Підвищення ефективності прокатки труб на ТПА з пілігримовими станами за рахунок зниження різностінності
Аналіз роботи по визначенню поперечної різностінності труб на термопластавтоматах. Допуски по зовнішньому діаметру і товщині стінки. Дослідження ефективності підвищення точності труб за рахунок зниження їх різностінності, витрат металу та рівня браку.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 16.10.2011 |
| Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Вступ
Процес виробництва труб середніх та великих розмірів 5 - 12 на ТПА з пілігримовим станом є одним з найбільш економічних, що пояснюється можливістю виробництва труб широкого сортаменту безпосередньо зі злитків.
На ТПА з пілігримовими станами виробляється основна частина труб нафтового сортаменту, і за об'ємом труб, що випускаються, вони поступаються тільки агрегатам з автоматичними станами.
На цей час експлуатується 49 таких агрегатів, у тому числі, на Україні - 3 і в Росії - 3.
Незаперечні переваги одержання гарячекатаних труб на цих агрегатах: можливість виробництва труб безпосередньо зі злитків, широкий сортамент за діаметром, товщиною стінки та марками сталі, прокатка довгомірних труб до 40 м, можливість прокатки профільних труб (квадратних, тригранних) і труб зі змінною товщиною стінки, визначили його затребуваність вже протягом 118 років. Цей процес, запропонований братами Манесман у 1891 році, був першим у світі способом виробництва безшовних труб широкого сортаменту, що сприяло появі процесу прошивання злитків у порожні гільзи косою прокаткою у 1889 році.
Вважається, що середні та великі пілігримові агрегати збережуть своє значення і у перспективі. У той же час малі агрегати поступово виводяться з експлуатації та замінюються безперервними, рейковими та іншими агрегатами.
Основними недоліками процесу прокатки труб на ТПА з пілігримовими станами є такі:
* нестабільність подачі й повороту гільзи, потрібно замінити механізм подачі повороту;
* нерівномірність температури злитка при прошиванні й гільзи при прокатці, потрібна стабілізація температурного режиму;
* погрішність установки валків пілігримового стану, необхідні заходи для їхнього усунення;
* відсутність засобів виміру товщини стінки в процесі прокатки, рекомендується встановити лазерний товщиномір;
* фізичне й моральне спрацювання устаткування, потрібна корінна реконструкція трубопрокатних цехів;
* ексцентриситет гільзи, що утворюється при прошивці злитка;
* на існуючих пілігримових станах взагалі не можлива прокатка труб підвищеної точності і так далі.
У сучасних умовах найбільш гостро стоїть задача всілякого підвищення якості продукції для забезпечення її конкурентоспроможності на зовнішньому та внутрішньому ринках, а також впровадження заходів щодо ощадливої витрати всіх видів ресурсів і, насамперед, металу та енергоносіїв, для зниження собівартості труб і встановлення раціональних цін з метою збільшення збуту.
Залежно від призначення труб до їх точності висувають різні вимоги, обумовлені стандартами або технічними умовами.
Точність труб визначається припустимими відхиленнями зовнішнього діаметра і товщини стінки. Точність внутрішнього діаметра зазвичай не регламентується, хоча в багатьох випадках за умовами експлуатації точність внутрішнього діаметра має таке саме або навіть більш важливе значення, ніж точність зовнішнього діаметра. Допуски по D і S труб, що прокатуються у ТПЦ-4 на ТПА 5-12// за ДСТ і закордонними стандартами.
При виробництві труб на ТПА з пілігримовим станом найважливіше значення для підвищення якості продукції, економії металу та збільшення тим самим виходу придатного, має підвищення точності труб за рахунок зниження різностінності.
Особливістю процесу гарячої пілігримової прокатки є наявність сталого та несталого режимів по довжині пліті (труби). У несталих режимах (затравочному та докатки пілігримової головки) різко знижується точність по товщині стінки за рахунок збільшення різностінності і підвищується, тим самим, витрата металу.
Тому підвищення ефективності прокатки труб на ТПА з пілігримовими станами за рахунок зниження різностінності є актуальною задачею теорії та практики трубного виробництва.
труба різностінність прокатка пілігримовий стан
1. Основна частина
1.1 Аналіз наукової інформації і стан проблем
труба різностінність точність пілігримовий стан
1.1.1 Поперечна різностінність труб
Головним у появі поперечної різностінності є нерівномірність тангенціальної деформації по периметру труби, обумовлена геометрією калібру валків. Решта факторів, такі як точність труб-заготовок, якість і профіль робочого інструменту, тип робочої кліті стану, режим деформації і швидкості прокатки і ряд інших, які, хоча і є вирішальними, можуть впливати на утворення поперечної різностінності труб в більшій чи меншій мірі.
Будучи одним з основних видів остаточного браку, поперечна різностінність безпосередньо впливає на витрату металу та продуктивність установки і визначає металоємність (металомісткість) готових труб.
У загальному виді поперечну різностінність можна представити у вигляді двох складових: різностінності, що є наслідком ексцентричності зовнішньої та внутрішньої поверхонь, і різностінності, викликаної «граненістю» внутрішньої або зовнішньої поверхонь.
Поперечна різностінність являється однією із основних характеристик точності труб.
В загальному вигляді поперечна різностінність (рис. 1.1) характеризується значенням максимальної і мінімальної товщини стінки. Різницю між і називають абсолютною різностінністю:
=- (1.1)
Відношення абсолютної різностінності до значення середньої товщини стінки називають відносною різностінністю:
=% (1.2)
Рис. 1.1 - Поперечний переріз труби
Незважаючи на різноманіття способів виробництва, за характером вихідної поперечної різностінності труби можуть бути розділені на три основні групи (рис. 1.1):
1. труби-заготовки першої групи мають постійну зміну товщини стінки Sх0 від максимальних значень (Smaх0) на горизонтальній осі калібру до мінімальних (Smin0) на вертикальній осі з плавним переходом в області 0°;
2. у труб-заготовок другої групи товщина стінки Sх0 в інтервалі від 90 до 0° спочатку зменшується, далі під певним кутом (в залежності від співвідношення максимальної і мінімальної стінок) стає мінімальною, а потім знову збільшується; в інтервалі 0-90° (другий квадрант) зміна товщини стінки відбувається в зворотному порядку;
3. труби-заготовки третьої групи мають невпинне зменшення (або збільшення) товщини стінки Sх0 в інтервалі 90-0-90°.
Рис. 1.2 - Характерна вихідна поперечна різностінність труб-заготовок: 0 - вершини калібру; 90° - реборди калібру
Рис. 1.3 - Характер зміни товщини стінки по периметру труби
Характер зміни товщини стінки по периметру труби (рис. 1.3) вказує на те, що можливо виділити дві складові частини ексцентричну різностінність (рис 1.4 а) і симетричну різностінність (рис 1.4 б).
Рис. 1.4 - Ексцентрична і симетрична складові поперечної різностінності: а - ексцентрична; б - симетрична
Вихідна поперечна різностінність першої та другої груп труб відноситься до симетричної різностінності. Вона виникає при прокатці труб в круглих і овальних калібрах автоматичних, пілігрімових і безперервних оправних і безоправних станах. Труби третьої групи характеризуються ексцентричної різностінністю, яка найчастіше; утворюється при прошивці суцільних заготовок у гільзи на станах косої прокатки.
1.1.2 Аналіз роботи по визначенню поперечної разностінності на ТПА 5-12//
Залежно від призначення труб до їх точності висувають різні вимоги, обумовлені стандартами або технічними умовами [1].
Точність труб визначається припустимими відхиленнями зовнішнього діаметра і товщини стінки. Точність внутрішнього діаметра зазвичай не регламентується, хоча в багатьох випадках за умовами експлуатації точність внутрішнього діаметра має таке саме або навіть більш важливе значення, ніж точність зовнішнього діаметра. У таблиці 1.1 наведені допуски по D і S труб, що прокатуються у ТПЦ-4 на ТПА 5-12// за ДСТ і закордонними стандартами.
Фактична відносна точність труб є функцією точності зовнішнього діаметра і товщини стінки. Відносна точність зовнішнього діаметра і товщини стінки мало залежить від розмірів труби (хоча точність товщини стінки трохи зростає в міру збільшення товстостінності труб).
