Õhukeseseinaliste tee-, nurk- ja ristikujuliste profiilide vähendatud lõigul pärast lokaalset paindumist. Meetodite väljatöötamine kuumedenemise deformatsioonikiiruse režiimide arvutamiseks suurema täpsusega torude pingega

UDK 621.774.3

TORU SEINA PAKSUSE MUUTUSTE DÜNAAMIKA UURING VÄHENDAMISE AJAL

K.Yu. Jakovleva, B.V. Barichko, V.N. Kuznetsov

Esitatakse torude seinapaksuse muutumise dünaamika eksperimentaalse uuringu tulemused valtsimisel, monoliitsetes stantsides ja valtsvormides. On näidatud, et deformatsiooniastme suurenemisega valtsimis- ja stantside tõmbeprotsessides täheldatakse toru seina paksuse intensiivsemat suurenemist, mis muudab nende kasutamise paljutõotavaks.

Märksõnad: külmvormitud torud, paksuseinalised torud, toru tõmbamine, toru seina paksus, toru sisepinna kvaliteet.

Olemasolev tehnoloogia korrosioonikindlast terasest väikese läbimõõduga külmvormitud paksuseinaliste torude valmistamiseks näeb ette külmvaltsimisprotsesside kasutamise külmvaltsimistehastes ja sellele järgnevat südamikuta tõmbamist monoliitsetes stantsides. On teada, et väikese läbimõõduga torude valmistamine külmvaltsimise teel on seotud mitmete raskustega, mis on tingitud "varras-südamik" süsteemi jäikuse vähenemisest. Seetõttu kasutatakse selliste torude saamiseks tõmbeprotsessi, peamiselt ilma tornita. Toru seina paksuse muutuse olemus südamikuta tõmbamisel määratakse seina paksuse S ja välisläbimõõdu D suhtega ning muutuse absoluutväärtus ei ületa 0,05-0,08 mm. Sel juhul täheldatakse seina paksenemist suhtega S/D< 0,165-0,20 в зависимости от наружного диаметра заготовки . Для данных соотношений размеров S/D коэффициент вытяжки д при волочении труб из коррозионно-стойкой стали не превышает значения 1,30 , что предопределяет многоцикличность известной технологии и требует привлечения новых способов деформации.

Töö eesmärgiks on võrdlev eksperimentaalne uuring torude seinapaksuse muutuste dünaamikast valtsimise, monoliit- ja rullstantsi sissetõmbamise protsessides.

Toorikutena kasutati külmvormitud torusid: 12,0x2,0 mm (S/D = 0,176), 10,0x2,10 mm (S/D = 0,216) terasest 08Kh14MF; mõõtmed 8,0x1,0 mm (S / D = 0,127) terasest 08X18H10T. Kõik torud olid lõõmutatud.

Monoliitsetes stantsides tõmbamine viidi läbi ketttõmbepingil jõuga 30 kN. Rulli joonistamiseks kasutasime stantsi, millel on nihutatud rullide paar BP-2/2.180. Rullstantsi sisse tõmbamine viidi läbi ovaalse ringiga mõõtesüsteemi abil. Torude redutseerimine valtsimise teel viidi läbi ovaalse-ovaalse kalibreerimisskeemi järgi kaherullilises statiivis, mille läbimõõt on 110 mm.

Igas deformatsioonifaasis võeti proovid (5 tk iga uuringu variandi kohta), et mõõta välisläbimõõtu, seina paksust ja sisepinna karedust. Torude geomeetriliste mõõtmete ja pinnakareduse mõõtmine teostati elektroonilise nihiku TTTC-TT abil. elektrooniline punktmikromeeter, profilomeeter Surftest SJ-201. Kõik tööriistad ja seadmed on läbinud vajaliku metroloogilise taatluse.

Torude külmdeformatsiooni parameetrid on toodud tabelis.

Joonisel fig. 1 on kujutatud graafikud seina paksuse suhtelise suurenemise sõltuvusest deformatsiooniastmest e.

Jooniste graafikute analüüs. 1 näitab, et valtsvormis valtsimise ja tõmbamise ajal, võrreldes monoliitvormi sissetõmbeprotsessiga, täheldatakse toru seina paksuse intensiivsemat muutust. See on autorite hinnangul tingitud metalli pingeseisundi skeemi erinevusest: valtsimisel ja rulltõmbamisel on tõmbepinged deformatsioonitsoonis väiksemad. Seina paksuse muutumise kõvera asukoht rull-tõmbamisel on madalam kui seina paksuse muutumise kõver valtsimisel, kuna rullumisel tekivad veidi suuremad tõmbepinged, mis on tingitud deformatsioonijõu aksiaalsest rakendamisest.

Seina paksuse muutuse funktsiooni ekstreemum valtsimisel täheldatud välisläbimõõdu deformatsiooni või suhtelise vähenemise astme funktsioonina vastab väärtusele S/D = 0,30. Analoogiliselt kuumredutseerimisega valtsimise teel, kus seina paksuse vähenemist täheldatakse S/D > 0,35 juures, võib eeldada, et valtsimise teel külma redutseerimist iseloomustab seina paksuse vähenemine suhtega S/D > 0,30.

Kuna üks seina paksuse muutumise olemust määrav tegur on tõmbe- ja radiaalpingete suhe, mis omakorda sõltub parameetritest

Läbipääsu nr Toru mõõtmed, mm S,/D, Si/Sc Di/Do є

Vähendamine valtsimise teel (torud terasest 08X14MF)

О 9.98 2.157 О.216 1.О 1.О 1.О О

1 9,52 2,23 O 0,234 1,034 0,954 1,30 80,04

2 8.1O 2.35O O.29O 1.089 O.812 1.249 O.2O

Z 7,01 2,324 O,332 1,077 O,7O2 1,549 O,35

Vähendamine valtsimise teel (torud terasest 08X18H10T)

О 8,О6 1,О2О О,127 1,О 1,О 1,О О

1 7.OZ 1.13O O.161 1.1O8 O.872 1.077 O.O7

2 6,17 1,225 0,199 1,201 0,766 1,185 0,16

C 5,21 1,310 0,251 1,284 0,646 1,406 0,29

Vähendamine valtsvormi tõmbamisega (torud terasest 08X14MF)

О 12.ОО 2.11 О.176 1.О 1.О 1.О О

1 10,98 2,20 0,200 1,043 0,915 1,080 0,07

2 1O.08 2.27 O.225 1.076 O.84O 1.178 O.15

Z 9.O1 2.3O O.2O1 1.O9O O.751 1.352 O.26

Vähendamine monoliitse stantsi tõmbamisega (torud terasest 08X14MF)

О 12.ОО 2.11О О.176 1.О 1.О 1.О О

1 1O,97 2,135 0,195 1,012 O,914 1,1O6 O,1O

2 9,98 2,157 O,216 1,022 O,832 1,118 O,19

C 8,97 2,160 0,241 1,024 0,748 1,147 0,30

Di, Si on vastavalt toru välisläbimõõt ja seina paksus i-ndas läbipääsus.

Riis. 1. Toru seina paksuse suhtelise suurenemise sõltuvus deformatsiooniastmest

ra S/D, on oluline uurida S/D suhte mõju toru seina paksuse muutmise funktsiooni ekstreemumi asendile redutseerimise käigus. Väiksemate S/D suhtarvude korral täheldatakse töö andmetel toru seina paksuse maksimumväärtust suurte deformatsioonide korral. Seda asjaolu uuriti terasest 08Kh18N10T mõõtmetega 8,0x1,0 mm (S/D = 0,127) torude valtsimisega redutseerimise protsessi näitel võrreldes andmetega 10,0x2,10 mm torude valtsimise kohta ( S/D = 0,216) terasest 08Kh14MF. Mõõtmistulemused on näidatud joonisel fig. 2.

Kriitiline deformatsiooniaste, mille juures täheldati toru valtsimisel seina paksuse maksimaalset väärtust suhtega

S/D = 0,216 oli 0,23. Terasest 08Kh18N10T valmistatud torude valtsimisel ei saavutatud seina paksuse suurenemise äärmust, kuna toru mõõtmete S/D suhe ei ületanud isegi maksimaalse deformatsiooniastme juures 0,3. Oluline asjaolu on see, et seina paksuse suurenemise dünaamika torude valtsimise teel vähendamisel on pöördvõrdeline algse toru mõõtmete S/D suhtega, mida näitavad joonisel fig. 2, a.

Kõverate analüüs joonisel fig. 2b näitab ka, et S/D suhte muutusel teraseklassist 08Kh18N10T ja terasest 08Kh14MF valmistatud torude valtsimisel on sarnane kvalitatiivne iseloom.

S0/A)=0,127 (08X18H10T)

S0/00 = 0,216 (08X14MF)

Deformatsiooniaste, b

VA=0;216 (08X14MF)

(So/Da=0A21 08X18H10T) _

Deformatsiooniaste, є

Riis. Joonis 2. Seina paksuse (a) ja S/D suhte (b) muutused sõltuvalt deformatsiooniastmest erineva algse S/D suhtega torude valtsimisel

Riis. 3. Sõltuvus suhteline suurusjärk torude sisepinna karedus deformatsiooniastmel

Vähendamise protsessis erinevaid viise torude sisepinna karedust hinnati ka mikrokareduse kõrguse Ra aritmeetilise keskmise hälbe järgi. Joonisel fig. Joonisel 3 on kujutatud graafikud parameetri Ra suhtelise väärtuse sõltuvuse deformatsiooniastmest torude vähendamisel monoliitsete stantside valtsimise ja tõmbamisega.

torude sisepinna villasus i-ndas läbikäigus ja originaaltorul).

Kõverate analüüs joonisel fig. 3 näitab, et mõlemal juhul (valtsimine, tõmbamine) põhjustab deformatsiooniastme suurenemine redutseerimisel Ra parameetri suurenemist, see tähendab, et see halvendab torude sisepinna kvaliteeti. Karedusparameetri muutumise (suurenemise) dünaamika koos deformatsiooniastme suurenemisega juhul, kui

torude kanalisatsioon kahe rulliga kaliibrites rullides ületab oluliselt (umbes kaks korda) sama näitajat monoliitsete stantside tõmbamise protsessis.

Samuti tuleb märkida, et sisepinna kareduse parameetri muutuste dünaamika on kooskõlas ülaltoodud seina paksuse muutuste dünaamika kirjeldusega vaadeldavate vähendamise meetodite puhul.

Uurimistulemuste põhjal saab teha järgmised järeldused:

1. Toru seina paksuse muutuste dünaamika vaadeldavate külma vähendamise meetodite puhul on sama - intensiivne paksenemine koos deformatsiooniastme suurenemisega, sellele järgnev seina paksuse suurenemise aeglustumine koos teatud maksimumväärtuse saavutamisega teatud väärtusel. toru mõõtmete S / D suhe ja sellele järgnev seina paksuse suurenemise vähenemine.

2. Toruseina paksuse muutuste dünaamika on pöördvõrdeline toru algmõõtmete S/D suhtega.

3. Suurimat seinapaksuse suurenemise dünaamikat täheldatakse valtsvormides valtsimise ja tõmbamise protsessides.

4. Deformatsiooniastme suurenemine monoliitsetes stantsides valtsimisel ja tõmbamisel redutseerimisel põhjustab torude sisepinna seisundi halvenemist, samal ajal kui kareduse parameetri Ra suurenemine valtsimisel toimub intensiivsemalt kui tõmbamise ajal. Võttes arvesse tehtud järeldusi ja seina paksuse muutumise olemust deformatsiooni ajal, võib väita, et torude tõmbamiseks valtsvormidesse,

Ra parameetri muutus on vähem intensiivne kui valtsimisel ja võrreldes monoliitse tõmbamisega intensiivsem.

Külma redutseerimise protsessi seaduspärasuste kohta saadud teave on kasulik korrosioonikindlast terasest külmvormitud torude valmistamise marsruutide kavandamisel. Samas on tõmbeprotsessi kasutamine rullstantsides paljutõotav toruseina paksuse suurendamiseks ja läbikäikude arvu vähendamiseks.

Kirjandus

1. Bisk, M.B. külm deformatsioon terastorud. 2 tunni pärast, Osa 1: Ettevalmistus deformeerimiseks ja joonistamiseks / M.B. Bisk, I.A. Grehhov, V.B. Slavin. -Sverdlovsk: Uurali keskosa. raamat. kirjastus, 1976. - 232 lk.

2. Savin, G.A. Toru joonistamine / G.A. Savin. -M: Metallurgia, 1993. - 336 lk.

3. Šveikin, V.V. Torude külmvaltsimise ja redutseerimise tehnoloogia: õpik. toetus / V.V. Šveikin. - Sverdlovsk: kirjastus UPI im. CM. Kirova, 1983. - 100 lk.

4. Torude tootmise tehnoloogia ja seadmed /V.Ya. Osadchiy, A.S. Vavilin, V.G. Zimovets ja teised; toim. V.Ya. Osadchy. - M.: Intermet Engineering, 2007. - 560 lk.

5. Barichko, B.V. OMD tehnoloogiliste protsesside alused: loengukonspektid / B.V. Barichko, F.S. Dubinsky, V.I. Krainov. - Tšeljabinsk: SUSU kirjastus, 2008. - 131 lk.

6. Potapov, I.N. Toru tootmise teooria: õpik. ülikoolidele / I.N. Potapov, A.P. Kolikov, V.M. Druyan. - M.: Metallurgia, 1991. - 424 lk.

Jakovleva Ksenia Jurjevna, Venemaa torutööstuse uurimisinstituudi (Tšeljabinsk) nooremteadur; [e-postiga kaitstud]

Barichko Boriss Vladimirovitš, Venemaa torutööstuse uurimisinstituudi (Tšeljabinsk) õmblusteta torude osakonna juhataja asetäitja; [e-postiga kaitstud]

Kuznetsov Vladimir Nikolajevitš, Sinarsky Pipe Plant OJSC (Kamensk-Uralsky) tehase kesklabori külmdeformatsiooni labori juhataja; [e-postiga kaitstud]

Lõuna-Uurali Riikliku Ülikooli bülletään

Sari "Metallurgia" ___________2014, kd 14, nr 1, lk 101-105

TORU SEINA PAKSUSE DÜNAAMILISTE MUUTUSTE UURING VÄHENDAMISE PROTSESSIS

K.Yu. Jakovleva, Venemaa toru- ja torutööstuse uurimisinstituut (RosNITI), Tšeljabinsk, Venemaa, [e-postiga kaitstud],

B.V. Barichko, Venemaa toru- ja torutööstuse uurimisinstituut (RosNITI), Tšeljabinsk, Venemaa, [e-postiga kaitstud],

V.N. Kuznetsov, JSC "Sinarsky Pipe Plant", Kamensk-Uralsky, Venemaa, [e-postiga kaitstud]

Kirjeldatakse toru seina paksuse dünaamiliste muutuste eksperimentaalse uuringu tulemusi valtsimisel, tõmmates nii ühes tükis kui ka valtsvormides. Tulemused näitavad, et deformatsiooni suurenedes on valtsimisvormidega valtsimisel ja tõmbamisel täheldatud toruseina paksuse kiiremat kasvu. Sellest võib järeldada, et rullstantside kasutamine on kõige perspektiivikam.

Märksõnad: külmvormitud torud, paksuseinalised torud, torujoonis, toru seina paksus, toru sisepinna kvaliteet.

1. Bisk M.B., Grehhov I.A., Slavin V.B. Kholodnaya deformatsiya stal "nykh trub. Podgotovka k deformatsii i volochenie. Sverdlovsk, Middle Ural Book Publ., 1976, 1. kd. 232 lk.

