лс Л л л л ОООООООООООО11 аъаьОСЧРЪ Оа еь а вОООО111М РЪ Лф О О ьОиофа в1 ф Х оо ох 2 50 ф аЪМьОфМ(ЬОЪь СОаеаЪьв в л Л в в еь Еь л еь 01 О Л е- еО О И СЧ РЪ еО еО еО ав-Ов-ь-СЧСЧМ СС ИООИООИООООО ОИСО ф О Л Лслала.лала сЧ СОО еО М а ььО иЪ РЪ М О аъ Ф аъ ф ф л л с- л л О О О О С сеЪ Л с ч еО в а ввЛеОеОСЧ СЧе- Ое е1111СЧ РЪ е. иЪ 1 1 о л ф аъ о - сч миъ о1 63 ОО Рь О О Ф Ц О Х Ф 1Рье. 1 1 1 1 1 1 1 ЛЛ 1 Х Х Р, О О С Э Х2 Э 5 Х Е.Х Ф СЪ О ж 1-О еХРь ОФ ф 22 О Ой щФОР ьО ьь 0 М М И И к к РЪ МЛ иЪ И лИ и к РЪ М Л Л