Проведене в роботі [6] дослідження впливу витяжки при пільгеруванні на поперечну різностінність показало, що зі збільшенням витяжки поперечна різностінність труб збільшується. Так, зі збільшенням витяжки з 8,3 до 13,9 поперечна різностінність збільшилася з 10,36% до 23,71% (при величині подачі 20 мм).
ТПА з пілігримовим станом є складною динамічною системою, що перетворює заготівку (злиток) на готову трубу. Тому точність труб по товщині стінки є результатом формозміни металу на всіх переділах.
У технологічній лінії першим деформуючим станом є прошивний прес, що здійснює прошивання отвору в нагрітій заготівці (злитку). Процес прошивання - це вісесиметричний процес деформації металу на оправці (головці прошивного пуансона), при якому зовнішній і внутрішній контури поперечного перерізу деформуючого профілю являють собою кола, центри яких зміщені внаслідок умов деформації на величину ексцентриситету, що зростає від початку до кінця прошивання у зв'язку з відхиленням пуансона під дією осьового навантаження (зусилля прошивання), а також внаслідок незадовільного настроювання преса (рисунок 1.5).
Рисунок 1.5 - Схема процесу прошивання злитка в стакан: а, б, в, г, д, е - послідовні стадії прошивання; 1 - матриця, 2 - шабот, 3 - опорний пуансон, 4 - захвати, що утримують злиток, 5 - напрямні, 6 - втулка, 7 - прошивний пуансон, 8 - головка прошивного пуансона, 9 - злиток, 10 - стакан.
Отже, поперечна різностінність одержуваних на прошивному пресі порожнистих циліндрів з денцем (стаканів) є ексцентричною.
Значення її залежить від прийнятої величини технологічного зазору між злитком і матрицею, рівномірності нагрівання металу, відношення глибини порожнини до її діаметра та інших факторів. Поперечна різностінність збільшується при тривалій роботі преса без своєчасного підстроювання та при зношенні технологічного інструмента. Величина різностінності завжди більше у денця стакана, ніж у його торця.
У зв'язку із цим фактична точність внутрішнього діаметра визначається, в основному, співвідношенням зовнішнього діаметра і товщини стінки. При прокатці тонкостінних труб (D/S 15-18) фактична точність внутрішнього діаметра буде приблизно в 1,5-2,0 рази нижче точності зовнішнього діаметра, а при прокатці більш товстостінних труб точність внутрішнього діаметра значно знижується, і тим більшою мірою, чим більше товстостінність і нижче точність товщини стінки.
Технологічно точність труб визначається правильністю настроювання деформуючих станів, правильністю та рівномірністю нагрівання, калібруванням і станом деформуючого інструмента.
Розміри труб характеризуються, як правило, зовнішнім діаметром d і товщиною стінки s. Важливою характеристикою розмірів труб є відношення d/s (або зворотне відношення s/d) - показник тонкостінності. За цим показником труби діляться на особливотонкостінні (d/s > 40), тонкостінні (d/s = 12,5-40), товстостінні (d/s = 6 - 12,5) і особливотовстостінні (d/s < 6) [3].
Однією з основних характеристик якості труб є точність розмірів, особливо за діаметром і товщиною стінки.
Стандарти встановлюють їх граничні відхилення. Фактичні відхилення, що виникають у процесі деформації, включають ряд погрішностей форми та розмірів. Наприклад, за товщиною стінки сюди входять (рисунок 1.6): поперечна різностінність бSпоп (ексцентрична та симетрична), поздовжня різностінність бSпоз, розкид середніх товщин стінок у партії труб бSпарт. Всі зазначені дефекти враховуються при визначенні сумарних фактичних відхилень.
Рисунок 1.6 - Види різностінності труб
а, б, в-поперечна різностінність, sпоп = (smax - smin), мм или (smax - smin)/s, %, де s - середня товщина стінки у данному перерині, у тому числі ексцентрична (а) та різновидність симетричної (б, в) різностінності; г-продольна різностінність, sпрод = s2 - s1; д - разброс середних товщин стінок окремих труб s у прокатаної партії з n труб, sпарт = (smax - smin).
Безшовні гарячедеформовані труби одержують діаметром від 16 до 630 мм, а в окремих випадках, при використанні процесів розширення гвинтовою прокаткою або волочінням, а також пресування на особливо потужних пресах - до 1200 мм. Товщина стінки становить 1,5 - 50 мм і більше. Ці труби виготовляють із d/s = 3 - 40, тобто в широкому діапазоні - від тонкостінних до особливотовстостінних.
Точність гарячедеформованих труб залежить також від способу деформації та відношення d/s. Так, на трубопрокатних агрегатах (ТПА), що мають у своєму складі тільки стани гвинтової прокатки і призначені для виробництва товстостінних труб, точність труб є приблизно у два рази вищою, ніж на ТПА зі станами поздовжньої прокатки.
Таблиця 1.1 - Допуски по зовнішньому діаметру і товщині стінки (допуски з різних стандартів для труб із зовнішнім Ш від 168 мм до 377 мм)
|
Позначення стандарту |
Межі виміру |
Відхилення по зовнішньому діаметру |
Відхилення по товщині стінки |
|||
|
по тілу |
по кінцях |
|||||
|
API 5L |
До Ш273 мм включно |
+ / - 0,75% |
+ 1,59 мм / - 0,4 мм (на відстані101,6 мм від торця труби) |
+ 15% / - 12,5% |
||
|
Понад Ш273 мм |
+ 2,38 мм / |
+ 15% / - 12,5% |
||||
|
- 0,79 мм (на відстані 101,6 мм від торця труби) |
||||||
|
ASTM A 53 |
+ 1/ - 1% |
- 12,5% / (+ обмежений допуском по вазі труби) |
||||
|
ASTM A 106 |
До Ш219,1 мм |
+ 1,59 мм; - 0,79 мм |
- 12,5% / (+ обмежений допуском по вазі труби) |
|||
|
Понад Ш219,1 мм |
+ 2,38 мм; - 0,79 мм |
|||||
|
DIN 1629, 1630 |
Зовнішній , мм |
|||||
|
до Ш 200 мм включно |
S ? 0,05 D |
+ / - 1% |
+ / - 0,5% (за згодою сторін) |
+17,5% / - 12,5% |
||
|
0,05 D < S ? 0,11 D |
+ / - 12,5% |
|||||
|
S > 0,11 D |
+ / - 10% |
|||||
|
понад Ш 200 мм до 320 мм включно |
S ? 0,05 D |
+ / - 1% |
+ / - 0,6% (за згодою сторін) |
+17,5% / - 12,5% |
||
|
0,05 D < S ? 0,11 D |
+ / - 12,5% |
|||||
|
S > 0,11 D |
+ / - 10% |
|||||
|
понад Ш 320 мм |
S ? 0,05 D |
+ 20% / - 15% |
||||
|
0,05 D < S ? 0,11 D |
+ 15% / - 12,5% |
|||||
|
S > 0,11 D |
+ / - 1% |
+ 12,5% / - 10% |
||||
|
EN 10210 |
+ / - 1% |
- 10% / (+ обмежений допуском по вазі труби |
||||
|
EN 10216-1 |
наружний діаметр D, мм |
Співвідношення S/D для товщини стінки S, мм |
||||
|
До Ш 219,1 мм включно |
+ / - 1% |
+ / - 12,5 мм |
||||
|
Більше Ш219,1 мм |
S/D ? 0,025 |
+ / - 20% |
||||
|
0,025 < S/D ? 0,05 |
+ / - 15% |
|||||
|
0,05 < S/D ? 0,1 |
+ / - 12,5% |
|||||
|
S/D ? 0,1 |
+ 5% / - 10% |
|||||
|
ДЕРЖСТАНДАРТ 8731 / 8732 |
Діаметр |
Товщина стінки, мм |
||||
|
Підвищена точність |
До Ш 219,1 мм включно |
до 15 вкл. |
+ / - 0,8% |
+ / - 12,5% |
||
|
св. 15 до 30 |
+ 10% / - 12,5% |
|||||
|
30 і вище |
+ / - 10% |
|||||
|
Більше Ш219,1 мм |
до 15 вкл. |
+ / - 1% |
+ 12,5% / - 15% |
|||
|
св. 15 до 30 |
+ / - 12,5% |
|||||
|
30 і вище |
+ 10% / - 12,5% |
|||||
|
Звичайна точність |
До Ш 219,1 мм включно |
до 15 вкл. |
+ / - 1% |
+ 12,5% / - 15% |
||
|
св. 15 до 30 |
+ / - 12,5% |
|||||
|
30 і вище |
+ 10% / - 12,5% |
|||||
|
Більше Ш219,1 мм |
до 15 вкл. |
+ / - 1,25% |
+ 12,5% / - 15% |
|||
|
св. 15 до 30 |
+ / - 12,5% |
|||||
|
30 і вище |
+ 10% / - 12,5% |
|||||
|
ДЕРЖСТАНДАРТ 632-80 |
+ 1% / - 0,5% |
- 12,5% / (+ обмежений допуском по вазі труби) |
||||
|
API 5 CT |
+ 1% / - 0,5% |
- 12,5% / (+ обмежений допуском по вазі труби) |
Тонкостінні труби мають більш високу відносну різностінність, ніж товстостінні.