2 Savin G.A. Volochenie toru. Moskva, Metallurgiya Publ., 1993. 336 lk.

3. Shveykin V.V. Tekhnologiya kholodnoy prokatki i redutsirovaniya trub. Sverdlovsk, Uurali polütehnikum. Inst. Publ., 1983. 100 lk.

4. Osadchiy V.Ya., Vavilin A.S., Zimovets V.G. et al. Tehnoloogia ja obrudovanie trubnogo proizvodstva. Osadchiy V.Ya. (Toim.). Moskva, Intermet Engineering Publ., 2007. 560 lk.

5. Barichko B.V., Dubinskiy F.S., Kraynov V.I. Osnovy tehnologicheskikh protsessov OMD. Tšeljabinsk Univ. Publ., 2008. 131 lk.

6. Potapov I.N., Kolikov A.P., Drujan V.M. Teoriya trubnogo proizvodstva. Moskva, Metallurgiya Publ., 1991. 424 lk.

VÄLJATÖÖ TEEMAL:

Torude tootmine


1. TORUDE VALIK JA NÕUDED

1.1 Toru graafik

JSC "KresTrubZavod" on meie riigi üks suurimaid torutoodete tootjaid. Tema tooteid müüakse edukalt nii kodu- kui ka välismaal. Tehases valmistatud tooted vastavad kodu- ja välismaiste standardite nõuetele. Rahvusvahelisi kvaliteedisertifikaate väljastavad sellised organisatsioonid nagu: American Petroleum Institute (API), Saksamaa sertifitseerimiskeskus TUV - Reiland.

Töökoda T-3 on ettevõtte üks peamisi töökodasid, selle tooted vastavad tabelis toodud standarditele. 1.1.

Tabel 1.1 - Valmistatud torude standardid

Poes toodetakse torusid süsinik-, legeeritud ja kõrglegeeritud terasest läbimõõduga D=28-89mm ja seinapaksusega S=2,5-13mm.

Põhimõtteliselt on töökoda spetsialiseerunud torude, üldotstarbeliste torude ja järgnevaks külmtöötlemiseks mõeldud torude tootmisele.

Valmistatud torude mehaanilised omadused peavad vastama tabelis näidatud omadustele. 1.2.

1.2 Nõue regulatiivsele dokumentatsioonile

Torude tootmine T-3 KresTrubZavodi töökojas toimub vastavalt erinevatele regulatiivsetele dokumentidele nagu GOST, API, DIN, NFA, ASTM ja teised. Võtke arvesse DIN 1629 nõudeid.

1.2.1 Sortiment

See standard kehtib legeerimata terasest valmistatud õmblusteta ümartorudele. Keemiline koostis torude tootmiseks kasutatavad terased on toodud tabelis 1.3.

Tabel 1.2 – Torude mehaanilised omadused

Tabel 1.3 – Teraste keemiline koostis

Selle standardi järgi valmistatud torusid kasutatakse peamiselt erinevates aparatuurides mahutite ja torustike valmistamisel, samuti üldises masinaehituses ja instrumentide valmistamisel.

Mõõdud ja piirhälbed torud on toodud tabelis 1.4., tabelis 1.5., tabelis 1.6.

Toru pikkus määratakse selle otste vahelise kauguse järgi. Torude pikkuste tüübid on toodud tabelis 1.4.

Tabel 1.4 – pikkustüübid ja pikkuse tolerantsid

Tabel 1.5 – läbimõõdu lubatud kõrvalekalded


Tabel 1.6 – Seina paksuse tolerantsid

Torud peaksid olema võimalikult ümmargused. Ümaruse hälve peab jääma välisläbimõõdu tolerantside piiresse.

Torud peaksid olema otse silma poole, vajadusel saab kehtestada erinõuded sirgusele.

Torud tuleb lõigata toru teljega risti ja need ei tohi olla räsitud.

Lineaarmasside (kaalude) väärtused on toodud standardis DIN 2448. Nendest väärtustest on lubatud järgmised kõrvalekalded:

ühe toru jaoks + 12% - 8%,

tarnetele kaaluga vähemalt 10 tonni +10%–5%.

Standardile DIN 1629 vastav torude standardtähis näitab:

Nimi (toru);

DIN-mõõdustandardi põhinumber (DIN 2448);

Toru peamised mõõtmed (välisläbimõõt × seina paksus);

Tehniliste tarnetingimuste põhinumber (DIN 1629);

Teraseklassi lühendatud nimetus.

Näide tähisest DIN 1629-le vastava toru välisläbimõõduga 33,7 mm ja seina paksusega 3,2 mm, mis on valmistatud terasest St 37.0:

Toru DIN 2448–33,7×3,2

DIN 1629-St 37.0.


1.2.2 Tehnilised nõuded

Torud peavad olema valmistatud vastavalt standardi nõuetele ja vastavalt ettenähtud korras kinnitatud tehnoloogilistele eeskirjadele.

Torude ja liitmike välis- ja sisepindadel ei tohiks olla vangistust, kestasid, päikeseloojanguid, delaminatsioone, pragusid ega liiva.

Näidatud defektide augustamine ja puhastamine on lubatud tingimusel, et nende sügavus ei ületa seina paksuse piirväärtust miinus kõrvalekallet. Keevitamine, pahteldamine või defektsete kohtade tihendamine ei ole lubatud.

Kohtades, kus seina paksust saab vahetult mõõta, võib defektsete kohtade sügavus ületada määratud väärtust eeldusel, et säilib minimaalne seinapaksus, mis on defineeritud toruseina nimipaksuse ja selle maksimaalse miinushälbe vahena.

Eraldi väiksemad täkked, mõlgid, riskid, õhuke katlakivi ja muud tootmismeetodist tulenevad vead on lubatud, kui need ei vii seina paksust üle miinushälbete piiri.

Mehaanilised omadused (voolavustugevus, tõmbetugevus, katkemispikenemine) peavad vastama tabelis 1.7 toodud väärtustele.

Tabel 1.7 – Mehaanilised omadused


1.2.3 Vastuvõtmise reeglid

Torud esitatakse vastuvõtmiseks partiidena.

Partii peab koosnema sama nimiläbimõõduga, sama seinapaksuse ja tugevusrühmaga, sama tüüpi ja versiooniga torudest ning sellega peab olema kaasas üks dokument, mis tõendab nende kvaliteedi vastavust standardi nõuetele ja sisaldab:

Tootja nimi;

Toru nimiläbimõõt ja seina paksus millimeetrites, toru pikkus meetrites;

torude tüüp;

Tugevusrühm, soojusarv, väävli ja fosfori massiosa kõigi partii kuuluvate kuumuste kohta;

Torude numbrid (alates - kuni iga kütte jaoks);

Testi tulemused;

Standardne tähistus.

Kontrollimine välimus, tuleb partii igale torule määrata defektide suurus ning geomeetrilised mõõtmed ja parameetrid.

Väävli ja fosfori massiosa tuleb kontrollida igal kuumusel. Teise ettevõtte metallist valmistatud torude puhul peab väävli ja fosfori massiosa olema tõendatud metallitootja kvaliteedidokumendiga.

Metalli mehaaniliste omaduste kontrollimiseks võetakse igast kuumusest üks toru igas suuruses.

Lameduse kontrollimiseks võetakse igast kuumusest üks toru.

Iga toru suhtes tehakse sisemise hüdraulilise rõhuga lekkekatse.

Kui vähemalt ühe näitaja puhul saadakse mitterahuldavad testitulemused, tehakse sellega korduvad testid sama partii topeltprooviga. Kordustesti tulemused kehtivad kogu partii kohta.

1.2.4 Katsemeetodid

Torude ja liitmike välis- ja sisepindade kontroll toimub visuaalselt.

Defektide sügavust tuleks kontrollida saagimise teel või muul viisil ühest kuni kolmest kohast.

Torude ja liitmike geomeetriliste mõõtmete ja parameetrite kontrollimine tuleks läbi viia universaalsete mõõteriistade või spetsiaalsed seadmed, tagades vajaliku mõõtetäpsuse, vastavalt ettenähtud korras kinnitatud tehnilisele dokumentatsioonile.

Toru otsaosade painutus määratakse läbipainde noole suuruse põhjal ja arvutatakse läbipainde noole jagatis millimeetrites kaugusega kohast - mõõtmine toru lähima otsani. meetrit.

Torude kaalu järgi testimine tuleks läbi viia erilised vahendid selle standardi nõuetele vastava täpsusega kaalumiseks.

Tõmbekatse tuleb läbi viia vastavalt standardile DIN 50 140 lühikeste pikisuunaliste katsekehadega.

Metalli mehaaniliste omaduste kontrollimiseks lõigatakse igast valitud torust üks proov. Proovid lõigatakse piki toru mõlemat otsa meetodil, mis ei põhjusta muutusi metalli struktuuris ja mehaanilistes omadustes. Katsemasina klambritega haaratava proovi otsad on lubatud sirgeks ajada.

Hüdraulilise rõhukatse kestus peab olema vähemalt 10 s. Katse ajal ei tohi toru seinas lekkeid tuvastada.


1.2.5 Märgistamine, pakendamine, transport ja ladustamine

Torude märgistamine tuleks läbi viia järgmises mahus:

Iga toru, mis asub selle otsast 0,4–0,6 m kaugusel, peab olema selgelt märgistatud löögi või rihvele:

toru number;

Tootja kaubamärk;

Väljalaske kuu ja aasta.

Märgistuse koht tuleb stabiilse heleda värviga ümber tõmmata või alla joonida.

Märgistusmärkide kõrgus peaks olema 5-8 mm.

Torude märgistamise mehaanilise meetodiga on lubatud see paigutada ühte ritta. Igale torule on lubatud märkida soojuse number.

Löögi või rihvele märgistamise kõrval peab iga toru olema märgistatud stabiilse heleda värviga:

Toru nimiläbimõõt millimeetrites;

Seina paksus millimeetrites;

Täitmise tüüp;

Tootja nimi või kaubamärk.

Märgistusmärkide kõrgus peaks olema 20-50 mm.

Kõik märgistused tuleb kanda piki toru generaatorit. Märgistusmärke on lubatud kanda generatriksiga risti, kasutades rihveldusmeetodit.

Ühte autosse laadides peaksid olema ainult ühe partii torud. Torusid transporditakse pakkides, mis on vähemalt kahest kohast tugevasti seotud. Pakendi mass ei tohiks ületada 5 tonni ja tarbija soovil - 3 tonni Erinevate partiide torude pakendite saatmine ühes autos on lubatud tingimusel, et need on eraldatud.


2. TORUTOOTMISE TEHNOLOOGIA JA SEADMED

2.1 Poe T-3 põhivarustuse kirjeldus

2.1.1 Jalutuskolde ahju (PSHP) kirjeldus ja lühikesed tehnilised omadused

T-3 tsehhi jalutuskolletega ahi on mõeldud 90...120 mm läbimõõduga, 3...10 m pikkuse ümmarguste toorikute kuumutamiseks süsinik-, vähelegeeritud ja roostevabast terasest enne TPA-l torkamist. -80.

Ahi asub kaupluses T-3 teisel korrusel A ja B lahtedes.

Ahju projekti teostas 1984. aastal Sverdlovski linna Gipromez. Kasutuselevõtt viidi läbi 1986. aastal.

Ahi on jäik metallkonstruktsioon, seestpoolt vooderdatud tulekindlate ja soojusisolatsioonimaterjalidega. Sisemised mõõdud ahjud: pikkus - 28,87 m, laius - 10,556 m, kõrgus - 924 ja 1330 mm, ahju tööomadused on toodud tabelis 2.1. Ahi all on valmistatud fikseeritud ja teisaldatavate taladena, mille abil transporditakse toorikud läbi ahju. Talad on vooderdatud soojust isoleerivate ja tulekindlate materjalidega ning raamitud spetsiaalse kuumakindlate valandite komplektiga. Ülemine osa talad on valmistatud mulliit-korund massist MK-90. Ahju katus on valmistatud vormitud tulekindlatest materjalidest riputatult ja isoleeritud soojusisolatsioonimaterjal. Ahju hoolduseks ja hoolduseks tehnoloogiline protsess seinad on varustatud töökorras akende, laadimisakna ja metallist mahalaadimisaknaga. Kõik aknad on varustatud ruloodega. Ahju kütmine toimub maagaasiga, mida põletatakse GR tüüpi põletite (kiirguspõleti) abil. madal rõhk) paigaldatud varahoidlale. Ahi on jagatud 5 termotsooniks, millest igaühes on 12 põletit. Põlemisõhku varustavad kaks VM-18A-4 ventilaatorit, millest üks on tagavaraks. Suitsugaasid eemaldatakse ahju alguses katusel asuva suitsukollektori kaudu. Lisaks suunatakse suitsugaasid atmosfääri metallist vooderdatud korstnate ja lõõride süsteemi kaudu kahe VGDN-19 suitsuärasti abil. Põlemisse antava õhu soojendamiseks on korstnale paigaldatud ahelaga kahesuunaline torukujuline 6-sektsiooniline ahelsoojusvaheti (CP-250). Heitgaasi soojuse täielikumaks ärakasutamiseks on suitsu väljalaskesüsteem varustatud ühekambrilise tornikütteahjuga (PPO).

Kuumutatud tooriku ahjust väljastamine toimub sisemise vesijahutusega rulllaua abil, mille rullidel on kuumuskindel otsik.

Ahi on varustatud tööstusliku televisioonisüsteemiga. Juhtpaneelide ja mõõteriistade paneeli vahel on valjuhäälne side.

Ahi on varustatud süsteemidega termilise režiimi automaatseks juhtimiseks, automaatseks ohutuseks, tööparameetrite jälgimise ja normist kõrvalekaldumise signaalimise üksustega. Järgmisi parameetreid reguleeritakse automaatselt:

ahju temperatuur igas tsoonis;

Gaasi ja õhu suhe tsoonide kaupa;

Gaasi rõhk ahju ees;

Rõhk ahju tööruumis.

Lisaks automaatsetele režiimidele pakutakse kaugjuhtimisrežiimi. Automaatne juhtimissüsteem sisaldab:

Ahju temperatuur tsoonide kaupa;

Temperatuur ahju laiuses igas tsoonis;

ahjust väljuvate gaaside temperatuur;

Õhutemperatuur pärast soojusvahetit tsoonide kaupa;

Suitsugaaside temperatuur soojusvaheti ees;

Suitsu temperatuur suitsuärasti ees;

Maagaasi tarbimine ahju jaoks;

Õhu tarbimine ahju jaoks;

Vaakum siigas suitsuärasti ees;

Gaasi rõhk ühises kollektoris;

Gaasi- ja õhurõhk tsoonikollektorites;

Ahju surve.

Ahi on varustatud maagaasi väljalülitusega valgus- ja helisignalisatsiooniga gaasi- ja õhurõhu languse korral tsoonikollektorites.

Tabel 2.1 - Ahju tööparameetrid

Maagaasi tarbimine ahju jaoks (maksimaalselt) nm 3 / tund 5200
1 tsoon 1560
2 tsooni 1560
3 tsooni 1040
4 tsooni 520
5 tsooni 520
Maagaasi rõhk (maksimaalne), kPa enne
ahju 10
põleti 4
Ahju õhukulu (maksimaalselt) nm 3 / tund 52000
Õhurõhk (maksimaalne), kPa enne
ahju 13,5
põleti 8
Rõhk kupli all, Pa 20
Metalli kuumutamise temperatuur, °С (maksimaalne) 1200...1270
Põlemissaaduste keemiline koostis 4. tsoonis, %
CO 2 10,2
Umbes 2 3,0
NII 0
Põlemissaaduste temperatuur soojusvaheti ees, °C 560
Õhu soojendamise temperatuur soojusvahetis, °С Kuni 400
Tühjade väljaandmise määr, sek 23,7...48
Ahju võimsus, t/h 10,6... 80

Hädaabihelialarm käivitub ka siis, kui:

Temperatuuri tõus 4. ja 5. tsoonis (t cp = 1400°C);

Temperatuuri tõus suitsugaasid enne soojusvahetit (t p = 850°С);

Suitsugaaside temperatuuri tõstmine suitsuärastustoru ees (t cp =400°C);

Jahutusvee rõhu langus (p cf = 0,5 atm).

