Автореферат (1026255), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Шевакина. Рассмотрена формула для расчета катающего радиуса, предложенная П.Т. Емельяненко: Я, =Я.— 0,7Я, (2) где К, — радиус бочки валка, Кт — среднеарифметическая величина максимальных и минимальных радиусов заготовок и готовых труб, прокатываемых на данном стане.
По рассчитанному по формуле Емельяненко катающему радиусу может быть получено значение радиуса ведущей шестерни для стандартного привода клети с использованием рейки с постоянным шагом. В случае расчета изменения значения катающего радиуса по длине хода клети необходимо выполнить предварительную калибровку ручья калибра. В таком случае Кт принимается равным радиусу ручья калибра К.х для каждого сечения согласно калибровке (Рисунок 12). Это значит, что значение расчетного катающего радиуса зависит только от калибровки рабочего инструмента, а характер изменения катающего радиуса повторяет характер изменения радиуса ручья калибра.
д) б) Рисунок 12. Кольцевой калибр валков стана ХПТ (а) и развертка переменного радиуса ручья калибра по длине хода клети (б) Я„,=р, + 1,18гг ( -га, р,~1- """ )' (4) Р,р радиус гребня; А, радиус ручья в сечении; ~„— толщина стенки трубы в сечении; Л~„р — обжатие в мгновенном очаге деформации; коэффициент прямого/обратного хода; .1 — коэффициент трения; Рр угол развала; угол наклона равнодействующей элементарных сил давления к вертикальной оси, 1г Достоинство данной формулы в простоте. Однако в калибровке рабочего инструмента характерно резкое изменение значения диаметра ручья калибра в начале хода клети, что противоречит результатам эксперимента.
При расчете по этой формуле значение катающего радиуса в начале хода клети сильно занижено. Позже была предложена методика расчета катающего радиуса Ю.Ф Шевакиным. Она предназначается для уточнения значения радиуса начальной окружности ведущей шестерни. Радиус начальной окружности ведущей шестерни при использовании методики Ю.Ф Шевакиным рассчитывается по формуле: Данная формула учитывает процессы прокатки на ХПТ, однако она предназначена для определения радиуса начальной окружности ведущей шестерни, и все привязки выполнены к ней. Ранее основной задачей был подбор комплекта шестерен для каждого стана согласно прокатываемым маршрутам. В продольной прокатке в калибрах во всех расчетах используется привязка к катающему радиусу.
Расчет относительно катающего радиуса по аналогии стал использоваться и в холодной периодической прокатке и приравнивается к радиусу начальной окружности ведущей шестерни. Особенностью прокатки на станах ХПТ является то, что на валке нарезан ручей переменного сечения, и значение катающего радиуса постоянно меняется. Причем изменение катающего радиуса по длине хода клети сложная пространственная кривая (Рисунок 2). Поэтому привязка к радиусу начальной окружности ведущей шестерни при холодной периодической прокатке ошибочна. При прокатке на практике не выполняется равенство скорости вращения валков и скорости выхода метала из валков в точке, принятой за принудительный катающий радиус, значит в этой точке возникает скольжение.
С этой целью решено было выполнить привязки относительно бочки валка и внести связанные с этим корректировки в расчеты катающего радиуса. Проведя расчет по всем трем методикам видно, что расчет катающего радиуса по уточненной методике дает плавное изменение его значения по всей длине хода клети, и значение катающего радиуса завышено в первых сечениях (Рисунок 13).
112— 108 188 4 5 неиере сечений Рисунок 13. Расчет катающего радиуса 1- по методике П.Т.Емельяненко; 2- по методике Ю.Ф Шевакиным; 3 — по уточненной методике. Расчет по скорректированной методике достаточно трудоемкий и требует большого количества времени. Проведя ряд вычислений по уточненной методике, возникла идея использовать более простую формулу Емельяненко с введением уточняющих коэффициентов. Однако выведение общего коэффициента для формулы (2) оказалось затруднительным.
Поэтому для каждого сечения обжимной зоны предложен свой уточняющий коэффициент. Значение коэффициента максимально в начале хода клети и уменьшается по длине хода клети, а в предотделочным и калибровочных участках равен единице (1с=1). Формула Емельяненко с уточняющим коэффициентом: 1~к = ~(~, — 0,7.о'. ), Где й — радиус бочки валка, мм; Йт =Кх - радиус ручья калибра, мм; Š— уточняющий коэффициент (Таблица 1).