Гарячедеформовані труби використовуються для трубопроводів різного призначення (значною мірою - нафтопроводів), для буріння та експлуатації нафтових і газових свердловин (бурильні, обсадні та насосно-компресорні труби з нарізаним різьбленням на кінцях для з'єднання їх за допомогою муфт або ніпелів), в енергетичній, хімічній, транспортній та інших галузях машинобудування (як конструкційні або заготівки для виготовлення порожнистих деталей різанням, штампуванням або іншими методами), у будівництві, для виготовлення посудин і балонів.
Пілігримова прокатка належить до розряду процесів прокатки труб на оправці з переднім підпором з боку подавального апарата, і їй властиві нерівномірність деформації, що при виборі нижньої межі тонкостінних труб вимагає урахування ймовірного порушення цільності металу, крім того, передній підпір також збільшує нерівномірність деформації. Якщо виходити з особливостей прокатки з переднім підпором, що залежить тільки від конструкції подавального апарата і параметрів повітря в ньому, то нижня межа тонкостінних труб буде знаходитись в області значень товщини стінки, рівних 7,0 мм. Цю величину можна прийняти за границю тонкостінних і особливотонкостінних труб сортаменту пілігримової установки. У процесі прокатки вальцювальник має можливість впливати на параметри повітря в повітряній камері подавального апарата і тим самим зменшувати в потрібний момент величину осьового підпору. Саме завдяки досвіду вальцювальників у цей час можна катати особливотонкостінні труби, що мають товщину стінки менше 7,0 мм.
Аналіз особливостей деформуючих і кінематичних параметрів пілігримової прокатки труб показав, що в наш час нижня межа пілігримової прокатки по мінімальній товщині стінки становить 5,0 мм.
У даному аналізі основну увагу буде приділено точності товщини стінки труб, тому що на неї впливає велика кількість факторів і причин, підвищена різностінність залишається високою.
Точність готових труб за товщиною стінки характеризується величинами поперечної та поздовжньої різностінності, а також відхиленням середньої товщини стінки від номінальної в партії труб [3].
У зв'язку з наявністю внутрішньої конусності матриць (близько 1%) зовнішній діаметр переднього кінця (у прошитого торця) є більшим за діаметр заднього кінця (у денця), внаслідок чого стакани мають поздовжню різностінність.
Рисунок 1.7 - Ексцентрична різностінність прошитих стаканів
За даними проведених на ВАТ «Інтерпайп НТЗ» вимірів товщини стінки 10 стаканів при виробництві труб 324х9,5 мм поздовжня різностінність стаканів (різностінність між середньою товщиною стінки стаканів на передньому та задньому кінцях) знаходилась у межах 4,5-10,0 мм. Середнє значення різностінності становило 7,85 мм.
Обмірювання стаканів здійснювали в їх остиглому стані при відрізаних денцях.
Для зниження різностінності стаканів після підігріву їх піддають деформації на стані-подовжувачі (елонгаторі), де відбувається поперечна розкатка стінки в калібрі, утвореному робочими валками, напрямними лінійками та оправкою.
У процесі елонгування в 3-4 рази зменшується поперечна різностінність профілю, що деформується [6]. При цьому різностінність на кінцях знижується в меншому ступені, ніж на іншій частині гільзи, що пов'язано з особливостями процесу розкатки в несталих режимах.
Як правило, кінці гільзи мають поперечну різностінність на 20-50% більшу, ніж її основна частина. Різностінність у заднього кінця гільзи є більшою, ніж у переднього, що обумовлено більшим значенням вихідної різностінності (у денця стакана).
За даними роботи [6], при прокатці на елонгаторі порожнистих заготівок, що мають на їх основній довжині значну поперечну різностінність (понад 15-20%), відбувається зменшення різностінності в 2-3 рази. При прокатці заготівок із порівняно невеликою різностінністю (8-10%) її величина практично не змінюється.
Встановлено, що при використанні на елонгаторі раціональної калібровки деформуючого інструмента і вихідній різностінності стаканів, яка не перевищує у денця 25-30%, кінцева різностінність в середній частині гільзи знаходиться у межах 5-8%. Зазначене значення різностінності лише ненабагато перевищує мінімально можливу поперечну різностінність гільз (3-5%), отриману на елонгаторі при розкатці порожнистих заготівок з нульовою різностінністю.
Таким чином, як оптимальна величина поперечної різностінності гільзи (у середній її частині) може бути прийнята різностінність, що становить 8-10%. Зазначена різностінність гільз забезпечується застосуванням стаканів з різностінністю, що не перевищує 10 мм у прошитого торця та 15 мм у денця, а також рівномірним підігрівом стаканів і ретельним настроюванням елонгатора.
У випадках, коли різностінність гільз перевищує 8-10%, повинні бути вжиті заходи, спрямовані на її зменшення.
На пілігримовому стані ексцентрична складова обумовлена, як правило, вихідною різностінністю, а «гранчастість» є наслідком нерівномірності деформації. Зі збільшенням сумарних і частних деформацій «гранчастість» зростає.
Однак, навіть при прокатці рівностінних гільз поява ексцентричної різностінності можлива через неточне настроювання стана та особливості гарячої пілігримової прокатки.
Як показано в роботі [5], поперечна різностінність труб, прокатаних на пільгерстані з рівностінних гільз, зростає від початку до кінця труби. У цьому випадку ексцентрична складова, що збільшується до кінця прокатки, обумовлена зсувом осі дорна щодо осі калібру, викликаним твердим защемленням дорна в дорновій голівці.
Як ми вже відзначали, на ТПА з пілігримовим станом стінка труби, в основному, формується безпосередньо в процесі пілігримовї прокатки.
В осередку деформації є дві площини симетрії - по випусках та по вершині калібру. Поперечна різностінність труб утворюється, в основному, за рахунок перекручування зовнішнього контура поперечного перерізу деформуючого профілю і має симетричний характер. У випадку розбіжності осі дорна та осі прокатки можливо також утворення ексцентричної різностінності.
Для розуміння процесу появи різностінності при пілігримовій прокатці розглянемо деформацію металу поліруючої ділянки валка. Переріз металу на вході до поліруючої ділянки валка деформується таким чином, що частина цього об'єму металу зміщується в напрямку подовження труби, а частина - у випуски калібру, утворюючи місцеве стовщення на трубі. Стовщення починається приблизно на межі бойка та поліруючої ділянки і, поступово зменшуючись, поширюється на довжину полірування валком даного (умовно першого) об'єму подачі. Внаслідок того, що поліруюча частина валка має значну довжину, після закінчення полірування даного об'єму подачі здійснюється додаткове полірування ділянок труби, сформованих протягом попередніх подач. Через те, що при кожній подачі відбувається кантування гільзи, при поліруванні попереднього (умовно другого) об'єму подачі з вершиною поліруючої ділянки калібру стикається ділянка труби, яка раніше перебувала у випуску і, отже, має підвищену (проти номінальної) товщину стінки. При поліруванні вона деформується між валком і дорном, зі зсувом частини металу в довжину та частини металу у випуски. Аналогічне явище має місце при поліруванні кожного раніше прокатаного об'єму подачі. Звідси випливає, що в процесі полірування по всій довжині ділянки труби, яка полірується, відбувається поступово загасаючий зсув металу з вершини калібру в напрямку випусків. Це визначає наявність на довжині труби, що відстоїть на певній відстані від початку поліруючої ділянки, місць із підвищеною проти номінальної товщиною стінки.