2.1.2 Kuumlõikeliini tehnilised lühinäitajad

Tooriku kuumlõikamise liin on ette nähtud kuumutatud varda ülesandeks kääridesse, töödeldava detaili vajaliku pikkusega lõikamiseks ja lõigatud tooriku eemaldamiseks kääridest.

Kuumlõikeliini tehniline lühikirjeldus on toodud tabelis 2.2.

Kuumlõikeliini varustusse kuuluvad käärid ise (SKMZ kujundused) tooriku lõikamiseks, liigutatav tõkesti, transpordirullilaud, kaitseekraan seadme kaitsmiseks PSHP mahalaadimisaknast tuleva soojuskiirguse eest. Käärid on ette nähtud metalli raiskamiseks, kuid kui mõne hädaolukorra tagajärjel tekib jääklõikus, siis paigaldatakse selle kogumiseks renn ja kast süvendisse, kääride lähedusse. Igal juhul tuleb tooriku kuumlõikamise liini töö korraldada nii, et oleks välistatud väljalõigete teke.

Tabel 2.2 – Kuumlõikeliini tehnilised lühinäitajad

Lõigatava varda parameetrid
Pikkus, m 4,0…10,0
Läbimõõt, mm 90,0…120,0
Maksimaalne kaal, kg 880
Toorikute pikkus, m 1,3...3.0
Varda temperatuur, ОС 1200
Tootlikkus, tk/h 300
Transpordikiirus, m/s 1
Sõidupeatus, mm 2000
Videoklipp
Tünni läbimõõt, mm 250
Tünni pikkus, mm 210
Rulli läbimõõt, mm 195
Rulli samm, mm 500
Veekulu vesijahutusega rulli kohta, m 3 / h 1,6
Veekulu vesijahutusega rulli kohta koos vesijahutusega teljekastidega, m 3 / h 3,2
Veekulu ekraanil, m 3 / h 1,6
Helitase, dB, mitte rohkem 85

Pärast varda kuumutamist ja selle väljastamist läbib see termostaadi (et vähendada temperatuuri langust tooriku pikkuses), jõuab liigutatava piirini ja lõigatakse vajaliku pikkusega toorikuteks. Pärast lõike tegemist tõstetakse pneumaatilise silindri abil mobiilne peatus, töödeldav detail transporditakse mööda rulllauda. Kui see ületab piiri, langeb see tööasendisse ja lõiketsüklit korratakse. Katlakivi eemaldamiseks rulllaua rullide alt, kuumlõikekäärid, katlakivieemaldussüsteem, kaunistuste eemaldamiseks - renn ja vastuvõtukast. Pärast kuumlõikeliini valtslaualt lahkumist siseneb toorik augustusveski vastuvõturullilauale.

2.1.3 Torkeveski sektsiooni põhi- ja abiseadmete seade ja tehnilised omadused

Torkeveski on ette nähtud tahke tooriku õõnsasse hülsi torkamiseks. TPA-80-le on paigaldatud tünni- või tassikujuliste rullide ja juhtliinidega 2-rulliline torkeveski. Tehnilised kirjeldused augustusveski on toodud tabelis 2.3.

Torkeveski ees on vesijahutusega rulllaud, mis on ette nähtud tooriku vastuvõtmiseks kuumlõikeliinilt ja transportimiseks tsentrisse. Rulllaud koosneb 14 eraldi juhitavast vesijahutusega rullist.

Tabel 2.3 – Torkeveski tehnilised omadused

Õmmeldava tooriku mõõtmed:
Läbimõõt, mm 100…120
Pikkus, mm 1200…3350
Varruka suurus:
Välisläbimõõt, mm 98…126
Seina paksus, mm 14…22
Pikkus, mm 1800…6400
Peaajami pöörete arv, p/min 285…400
Käigualuse ülekandearv 3
Mootori võimsus, kW 3200
Etteandmisnurk, ° 0…14
Veeremisjõud:
Maksimaalne radiaal, kN 784
Maksimaalne aksiaalne, kN 245
Maksimaalne pöördemoment rullil, kNm 102,9
Töörulli läbimõõt, mm 800…900
Survekruvi:
Maksimaalne käik, mm 120
Sõidukiirus, mm/s 2

Tsentreerimistööriist on ette nähtud 20…30 mm läbimõõduga ja 15…20 mm sügavusega kesksüvendi väljalöömiseks kuumutatud tooriku otsapinnas ning on pneumaatiline silinder, milles libiseb otsaga löök.

Pärast tsentreerimist siseneb kuumutatud toorik resti, et see edasi viia augustamisveski esilaua renni.

Torkeveski esilaud on ette nähtud vastu võtma restist alla veerevat kuumutatud tooriku, joondama tooriku telje augustamise teljega ja hoidma seda augustamise ajal.

Veski väljundküljele on paigaldatud südavarda valtstsentralisaatorid, mis toetavad ja tsentreerivad varda nii enne läbitorkamist kui ka augustamise ajal, kui sellele mõjuvad suured teljesuunalised jõud ja selle pikisuunaline painutamine on võimalik.

Tsentralisaatorite taga on statsionaarne avamispeaga tõukejõu reguleerimise mehhanism, mille eesmärk on tajuda vardale koos torniga mõjuvaid aksiaalseid jõude, reguleerida südamiku asendit deformatsioonitsoonis ja hülsi läbilaskmist august väljastpoolt.

2.1.4 Pideva veski sektsiooni põhi- ja abiseadmete paigutus ja tehnilised omadused

Pidevveski on ette nähtud töötlemata torude valtsimiseks läbimõõduga 92 mm ja seinapaksusega 3…8 mm. Valtsimine toimub pikal 19,5 m pikkusel ujuvsõelal, pidevveski tehnilised lühinäitajad on toodud tabelis 2.4., tabelis 2.5. ülekandearvud on antud.

Valtsimise ajal töötab pidevveski järgmiselt: hülss transporditakse läbitorkamisveski taga oleva rulllaua abil liikuvasse peatusesse ning kantakse pärast seiskamist kettkonveieri abil üle pidevveski ees olevale restile ning rullitud tagasi jaoturi hoobadele.

Tabel 2.4 – Pideva veski tehnilised lühinäitajad

Nimi Väärtus
Tõmbetoru välisläbimõõt, mm 91,0…94,0
Kareda toru seina paksus, mm 3,5…8,0
Tõmbetoru maksimaalne pikkus, m 30,0
Pidevfreessüdamike läbimõõt, mm 74…83
Torni pikkus, m 19,5
Hundi läbimõõt, mm 400
Rulli tünni pikkus, mm 230
Rulli kaela läbimõõt, mm 220
Püstikute telgede vaheline kaugus, mm 850
Ülemise survekruvi käik uute rullidega, mm Üles 8
Alla 15
Alumise surve kruvi käik uute rullidega, mm Üles 20
Alla 10
Ülemise rulli tõstekiirus, mm/s 0,24
Peaajamite pöörlemissagedus, p/min 220…550

Kui varrukal on defekte, suunab operaator blokeerija ja tõukurid käsitsi sisse lülitades selle tasku.

Kui dosaatori hoovad on alla lastud, veereb hea hülss renni, surutakse kinnituskangide abil, misjärel sisestatakse seaderullikute abil hülssi südamik. Kui südamiku esiots jõuab hülsi esiservani, vabastatakse klamber ja hüls seatakse tõukurrullide abil pidevaks freesiks. Samal ajal on südamiku ja hülsi tõmberullikute pöörlemiskiirus seatud selliselt, et selleks ajaks, kui hülsi haarab pidevfreesi esimene tugi, on südamiku esiots välja tõmmatud. 2,5 ... 3 m võrra.

Pärast pideval veskil valtsimist siseneb kare toru koos südamikuga torutõmbeseadmesse, tehniline lühikirjeldus on toodud tabelis 2.6. Pärast seda transporditakse toru rulllaua abil tagumise otsa lõikamise piirkonda ja läheneb statsionaarsele peatusele toru tagumise otsa lõikamise lõigul, antakse POZK sektsiooni seadmete tehnilised omadused. tabelis 2.7. Jõudnud peatusesse, visatakse toru kruviväljaviske abil tasandusrullilaua ees olevale restile. Järgmisena veereb toru mööda resti alla tasandusrulli lauale, läheneb lõike pikkuse määravale piirikule ja kantakse tasandusrulli laualt tükkhaaval üle väljalaskerulli laua ees olevale restile, samal ajal liikumisel lõigatakse toru tagumine ots ära.

Toru lõigatud ots viiakse vanaraua konveieri abil väljaspool töökoda asuvasse prügikasti.


Tabel 2.5 – pidevfreeskäigukastide ülekandearv ja mootori võimsus

Tabel 2.6 – Tornitõmmise tehnilised lühinäitajad

Tabel 2.7 – Toru tagumise otsa lõikeosa tehnilised lühinäitajad

2.1.5 Reduktorveski ja jahuti sektsiooni põhi- ja abiseadmete tööpõhimõte

Selle sektsiooni seadmed on ette nähtud tõmbetoru transportimiseks läbi induktsioonküttepaigaldise, reduktoril valtsimiseks, jahutamiseks ja edasiseks transportimiseks külmlõikamissektsiooni.

Reduktorveski ees olevate tõmbetorude soojendamine toimub soojussõlmes INZ-9000/2.4, mis koosneb 6 kütteplokist (12 induktiivpoolit), mis paiknevad vahetult reduktorveski ees. Torud sisenevad üksteise järel pideva vooluga induktsiooniseadmesse. Pideva veski torude vastuvõtmise puudumisel (kui valtsimine on peatatud) on lubatud paigutatud "külmad" torud induktsioonseadmesse eraldi tarnida. Paigalduses määratud torude pikkus ei tohiks ületada 17,5 m.

Reduktorveski tüüp - 24-stendiga, 3-rulliline, kahe rullide laagriasendiga ja statiivide individuaalse ajamiga.

Pärast redutseerimisveskil valtsimist siseneb toru kas pihusti ja jahutuslauale või otse veski jahutuslauale, olenevalt valmis toru mehaanilistele omadustele esitatavatest nõuetest.

Pihusti konstruktsioon ja tehnilised omadused, aga ka selles olevate torude jahutuse parameetrid on OAO KresTrubZavod ärisaladus ja seda käesolevas töös ei esitata.

Tabelis 2.8. küttepaigaldise tehnilised omadused on toodud tabelis 2.9 - reduktorveski lühikirjeldus.


Tabel 2.8 – Küttepaigaldise INZ-9000 / 2.4 tehnilised lühinäitajad

2.1.6 Seadmed torude pikkuseks lõikamiseks

Torude pikkusteks lõikamiseks töökojas T-3 kasutatakse Wagneri partiilõikesaagi mudelit WVC 1600R, mille tehnilised omadused on toodud tabelis. 2.10. Kasutusel on ka KV6R mudelsaed - tehnilised omadused tabelis 2.11.

Tabel 2.9 - Reduktorveski tehnilised lühinäitajad

Tabel 2.10 - Sae WVC 1600R tehnilised omadused

Parameetri nimi Väärtus
Lõigatud torude läbimõõt, mm 30…89
Lõikepakkide laius, mm 200…913
Lõigatud torude seina paksus, mm 2,5…9,0
Toru pikkus pärast lõikamist, m 8,0…11,0
Lõigatavate toruotste pikkus Ees, mm 250…2500
Tagumine, mm
Saelehe läbimõõt, mm 1600
Saelehe hammaste arv, tk Segment 456
Karbiid 220
Lõikekiirus, mm/min 10…150
Saelehe minimaalne läbimõõt, mm 1560
Ketassae tugisööt, mm 5…1000
Torude maksimaalne tõmbetugevus, N / mm 2 800

2.1.7 Torude sirgendamise seadmed

Tellimuse järgi pikkusesse lõigatud torud saadetakse sirgeks. Sirgendamine toimub sirgendusmasinatel РВВ320х8, mis on ette nähtud süsinik- ja vähelegeeritud terasest torude ja varraste sirgendamiseks külmas olekus, mille esialgne kumerus on kuni 10 mm 1 lineaarmeetri kohta. Sirgestusmasina RVV 320x8 tehnilised omadused on toodud tabelis. 3.12.

Tabel 2.11 - Saemudeli KV6R tehnilised omadused

Parameetri nimi Väärtus
Üherealise pakendi laius, mm Mitte rohkem kui 855
Tooriku klambri avanemislaius, mm 20 kuni 90
Viige tooriku klambri vertikaalsuunas, mm Mitte rohkem kui 275
Saelehe tugikäik, mm 650
Saetera etteandekiirus (astmeteta) mm/min mitte rohkem kui 800
Saelehe kiire tagurpidi liikumine, mm/min Mitte rohkem kui 6500
Lõikekiirus, m/min 40; 15; 20; 30; 11,5; 23
Torupaketi klambriga pikkus sisselaskeküljel, mm Vähemalt 250
Torupaketi kinnituspikkus väljalaskepoolel, mm Vähemalt 200
Saelehe läbimõõt, mm 1320
Saelehe segmentide arv, tk 36
Hammaste arv segmendi kohta, tk 10
Töödeldud torude läbimõõt, mm 20 kuni 90

Tabel 2.12 - Sirgestusmasina RVV 320x8 tehnilised omadused

Parameetri nimi Väärtus
Sirgendatud torude läbimõõt, mm 25...120
Sirgendatud torude seina paksus, mm 1,0...8,0
Sirgendatud torude pikkus, m 3,0...10,0
Sirgendatud torude metalli voolavuspiir, kgf / mm 2 Läbimõõt 25…90 mm Kuni 50
Läbimõõt 90…120 mm kuni 33
Toru sirgendamise kiirus, m/s 0,6...1,0
Rulltelgede vaheline samm, mm 320
Rullide läbimõõt kaelas, mm 260
Rullide arv, tk Sõidetud 4
vallaline 5
Kaldenurgad, ° 45°...52°21'
Ülemiste rullide suurim löök alumiste ülemisest servast, mm 160
Rulli pööramise ajam mootori tüüp D-812
Pinge, V 440
võimsus, kWt 70
Pöörlemiskiirus, rpm 520

2.2 TPA-80 JSC "KresTrubZavod" torude tootmise olemasolev tehnoloogia

Töökotta sisenev varraste kujul töödeldav detail hoitakse siselaos. Enne tootmisse laskmist kontrollitakse seda spetsiaalsel riiulil ja vajadusel parandatakse. Toorikute valmistamise kohale paigaldati kaalud, et kontrollida tootmisse lastud metalli kaalu. Toorikud laost söödetakse elektrilise sildkraanaga ahju ees olevale laadimisrestile ja laaditakse vastavalt graafikule ja rullimise kiirusele jalutuskoldega küttekoldesse.

