Спосіб поштучного виробництва труб

Винахід відноситься до обробки металу тиском та може використовува тись при поштучному трубному виробництві, що включає безоправочне прокатування труб. Відомий спосіб безкінечного безоправочного прокатування труб [1], що включає деформацію заготовки труби у ряді послідовно встановлених клітей, оберти валків у кожній з яких розраховують для сталого режиму прокатування з натягом середньої частини труби. Недоліком відомого методу є виникнення значних пікових моментів при прокатуванні переднього та заднього кінців труби, для зменшення яких необхідно понижувати натяг тр уб між клітями, тобто зменшува ти кількість обертів валків у ході труби. При цьому відбувається потовщення стінки труби на її кінцевих дільницях, які потім необхідно обрізати. Чим більше довжина кінців, що обрізаються, тим менше вихід готового продукту та, відповідно, менша ефективність використання відомого способу. Відомий спосіб поштучного виробництва труб [2], що включає безоправочне прокатування заготовки труби у ряді послідовно встановлених клітей, число обертів валків в яких зменшується при проходженні переднього кінця труби, що дозволяє частково знизити довжину дільниці, яка йде в обрізь. Недоліком відомого способу є неможливість забезпечення оптимального технологічного режиму прокатування заднього кінця труби, тому що при зменшенні числа обертів валків довжина кінцевої дільниці з потовщенням стінки зростає. Найбільш близьким по суті та за результатом, що досягається, є спосіб виробництва тр уб [З], який включає деформацію заготовки у ряді послідовно встановлених клітей, у яких число обертів валків кожної встановлюють рівним розрахованому для сталого режиму прокатування середньої частини труби, який відрізняється тим, що зниження натягу при прокатуванні переднього кінця здійснюється лише у тих клітях, в яких знаходиться кінець; при виході заднього кінця з клітей число обертів валків в кожній з них встановлюють ви щим за число обертів валків при прокатуванні середньої частини, знижуючи міжкліттєвий натяг. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення способу поштучного виробництва труб шля хом вибору такого швидкісного режиму прокатування, тобто такого числа обертів валків у кожній кліті, при яких оптимальні умови деформації заготовки труби забезпечуються як для сталих, так і для несталих режимів прокатування. При цьому не відбувається потовщення кінцевих дільниць труби. Поставлена задача виконується таким чином, що спосіб поштучного виробництва труб, який включає безоправочне прокатування заготовки труби у ряді послідовно розташованих клітей, в кожній з яких число обертів валків m іуст розраховують для сталого режиму прокатування середньої частини труби, згідно винаходу, додатково розраховують число обертів для двох несталих режимів прокатування m 1i та m 2i, які відповідають проходженню через кліть переднього і заднього кінця труби, число обертів у кожній кліті встановлюють відповідно з виразом: m i=m іуст+k1im 1i+k2im 2i, де k1i, k2i - коефіцієнти, які розраховуються за допомогою авторської методики. Завдяки винаходу заявлений спосіб поштучного виробництва труб має підвищену ефективність та нову якість - відсутність кінцевих дільниць труб із потовщенням стінки, яка виходить за межі допуску. Між суттєвими ознаками винаходу та результатом, що досягається, є причинно-наслідковий зв'язок, який здійснюється шляхом вибору оптимального швидкісного режиму деформації заготовки труби при 3-х періодах прокатування, а саме, при першому несталому режимі, відповідному входу переднього кінця труби в кліті стану, при сталому режимі повного заповнення клітей стану трубою та при другому несталому режимі, відповідному виходу заднього кінця труби із стану. Для всіх режимів при високих значеннях числа обертів валків на зовнішню поверхню труби впливають великі тангенціальні деформації і радіальна деформація розвивається всередину труби, при малих значеннях числа обертів валків опір поздовжньому стіканню металу більше, ніж радіальному і відбувається потовщення труби. При оптимальному режимі прокатування розтягуючі тангенціальні напруги переходять у стискуючі і потовщення стінки не виникає. Проте, при безоправочному прокатуванні деформація труби виникає не тільки всередині клітей, але і в міжкліттєвому проміжку [4]. В зв'язку з цим при розрахунку оптимальних умов для кожного режиму необхідно враховувати поздовжні складові деформації труби. За авторською методикою розраховуються всі три складові об'ємної деформації труби для кожної кліті і для кожного режиму. А швидкісний режим визначається як суперпозиція всіх трьох режимів. Дослідження показали, що кількість обертів валків в кожній кліті може бути визначена за формулою: m i=m іуст+k1im 1i+k2im 2i, де k1i, k2i, - коефіцієнти, які розраховуються за авторською методикою. При збільшенні m i вище розрахункового значення може виникнути розрив труби. При зменшенні m i нижче розрахункового значення зростає довжина кінцевих дільниць, що йдуть в обрізь. Спосіб реалізується слідуючим чином. За авторською методикою для типу тр уби, що виготовляється, та її заготовки розраховують значення числа обертів валків в кожній кліті. Число обертів валків при всіх періодах прокатування труби лишається постійним. Спосіб було випробувано в умовах трубопрокатного підприємства при прокатуванні труби діаметром 73мм та товщиною стінки 5,5мм із заготовки 130х6мм. Отримані труби мали високу точність розмірів, а відхилення за товщиною на кінцевих дільницях труби складали від 3 до 10% при допуску ±12,5%. Таким чином, застосування способу, який заявляється, дозволяє виготовляти труби, у яких товщина стінки на кінцевих дільницях не виходить за межі допуску, це виключає необхідність обрізі кінців готових тр уб та збільшує вихід го тової продукції. Джерела інформації 1. Авт. свід. СРСР №176004, кл. В21В 35/00, 1963. 2. Авт. свід. СРСР №588027, кл. В21В 17/74, 1976. 3. Авт. свід. СРСР №602246, кл, В21В 17/14, 1978. 4. Теория и технология трубного производства / В.М. Др уян и др. - Днепропетровск: РИА Днепр-Вал., 2001. - 357с.