Величина, що вказує, скільки разів повинна оброблятися поліруючою ділянкою валка кожна ділянка труби, що виходить із стана за один оберт валків, для одержання заданих розмірів і якісної поверхні труб, називається коефіцієнтом полірування [5].
Кількісно, коефіцієнт полірування о являє собою відношення розгортки поліруючої ділянки по катаючому радіусу, Lпол до довжини сформованої частини труби, Lтр, одержуваної за один оберт валків, тобто
о = Lпол / Lтр (1.3)
Дослідження впливу коефіцієнта полірування на величину поперечної різностінності були проведені співробітниками ВНДТІ та ПівТЗ [7]. Було встановлено, що з ростом коефіцієнта полірування (тобто зі зниженням величини подачі металу у валки пілігримового стана) поле розкиду поперечної різностінності звужується і при о = 3,5 не перевищує 25%. Зі зменшенням коефіцієнта полірування до о = 2,5 поле розкиду збільшується приблизно до 30-35%. У цьому випадку, з огляду на допуск по товщині стінки, який дорівнює 12,5%, відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТу 632-80, прокатний номінал по товщині стінки на пілігримовому стані необхідно зсувати у плюсовий бік, що може викликати відхилення від допусків по масі 1 м труб. Ріст подачі металу (зменшення коефіцієнта полірування) приводить до росту товщини стінки труб (у розглянутому випадку на 0,3 мм), незважаючи на більш високу температуру кінця пілігримової прокатки (на 50-70 ?С), що викликано підвищенням тиску металу на валки. У результаті за цикл відбувається неповна розкатка стінки, і поперечна різностінність труб збільшується. Дані щодо впливу коефіцієнта полірування на точність товщини стінки труб показані на рисунку 1.8 у вигляді графіків частотного розподілу мінімальної, середньої та максимальної товщин стінок і відносної поперечної різностінності.
Рисунок 1.8 - Розподіл значень товщини стінки та поперечної різностінності обсадних труб розміром 244,5х8,9 мм на ТПА 140-325 ПівТЗ при зміні коефіцієнта полірування [7].
Ділянки з підвищеною товщиною стінки розташовуються по довжині труби на певній відстані одна від одної, пропорційній відстані подачі і, поступово зменшуючись по висоті, змінюють своє положення в процесі одного оберту валків, переміщуючись з вершини калібру у випуски і після кантування з випусків до вершини. Остаточно з поліруючої ділянки валка повинна вийти ділянка труби, у якій залишкове місцеве перевищення товщини стінки в будь-якому розглянутому перерізі не буде перевищувати максимально припустимої величини по заданих допусках.
Дослідами П.Т. Ємельяненка [5] показано, що при використанні на пілігримовому стані гільз, які мають нульову вихідну різностінність, на трубах з'являється поперечна різностінність близько 10%.
При вихідній різностінності гільз 5-15% у процесі пілігримової прокатки поперечна різностінність збільшується в 1,5-2,0 рази [5].
У загальному випадку поперечна різностінність викликається нерівномірністю нагрівання та деформації.
При жорсткому дотриманні технології прокатки та ретельному настроюванні пілігримового стана середнє значення поперечної різностінності труб після пілігримового стана становить близько 19%.
На величину поперечної різностінності після пілігримового стана впливають наступні фактори:
a) подача металу «m» або подовження за цикл «mм?»;
b) температура гільзи та рівномірність її нагрівання;
c) настроювання стана;
d) кут кантування гільзи;
e) калібрування валків та їх зношування;
f) калібрування дорнів та їх зношування.
На практиці вплив усіх цих факторів, часто взаємозалежний, погано піддається контролю та утруднює аналіз загальної картини формування різностінності на пілігримовому стані.
Найбільший інтерес представляють роботи, у яких розглядається питання щодо впливу величини подачі гільзи на поперечну різностінність труб, оскільки цей технологічний фактор може бути ефективно використаний для управління точністю прокатки труб на пілігримовому стані.
Умови прокатки труб безпосередньо на пілігримовому стані значною мірою визначають точність товщини їх стінки.
При цьому основним фактором, який впливає на точність, за інших рівних умов, є величина подачі металу у валки пілігримового стана за кожний їх оберт та використання дорнів номінальних розмірів (з мінімальним зношуванням). Надійність відповідності фактичної різностінності заданій забезпечується у 90% труб встановленням певних величин подачі у валки. При прокатці з величиною подачі, меншою за встановлену на 10-15%, надійність забезпечення передбаченої стандартами точності товщини стінки труб збільшується до 96%, а коливання поперечної різностінності становить 10,5-18,0%. Повне забезпечення необхідної точності труб по товщині стінки досягається при використанні валків і дорнів необхідних розмірів і дотриманні параметрів.
Так, у роботі [6] установлено, що на ТПА 4-6// ТГМЗ зменшення подачі в середньому на 4% приводить до зниження поперечної різностінності після пілігримового стана на 0,5-1,0%.
На ТПА 5-12// ПівТЗ збільшення подачі гільзи на 40% викликало підвищення поперечної різностінності труб на 3-5%.На ТПА 5-12// «Інтерпайп НТЗ» при прокатці труб розміром 324Ч9,5 мм збільшення подачі на 28,5% привело до зростання поперечної різностінності в середньому на 4%.
З наведених даних випливає, що для зниження поперечної різностінності труб після пілігримового стана на 1% потрібно зменшити величину подачі гільзи на 4-10%. Вплив подачі дуже сильно позначається на появі дефектів на трубах, що приводить до зниження точності на трубах і збільшення витрати металу.
Проведений аналіз наукової інформації показав, що частка поперечної різностінності в сумарному полі розсіювання товщини стінки є досить високою (до 45-50%), залежить від великої кількості технологічних факторів, та її ефективне регулювання в процесі прокатки утруднено. Тому необхідно проведення подальших досліджень, спрямованих на підвищення стабільності процесу прокатки та зниження поперечної різностінності труб.
Аналіз точності труб, прокатаних на ТПА 5-12// «Інтерпайп НТЗ», свідчить про те, що в сумарному полі розсіювання товщини стінки частка кожної складової різностінності (поперечної та поздовжньої) у партії труб є досить істотною.
Аналогічні висновки можна зробити при аналізі результатів досліджень точності труб [6], прокатаних на ТПА 4-6// ТГМЗ.
Таким чином, у процесі прокатки труб на пілігримовому стані може мати місце збільшення всіх складових різностінності. Крім того, на пілігримовому стані остаточно формуються геометричні параметри труби (за винятком зовнішнього діаметра). Тому на пілігримовому стані особливо важливою є реалізація всіх можливих заходів для оперативного контролю та регулювання процесу прокатки.
Як було показано, труби, прокатані на пілігримовому стані, мають значний розкид по товщині стінки, обумовлений незадовільним настроюванням станів, коливанням вихідної температури гільз, зношуванням текстолітових вкладишів підшипників пілігримових валків, конусністю дорнів та іншими факторами.
Проведений у роботі [9] аналіз точності труб, прокатаних на пілігримових агрегатах, показує, поперечної різностінності - 45-50%. Зменшення ції складової істотно підвищує точність пілігримових труб.
Однак відомо, що зменшити поперечну різностінність шляхом регулювання процесу прокатки на пілігримовому стані важко. Єдиним параметром, придатним для керування у цьому сенсі, є подача металу у валки, але збільшення подачі різко погіршує якість труб (поява бугрів на трубах), прокатка на більш низьких подачах приводить до надмірного підстигання заднього кінця гільзи та зниження продуктивності.
Дослідженя Е.Д. Кузнецова, Б.Ю. Никсдорф. Для розв'язку такого завдання проведене дослідження розмірної структури відхилень товщини стінки труб, прокатаних на пілігримових установках Нижньодніпровського трубопрокатного заводу. Суть її полягає в тому, що для вибору оптимального шляху вирішення проблеми підвищення точності спочатку проводиться комплекс досліджень, що передбачають попередній аналіз характеру відхилень розмірів. Потім визначаються основні причини утвору розмірних погрішностей і шляхи їх усунення. Такий підхід успішно використовувався раніше при розробці й освоєнь технологій виготовлення труб відповідального призначення з високолегированних сталей і сплавів.