Toorikute paigaldamise skeemi järgimise teostab metallist istutusmasin visuaalselt. Toorik laaditakse ahju ükshaaval igasse sisse liigutatavate talade juhtplaatide ühe või mitme astme kaudu, olenevalt valtsimise kiirusest ja lõikamise paljususest. Terase klassi, soojuse ja toru suuruse muutmisel eraldab paigaldaja terase sordid, soojendab järgmiselt: tooriku pikkusega 5600-8000 mm eraldatakse kuumused kahe esimese varda nihutamisega mööda ahju laiust; terase klassid eraldatakse nelja esimese varda nihutamisega piki ahju laiust; tooriku pikkusega 9000–9800 mm, terase klasside, kuumuste eraldamine üksteisest toimub istutamise ajal 8–10 sammuga, samuti loetakse PSHP-sse istutatud ja väljastatud toorikute arv, mida kontrollitakse. PSHP metallisoojendi ja kuumlõikelõikuri abil, kontrollides juhtpaneelidega. TPA-80; valtsitud torude mõõtmete muutmisel (veski ümberlaadimisel) peatub metalli istutamine ahju "5-6 sammu" enne veski seiskumist, ümberlaadimiseks peatudes "astub metall tagasi 5-6 sammu" tagasi . Toorikute liikumine läbi ahju toimub kolme liigutatava tala abil. Liikumistsükli pauside ajal seatakse liigutatavad talad kolde tasandile. Vajalik kütteaeg saadakse sammutsükli aja mõõtmisega. Liigne rõhk tööruumis peaks olema 9,8 Pa kuni 29,4 Pa, õhuvoolukoefitsient =1,1 - 1,2.

Kui ahjus kuumutatakse erinevat tüüpi terasest toorikuid, määrab kuumutamise kestuse metall, millel on ahjus kõige pikem viibimisaeg. Metalli kvaliteetse kuumutamise tagab töödeldavate detailide ühtlane läbimine kogu ahju pikkuses. Kuumutatud toorikud tarnitakse sisemisele mahalaadimisrullilauale ja need toimetatakse kuumlõikeliinile.

Toorikute jahtumise vähendamiseks seisaku ajal on rulllaual termostaat kuumutatud toorikute transportimiseks kääridele, samuti on võimalus lõigata (tagurpidi sisse lülitada) lõikamata toorik ahju tagasi ja see seisaku ajal üles leida.

Töötamise ajal on võimalik ahju kuumseiskamine. Ahju kuumseiskamist loetakse seiskamiseks ilma maagaasivarustust välja lülitamata. Kuumade väljalülituste ajal seatakse ahju liikuvad talad fikseeritud talade tasemele. Allalaadimise ja üleslaadimise aknad on suletud. Õhuvoolu kiirust vähendatakse 1,1-1,2-lt 1,0:-1,1-le, kasutades "kütus-õhk" regulaatorit. Rõhk ahjus kolde tasandil muutub positiivseks. Kui veski seiskub: kuni 15 minutit - temperatuur tsoonide kaupa seatakse alumisele piirile ja metall "astub tagasi" kahe sammu võrra; 15 minutist 30 minutini - III, IV, V tsoonides vähendatakse temperatuuri 20-40 0 С, tsoonides I, II 30-60 0 С alates madalam limiit; üle 30 minuti - kõigis tsoonides langeb temperatuur alampiiriga võrreldes 50-150 0 C, sõltuvalt seisaku kestusest. Toorikud "astuvad tagasi" 10 sammu tagasi. 2–5-tunnise seisaku korral on vaja ahju IV ja V tsoonid toorikutest vabastada. I ja II tsooni toorikud laaditakse taskusse. Metalli mahalaadimine toimub PU-1-ga metallist istutusmasinaga. Temperatuur V ja IV tsoonis alandatakse 1000-I050 0 C-ni. Üle 5 tunni seiskamisel vabaneb kogu ahi metallist. Temperatuuri tõstmine toimub astmeliselt 20-30 0 C, temperatuuri tõusu kiirusega 1,5-2,5 0 C/min. Metalli kuumutamisaja pikenemisega madala valtsimiskiiruse tõttu väheneb temperatuur tsoonides I, II, III vastavalt alumisest piirist 60 0 C, 40 0 ​​C, 20 0 C võrra. , ja temperatuur tsoonides IV, V alumiste piiride juures. Üldiselt jaotatakse kogu seadme stabiilse töö korral temperatuur tsoonide vahel järgmiselt (tabel 2.13).

Pärast kuumutamist siseneb toorik tooriku kuumale lõikejoonele. Kuumlõikeliini varustusse kuuluvad käärid ise tooriku lõikamiseks, liigutatav tõkesti, transpordirullilaud, kaitseekraan seadme kaitsmiseks jalutuskolde ahju mahalaadimisaknast tuleva soojuskiirguse eest. Pärast varda kuumutamist ja selle väljastamist läbib see termostaadi, jõuab liigutatava piirikuni ja lõigatakse vajaliku pikkusega toorikuteks. Pärast lõike tegemist tõstetakse pneumaatilise silindri abil mobiilne peatus, töödeldav detail transporditakse mööda rulllauda. Kui see ületab piiriku, langeb see tööasendisse ja lõiketsükkel jätkub.

Tabel 2.13 – Temperatuuri jaotus ahjus tsoonide kaupa

Mõõdetud detail kantakse kääride taga oleva rulllaua abil tsentrisse. Tsentreeritud toorik viiakse ejektoriga torkeveski ees olevale restile, mida mööda see veereb viivituseni ja kui väljundpool on valmis, kantakse kaanega suletavasse renni. Tõukuri abil, tõstetud piirik, asetatakse toorik deformatsioonitsooni. Deformatsioonitsoonis torgatakse toorik vardaga hoitud tornile. Varras toetub vastu tõukejõu reguleerimismehhanismi tõukepea klaasi, mille avanemine ei võimalda lukku. Varda pikisuunalist painutamist valtsimisel tekkivatest teljesuunalistest jõududest takistavad suletud tsentralisaatorid, mille teljed on paralleelsed varda teljega.

Tööasendis viiakse rullid ümber varda pneumaatilise silindri abil läbi kangide süsteemi. Hülsi esiosa lähenedes eraldatakse tsentraliseerimisrullid järjestikku. Pärast tooriku läbitorkamise lõppu vähendatakse pneumaatilise silindri abil esimesi rullikuid, mis nihutavad hülsi rullidelt nii, et varda püüdurit saab varda püüduri hoobadega kinni püüda, seejärel keeratakse lukk ja esipea kokku, doseerimisrullid viiakse kokku ja suurendatud kiirusel mansett väljastatakse suurendatud kiirusega tõukepea abil augustusveski taga olevale rulllauale.

Peale vilkumist transporditakse hülss mööda rulllauda mobiilipeatusse. Lisaks viiakse hülss kettkonveieri abil pideva veski sisendküljele. Pärast konveierit veereb hülss mööda kaldresti jaoturini, mis hoiab hülsi pidevveski sisselaskekülje ees. Kaldusvõre juhikute all on tasku defektsete kassettide kogumiseks. Kaldrestilt langetatakse hülss klambritega pidevveski vastuvõturenni. Sel ajal sisestatakse ühe paari hõõrdrullikute abil hülsi sisse pikk südamik. Kui tünni esiots jõuab hülsi esiotsa, vabastatakse hülsiklamber, hülsi külge tuuakse kaks paari tõmberullikuid ja hülss koos torniga seatakse pidevasse veskisse. Samal ajal arvutatakse südamiku tõmberullikute ja hülsi tõmberullikute pöörlemiskiirus selliselt, et hetkel haarab hülsi pideva veski esimene statiiv, selle pikendus. südamik hülsist on 2,5-3,0 m. Sellega seoses peaks torude tõmberullikute lineaarkiirus olema 2,25-2,5 korda suurem lineaarne kiirus varrukate tõmberullid.

Torudega valtsitud torud kantakse vaheldumisi ühe südamiku teljele. Torni pea läbib väljatõmbeseadme stabiilset osa ja haarab kinni haaratsi sisestusest ning toru püsivasse tugirõngasse. Kui kett liigub, väljub südamik torust ja siseneb kettkonveierile, mis kannab selle üle topeltrullilauale, mis transpordib südamiku mõlemast ekstraktorist jahutusvanni.

Pärast südamiku eemaldamist siseneb tõmbetoru saagidesse, et kärpida tagumist sasitud otsa.

Pärast induktsioonkuumutamist suunatakse torud kahekümne nelja kolmerullilise alusega reduktorveskisse. Reduktorveski tööaluste arv määratakse sõltuvalt valtsitud torude mõõtmetest (9 kuni 24 stendi) ja välja jäetakse stendid alates 22-st stendide arvu vähenemise suunas. Tribüünid 23 ja 24 osalevad kõikides veeremisprogrammides.

Rullide rullimise ajal jahutatakse rulle pidevalt veega. Torude liigutamisel piki jahutuslauda ei tohi iga lüli sisaldada rohkem kui ühte toru. Teraseklassist 37G2S tugevusrühma "K" torutorude valmistamiseks mõeldud sea kuumtöödeldud torude valtsimisel viiakse pärast redutseerimisveskit läbi pihustites torude kiirendatud kontrollitud jahutamine.

Pihustit läbivate torude kiirus tuleb stabiliseerida reduktorveski kiirusega. Kiiruste stabiliseerimise kontrolli teostab operaator vastavalt kasutusjuhendile.

Pärast redutseerimist sisenevad torud jalutustaladega nagisse paigaldatud jahutuslauale, kus neid jahutatakse.

Jahutuslaual kogutakse torud ühekihilistesse kottidesse otste trimmimiseks ja külmsaagidel pikkuseks lõikamiseks.

Valmis torud tarnitakse QCD ülevaatuslauale, pärast ülevaatust komplekteeritakse torud pakkidesse ja saadetakse valmistoote lattu.


2.3 Projekteerimisotsuste põhjendamine

PPC-le pingestatud torude tükkhaaval kahandamisel ilmneb oluline pikisuunaline erinevus torude otste seinapaksuses. Torude seinapaksuse lõpperinevuse põhjuseks on aksiaalsete pingete ebastabiilsus mittestatsionaarsetel deformatsioonirežiimidel veski tööaluste metalliga täitmisel ja vabastamisel. Otsaosasid vähendatakse oluliselt väiksemate pikisuunaliste tõmbepingete tingimustes kui toru põhi (keskmine) osa. Seina paksuse suurenemine otsasektsioonides, mis ületab lubatud kõrvalekaldeid, muudab vajalikuks olulise osa valmis torust lõigata.

TPA-80 JSC "KresTrubZavod" vähendatud torude otsalõikamise normid on toodud tabelis. 2.14.

Tabel 2.14 - TPA-80 JSC "KresTrubZavod" toruotste lõikamise normid

2.4 Projekteerimisotsuste põhjendamine

PPC-le pingestatud torude tükkhaaval kahandamisel ilmneb oluline pikisuunaline erinevus torude otste seinapaksuses. Torude seinapaksuse lõpperinevuse põhjuseks on aksiaalsete pingete ebastabiilsus mittestatsionaarsetel deformatsioonirežiimidel veski tööaluste metalliga täitmisel ja vabastamisel. Otsaosasid vähendatakse oluliselt väiksemate pikisuunaliste tõmbepingete tingimustes kui toru põhi (keskmine) osa. Seina paksuse suurenemine otstes, mis ületab lubatud kõrvalekaldeid, muudab vajalikuks olulise osa valmis torust trimmida.

TPA-80 JSC "KresTrubZavod" vähendatud torude otsalõikamise normid on toodud tabelis. 2.15.

Tabel 2.15 - TPA-80 JSC "KresTrubZavod" toruotste lõikamise normid

kus PC on toru esiosa paksendatud ots; ZK - toru tagumine paksendatud ots.

Ligikaudu aastane metallikadu T-3 JSC "KresTrubZavod" kaupluse torude paksenenud otstes on 3000 tonni. Lõigatud paksendatud toruotste pikkuse ja kaalu vähendamisel 25% võrra on aastane kasumi kasv umbes 20 miljonit rubla. Lisaks hoitakse kokku virnasaelehtede, elektri jms kulud.

Lisaks on tõmbetöökodade konversioonitooriku valmistamisel võimalik vähendada torude seinapaksuse pikisuunalist erinevust ning seinapaksuse pikisuunalise erinevuse vähendamise kaudu säästetud metalli saab kasutada toodangu mahu edasiseks suurendamiseks. kuumvaltsitud ja külmvormitud torudest.

3. ALGORITMIDE ARENDAMINE REDUKTIVESKI TPA-80 JUHTIMISEKS

3.1 Probleemi olek

Pidev toruvaltsseadmed on kõige lootustandvamad suure jõudlusega tehased vastava tootevaliku kuumvaltsitud õmblusteta torude tootmiseks.

Agregaatide koostises on augustamine, pidevsüdamik ja redutseerivad venitusveskid. Tehnoloogilise protsessi järjepidevus, kõigi transporditoimingute automatiseerimine, rulltorude suur pikkus tagavad kõrge tootlikkuse, torude hea kvaliteedi pinna ja geomeetriliste mõõtmete poolest

Viimastel aastakümnetel on jätkunud torude pidevvaltsimise teel tootmise intensiivne arendamine: ehitatud ja kasutusele võetud ("" Itaalias, Prantsusmaal, USA-s, Argentinas), rekonstrueeritud (Jaapanis) pidevvaltsimise tsehhid, tarnitud seadmed uutele tsehhidele. (Hiinas), on välja töötatud ja ellu viidud töökodade ehitamise projekte (Prantsusmaal, Kanadas, USA-s, Jaapanis, Mehhikos).

Võrreldes 1960. aastatel käiku lastud agregaatidega on uutel veskitel olulisi erinevusi: põhiliselt toodetakse naftamaa torukaupu, mistõttu ehitatakse tsehhidesse nende torude viimistlemiseks suured sektsioonid, sealhulgas seadmed nende väänamiseks.otsad, kuumtöötlemine, torude lõikamine, haakeseadise tootmine jne; torude suuruste valik on oluliselt laienenud: maksimaalne läbimõõt on kasvanud 168-lt 340 mm-ni, seina paksus - 16-lt 30 mm-ni, mis sai võimalikuks tänu valtsimisprotsessi arengule reguleeritava kiirusega liikuval pikal tornil. pidevatel veskitel ujuva asemel. Uutes toruvaltsimissõlmedes kasutatakse pidevvalatud toorikuid (kandilised ja ümarad), mis tagas nende töö tehnilise ja majandusliku jõudluse olulise paranemise.

Rõngakujulised ahjud (TPA 48-340, Itaalia) on endiselt laialdaselt kasutusel toorikute soojendamiseks, lisaks on kasutusel jalutuskolletega ahjud (TPA 27-127, Prantsusmaa, TPA 33-194, Jaapan). Kõikidel juhtudel tagab kaasaegse agregaadi kõrge tootlikkuse ühe suure agregaadi võimsusega ahju (võimsus kuni 250 t/h) paigaldamisega. Kõnniviga ahjusid kasutatakse torude soojendamiseks enne redutseerimist (kalibreerimist).

Varrukate valmistamise põhiveskiks on jätkuvalt kahevaltsiline kruvivaltspink, mille konstruktsiooni täiustatakse näiteks fikseeritud joonlaudade asendamisega käitatavate juhtketaste vastu. Kandiliste toorikute kasutamise korral eelneb tehnilises liinis kruvivaltspinkile kas pressvaltspink (Itaalias TPA 48-340, Jaapanis TPA 33-194) või servakalibreerimisveski ja sügavtsentreerimine. press (TPA 60-245, Prantsusmaa).