Таблица 1 Номер сечения обжимной зоны 1 2 1,05 1,035 1,03 1,028 1,025 1,02 1,014 1,008 Выводы: 1. На основе исследования технологических процессов периодической холодной прокатки выявлены основные факторы, влияющие на производительность прокатки и качество прецизионных труб. 2. В результате экспериментальных исследований выявлены величина и направление осевых сил, действующих на трубу при прокатке на станах ХПТ. Проведенный эксперимент показал, что при прокатке на обжимной зоне по длине очага деформации были замечены только сжимающие осевые сил, что противоречит теории современной периодической прокатки.
3. По результатам экспериментальных исследований по минимизации осевых сил, анализа теории современной холодной периодической прокатки, в том числе используемых методик расчета катающего радиуса, предложена уточненная методика расчета калибровки рабочего инструмента. Внедрение этой методики позволит интенсифицировать режимы прокатки на стане ХПТ. 4. На основе многократных вычислений по уточненной методике расчета катающего радиуса была предложена упрощенная формула определения катающего радиуса для инженерных расчетов.
5. Предложена конструкция нового реечного привода валка рабочей клети стана холодной периодической прокатки, в котором рейка имеет переменный шаг зубьев, позволяющего валку вращаться с переменной скоростью, По уточненной методике был проведен расчет катающего радиуса, который использовался для формирования профиля кулачка. С помощью специального приспособления была нарезана зубчатая рейка с переменным линейным шагом. Пробная прокатка показывает, что построение профиля кулачка по уточненной методике позволяют эффективно использовать реконструкцию привода рабочих валков.
Применение нового привода рабочих валков клети позволило добиться решения основной причины возникновения осевых сил: обеспечить вращение валка с переменной угловой скоростью, пропорциональной величине действительного катающего радиуса. пропорциональной действительному катающему радиусу по всей длине хода клети, что может позволить повысить производительность станов ХПТ. б.
Проведена реконструкция привода валков рабочей клети промышленного стана ХПГ 10-45, позволяющая повысить производительность станов за счет интенсификации режимов прокатки с сохранением заданного качества трубы. 7. Новый привод клети стана ХПТ внедрен и эксплуатируется в 000 «ТМК - ИНОКС».
Эксплуатация в промышленных условиях доказала, что использование нового реечного привода поворота валков рабочей клети стана ХПТ 10-45 позволяет увеличить производительность стана на 20'.4 при получении трубной продукции в соответствии с требованиям ГОСТ. Основные публикации по теме диссертации. 1. Способы снижения осевых усилий на станах ХПТ/ Е.В Лагошина ~и др.! // Производство проката.
2014. №12. С. 21 — 24.(0,375 п. л./0,31 п. л.) 2. Лагошина Е.В., Филатов А.А., Соколова О.В. Экспериментальное исследование осевых усилий в станах холодной периодической прокатки труб // Производство проката. 2015. М 10. С.39 — 41. (0,375 и. л./0,34 п. л.) 3. Лагошина Е.В., Целиков Н.А., Филатов А.А. Модернизация зубчато- реечного привода стана холодной прокатки труб/! Тяжелое машиностроение.
2015. №10. С. 12-18. (0.875 п. л./0,41 п. л.) 4. Лагошина Е.В. Повышение качества холоднодеформированных труб. ~Электронный ресурс! // Труды Всероссийской научно-технической конференции «Студенческая весна 2013: Машиностроительные технологии», тезисы докладов. М.: МГТУ им. Н.Э Баумана. № гос. Регистрации 0321300796. 13К1 зшсЬ"езпа.г11оппЗг1.ги?8о=агГ1с1езйЫ=858 (дата обращения: 19.10.2015).
(0.11 п.л.) 5. Лагошина Е.В., Соколова О.В., Комков А.Е. Пути повышения качества тонкостенных холоднодеформированных труб/! В сборнике: Современные тенденции в образовании и науке сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 26 частях. 2013. С. 119-121. (0.19 и. л./0,08 п. л) 6. Лагошина Е.В. Снижение осевых усилий при прокатке на стане ХПТ. [Электронный ресурс! // Труды Всероссийской научно-технической конференции «Студенческая весна 2014: Машиностроительные технологии», тезисы докладов.— М.: МГТУ им.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