Дослідження проведене на трубах наступних розмірів: 168x9 мм; 168x10,6 мм; 219x20 мм і 299x9,5 мм, прокачаних на обоїх пілігримових установках заводу. Вимір товщини стінки проводилося за допомогою УЗ товщиноміров по всій поверхні труби по спіралі із кроком 50 мм. Кількість обмірюваних значень товщини стінки для окремих труб перебувало в межах 3000 - 7000.
Отримані результати свідчать про помилковість існуючої думки про причини підвищеного браку й способів видалення їх впливу. Принциповим результатом є дані, що свідчать про те, що низька точність значною мірою пов'язана з недоліками технологічного забезпечення виробництва, прийнятого на заводі.
Зокрема встановлено, що труби різних розмірів, прокатані в різних цехах, мають відносно стабільний, однотипний характер відхилень товщини стінки. Ця закономірність показана на (рисунок 1.9).
Рисунок 1.9 - Відхилення товщини стінки по довжині труби розміром 168x9 мм, прокатаної в ТПЦ-4
На верхньому графіку наведені обмірювані значення товщини стінки й світлою лінією показана розрахункова трендовая складова. Установлено, що її утвір пов'язаний з нерівномірністю діаметра дорна. Аналіз технологічних інструкцій і фактичного стану використовуваних при прокатці труб дорнів свідчать про те, що ці фактори вносять значну частку погрішності. Без підвищення точності дорнів не може бути забезпечене підвищення точності труб, оскільки вони відповідні за утвір зсуву середніх значень товщини стінки щодо номінальних навіть при ідеальній роботі механізму подачі й повороту гільзи. По цій і інших причинах цей вид погрішності найчастіше досягає істотних величин. На нижньому графіку показане положення відхилень товщини щодо середнього значення в межах поля допуску після видалення трендової складової. Зробивши допущення, що в цьому випадку відхилення товщини стінки підкоряється нормальному закону розподілу, виконаний розрахунки ймовірності влучення її значень у різні поля допусків.
На підставі отриманих результатів з достатньою величиною вірогідності можна зробити висновок про можливість виготовлення труб у межах поля допуску ± 6% при відносно малих витратах на зміну технології.
Типова спектральна щільність відхилень товщини стінки показана на рис. 1.10. Тут по осі абсцис відкладені значення наведених частот, що представляють кількість коливань на метр довжини, а по осі ординат амплітуди відхилень, виражені в dВ. На підставі такого аналізу встановлене, що наведена частота найбільших по амплітуді періодичних відхилень перебуває в межах (0,1 - 0,6)/ м.
Рисунок 1.10 - Амплитудно-частотні характеристики відхилень товщини стінки труби розміром 168x7,0 мм.
Спроектовані цифрові фільтри використовували для розделения відхилень товщини стінки на складові, наведені на рис. 1.11. Низькочастотна складова характеризує стабільність вихідного настроювання стану на заданий розмір. Вона відносно мала й свідчить про те, що настроювання стану досить стабільне й прокатка може здійснюватися без втручання оператора. Ця обставина дає підставу затверджувати, що пропозиція про оснащення стану лазерним толщиноміром представляється зайвим.
Найбільшу погрішність вносить «наведений компонент». Її характер свідчить про те, що проблема заміни, що подає механізма гіпербалізірована. Більш значима необхідність стабілізації величини подачі. На пілігримовіх станах Нижньодніпровського трубопрокатного заводу вона задається вальцювальниками довільно в досить широкому інтервалі, що приводить до підвищених відхилень «наведеного компонента». Діючі технологічні інструкції не передбачають чітку фіксацію цього технологічного параметра. На протилежності цьому при виробництві холоднокатаних труб стабільність подачі є загальновідомим правилом, строго регламентованою величиною.
Проведені дослідження показали, що е більші резерви підвищення точності розмірів гарячекатаних труб, прокатаних на станах гарячої пілігримової прокатки, без їхній корінній реконструкції. Для цього потрібне внесення відповідних коректив технологічного й метрологічного характеру.
Найбільший інтерес представляє створення систем керування точністю прокатки на пілігримовому стані, які сприяють зменшенню розсіювання товщини стінки за рахунок регулювання величини середньої товщини стінки труб за математичною моделлю.
2. Основна частина
2.1 Задачі дослідження
У сучасних умовах найбільш гостро стоїть задача всілякого підвищення якості продукції для забезпечення її конкурентоспроможності на зовнішньому та внутрішньому ринках, а також впровадження заходів щодо ощадливої витрати всіх видів ресурсів і, насамперед, металу та енергоносіїв, для зниження собівартості труб і встановлення раціональних цін з метою збільшення збуту.
При виробництві труб на ТПА з пілігримовим станом найважливіше значення для підвищення якості продукції, економії металу та збільшення тим самим виходу придатного, має підвищення точності труб за рахунок зниження різностінності.
Різностінність труб, що прокатуються на ТПА з пілігримовими станами є результатом формозміни металу на всіх переділах, а саме: при прошиванні злитків у стакани з утворенням поздовжньої та поперечної різностінності, при косовалковій розкатці стакана в гільзу на стані - елонгаторі, коли знижуються значення різностінності при розкатці гільзи в трубу на пілігримовому стані, де в основному формується товщина стінки труб. При цьому пілігримова прокатка вносить додаткову різностінність, як поперечну (симетричну), так і поздовжню. На калібрувальному стані, що працює без натягу значення різностіності і абсолютна товщина стінки труб практично не змінюється.
На величину поперечної різностінності після пілігримового стану впливають наступні фактори:
a) подача металу «m» або подовження за цикл «mм?»;
b) температура гільзи та рівномірність її нагрівання;
c) настроювання стана;
d) кут кантування гільзи;
e) калібрування валків та їх зношування;
f) калібрування дорнів та їх зношування;
На практиці вплив усіх цих факторів, часто взаємозалежний, погано піддається контролю та утруднює аналіз загальної картини формування різностінності на пілігримовому стані.
Найбільший інтерес представляють роботи, у яких розглядаються питання щодо впливу величини подачі гільзи на поперечну різностінність труб, оскільки цей технологічний фактор може бути ефективно використаний для управління точністю прокатки труб на пілігримовому стані.
Тому найбільш доцільно здійснювати заходи щодо підвищення точності труб безпосередньо на пілігримовому стані. У той же час пілігримова прокатка характеризується наявністю несталих режимів: затравочного, що характеризує початок процесу прокатки в особливо складних умовах (значна витяжка =9-15%, нестабільність подачі кута кантування, наявність зазору між гільзою та дорном) і пільгерголовки, коли до кінця прокатки збільшується різностінність. Все це приводить до збільшення технологічної обрізі в запал і пільгерголовку, а отже до збільшення витрати металу.
При прокатці на пілігримовому стані основної частини труби, тобто прокатці в сталому режимі, на точність труб по товщині стінки впливають такі основні фактори: величина подачі, калібрування дорнів, твердість кліті, що визначається в основному твердістю вкладишів підшипників валків та ін.
Складність урахування численних факторів, що впливають на точність труб як на пілігримовому стані, так і на попередніх агрегатах (прошивному пресі та елонгаторі), викликає необхідність управління процесом прокатки на пільгерстані з метою зменшення різностінності труб і підвищення їх точності по товщині стінки. Тому, у зв'язку з вищевикладеним, вважаю за доцільне проведення наступних досліджень для аналізу поперечної разностінності.
Необхідно провести дослідження фактичного рівня точності труб по стінці на ТПА 5-12 «Інтерпайп НТЗ» із використанням статистичного аналізу, найбільш достовірного в цих умовах.
Тому підвищення ефективності прокатки труб на ТПА з пілігримовим станом за рахунок зниження різностінності є актуальною задачею теорії та практики трубного виробництва.
2.2 Методика досліджень
Одним з основних напрямків підвищення ефективності виробництва є зниження витрати металу та рівня браку.
Складність урахування численних факторів, що впливають на точність труб як на пілігримовому стані, так і на попередніх агрегатах (прошивному пресі та елонгаторі), викликає необхідність управління процесом прокатки на пілігримовому стані з метою зменшення різностінності труб і підвищення іх точності по товщині стін.