Pidevalt valtsimise meetodi edasiarendamise üheks põhisuunaks on valtsimisprotsessi ajal kontrollitud kiirusega liikuvate tornide kasutamine ujuvate asemel. Spetsiaalse mehhanismi abil, mis arendab hoidejõudu 1600-3500 kN, seatakse tünn kindlale kiirusele (0,3-2,0 m/s), mida hoitakse kas seni, kuni toru on rullimise ajal tornist täielikult eemaldatud (retented mandrel). ), või kuni teatud hetkeni, millest alates viide ujuva (osaliselt hoitud tornina) liigub. Kõiki neid meetodeid saab kasutada teatud läbimõõduga torude tootmisel. Nii et väikese läbimõõduga torude puhul on peamine meetod veeremine ujuvtorul, keskmisel (kuni 200 mm) - osaliselt hoiul, suurtel (kuni 340 mm ja rohkem) - hoiul.

Reguleeritava kiirusega (hoitavate, osaliselt hoitud) torude kasutamine ujuvate asemel pidevatel veskitel laiendab oluliselt sortimenti, suurendab torude pikkust ja suurendab nende täpsust. Huvi pakuvad individuaalsed konstruktiivsed lahendused; näiteks läbistava veski varda kasutamine pideva veski osaliselt kinnipeetava südamikuna (TPA 27-127, Prantsusmaa), torni jaamaväline sisestamine hülsi (TPA 33-194, Jaapan).

Uued agregaadid on varustatud kaasaegsete redutseerimis- ja suurusveskitega ning üht neist veskitest kasutatakse kõige sagedamini. Jahutuslauad on ette nähtud torude vastuvõtmiseks pärast vähendamist ilma eelneva lõikamiseta.

Toruveskite automatiseerimise üldist hetkeseisu hinnates võib märkida järgmisi tunnuseid.

Rulltoodete ja tööriistade liikumisega läbi üksuse seotud transporditoimingud on täielikult automatiseeritud traditsiooniliste lokaalsete (peamiselt mittekontaktsete) automaatikaseadmete abil. Selliste seadmete baasil sai võimalikuks pideva ja diskreetse-pideva tehnoloogilise protsessiga suure jõudlusega agregaatide kasutuselevõtt.

Tegelikult on toruveskite tehnoloogilised protsessid ja isegi üksikud toimingud seni ilmselgelt ebapiisavalt automatiseeritud ning selles osas jääb nende automatiseerituse tase märgatavalt alla näiteks pidevate lehtveskite valdkonnas saavutatule. Kui juhtarvutite (CCM) kasutamine lehetehastes on muutunud praktiliselt üldtunnustatud normiks, siis torutehaste puhul on näiteid Venemaal veel harva, kuigi praegu on protsessijuhtimissüsteemide ja automatiseeritud juhtimissüsteemide arendamine ja juurutamine muutunud normiks. välismaal. Siiani on paljudes meie riigi torutehastes näiteid peamiselt automatiseeritud protsessijuhtimise üksikute alamsüsteemide tööstuslikust rakendamisest, kasutades pooljuhtloogika ja arvutitehnoloogia elemente kasutades spetsiaalseid seadmeid.

Selline olukord tuleneb peamiselt kahest tegurist. Ühest küljest täideti kuni viimase ajani torude kvaliteedi- ja ennekõike mõõtmete stabiilsuse nõuded suhteliselt lihtsate vahenditega (eelkõige veskiseadmete ratsionaalse konstruktsiooniga). Need tingimused ei stimuleerinud täiuslikumaid ja loomulikult keerukamaid arendusi, näiteks kasutades suhteliselt kalleid ja mitte alati piisavalt töökindlaid CCM-e. Teisest küljest kasutatakse spetsiaalseid mittestandardseid tehnilisi vahendeid Automatiseerimine oli võimalik ainult lihtsamate ja vähem tõhusate ülesannete jaoks, nõudes samal ajal palju aega ja raha arendamiseks ja tootmiseks, mis ei aidanud kaasa vaadeldava valdkonna edusammudele.

Torude tootmisele, sealhulgas torude kvaliteedile esitatavaid kaasaegseid järjest suurenevaid nõudeid ei suuda aga rahuldada traditsioonilised lahendused. Pealegi, nagu näitab praktika, langeb märkimisväärne osa nende nõuete täitmiseks tehtavatest jõupingutustest automatiseerimine ja praegu on vaja neid režiime torude valtsimise ajal automaatselt muuta.

Kaasaegsed edusammud elektriajamite ja erinevate tehniliste automatiseerimisvahendite juhtimise vallas, eelkõige miniarvutite ja mikroprotsessortehnoloogia vallas, võimaldavad radikaalselt täiustada toruveskite ja agregaatide automatiseerimist, ületada erinevaid tootmis- ja majanduspiiranguid.

Kaasaegsete tehniliste automatiseerimisvahendite kasutamine eeldab samaaegset nõuete tõstmist ülesannete püstitamise õigsusele ja nende lahendamise viiside valikule ning eelkõige tehnoloogiliste protsesside mõjutamise kõige tõhusamate viiside valikule. Selle probleemi lahendus võib olla mida hõlbustas olemasolevate kõige tõhusamate tehniliste lahenduste analüüs torutehaste automatiseerimiseks.

Pideva toruvaltsimise sõlmede kui automaatikaobjektide uuringud näitavad, et nende tehniliste ja majanduslike näitajate edasiseks parendamiseks on olemas märkimisväärsed reservid, automatiseerides nendel sõlmedel torude valtsimise tehnoloogilist protsessi.

Pideva veskis pikal ujuvsüdamikul valtsimisel indutseeritakse ka seina paksuse otsa pikisuunaline erinevus. Tõmbetorude tagumiste otste seinapaksus on keskmisest 0,2-0,3 mm võrra suurem. Paksendatud seinaga tagumise otsa pikkus võrdub 2-3 vaheruumiga. Seina paksenemisega kaasneb läbimõõdu suurenemine piirkonnas, mis on eraldatud toru tagumisest otsast ühe vahega. Mööduvate tingimuste tõttu on esiotste seinapaksus keskmisest 0,05-0,1 mm väiksem.Pingega rullides paksenevad ka torude esiotste seinad. Karedate torude paksuse pikisuunaline kõikumine säilib järgneval redutseerimisel ja see toob kaasa valmis torude tagumiste äralõigatud paksenenud otste pikkuse pikenemise.

Reduktsioonivenitusveskites valtsimisel pakseneb torude otste sein pinge vähenemise tõttu võrreldes püsiseisundiga, mis tekib alles 3-4 veski stendi täitmisel. Üle tolerantsi paksenenud seinaga torude otsad lõigatakse ära ja sellega kaasnevad metallijäätmed määravad põhiosa seadme kogutarbimiskoefitsiendist.

Torude pikisuunalise variatsiooni üldine olemus pärast pidevat veskit kandub peaaegu täielikult üle valmis torudele. Seda kinnitavad 109 x 4,07–60 mm mõõtmetega torude valtsimise tulemused viiel pingutusrežiimil YuTZ-paigaldise 30-102 redutseerimisveskil. Katse käigus valiti igal kiirusrežiimil 10 toru, mille otsaosad lõigati 10 250 mm pikkuseks osaks ja keskelt kolm harutoru, mis paiknesid 10, 20 ja 30 m kaugusel torust. esiots. Pärast seadme seina paksuse mõõtmist, paksuste erinevuste diagrammide dešifreerimist ja andmete keskmistamist joonistati graafilised sõltuvused, nagu on näidatud joonisel fig. 54 .

Seega mõjutavad torude kogupaksuse erinevuse märgitud komponendid märkimisväärselt pidevate seadmete tehnilist ja majanduslikku jõudlust, need on seotud pidev- ja redutseerimistehastes valtsimisprotsesside füüsiliste omadustega ning neid saab kõrvaldada või oluliselt vähendada ainult läbi spetsiaalsed automaatsed süsteemid, mis muudavad veski seadistust protsessi käigus.toru valtsimine. Nende komponentide loomulik olemus seinapaksuse erinevusest võimaldab selliste süsteemide baasil kasutada programmijuhtimise põhimõtet.

On ka teisi tehnilisi lahendusi lõppjäätmete vähendamise probleemile redutseerimisel, kasutades automaatseid juhtimissüsteeme torude valtsimise protsessi jaoks redutseerimistehases, millel on individuaalne statiiviajam (Saksamaa patendid nr 1602181 ja Suurbritannia 1274698). Rullide kiiruse muutumise tõttu torude esi- ja tagaotste rullimisel tekivad täiendavad tõmbejõud, mis viib seina paksuse otsa pikisuunalise erinevuse vähenemiseni. On tõendeid selle kohta, et sellised redutseerimistehase peaajamite kiiruste programmiliseks korrigeerimiseks mõeldud süsteemid töötavad seitsmes välismaises toruvaltsimisüksuses, sealhulgas kahes pideva veskiga seadmes Mülheimis (Saksamaa). Üksused tarnis Mannesmann (Saksamaa).

Teine seade toodi turule 1972. aastal ja see sisaldab 28-stendilist eraldi ajamiga reduktorveskit, mis on varustatud kiiruse korrigeerimise süsteemiga. Kiiruse muutused toruotste läbimise ajal viiakse esimeses kümnes stendis läbi sammude kaupa, lisades töökiiruse väärtusele. Maksimaalne kiiruse muutmine toimub stendil nr 1, minimaalne - stendil nr 10. Veskis toruotste asukoha anduritena kasutatakse fotoreleed, mis annavad käsklusi kiiruse muutmiseks. Vastavalt vastuvõetud kiiruse korrigeerimise skeemile tarnitakse esimese kümne statiivi üksikud ajamid paralleelselt vastupidise tagurdusskeemi järgi, järgnevad statiivid - mittetagurdusskeemi järgi. Märgitakse, et reduktorveski ajamite pöörete korrigeerimine võimaldab segatootmisprogrammiga suurendada sõlme saagist 2,5%. Läbimõõdu vähenemise astme suurenemisega see efekt suureneb.

Sarnane teave on Hispaanias kahekümne kaheksa stendiga reduktorveski varustamise kohta kiiruse korrigeerimise süsteemiga. Kiiruse muudatusi tehakse esimeses 12 tribüünis. Sellega seoses pakutakse ka erinevaid ajami võimsusskeeme.

Tuleb märkida, et redutseerimisveskite varustamine pidevate toruvaltsiseadmete osana kiiruse korrigeerimise süsteemiga ei lahenda täielikult lõppjäätmete vähendamise probleemi redutseerimisel. Selliste süsteemide tõhusus peaks vähenema läbimõõdu vähenemise korral.

Programmilised protsessijuhtimissüsteemid on kõige lihtsamini rakendatavad ja annavad suure majandusliku efekti. Kuid nende abiga on võimalik torude mõõtmete täpsust parandada ainult ühe selle kolmest komponendist - seina paksuse pikisuunalise erinevuse - vähendamisega. Uuringud näitavad, et valmis torude seinapaksuse kogumuutuse peamine erikaal (umbes 50%) langeb ristseina paksusele. Torude seinte keskmise paksuse kõikumine partiidena on ligikaudu 20% kogu kõikumisest.

Praegu on põikseina varieeruvuse vähendamine võimalik ainult torude valtsimise tehnoloogilise protsessi täiustamisega seadmesse kuuluvatel veskitel. Näited automaatsete süsteemide nendel eesmärkidel kasutamisest pole teada.

Toruseina keskmise paksuse stabiliseerimine partiidena on võimalik nii valtsimistehnoloogia, stendide disaini ja elektriajami täiustamise kui ka automaatsete protsessijuhtimissüsteemide abil. Torude seinapaksuste leviku vähendamine partiis võib oluliselt tõsta sõlmede tootlikkust ja vähendada metallikulu tänu valtsimisele miinustolerantside valdkonnas.

Erinevalt tarkvarasüsteemidest peavad torude seinte keskmise paksuse stabiliseerimiseks mõeldud süsteemid sisaldama andureid torude geomeetriliste mõõtmete juhtimiseks.

Tehnilised ettepanekud reduktorveskite varustamiseks toruseina paksuse automaatse stabiliseerimise süsteemidega on teada. Süsteemide struktuur ei sõltu agregaadi tüübist, mis sisaldab reduktorveskit.

Juhtsüsteemide kompleks torude valtsimise protsessiks pidev- ja redutseerimisveskites, mis on ette nähtud redutseerimisel tekkivate lõppjäätmete vähendamiseks ja torude täpsuse suurendamiseks, vähendades seina paksuse pikisuunalist erinevust ja keskmise seinapaksuse levikut, moodustab protsessi juhtimise. üksuse süsteem.

Arvutite kasutamine tootmise juhtimiseks ja torude valtsimise tehnoloogilise protsessi automatiseerimiseks võeti esmakordselt kasutusele Mulheimis asuvas pideva toruvaltsimise tehases 26-114.

Seade on ette nähtud torude valtsimiseks läbimõõduga 26-114 mm, seinapaksusega 2,6-12,5 mm. Seade sisaldab rõngasahju, kahte läbitorkamisveskit, 9-stendilist pidevveskit ja 24-stendilist reduktorveskit, mida juhivad individuaalselt 200 kW mootorid.

1972. aastal käivitatud teine ​​Mulheimi pideva veskiga agregaat on varustatud võimsama arvutiga, mis on määratud ulatuslikumate funktsioonide täitmiseks. Seade on ette nähtud kuni 139 mm läbimõõduga ja kuni 20 mm seinapaksusega torude valtsimiseks ning koosneb läbitorkefreesist, kaheksastendilisest pidevveskist ja 28-stendilisest individuaalse ajamiga reduktorveskist. .

Ühendkuningriigis 1969. aastal käiku lastud pidevtorude valtsimistehas on varustatud ka arvutiga, mille abil planeeritakse tehase laadimist ning mis infosüsteemina jälgib pidevalt valtstoodete ja tööriistade parameetreid. Torude ja toorikute kvaliteedikontroll ning veski seadistuste täpsus viiakse läbi tehnoloogilise protsessi kõikides etappides. Iga veski info saadetakse töötlemiseks arvutisse, misjärel väljastatakse see tehastele operatiivjuhtimiseks.

Ühesõnaga paljud riigid püüavad lahendada valtsimisprotsesside automatiseerimise probleeme, sh. ja meie oma. Pideva veskide juhtimise matemaatilise mudeli väljatöötamiseks on vaja teada etteantud tehnoloogiliste parameetrite mõju valmistorude täpsusele, selleks on vaja arvestada pideva valtsimise iseärasustega.

Pingutusega torude redutseerimise tunnuseks on kõrgem tootekvaliteet, mis tuleneb väiksema põikseinte erinevuse moodustumisest, erinevalt pingevabast rullimisest, samuti väikese läbimõõduga torude saamise võimalus. Kuid tükikaupa valtsimisel täheldatakse torude otstes seina paksuse suurenenud pikisuunalist kõikumist. Pingutamisega redutseerimisel paksenenud otsad tekivad seetõttu, et toru esi- ja tagaots veskit läbides ei allu pingele täiel määral.

Pinget iseloomustab toru tõmbepinge (x). Kõige täielikum omadus on plastilise pinge koefitsient, mis on toru pikisuunalise tõmbepinge ja aluses oleva metalli deformatsioonikindluse suhe.

Tavaliselt on redutseerimisveski üles seatud nii, et plastilise pinge koefitsient keskmistel alustel on ühtlaselt jaotunud. Pinge tõuseb ja langeb esimesel ja viimasel tribüünil.

Et tõhustada vähendamise protsessi ja saada õhukese seinaga torud oluline on teada maksimaalset pinget, mida reduktoris saab tekitada. Plastilise tõmbeteguri maksimaalset väärtust veskis (z max) piiravad kaks tegurit: rullide tõmbevõime ja torude purunemise tingimused veskis. Uurimistöö tulemusena selgus, et toru summaarsel vähenemisel veskis kuni 50-55% piirab z max väärtust rullide tõmbevõime.

Töökoda T-3 lõi koos EF VNIPI "Tyazhpromelektroproekt" ja ettevõttega "ASK" TPA-80 seadmel ACS-TP süsteemi aluse. Hetkel töötavad selle süsteemi järgmised komponendid: UZN-N, UZN-R, ETHERNET sideliin, kõik AWP-d.

3.2 Veerelaua arvutamine

Kaasaegsetes paigaldistes tehnoloogilise protsessi konstrueerimise põhiprintsiibiks on saada pideval veskil sama konstantse läbimõõduga torud, mis võimaldab kasutada ka konstantse läbimõõduga tooriku ja hülsi. Vajaliku läbimõõduga torude saamine tagatakse redutseerimisega. Selline töösüsteem hõlbustab ja lihtsustab oluliselt veskite seadistamist, vähendab tööriistade varu ja, mis kõige tähtsam, võimaldab säilitada kogu seadme kõrge tootlikkuse isegi minimaalse (pärast vähendamist) läbimõõduga torude valtsimisel.

Arvutame veeretabeli veeremise edenemise suhtes vastavalt punktis kirjeldatud meetodile. Toru välisläbimõõt pärast vähendamist määratakse viimase rullide paari mõõtmetega.

D p 3 \u003d (1,010...1,015) * D o \u003d 1,01 * 33,7 \u003d 34 mm

kus D p on valmis toru läbimõõt pärast redutseerimisveskit.

Seina paksus pärast pidev- ja reduktorveskeid peab olema võrdne valmis toru seina paksusega, s.o. S n \u003d Sp \u003d S o \u003d 3,2 mm.

Kuna pideva veski järel tuleb välja sama läbimõõduga toru, võtame D n \u003d 94 mm. Pidevveskites tagab rullide kalibreerimine, et viimases rullides on toru siseläbimõõt 1-2 mm võrra suurem kui südamiku läbimõõt, nii et toru läbimõõt on võrdne:

H \u003d d n - (1..2) \u003d D n -2S n -2 = 94-2 * 3,2-2 \u003d 85,6 mm.

Võtame torude läbimõõduks 85 mm.

Hülsi siseläbimõõt peab tagama torni vaba sisestamise ja seda võetakse 5-10 mm võrra suurem kui torni läbimõõt

d g \u003d n + (5...10) = 85 + 10 \u003d 95 mm.

Aktsepteerime varruka seina:

S g \u003d S n + (11...14) = 3,2 + 11,8 \u003d 15 mm.

Varrukate välisläbimõõt määratakse siseläbimõõdu ja seina paksuse väärtuse alusel:

D g = d g + 2S g = 95 + 2 * 15 \u003d 125 mm.

Kasutatava tooriku läbimõõt D h =120 mm.

Torkeveski toru läbimõõt valitakse valtsimise mahtu arvestades, s.o. hülsi siseläbimõõdu tõus, mis on 3% kuni 7% siseläbimõõdust:

P \u003d (0,92 ... 0,97) d g = 0,93 * 95 \u003d 88 mm.

Torke-, pidev- ja redutseerimisveskite tõmbekoefitsiendid määratakse järgmise valemiga:

,

Üldine loosimise suhe on:

Sarnaselt arvutati ka valtslaud torude mõõtmetega 48,3×4,0 mm ja 60,3×5,0 mm.

Rulllaud on esitatud tabelis. 3.1.

Tabel 3.1 - TPA-80 veerelaud
Valmis torude suurus, mm Töödeldava detaili läbimõõt, mm Läbitorkamisveski Pidev veski reduktsiooniveski Üldine pikenemise suhe
Välisdiameeter seina paksus Varruka suurus, mm Torni läbimõõt, mm Joonistussuhe Toru mõõdud, mm Torni läbimõõt, mm Joonistussuhe Toru suurus, mm Stendide arv Joonistussuhe
Läbimõõt seina paksus Läbimõõt seina paksus Läbimõõt seina paksus
33,7 3,2 120 125 15 88 2,20 94 3,2 85 5,68 34 3,2 24 2,9 36,24
48,3 4,0 120 125 15 86 2,2 94 4,0 84 4,54 48,6 4,5 16 1,94 19,38
60,3 5,0 120 125 18 83 1,89 94 5,0 82 4,46 61,2 5,0 12 1,52 12,81

3.3 Redutseerimisveski rullide kalibreerimise arvutamine

Rulli kalibreerimine on oluline lahutamatu osa veski töörežiimi arvutamine. See määrab suuresti torude kvaliteedi, tööriista tööea, koormuse jaotuse tööalustel ja ajami.

Rulli kalibreerimise arvutus sisaldab:

a) osadeformatsioonide jaotus veski puistutes ja kaliibrite keskmiste läbimõõtude arvutamine;

b) rullide kaliibrite mõõtmete määramine.

3.3.1 Tüvede osaline jaotus

Vastavalt osadeformatsioonide muutumise iseloomule võib redutseerimisveski puistud jagada kolme rühma: veski alguses olev pea, milles valtsimisel suurenevad taandused intensiivselt; kalibreerimine (veski lõpus), mille käigus deformatsioonid vähendatakse miinimumväärtuseni, ja nende vahele jääv puisturühm (keskel), milles osadeformatsioonid on maksimaalsed või neile lähedased.

Torude tõmbega valtsimisel võetakse osade deformatsioonide väärtused toruprofiili stabiilsusseisundi alusel plastilise tõmbeväärtuse juures, mis tagab etteantud suurusega toru valmistamise.

Plastilise kogupinge koefitsiendi saab määrata järgmise valemiga:

,

kus on logaritmilisel kujul võetud teljesuunalised ja tangentsiaalsed deformatsioonid; T on kolme rulli kaliibri puhul valemiga määratud väärtus

T= ,

kus (S/D) cp on seina paksuse ja läbimõõdu keskmine suhe toru deformatsiooniperioodil veskis; k-tegur, võttes arvesse toru paksuse astme muutust.

,


,

kus m on toru kogu deformatsiooni väärtus piki läbimõõtu.

.

,

.

Kriitilise osalise vähenemise väärtus sellise plastilise pinge koefitsiendi juures võib vastavalt aastal ulatuda 6%-ni teises puistus, 7,5%-ni kolmandas ja 10%-ni neljandas puistus. Esimeses puuris on soovitatav võtta vahemikus 2,5-3%. Stabiilse haarde tagamiseks vähendatakse aga üldiselt survet.

Veski eel- ja viimistlusstendides vähendatakse ka vähendamist, kuid selleks, et vähendada rullide koormust ja parandada valmistorude täpsust. Suuruse määramise grupi viimases stendis võetakse vähendamine võrdseks nulliga, eelviimasel - kuni 0,2 keskmise rühma viimase stendi vähendamisest.

Puistute keskmises rühmas harjutatakse osade deformatsioonide ühtlast ja ebaühtlast jaotumist. Ühtlase survejaotuse korral kõigis selle rühma puistutes eeldatakse, et need on konstantsed. Konkreetsete deformatsioonide ebaühtlasel jaotusel võib olla mitu varianti ja seda iseloomustavad järgmised mustrid:

kokkusurumine keskmises rühmas väheneb proportsionaalselt esimestest püstikutest kuni viimaseni - langemisrežiim;

keskmise rühma esimestes puistutes vähendatakse osalisi deformatsioone, ülejäänud jäetakse konstantseks;

kompressiooni keskmises rühmas suurendatakse kõigepealt ja seejärel vähendatakse;

keskmise rühma paaris esimestes puistutes jäetakse osalised deformatsioonid konstantseks ja ülejäänutes vähendatakse.

Deformatsioonirežiimide vähenemise korral puistu keskmises rühmas vähenevad erinevused veeremisvõimsuse ja ajami koormuse suuruses, mis on tingitud metalli deformatsioonikindluse suurenemisest valtsimise ajal selle temperatuuri languse tõttu. ja pingekiiruse suurenemine. Arvatakse, et kahanemise vähendamine veski lõpu poole parandab ka torude välispinna kvaliteeti ja vähendab põikseinte varieerumist.

Rullide kalibreerimise arvutamisel eeldame vähendamiste ühtlast jaotust.

Veski puistute osaliste deformatsioonide väärtused on näidatud joonisel fig. 3.1.

Crimp Distribution


Osaliste deformatsioonide aktsepteeritud väärtuste põhjal saab kaliibrite keskmise läbimõõdu arvutada valemiga

.

Veski esimesele puistangule (i=1) d i -1 =D 0 =94 mm, siis

mm.

Selle valemi järgi arvutatud kaliibrite keskmised läbimõõdud on toodud 1. lisas.

3.3.2 Rulli gabariidi määramine

Kolmerulliliste veskite kaliibrite kuju on näidatud joonisel fig. 3.2.

Ovaalne läbipääs saadakse, joonistades selle raadiusega r, mille keskpunkt on veeretelje suhtes nihutatud ekstsentrilisuse e võrra.

Kaliibri vorm


Kaliibrite raadiuste ja ekstsentrilisuse väärtused määratakse kaliibrite laiuse ja kõrgusega vastavalt valemitele:

Kaliibri mõõtmete määramiseks on vaja teada selle pooltelgede a ja b väärtusi ning nende määramiseks kaliibri ovaalsuse väärtust.

Kaliibri ovaalsuse määramiseks võite kasutada valemit:

Eksponent q iseloomustab kaliibri laienemise võimalikku väärtust. Kolmerullilistes statiivides vähendades võetakse q = 1,2.

Kaliibri pooltelgede väärtused määravad sõltuvused:

kus f on parandustegur, mille saab arvutada ligikaudse valemi abil

Arvutame kaliibri mõõtmed vastavalt ülaltoodud valemitele esimese stendi jaoks.

Ülejäänud puistute puhul tehakse arvutus sarnaselt.

Praegu tehakse rullide sooned pärast rullide paigaldamist tööstendisse. Puurimine toimub spetsiaalsetel ümmarguse lõikuriga masinatel. Puurimisskeem on näidatud joonisel fig. 3.3.

Riis. 3.3 – kaliibriga avamuster

Antud väärtustega a ja b kaliibri saamiseks on vaja määrata lõikuri läbimõõt D f ja selle nihe rulli telgede tasapinna suhtes (parameeter X). D f ja X määratakse järgmiste matemaatiliselt täpsete valemitega:


Kolmerullilistel veskitel on nurk a 60° Di on ideaalne rulli läbimõõt, Di=330mm.

Ülaltoodud valemite järgi arvutatud väärtused on kokku võetud tabelis. 3.2.

Tabel 3.2 – Rulli kalibreerimine

Stendi number d, mm m,% a, mm b, mm r, mm e, mm D f, mm X, mm
1 91,17 2,0 45,60 45,50 45,80 0,37 91,50 8,11
2 87,07 4,5 43,60 43,40 43,80 0,35 87,40 8,00
3 82,71 5,0 41,40 41,20 41,60 0,33 83,00 7,87
4 78,58 5,0 39,30 39,20 39,50 0,32 78,80 7,73
5 74,65 5,0 37,40 37,20 37,50 0,3 74,90 7,59
6 70,92 5,0 35,50 35,40 35,70 0,28 71,20 7,45
7 67,37 5,0 33,70 33,60 33,90 0,27 67,60 7,32
8 64,00 5,0 32,00 31,90 32,20 0,26 64,20 7,18
9 60,80 5,0 30,40 30,30 30,60 0,24 61,00 7,04
10 57,76 5,0 28,90 28,80 29,00 0,23 58,00 6,90
11 54,87 5,0 27,50 27,40 27,60 0,22 55,10 6,76
12 52,13 5,0 26,10 26,00 26,20 0,21 52,30 6,62
13 49,52 5,0 24,80 24,70 24,90 0,2 49,70 6,48
14 47,05 5,0 23,60 23,50 23,70 0,19 47,20 6,35
15 44,70 5,0 22,40 22,30 22,50 0,18 44,80 6,21
16 42,46 5,0, 21,30 21,20 21,30 0,17 42,60 6,08
17 40,34 5,0 20,20 20,10 20,30 0,16 40,50 5,94
18 38,32 5,0 19,20 19,10 19,30 0,15 38,50 5,81
19 36,40 5,0 18,20 18,10 18,30 0,15 36,50 5,69
20 34,77 4,5 17,40 17,30 17,50 0,14 34,90 5,57
21 34,07 2 17,10 17,00 17,10 0,14 34,20 5,52
22 34,07 0 17,10 17,00 17,10 0,14 34,20 5,52
23 34,00 0 17,00 17,00 17,00 0 34,10 5,52
24 34,00 0 17,00 17,00 17,00 0 34,10 5,52

3.4 Kiiruse arvutamine

Veski kiirusrežiimi arvutamine seisneb rullide pöörete arvu ja nende järgi ka mootorite pöörete arvu määramises.

Torude tõmbega valtsimisel mõjutab seina paksuse muutust suuresti plastilise pinge väärtus. Sellega seoses on kõigepealt vaja määrata veski plastist kogupingete koefitsient - ztotal, mis tagaks vajaliku seina. Ztot arvutamine on toodud punktis 3.3.

,

kus on koefitsient, võttes arvesse mittekontaktsete deformatsioonitsoonide mõju:

;

l i on võttekaare pikkus:


;

- haardenurk:

;

f on hõõrdetegur, aktsepteerime f=0,5; a on rullide arv stendis, a=3.

Esimeses töölauas z c1 =0. Järgmistel stendidel võite võtta z p i -1 = z s i .

,

;

;


.

Asendades esimese stendi andmed ülaltoodud valemitega, saame:

mm;

;

;

;

; ;

mm.

Pärast sarnaseid arvutusi teise puistu puhul saadi järgmised tulemused: z p2 = 0,42, S 2 = 3,251 mm, z p3 = 0,426, S 3 = 3,252 mm, z p4 = 0,446, S 4 = 3,258 mm. Selle peale peatame z p i arvutamise ülaltoodud meetodil, kuna tingimus z n2 >z kokku on täidetud.

Täieliku libisemise seisundist määrame maksimaalse võimaliku pinge z z viimases deformeerivas puistus, s.o. z s21 . Sel juhul eeldame, et z p21 =0.


.

mm;

;

;

Seina paksus 21. tribüüni ees, s.o. S 20, saab määrata järgmise valemiga:

.

;

; ;

mm.

Pärast sarnaste arvutuste tegemist 20. puistu kohta saadi järgmised tulemused: z z 20 = 0,357, S 19 = 3,178 mm, z z 19 = 0,396, S 18 = 3,168 mm, z z 18 = 0,416, S 17 = 3 mm, S 17 = 3,17 mm. 17 = 0,441, S 16 \u003d 3,151 mm. Selle peale me peatame z p i arvutamise, sest tingimus z z14 >z kokku on täidetud.

Veskipuistute arvutatud seinapaksuse väärtused on toodud tabelis. 2.20.

Rullide pöörete arvu määramiseks on vaja teada rullide valtsimise läbimõõtu. Valtsimise läbimõõtude määramiseks võite kasutada valemeid, mis on esitatud:

, (2)

kus D in i on rulli läbimõõt ülaosas;

.

Kui a , siis tuleks rullide valtsimise läbimõõt arvutada vastavalt võrrandile (1), kui see tingimus ei ole täidetud, siis tuleks kasutada (2).

Väärtus iseloomustab neutraalse joone asukohta juhul, kui see on võetud paralleelselt (plaanis) veereteljega. Jõu tasakaalu seisundist deformatsioonitsoonis sellise libisemistsoonide paigutuse korral

,


Arvestades sisendrullimise kiirust V =1,0 m/s, arvutasime välja esimese statiivi rullide pöörete arvu

p/min

Ülejäänud puistute käibed leiti valemiga:

.