У зв'язку з тим, що похибки виготовлення є численними, і вплив іх на розміри може бути різним, природно розглядати кожний з розмірів як випадкову величину, що може приймати ті або інші значення.
Для розв'язку такого завдання проведенні дослідження розмірноі структури відхилень товщини стінки труб, прокатаних на пілігримових установках Нижньодніпровського трубопрокатного заводу.
Суть іі полягає в тому, що для вибору оптимального шляху вирішення проблеми підвищення точності спочатку проводиться комплекс досліджень, що передбачують попередній аналіз характеру відхилень розмірів.
Приведені результати дослідження відхилень товщини стінки безшовних труб, прокатаних на станах гарячої пілігримової прокатки. За основу узято вимірювання товщини стінки, поперечної разностіності готових труб. Вимір товщини стінки проводився за допомогою товщиноміром індикаторним С-25, (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 - Товщиномір індикаторний С-25.
Дослідження проведене партія труб наступних розмірів 219-8 мм; 178-14 мм; 325-20 мм, прокатаних на обох пілігримових установках заводу. Для дослідження змінення характеру поперечної різностіності труб, вибрано від кожної партії 15 труб, замірена товщина стінки труб в шістнадцяти точках поперечного сеченія (рисунок 2.2).
З огляду на допуск по товщині стінки який дорівнює:
Sн=8 мм (+12.5%, - 15%), S max 9.0 мм, S min6.8 мм;
Sн=14 мм (+12.5%), S max 15.75 мм, S min11.90 мм;
Sн=20 мм (+12.5%), S max 24.75 мм, S min 17.5 мм.
Получені статистичні данні характеру поперечної різностіності готових труб були занесені у (таблицю), визначено (S cp, S max, S min). Розрахована різниця між максимальною і мінімальною товщиною стінки, також визначена абсолютна поперечна різностіності по кожній трубі і визначено (Rcp) середня різностінність. Построєні рисунки поперечної різностіності для кожного розміру і труби.
Получені вперше експериментальні дані і проведені дослідження показали, що е більші резерви підвищення точності розмірів гарячекатаних труб, що вироблені на трубопрокатному агрегаті з пільгерним станом, без їхній корінній реконструкції.
2.3 Дослідження різностінності труб вироблених на ТПА 5 - 12».
Одним з основних напрямків підвищення ефективності виробництва є зниження витрати металу та рівня браку.
Слід підкреслити, що найбільш складним і металомістким з точки зору витрати металу є процес пілігримової прокатки. Точність труб, які прокатуються, впливає на витрату металу, тому що вага відходів металу (вага пільгерголовки та затравочного кінця) залежить від настроювальної величини номіналу товщини стінки, тобто від (Sср).
Через те що постачання труб здійснюється, як правило, за теоретичною вагою, тобто фактично по довжині труби, корисна довжина пліті визначається за формулою:
м, (2.1)
Коливання діаметра (± 1%) невеликі і тому не дуже позначаються на довжині прокатаної труби. Коливання товщини стінки виміряються зазвичай в межах 20-27,5%, тому саме ці коливання значною мірою визначають можливості стана з точки зору економії металу. При цьому корисна довжина труби L практично пропорційна коливанням середньої товщини стінки. Слід підкреслити, що сам сталий процес пілігримової прокатки можна регулювати тільки зміною зазору між валками, що може впливати на коливання середньої товщини стінки. Тому особливу увагу, з точки зору витрати металу, повинно приділяти коливанням середньої товщини стінки [10].
Таким чином, прокатка з мінімально припустимою товщиною стінки забезпечує зниження всіх видів технологічних відходів і витрати металу при прокатці. Це положення стосується й прокатки труб на установці зі станами поздовжньої прокатки, основним резервом якої, з погляду економії металу, є прокатка труб у полі «мінусових» допусків.
Численні дослідження різних процесів виготовлення труб показують, що точність залежить від великої кількості факторів, вплив яких на кінцеву точність коливається як уздовж однієї труби, так і для різних труб. При аналізі партії труб, прокатаних, здавалося б, у незмінних виробничих умовах, можна переконатися, що за розмірами труби відрізняються одна від одної.
Слід підкреслити, що кожна зі складових визначається різними факторами технології. Так, наприклад, при пілігримовій прокатці:
- поперечна різностінність пов'язана з вихідною різностінністю гільзи, несиметричністю установки валків (перекосу валків), нерівномірною температурою гільзи по периметру, переповненням калібру при підвищеній величині подачі і т.н.
У зв'язку з тим, що похибки виготовлення є численними, і вплив їх на розміри може бути різним, природно розглядати кожний з розмірів як випадкову величину, що може приймати ті або інші значення, залежно від різного сполучення похибок.
Для статистичних даних у кожній партії візьмемо вибірку об'ємом (n) штук (і) заміримо в (m) перерізах, у кожному перерізі зробимо виміри товщини стінки по периметру в l точках.
Візьмемо партію труб: Ш219 х 8 мм.
Для більш повного врахування можливостей трубопрокатної установки щодо зниження витрати металу з погляду точності прокату, докладніше розглянемо характеристики різностінності труб [10].
Відомо, що загальний розкид розмірів товщини стінки для партії труб може бути, поперечна різностінність, під якою розуміється відносна різниця в розмірах у кожному поперечному перерізі труби;
Для статистичних даних у кожній партії візьмемо вибірку об'ємом (n) штук (і) заміримо в (m) перерізах, у кожному перерізі зробимо виміри товщини стінки по периметру в l точках.
Получені статистичні данні характеру поперечної різностіності готових труб були занесені у (таблицю).
Таблиця 2.1. Значення товщини стінок і різностінності готових труб розміром 219 х8 мм
|
№ трубы |
Si |
||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||
|
1 |
8.7 |
8.68 |
8.54 |
8.9 |
9.0 |
8.9 |
8.99 |
8.9 |
8.82 |
8.91 |
8.94 |
8.9 |
8.6 |
8.4 |
8.0 |
8.6 |
|
|
2 |
8.6 |
8.7 |
8.9 |
8.85 |
8.9 |
8.9 |
8.9 |
8.55 |
8.2 |
8.5 |
8.9 |
9.0 |
8.6 |
8.4 |
8.5 |
8.55 |
|
|