Kiirusrežiimi arvutamise tulemused on toodud tabelis 3.3.

Tabel 3.3 – piirkiiruse arvutamise tulemused

Stendi number S, mm Dcat, mm n, rpm
1 3,223 228,26 84,824
2 3,251 246,184 92,917
3 3,252 243,973 99,446
4 3,258 251,308 103,482
5 3,255 256,536 106,61
6 3,255 256,832 112,618
7 3,255 260,901 117,272
8 3,255 264,804 122,283
9 3,254 268,486 127,671
10 3,254 272,004 133,378
11 3,254 275,339 139,48
12 3,253 278,504 146,046
13 3,253 281,536 153,015
14 3,252 284,382 160,487
15 3,252 287,105 168,405
16 3,251 289,69 176,93
17 3,250 292,131 185,998
18 3,250 292,049 197,469
19 3,192 293,011 204,24
20 3,193 292,912 207,322
21 3,21 292,36 208,121
22 3,15 292,36 209
23 3,22 292,36 209
24 3,228 292,36 209

Vastavalt tabelile 3.3. koostati rullide pöörete muutuste graafik (joonis 3.4.).

Rulli kiirus

3.5 Rullimise võimsusparameetrid

Redutseerimisprotsessi eripäraks võrreldes teiste pikisuunaliste valtsimisviisidega on märkimisväärsete vahepingete olemasolu. Pinge olemasolu mõjutab oluliselt valtsimise võimsusparameetreid - metalli survet rullidele ja valtsimismomente.

Metalli jõud rullile P on vertikaalsete R-i ja horisontaalsete Rg-komponentide geomeetriline summa:


Rullidele mõjuva metallijõu vertikaalkomponent määratakse järgmise valemiga:

,

kus p on metalli keskmine erirõhk rullile; l on deformatsioonitsooni pikkus; d on mõõteriista läbimõõt; a on rullide arv stendis.

Horisontaalne komponent Р g võrdub eesmise ja tagumise pinge jõudude vahega:

kus z p, z z on eesmise ja tagumise plastilise pinge koefitsiendid; F p, F c - toru eesmise ja tagumise otsa ristlõikepindala; s S on deformatsioonitakistus.

Keskmiste erirõhkude määramiseks on soovitatav kasutada valemit V.P. Anisiforova:

.

Veeremoment (kokku aluse kohta) määratakse järgmise valemiga:

.

Deformatsioonikindlus määratakse järgmise valemiga:


,

kus Т – valtsimistemperatuur, °С; H on nihkepingete intensiivsus, 1/s; e - suhteline vähendamine; K 1, K 2, K 3, K 4, K 5 on empiirilised koefitsiendid, terase 10 puhul: K 1 = 0,885, K 2 = 7,79, K 3 = 0,134, K 4 = 0,164, K 5 = (–2 ,kaheksa ).

Pingutuskiiruse intensiivsus määratakse valemiga

kus L on nihkedeformatsiooni aste:

t on deformatsiooniaeg:

Rulli nurkkiirus leitakse järgmise valemiga:

,

Võimsus leitakse valemiga:


Tabelis. 3.4. toodud valtsimise võimsusparameetrite arvutamise tulemused ülaltoodud valemite järgi.

Tabel 3.4 – Valtsimise võimsusparameetrid

Stendi number s S, MPa p, kN/m2 P, kN M, kNm N, kW
1 116,78 10,27 16,95 -1,91 -16,93
2 154,39 9,07 25,19 2,39 23,31
3 162,94 9,1 21,55 2,95 30,75
4 169,48 9,69 22,70 3,53 38,27
5 167,92 9,77 20,06 2,99 33,37
6 169,48 9,84 19,06 3,35 39,54
7 171,12 10,47 18,79 3,51 43,11
8 173,01 11,15 18,59 3,68 47,23
9 175,05 11,89 18,39 3,86 51,58
10 176,70 12,64 18,13 4,02 56,08
11 178,62 13,47 17,90 4,18 61,04
12 180,83 14,36 17,71 4,35 66,51
13 182,69 15,29 17,48 4,51 72,32
14 184,91 16,31 17,26 4,67 78,54
15 186,77 17,36 16,83 4,77 84,14
16 189,19 18,53 16,65 4,94 91,57
17 191,31 19,75 16,59 5,14 100,16
18 193,57 22,04 18,61 6,46 133,68
19 194,32 26,13 15,56 4,27 91,34
20 161,13 24,09 11,22 2,55 55,41
21 134,59 22,69 8,16 1,18 33,06
22 175,14 15,45 7,43 0,87 25,42
23 180,00 - - - -
24 180,00 - - - -

Tabeli järgi. 3.4 Joonistatakse piki valtsimispuistu valtsimise võimsusparameetrite muutuste graafikud (joonis 3.5., 3.6., 3.7.).


Keskmise erirõhu muutus

Metalli jõu muutmine rullile


Veeremomendi muutmine

3.6. Kiiruse ülemineku režiimide mõju uuring valmis torude otsasektsioonide seinapaksuse pikisuunalise erinevuse väärtusele

3.6.1 Arvutusalgoritmi kirjeldus

Uuring viidi läbi eesmärgiga saada andmeid ajutiste kiiruse vähendamise režiimide mõju kohta valmis torude otsasektsioonide seinapaksuse pikisuunalise erinevuse väärtusele.

Stendivahelise pingekoefitsiendi määramine teadaolevate rulli pöörete põhjal, s.o. sõltuvus Zn i =f(n i /n i -1) viidi läbi vastavalt G.I pakutud nn pöördülesande lahendamise meetodile. Guljajev, et saada seina paksuse sõltuvus rullide pööretest.

Tehnika olemus on järgmine.

Toru kahanemise ühtlast protsessi saab kirjeldada võrrandisüsteemiga, mis peegeldab teise mahu püsivuse seaduse järgimist ja jõudude tasakaalu deformatsioonitsoonis:


(3.1.)

Omakorda, nagu hästi teada,

Dcat i =j(Zз i , Zп i , А i),

m i =y(Zз i , Zп i , B i),

kus A i ja B i on väärtused, mis ei sõltu pingest, n i on pöörete arv i-ndas statiivis,  i on tõmbesuhe i-ndas statiivis, Dcat i on veeremise läbimõõt rull i-ndas stendis, Zp i , Zz i - eesmised ja tagumised plastilised pingekoefitsiendid.

Arvestades, et Zз i = Zп i -1, saab võrrandisüsteemi (3.1.) kirjutada üldkujul järgmiselt:


(3.2.)


Lahendame võrrandisüsteemi (3.2.) plastilise pinge eesmise ja tagumise koefitsiendi suhtes järjestikuste lähenduste meetodil.

Võttes Zz1 = 0, määrame väärtuse Zp1 ja süsteemi esimesest võrrandist (3.2.) määrame iteratsiooni teel Zp 2, seejärel teisest võrrandist - Zp 3 jne. Arvestades väärtuse Zp 1, võib leida lahend, milles Zp n = 0 .

Teades eesmise ja tagumise plastilise pinge koefitsiente, määrame iga aluse seina paksuse valemi abil:

(3.3.)

kus A on valemiga määratud koefitsient:

;

;

z i - plastilise pinge keskmine (ekvivalent) koefitsient

.


3.6.2 Uuringutulemused

Kasutades MathCAD 2001 Professional tarkvarakeskkonnas tööriista kalibreerimise (lk 3.3.) ja freesi pöörlemiskiiruse seadistuse (valtsikiirused) arvutustulemusi ühtlase redutseerimise protsessiga (lk 3.4.) töötati välja süsteemi lahendus. (3.2.) ja avaldised (3.3.) seina paksuse muutuse määramise eesmärgil.

Paksendatud otste pikkust on võimalik vähendada plastilise pinge koefitsiendi suurendamisega, muutes toru otsaosade valtsimisel rullide pöördeid.

Praeguseks on reduktoris TPA-80 loodud pideva südamikuta valtsimise kiire režiimi juhtimissüsteem. See süsteem võimaldab dünaamiliselt reguleerida PPC-aluste rullimiskiirust torude otsasektsioonide rullimisel vastavalt etteantud lineaarsuhtele. Sellist rullumiskiiruse reguleerimist torude otsaosade valtsimise ajal nimetatakse "kiiruse kiiluks". Rullide käibed toru otsaosade valtsimisel arvutatakse järgmise valemiga:

, (3.4.)

kus n i on rullide kiirus i-ndas stendis püsiseisundis, K i on rullide kiiruse vähenemise koefitsient %, i on stendi arv.

Rulli kiiruse vähendamise koefitsiendi sõltuvus antud puistus puistu numbrist on lineaarne

K i \u003d (joonis 3.8.).

Puistus olevate rullide vähendusteguri sõltuvus puistu numbrist.


Selle juhtimisrežiimi kasutamise algandmed on järgmised:

Kiiruse seadistust muutvate stendide arv on piiratud paksendatud otste pikkusega (3…6);

Rullide kiiruse vähenemise suurusjärku veski esimeses stendis piirab elektriajami võimalus (0,5 ... 15%).

Antud töös, et uurida RRS-i kiiruse seadistuse mõju otsa pikisuunalisele seinapaksusele, eeldati, et kiiruse seadistuse muutmine torude esi- ja tagaotste vähendamisel viiakse läbi esimeses 6 puistus. Uuring viidi läbi veski esimestes stendides rullide pöörlemiskiiruse muutmise teel ühtlase valtsimisprotsessi suhtes (sirge kalde varieerumine joonisel 3.8).

RRS stendide täitmise ja toruveskist toru väljumise protsesside modelleerimise tulemusena saime torude esi- ja tagaotste seina paksuse sõltuvused torude pöörlemiskiiruse muutuse suurusest. veski esimestes stendides olevad rullid, mis on näidatud joonisel 3.9. ja Joon.3.10. torudele mõõtmetega 33,7x3,2 mm. Enamik optimaalne väärtus"Kiirusekiil" otsaviimistluse pikkuse minimeerimise ja seina paksuse "löömise" osas DIN 1629 tolerantsiväljas (seina paksuse tolerants ± 12,5%) on K 1 =10-12%.

Joonisel fig. 3.11. ja joon. 3.12. valminud torude eesmiste ja tagumiste paksendatud otste pikkuste sõltuvused on antud siirdetegurite modelleerimise tulemusena saadud “kiiruskiilu” (K 1 =10%) kasutamisel. Ülaltoodud sõltuvustest võib teha järgmise järelduse: "kiiruskiilu" kasutamine annab märgatava efekti ainult alla 60 mm läbimõõduga ja alla 5 mm seinapaksusega torude valtsimisel ning suuremate torude valtsimisel. toru läbimõõt ja seina paksus, ei toimu standardi nõuete saavutamiseks vajalikku seina õhenemist.

Joonisel fig. 3.13., 3.14., 3.15., on antud paksendatud esiotsa pikkuste sõltuvused valmis torude välisläbimõõdust seinapaksuste puhul 3,5, 4,0, 5,0 mm erinevatel kiiruse väärtustel. kiil” (võtsime kiiruse vähendamise rullide koefitsiendiks K 1 5%, 10%, 15%).

Toru esiotsa seina paksuse sõltuvus väärtusest

“kiiruskiil” suurusele 33,7x3,2 mm


Toru tagumise otsa seina paksuse sõltuvus "kiiruskiilu" väärtusest suuruse 33,7x3,2 mm korral

Toru esiosa paksendatud otsa pikkuse sõltuvus D-st ja S-st (K 1 \u003d 10%)


Toru tagumise paksendatud otsa pikkuse sõltuvus D-st ja S-st (K 1 \u003d 10%)

Toru esiosa paksendatud otsa pikkuse sõltuvus valmis toru läbimõõdust (S=3,5 mm) "kiiruskiilu" erinevatel väärtustel.


Toru esiosa paksendatud otsa pikkuse sõltuvus valmis toru läbimõõdust (S=4,0 mm) "kiiruskiilu" erinevatel väärtustel

Toru esiosa paksendatud otsa pikkuse sõltuvus valmis toru läbimõõdust (S=5,0 mm) "kiiruskiilu" erinevatel väärtustel.


Ülaltoodud graafikutelt on näha, et suurima efekti valmis torude otsapaksuse erinevuse vähendamise osas annab RPC rullide dünaamiline juhtimine K 1 =10...15% piires. Ebapiisavalt intensiivne “kiiruskiilu” muutus (K 1 =5%) ei võimalda toru otsaosade seinapaksust õhendada.

Samuti ei suuda üle 5 mm paksuse seinaga torude valtsimisel “kiiruskiilu” toimel tekkiv pinge rullide ebapiisava tõmbevõime tõttu seina õhendada. Üle 60 mm läbimõõduga torude valtsimisel on reduktorveski pikenemise suhe väike, seetõttu otste paksenemist praktiliselt ei toimu, seetõttu on kiiruskiilu kasutamine ebaotstarbekas.

Ülaltoodud graafikute analüüs näitas, et JSC “KresTrubZavod” reduktoril TPA-80 “kiiruskiilu” kasutamine võimaldab vähendada esiosa paksendatud otsa pikkust 30%, tagumise paksendatud otsa pikkust 25 võrra. %.

Nagu arvutused Mochalov D.A. rohkemate jaoks tõhus rakendus"kiiruskiil" otsa trimmi veelgi vähendamiseks on vaja tagada esimeste seisukohtade töö pidurdusrežiimis, kasutades peaaegu täielikult rullide võimsust, kuna kasutatakse keerukamat mittelineaarset sõltuvust. veerekiiruse vähendamise koefitsient antud stendis stendi numbril. Vajalik on luua teaduslikult põhjendatud metoodika optimaalse funktsiooni K i =f(i) määramiseks.

Sellise RRS-i optimaalse juhtimise algoritmi väljatöötamine võib olla eesmärk UZS-R edasisel arendamisel täieõiguslikuks APCS TPA-80-ks. Nagu näitab selliste automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemide kasutamise kogemus, võimaldab rullide pöörete arvu reguleerimine torude otsasektsioonide valtsimisel ettevõtte Mannesmanni hinnangul (rakendustarkvarapakett CARTA) vähendada töömahtu. torude otsalõike suurus üle 50%, tulenevalt süsteemist automaatjuhtimine torude redutseerimisprotsess, mis hõlmab nii veski juhtimise alamsüsteeme kui ka mõõtmise alamsüsteemi, samuti optimaalse redutseerimisrežiimi arvutamise alamsüsteemi ja protsessi reaalajas juhtimist.


4. PROJEKTI TEOSTAVUSUURING

4.1 Kavandatava tegevuse olemus

Selles projektis tehakse ettepanek võtta kasutusele optimaalne valtsimiskiiruse režiim venivuse vähendamise veskis. Selle meetme tõttu on plaanis vähendada metalli kulukoefitsienti ning seoses valmis torude lõigatud paksenenud otste pikkuse vähenemisega on oodata tootmismahtude kasvu keskmiselt 80 tonni võrra kuus.

Selle projekti elluviimiseks vajalikud kapitaliinvesteeringud on 0 rubla.

Projekti rahastamist saab teostada kirje "jooksev remont", kuluprognooside alt. Projekti saab lõpetada ühe päeva jooksul.

4.2 Tootmismaksumuse arvutamine

1t omahinna arvestus. tabelis on toodud olemasolevatele standarditele vastavad tooted torude paksenenud otste kärpimiseks. 4.1.

Projekti arvestus on toodud tabelis. 4.2. Kuna projekti elluviimise tulemuseks ei ole toodangu suurenemine, ei tehta töötlusetapi maksumuste ümberarvutamist projekteerimisarvutuses. Projekti tasuvus seisneb kulude vähendamises kärpimisjäätmete vähendamise kaudu. Kärpimine väheneb metalli kulukoefitsiendi vähenemise tõttu.

4.3 Projekteerimisnäitajate arvutamine

Projekti näitajate arvutamisel lähtutakse tabelis toodud kuluarvestusest. 4.2.

Kokkuhoid kulude vähendamisest aastas:

Nt \u003d (C 0 -C p) * V pr \u003d (12200,509-12091,127) * 110123,01 \u003d 12045475,08r.

Teatatud kasum:

Pr 0 \u003d (P-C 0) * V alates \u003d (19600-12200,509) * 109123,01 \u003d 807454730,39r.

Projekti kasum:

Pr p \u003d (P-C p) * V pr \u003d (19600-12091,127) * 110123,01 \u003d 826899696.5r.

Kasumi kasv on järgmine:

Pr \u003d Pr p - Pr 0 \u003d 826899696,5-807454730,39 \u003d 19444966,11r.

Toote kasumlikkus oli:

Toodete kasumlikkus projekti jaoks:

Aruande ja projekti rahavood on toodud tabelis 4.3. ja 4.4.

Tabel 4.1 - 1 tonni rulltoodete maksumuse arvutamine kaupluses T-3 JSC "KresTrubZavod"

Nr p / lk Kuluartikkel Kogus Hind 1 tonn Summa
1 2 3 4 5
ma

Ümberjagamisel antud:

1. toorik, t/t;

2. Jäätmed, t/t:

korrastamine ebastandardne;

mina mina

Ülekandekulud

2. Energiakulud:

võimsus elektrivõimsus, kW/h

aur tootmiseks, Gcal

tehniline vesi, tm 3

suruõhk, tm 3

taaskasutatud vesi, tm 3

tööstuslik reovesi, tm 3

3. Abimaterjalid

7. Asendusseadmed

10. Kapitaalremont

11. Transpordipoodide töö

12. Muud poekulud

Konversioonikulud kokku

W

Tehase üldkulud

Tabel 4.2 – 1 tonni rulltoodete projekti maksumus

Nr p / lk Kuluartikkel Kogus Hind 1 tonn Summa
ma

Ümberjagamisel antud:

1. toorik, t/t;

2. Jäätmed, t/t:

korrastamine ebastandardne;

Ümberjagamisel märgitud kokku miinus jäätmed ja praak

P

Ülekandekulud

1. Protsessi kütus (maagaas), siin

2. Energiakulud:

võimsus elektrivõimsus, kW/h

aur tootmiseks, Gcal

tehniline vesi, tm 3

suruõhk, tm 3

taaskasutatud vesi, tm 3

tööstuslik reovesi, tm 3

3. Abimaterjalid

4. Tootmistööliste põhipalk

5. Tootmistööliste lisapalk

6. Sotsiaalsete vajaduste mahaarvamised

7. Asendusseadmed

8. Põhivara jooksev remont ja hooldus

9. Põhivara kulum

10. Kapitaalremont

11. Transpordipoodide töö

12. Muud poekulud

Konversioonikulud kokku

W

Tehase üldkulud

Tootmiskulud kokku

IV

tootmisvälised kulud

Täiskulu kokku

Tehnoloogilise protsessi täiustamine mõjutab ettevõtte tehnilisi ja majanduslikke tulemusi järgmiselt: tootmise kasumlikkus tõuseb 1,45%, kulude vähendamisest tulenev kokkuhoid on 12 miljonit rubla. aastas, mis toob kaasa kasumi kasvu.


Tabel 4.3 – Aruandev rahavoog

sularahavood

Aastast
1 2 3 4 5
A. Rahavoog:
- Tootmismaht, tonni
- Toote hind, hõõruda.
kogu sissevool
B. Raha väljavool:
-Tegevuskulud
- Tulumaks 193789135,29

Kogu väljavool:

1521432951,34 1521432951,34 1521432951,34 1521432951,34 1521432951,34
Puhasrahavoog (A-B)

Koefitsient. Inversioonid

0,8 0,64 0,512 0,41 0,328
E = 0,25
493902383,46 889024290,22 1205121815,64 1457999835,97 1457999835,97

Tabel 4.4 – Projekti rahavoog

sularahavood Aastast
1 2 3 4 5
A. Rahavoog:
- Tootmismaht, tonni
- Toote hind, hõõruda.
- müügitulu, hõõruda.
kogu sissevool
B. Raha väljavool:
-Tegevuskulud
- Tulumaks
Kogu väljavool: 1526220795,63 1526220795,63 1526220795,63 1526220795,63 1526220795,63
Puhasrahavoog (A-B) 632190135,03 632190135,03 632190135,03

Koefitsient. Inversioonid

0,8 0,64 0,512 0,41 0,328
E = 0,25
Diskonteeritud voog (A-B)*C inv
Kumulatiivne rahavoo NPV

Projekti finantsprofiil on näidatud joonisel 4.1. Vastavalt joonisel fig. 4.1. projekti kumulatiivne NPV ületab kavandatud näitajat, mis näitab projekti tingimusteta tasuvust. Teostatud projektile arvutatud kumulatiivne NPV on esimesest aastast positiivne väärtus, kuna projekt ei nõudnud kapitaliinvesteeringuid.

Projekti finantsprofiil

Tasuvuspunkt arvutatakse järgmise valemi abil:

Tasuvuspunkt iseloomustab minimaalset tootmismahtu, mille juures kahjumid lõppevad ja tekib esimene kasum.

Tabelis. 4.5. andmed esitatakse muutuv- ja püsikulude arvutamiseks.

Aruandeandmete kohaselt on muutuvkulude summa toodanguühiku kohta Z lane = 11212,8 rubla, püsikulude summa toodanguühiku kohta Z post = 987,7 rubla. Püsikulude summa kogu toodangu mahu kohta vastavalt aruandele on 107780796,98 rubla.

Projekteerimisandmete kohaselt on muutuvkulude summa Z rada \u003d 11103,5 rubla, püsikulude summa Z post \u003d 987,7 rubla. Püsikulude summa kogu toodangu mahu kohta vastavalt aruandele on 108768496,98 rubla.

Tabel 4.5 - Püsikulude osakaal planeeritud ja projekti kulude struktuuris

Nr p / lk Kuluartikkel Kogus vastavalt plaanile, hõõruda.

Projekti summa, hõõruda.

Püsikulude osakaal ümberjagamise kulude struktuuris, %
1 2 3 4 5
1

Ülekandekulud

1. Protsessi kütus (maagaas), siin

2. Energiakulud:

võimsus elektrivõimsus, kW/h

aur tootmiseks, Gcal

tehniline vesi, tm 3

suruõhk, tm 3

taaskasutatud vesi, tm 3

tööstuslik reovesi, tm 3

3. Abimaterjalid

4. Tootmistööliste põhipalk

5. Tootmistööliste lisapalk

6. Sotsiaalsete vajaduste mahaarvamised

7. Asendusseadmed

8. Põhivara jooksev remont ja hooldus

9. Põhivara kulum

10. Kapitaalremont

11. Transpordipoodide töö

12. Muud poekulud

Konversioonikulud kokku

2

Tehase üldkulud

Tootmiskulud kokku

100
3

tootmisvälised kulud

Täiskulu kokku

100

Teatatud tasuvuspunkt on:

TB alates t.

Projekti tasuvuspunkt on:

TV pr t.

Tabelis. 4.6. teostati tasuvuspunkti määramiseks vajalike müüdud toodete tootmise tulude ja igat liiki kulude arvestus. Aruande ja projekti tasuvuspunkti arvutamise graafikud on näidatud joonisel 4.2. ja joonis 4.3. vastavalt.

Tabel 4.6 – Andmed tasuvuspunkti arvutamiseks

Tasuvuspunkti arvutamine vastavalt aruandele


Projekti tasuvuspunkti arvutamine

Projekti tehnilised ja majanduslikud näitajad on toodud tabelis. 4.7.

Sellest tulenevalt võime järeldada, et projektis välja pakutud meede vähendab muutuvkulude vähendamise tõttu tootmisühiku maksumust 1,45%, mis aitab kaasa kasumi suurenemisele 19,5 miljoni rubla võrra. aastatoodanguga 110 123,01 tonni. Projekti elluviimise tulemuseks on kumulatiivse nüüdispuhasväärtuse kasv võrreldes planeeritud väärtusega vaadeldaval perioodil. Positiivne on ka tasuvusläve alanemine 12,85 tuhandelt tonnilt 12,8 tuhandele tonnile.

Tabel 4.7 - Projekti tehnilised ja majanduslikud näitajad

Nr p / lk Näitaja Aruanne Projekt Hälve
Absoluutne %
1

Tootmismaht:

natuuras, t

väärtuses tuhat rubla

2 Tootmispõhivara maksumus, tuhat rubla. 6775032 6775032 0 0
3

Üldkulud (täiskulu):

kogu väljalase, tuhat rubla

tootmisühikud, hõõruda.

4 Toote kasumlikkus, % 60,65 62,1 1,45 2,33
5 Nüüdispuhasväärtus, NPV 1700,136
6 Investeeringute kogusumma, tuhat rubla 0
7

Viide:

tasuvuspunkt T.B., t,

diskontomäära F väärtus,

Rahvamajanduse kogutulu sisemine tulumäär

maksimaalne raha väljavool K, tuhat rubla.


KOKKUVÕTE

Antud lõputöö projektis töötati välja üldotstarbeliste torude tootmise tehnoloogia vastavalt standardile DIN 1629. Töös vaadeldakse võimalust vähendada reduktoril valtsimisel tekkivate paksenenud otste pikkust muutes veski kiiruse seadistusi. toru otsaosade valtsimine, kasutades süsteemi UZS-R võimalusi. Arvutused on näidanud, et paksenenud otste pikkuse vähenemine võib ulatuda 50% -ni.

Majanduslikud arvutused on näidanud, et väljapakutud valtsimisrežiimide kasutamine vähendab tootmisühiku maksumust 1,45%. See, säilitades olemasolevad tootmismahud, võimaldab esimesel aastal kasumit suurendada 20 miljoni rubla võrra.

Bibliograafia

1. Anurjev V.I. "Projekteerija-masinaehitaja käsiraamat" 3 köites, 1. köide - M. "Inseneritöö" 1980 - 728 lk.

2. Anurjev V.I. "Projekteerija-masinaehitaja käsiraamat" 3 köites, 2. köide - M. "Inseneritöö" 1980 - 559 lk.

3. Anurjev V.I. "Projekteerija-masinaehitaja käsiraamat" 3 köites, 3. köide - M. "Inseneritöö" 1980 - 557 lk.

4. Pavlov Ya.M. "Masinaosad". - Leningradi "Inseneritöö" 1968 - 450 lk.

5. Vassiljev V.I. Õpik "Autotranspordiettevõtete tehnoloogiliste seadmete projekteerimise alused" - Kurgan 1992 - 88 lk.

6. Vassiljev V.I. "Autotranspordiettevõtete tehnoloogiliste seadmete projekteerimise alused" - Kurgan 1992 - 32 lk.

kus p on praeguse iteratsiooni number; vt on metalli kogukiirus, mis libiseb üle tööriista pinna; vn on metalli normaalliikumise kiirus; wn on tööriista normaalne kiirus; st - hõõrdepinge;
- voolavuspinge kui funktsioon deformeeritava metalli parameetritest antud punktis; - Keskpinge; - deformatsioonikiiruse intensiivsus; x0 - igakülgse kokkusurumise deformatsioonimäär; Kt - trahvitegur metallist üle tööriista libisemise kiiruse kohta (määratud iteratsioonimeetodiga) Kn - trahvitegur metalli tungimise korral tööriista; m - metalli tingimuslik viskoossus, rafineeritud hüdrodünaamiliste lähenduste meetodil; - tõmbepinge või tagasivool veeremise ajal; Fn on selle toru otsa ristlõike pindala, millele rakendatakse pinget või tuge.
Deformatsioonikiiruse režiimi arvutamine hõlmab deformatsioonide oleku jaotust piki puistu piki läbimõõtu, plastilise pinge koefitsiendi nõutavat väärtust vastavalt olekule Ztot, tõmbekoefitsientide arvutamist, rullide rullide läbimõõtu ja peamiste ajamimootorite pöörlemiskiirus, võttes arvesse selle konstruktsiooni iseärasusi.
Veski esimeste stendide, sealhulgas esimese veereva stendi ja viimase, pärast viimast stendi, veeremise korral on nende plastilise pinge koefitsiendid Zav.i väiksemad kui nõutav Ztot. Tänu plastiliste pingekoefitsientide sellisele jaotusele veski kõigi puistute vahel on arvutatud seinapaksus sellest väljumisel suurem kui vaja, mööda redutseerimist. Esimeses ja viimases valtsitavas stendis paiknevate stendide rullide ebapiisava tõmbejõu kompenseerimiseks on vajalik iteratiivne arvutus, et leida selline väärtus Ztot, et arvutatud ja määratud seinapaksused väljapääsu juures. olek on sama. Mida suurem on nõutava plastilise pinge koguteguri väärtus vastavalt olekule Ztotal, seda suurem on viga selle määramisel ilma iteratiivse arvutuseta.
Pärast seda, kui iteratiivsete arvutustega on arvutatud eesmise ja tagumise plastilise pinge koefitsiendid, toru seina paksus deformatsioonirakkude sisse- ja väljalaskeava juures piki redutseerimisveski aluseid, määrame lõpuks kindlaks esimese ja viimase stendi asukoha. mis on rullitud.
Loomulikult määratakse valtsimise läbimõõt läbi kesknurga qk.p. valtssoone vertikaalse sümmeetriatelje ja läbikäigu keskpunktist tõmmatud joone vahel langeb kokku veereteljega läbisõidusoone pinna punktini, kus selle pinnal asub deformatsioonitsooni neutraalne joon. , asub tavapäraselt veereteljega paralleelselt. Nurga qk.p. väärtus sõltub esiteks tagumise Zseti koefitsiendi väärtusest. ja ees Zper. pinget, samuti koefitsienti
kapuutsid.
Valtsimise läbimõõdu määramine nurga qk.p järgi. tavaliselt tehakse kaliibrile, on ringikujuline, mille keskpunkt on veereteljel ja läbimõõt on võrdne kaliibri Dav keskmise läbimõõduga.
Suurimad vead valtsimise läbimõõdu väärtuse määramisel ilma läbipääsu tegelikke geomeetrilisi mõõtmeid arvesse võtmata esinevad juhul, kui valtsimistingimused määravad selle asukoha kas põhjas või soone äärikul. Mida rohkem kaliibri tegelik kuju arvutustes aktsepteeritud ringist erineb, seda olulisem on see viga.
Kaliibriga läbimõõduga rullide tegeliku väärtuse maksimaalne võimalik muutmise vahemik on rullilõige. Mida rohkem rullimist läbimine moodustab, seda suurem on suhteline viga veeremise läbimõõdu määramisel, võtmata arvesse läbipääsu tegelikke geomeetrilisi mõõtmeid.
Toru läbimõõdu osalise vähenemisega kaliibris suureneb erinevus selle kuju ja ümara vahel. Seega suureneb toru läbimõõdu vähendamisel 1-lt 10%-le suhteline viga valtsimisdiameetri väärtuse määramisel, võtmata arvesse kaliibri tegelikke geomeetrilisi mõõtmeid, 0,7-lt 6,3%-le kahe- rull, 7,1% kolme rulliga ja 7,4% - chotirio-rulli "rullimis" stendi jaoks, kui vastavalt rullimise kinemaatilistele tingimustele rullitakse läbimõõt, mis asub piki kaliibri põhja.
Samaaegne suurenemine sama