3 |
8.96 |
8.6 |
8.4 |
8.52 |
8.73 |
8.98 |
8.97 |
8.7 |
8.82 |
8.81 |
8.9 |
9.0 |
9.0 |
8.9 |
8.88 |
8.86 |
|
|
4 |
8.4 |
8.3 |
8.5 |
8.25 |
8.23 |
8.4 |
8.18 |
8.35 |
8.2 |
8.4 |
8.32 |
8.4 |
9.0 |
9.0 |
8.8 |
8.7 |
|
|
5 |
8.7 |
8.72 |
8.6 |
8.7 |
8.3 |
8.18 |
8.3 |
8.19 |
8.5 |
8.41 |
8.54 |
9.0 |
9.0 |
9.0 |
9.0 |
8.9 |
|
|
6 |
8.55 |
8.6 |
8.7 |
8.85 |
8.9 |
8.9 |
8.9 |
8.9 |
8.5 |
8.55 |
8.2 |
8.9 |
9.0 |
8.6 |
8.55 |
8.4 |
|
|
7 |
8.82 |
8.4 |
8.7 |
8.72 |
8.1 |
8.7 |
8.8 |
8.9 |
9.0 |
8.9 |
8.5 |
8.9 |
8.7 |
8.6 |
8.51 |
8.72 |
|
|
8 |
9.0 |
8.9 |
8.8 |
8.5 |
8.54 |
8.4 |
8.35 |
8.4 |
8.72 |
8.92 |
8.9 |
8.9 |
9.0 |
9.0 |
9.0 |
9.0 |
|
|
9 |
8.7 |
8.8 |
8.7 |
8.7 |
8.62 |
8.55 |
8.5 |
8.8 |
8.6 |
8.8 |
8.8 |
8.6 |
8.5 |
8.9 |
8.83 |
8.5 |
|
|
10 |
8.4 |
8.7 |
8.8 |
8.75 |
8.9 |
8.9 |
8.8 |
8.7 |
8.0 |
8.0 |
7.9 |
7.9 |
8.1 |
8.5 |
8.6 |
8.8 |
|
|
11 |
8.7 |
8.4 |
8.3 |
8.5 |
8.7 |
8.5 |
8.8 |
8.78 |
8.7 |
8.9 |
8.9 |
9.0 |
8.7 |
8.73 |
8.6 |
8.65 |
|
|
12 |
8.6 |
8.55 |
8.7 |
8.9 |
8.85 |
8.9 |
8.5 |
8.9 |
8.9 |
8.55 |
8.25 |
8.9 |
9.0 |
8.6 |
8.55 |
8.4 |
|
|
13 |
8.4 |
8.6 |
8.15 |
8.8 |
8.7 |
9.0 |
9.0 |
8.9 |
8.9 |
9.0 |
9.0 |
8.8 |
8.65 |
8.4 |
8.3 |
8.52 |
|
|
14 |
9.0 |
9.0 |
9.0 |
8.75 |
8.9 |
9.0 |
9.0 |
8.7 |
8.65 |
8.7 |
8.8 |
8.8 |
8.5 |
8.8 |
8.9 |
8.9 |
|
|
15 |
8.8 |
8.7 |
8.75 |
8.8 |
9.0 |
9.0 |
9.0 |
8.85 |
8.7 |
9.0 |
8.9 |
8.9 |
8.7 |
8.5 |
8.4 |
8.6 |
|
|
№ трубы |
Scp |
Smax |
Smin |
S=Smax-Smin |
R=S/Scp |
Rcp |
|||||||||||
|
1 |
8.74 |
9.0 |
8.0 |
1.00 |
0.114 |
0.0882 |
|||||||||||
|
2 |
8.68 |
9.0 |
8.25 |
0.80 |
0.092 |
||||||||||||
|
3 |
8.81 |
9.0 |
8.4 |
0.60 |
0.068 |
||||||||||||
|
4 |
8.46 |
9.0 |
8.18 |
0.82 |
0.097 |
||||||||||||
|
5 |
8.63 |
9.0 |
8.18 |
0.82 |
0.095 |
||||||||||||
|
6 |
8,69 |
9,0 |
8.2 |
0.80 |
0.092 |
||||||||||||
|
7 |
8.69 |
9.0 |
8.1 |
0.90 |
0.104 |
||||||||||||
|
8 |
8.77 |
9.0 |
8.35 |
0.65 |
0.074 |
||||||||||||
|
9 |
8.68 |
8.9 |
8.5 |
0.40 |
0.046 |
||||||||||||
|
10 |
8.50 |
8.9 |
8.0 |
0.90 |
0.105 |
||||||||||||
|
11 |
8.68 |
9.0 |
8.3 |
0.70 |
0.081 |
||||||||||||
|
12 |
8.69 |
9.0 |
8.25 |
0.75 |
0.086 |
||||||||||||
|
13 |
8.70 |
9.0 |
8.15 |
0.85 |
0.098 |
||||||||||||
|
14 |
8.84 |
9.0 |
8.5 |
0.50 |
0.057 |
||||||||||||
|
15 |
8.79 |
9.0 |
8.4 |
0.60 |
0.068 |
Візьмемо партію труб: Ш178 х 14 мм.
Таким чином, аналіз різних видів різностінності, їх внеску у загальну різностінність, дозволяє визначити також ті параметри технології, які вимагають коригування. З цього погляду важливим є і додатковий аналіз поперечної різностінності з виділенням частки ексцентричності різностінності як фактора, що у значній мірі привноситься вихідною різностінністю гільзи.
Получені статистичні данні характеру поперечної різностіності готових труб були занесені у (таблицю).
Таблиця 2.2. Значення товщини стінки і різностінності готових труб розміром 178 х 14 мм
|
№ труби |
Si |
||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||
|
1 |
15.5 |
15.6 |
15.4 |
14.6 |
14.2 |
15.1 |
13.8 |
13.8 |
14.4 |
14.5 |
14.6 |
15.5 |
14.7 |
15.1 |
15.0 |
15.5 |
|
|
2 |
15.5 |
15.1 |
14.8 |
14.7 |
14.8 |
15.6 |
15.1 |
14.7 |
14.6 |
14.4 |
14.5 |
14.4 |
14.2 |
14.9 |
14.6 |
15.4 |
|
|
3 |
15.4 |
15.3 |
15.6 |
15.0 |
14.5 |
14.4 |
14.8 |
14.5 |
14.5 |
14.8 |
15.2 |
14.8 |
15.0 |
15.2 |
15.3 |
15.4 |
|
|
4 |
14.8 |
14.7 |
14.2 |
14.7 |
14.8 |
15.1 |
14.6 |
14.5 |
15.1 |
14.8 |
14.7 |
14.4 |
15.3 |
15.0 |
14.7 |
14.8 |
|
|
5 |
14.8 |
15.2 |
15.3 |
15.0 |
15.0 |
15.3 |
15.0 |
14.8 |
14.7 |
14.4 |
14.3 |
14.7 |
15.0 |
14.6 |
14.5 |
14.6 |
|
|
6 |
15.2 |
14.8 |
14.6 |
14.6 |
14.8 |
14.5 |
14.7 |
15.2 |
14.8 |
15.0 |
15.2 |
15.1 |
14.4 |
14.6 |
15.4 |
15.3 |
|
|
7 |
14.7 |
14.8 |
14.3 |
14.6 |
15.1 |
14.8 |
14.7 |
14.9 |
14.8 |
14.9 |
14.9 |
14.7 |
14.6 |
13.5 |
14.1 |
14.5 |
|
|
8 |
14.5 |
14.7 |
14.8 |
15.1 |
15.0 |
14.8 |
14.7 |
14.9 |
15.0 |
14.5 |
14.2 |
14.0 |
14.4 |
14.6 |
14.7 |
14.8 |
|
|
9 |
14.7 |
14.6 |
14.8 |
14.7 |
14.9 |
15.0 |
14.9 |
14.7 |
14.8 |
14.9 |
15.0 |
15.2 |
15.3 |
15.4 |
15.2 |
14.9 |
|
|
10 |
14.9 |
15.1 |
15.0 |
14.7 |
14.8 |
15.0 |
15.2 |
15.0 |
15.1 |
14.6 |
14.2 |
13.9 |
13.7 |
14.2 |
14.6 |
15.0 |
|
|
11 |
15.0 |
14.4 |
14.5 |
14.0 |
14.6 |
14.8 |
14.7 |
14.6 |
14.7 |
14.2 |
14.1 |
14.5 |
14.6 |
14.5 |
14.6 |
14.8 |
|
|
12 |
14.4 |
14.8 |
14.7 |
14.8 |
14.5 |
14.6 |
14.8 |
14.7 |
14.6 |
14.8 |
14.9 |
15.0 |
15.2 |
15.0 |
14.8 |
14.6 |
|
|
13 |
15.1 |
15.4 |
15.5 |
15.3 |
15.0 |
14.9 |
15.0 |
14.8 |
14.6 |
14.4 |
14.0 |
14.2 |
14.1 |
14.4 |
14.8 |
15.0 |
|
|
14 |
13.6 |
13.9 |
14.0 |
14.2 |
14.5 |
14.6 |
14.8 |
14.7 |
14.8 |
14.9 |
14.7 |
14.9 |
15.0 |
14.6 |
14.2 |
13.8 |
|
|
15 |
14.9 |
14.7 |
14.6 |
14.5 |
14.4 |
14.6 |
14.8 |
14.5 |
14.4 |
14.3 |
14.2 |
14.1 |
13.8 |
14.1 |
14.4 |
14.6 |
|
|
№ труби |
Scp |
Smax |
Smin |
S=Smax-Smin |
R=S/Scp |
Rcp |
|||||||||||
|
1 |
14.84 |
15.5 |
13.8 |
1.7 |
0.114 |
0.0623 |
|||||||||||
|
2 |
14.84 |
15.6 |
14.2 |
1.4 |
0.094 |
||||||||||||
|
3 |
14.98 |
15.4 |
14.4 |
1.0 |
0.067 |
||||||||||||
|
4 |
14.76 |
15.3 |
14.2 |
1.1 |
0.075 |
||||||||||||
|
5 |
14.83 |
15.3 |
14.3 |
1.0 |
0.067 |
||||||||||||
|
6 |
14.89 |
15.4 |
14.4 |
1.0 |
0.067 |
||||||||||||
|
7 |
14.62 |
15.1 |
13.5 |
1.6 |
0.109 |
||||||||||||
|
8 |
14.67 |
15.1 |
14.0 |
1.1 |
0.075 |
||||||||||||
|
9 |
14.94 |
15.4 |
14.6 |
0.8 |
0.054 |
||||||||||||
|
10 |
14.69 |
15.1 |
13.75 |
1.35 |
0.092 |
||||||||||||
|
11 |
14.54 |
15.0 |
14.0 |
1.0 |
0.067 |
||||||||||||
|
12 |
14.76 |
15.2 |
14.4 |
0.8 |
0.054 |
||||||||||||
|
13 |
14.78 |
15.5 |
14.0 |
1.5 |
0.101 |
||||||||||||
|
14 |
14.45 |
15.0 |
13.6 |
1.4 |
0.097 |
||||||||||||
|
15 |
14.43 |
14.9 |
13.8 |
1.1 |
0.076 |
Загалом, поперечну різностінність можна представити у вигляді двох складових: різностінності, яка є наслідком ексцентричності ліній, що обмежують внутрішню та зовнішню поверхні труб, та різностінності, спричиненої «гранчастистю» внутрішньої або зовнішньої поверхонь.
Візьмемо партію труб: Ш325 х 20 мм.
Получені статистичні данні характеру поперечної різностіності готових труб були занесені у (таблицю)
Таблиця 2.3. Значення товщини стінки і різностінності готових труб розміром 325 х20 мм
|
№ трубы |
Si |
||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||
|
1 |
20.7 |
20.9 |
21.5 |
21.4 |
21.3 |
21.5 |
21.4 |
21.4 |
21.4 |
21.0 |
20.9 |
20.5 |
20.0 |
20.3 |
21.0 |
20.8 |
|
|
2 |
19.5 |
19.8 |
20.0 |
20.3 |
19.8 |
19.5 |
19.0 |
20.0 |
20.2 |
20.3 |
20.0 |
20.3 |
20.0 |
19.5 |
19.6 |
19.5 |
|
|
3 |
20.0 |
20.5 |
20.6 |
20.8 |
21.0 |
20.7 |
20.3 |
20.5 |
20.7 |
21.0 |
21.2 |
20.8 |
20.5 |
20.3 |
20.0 |
20.3 |
|
|
4 |
21.3 |
21.0 |
20.7 |
20.5 |
20.8 |
21.0 |
21.2 |
21.3 |
21.0 |
20.8 |
20.7 |
20.6 |
20.5 |
20.6 |
21.0 |
21.2 |
|
|
5 |
19.8 |
20.0 |
20.5 |
20.8 |
21.0 |
21.2 |
21.3 |
21.0 |
21.8 |
20.5 |
20.0 |
20.3 |
20.5 |
20.1 |
20.0 |
19.9 |
|
|
6 |
21.0 |
21.2 |
21.0 |
20.7 |
20.5 |
20.8 |
21.0 |
21.3 |
21.5 |
21.0 |
20.7 |
20.5 |
20.9 |
20.5 |
21.0 |
21.2 |
|
|
7 |
20.0 |
20.5 |
20.7 |
21.0 |
20.5 |
20.3 |
20.0 |
20.5 |
20.8 |
21.1 |
21.3 |
20.8 |
20.5 |
20.3 |
20.0 |
20.1 |
|
|
8 |
19.8 |
19.9 |
20.1 |
20.6 |
20.8 |
20.7 |
20.5 |
20.8 |
21.0 |
21.3 |
21.0 |
20.8 |
20.5 |
20.2 |
20.0 |
19.7 |
|
|
9 |
20.5 |
20.6 |
20.8 |
21.0 |
21.1 |
20.7 |
20.5 |
20.3 |
19.8 |
19.7 |
20.0 |
21.3 |
20.8 |
20.3 |
20.4 |
20.4 |
|
|
10 |
20.3 |
20.5 |
20.8 |
21.0 |
20.7 |
20.5 |
20.2 |
20.0 |
20.3 |
20.5 |
20.3 |
20.0 |
19.8 |
20.0 |
20.2 |
20.2 |
|
|
11 |
20.1 |
20.4 |
20.8 |
21.0 |
20.6 |
20.3 |
20.1 |
20.3 |
20.0 |
19.8 |
20.0 |
20.5 |
20.8 |
21.0 |
20.6 |
20.3 |
|
|
12 |
20.8 |
21.0 |
20.6 |
20.3 |
20.0 |
20.5 |
20.4 |
20.3 |
19.8 |
19.5 |
20.0 |
19.6 |
20.0 |
20.4 |
20.8 |
21.0 |
|
|
13 |
19.9 |
19.5 |
19.4 |
19.7 |
20.0 |
20.3 |
20.0 |
19.6 |
19.5 |
19.4 |
19.8 |
20.0 |
20.2 |
20.5 |
20.2 |
20.0 |
|
|
14 |
19.8 |
19.4 |
19.0 |
19.4 |
19.8 |
20.0 |
20.5 |
20.8 |
21.0 |
20.6 |
20.3 |
20.8 |
21.2 |
21.0 |
20.6 |
20.1 |
|
|
15 |
20.1 |
20.4 |
20.7 |
20.8 |
21.0 |
20.7 |
20.3 |
20.5 |
20.8 |
21.1 |
21.3 |
20.8 |
20.5 |
20.4 |
20.1 |
20.4 |
|
|
№ трубы |
Scp |
Smax |
Smin |
S=Smax-Smin |
R=S/Scp |
Rcp |
|||||||||||
|
1 |
20.94 |
21.5 |
Подобные документы
Вивчення асортименту вуглецевих труб ХПТ-55 і розробка технології холодного плющення. Деформація металу і розрахунок маршруту плющення при виробництві труб. Розрахунок калібрування робочого інструменту і продуктивності устаткування при виробництві труб.
курсовая работа [926,5 K], добавлен 26.03.2014Схема деформации металла на роликовых станах холодной прокатки труб, ее аналогичность холодной прокатке труб на валковых станах. Конструкция роликовых станов. Технологический процесс производства труб на станах холодной прокатки. Типы и размеры роликов.
реферат [2,8 M], добавлен 14.04.2015Характеристика технології виробництва труб на стані ХПТ-55. Розрахунок маршруту прокатки труб 38х4 мм. Визначення калібровки робочого інструменту та енергосилових параметрів. Використання криволінійної оправки при прокатці труб 38х4 мм із сталі 08Х18Н10Т.
курсовая работа [473,3 K], добавлен 06.06.2014Аналіз сортаменту трубоволочильного цеху. Технологічний процес виробництва холоднодеформованих труб. Аналіз устаткування, технології і якості продукції. Розрахунок калібровки робочого інструменту. Порівняльний аналіз силових та енергетичних параметрів.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 02.06.2015Характеристика об'єкта реконструкції. Побудова температурної діаграми процесу. Техніко-економічні показники роботи рекуперативного нагрівального колодязя з опаленням із центру поду. Розрахунок собівартості нагріву металу в термічній камерній печі.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 08.06.2014Сортамент и требования нормативной документации к трубам. Технология и оборудование для производства труб. Разработка алгоритмов управленияы редукционным станом ТПА-80. Расчет прокатки и калибровки валков редукционного стана. Силовые параметры прокатки.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 24.07.2010Виды и характеристики пластмассовых труб, обоснование выбора способа их соединения, принципы стыковки. Общие правила стыковой сварки пластиковых и полипропиленовых труб. Технология сварки враструб. Принципы и этапы монтажа полипропиленовых труб.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 09.01.2018Сравнительный анализ способов производства бесшовных труб. Характеристика оборудования и конструкция раскатных станов винтовой прокатки. Математическая постановка задачи расчета температурного поля оправки, программное решение. Расчет прокатки для труб.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 08.07.2014Технологические операции, используемые в процессе производства полимерных труб. Базовые марки полиэтилена и полипропилена, рецептуры добавок, печатных красок, лаков для производства полимерных труб. Типы труб и их размеры. Основные формы горлышка трубы.
контрольная работа [71,3 K], добавлен 09.10.2010Общие сведения о трубах, их виды, размеры и особенности установки. Оборудование для производства современных труб водоснабжения и газоснабжения, основные материалы для их изготовления. Технология и установки для производства полиэтиленовых труб.
реферат [27,2 K], добавлен 08.04.2012
