Основи технології холодної безоправочної гвинтової прокатки підшипникових труб малих діаметрів. Визначення шляхів оптимізації процесу прокатки у напрямку зниження енергоспоживання та оптимізації роботи диференціального приводу планетарного стана.
Аннотация к работе
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Розробка елементів теорії та основ технології холодної безоправочної гвинтової прокатки підшипникових труб малих діаметрів спеціальність 05.03.05Робота виконана в Національній металургійній академії України Міністерства освіти і науки України Науковий керівник: доктор технічних наук, професор ХАНІН Марко Ісаакович, Національна металургійна академія України, м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор СОКУРЕНКО Віктор Павлович, Державний науково-дослідний і конструкторсько-технологічний інститут трубної промисловості ім. Захист відбудеться "19 "лютого 2002 р. о 1230 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.02 Національної металургійної академії України за адресою: 49600, м. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національної металургійної академії України за адресою: 49600, м.Існуючі технологічні схеми одержання підшипникових труб малих діаметрів (менш за 50 мм) характеризуються високим рівнем металомісткості та енергомісткості та мають низку недоліків, які не дозволяють істотно збільшувати дробність сортаменту та продуктивність, підвищувати точність геометрії труб та якість поверхні, регулювати рівень механічних властивостей та залишкових напруг у матеріалі готових труб. Використання гнучкого процесу холодного редукування труб у тривалковому стані гвинтової прокатки в новій технології виробництва товстостінних труб малих діаметрів дозволяє уникнути недоліків існуючих технологій та здійснювати виробництво підшипникових труб високої якості з високою дробністю геометричних розмірів. Тому у новій технології при виробництві труб з відношенням довжини до діаметра понад 100 запропоновано вести процес холодного редукування у планетарному стані гвинтової прокатки з кліттю, що обертається. Дослідження виконано у рамках теми “Розробка та дослідження процесу холодної безоправочної гвинтової прокатки труб зі сталі ШХ-15” № ГР 0101U004157, відповідальним виконавцем якої був автор. Результати теоретичних та експериментальних досліджень вільного процесу холодної безоправочної гвинтової прокатки труб дозволяють визначати: відношення частот обертання двигунів планетарних станів за умови відсутності обертання труби, тобто при наявності тільки поступової швидкості; силу, потужність та продуктивність процесу в залежності від вихідних факторів деформації; геометричні розміри труб-заготовок по заданим параметрам готових труб.Як основні труднощі цього процесу слід відзначити: значний розігрів та знос оправок малого діаметру, що погіршує якість внутрішньої поверхні труб; остигання нагрітої труби малого діаметру (менш за 30 мм) у процесі деформації негативно відбивається на точності геометричних розмірів і може викликати градієнт механічних властивостей по довжині готових труб; збільшення кількості проміжних підігрівів між основними технологічними операціями погіршує якість поверхні труб. Основним недоліком процесу є наявність скручуючого моменту на трубі, яка деформується, що обмежує довжину труб і може приводити до зниження якості поверхні. Основним недоліком одержання товстостінних труб у безперервних станах гарячої та холодної поздовжньої прокатки є поява гранчастості на внутрішній поверхні труб, тому на них звичайно не прокатують труби з кінцевим відношенням діаметра до стінки dk/sk <8 - 9. Розвязуючи рівняння балансу, одержимо коефіцієнт напруженого стану: , де v0 - швидкість труби на вході до осередку деформації, = d0 - s - середній діаметр труби на вході до осередку деформації, - середній діаметр труби на виході з осередку деформації, s - товщина стінки труби, j" - умовний кут конусності осередку деформації, l - довжина контактної поверхні у ділянці пластичної деформації, wr - кутова швидкість обертання труби, r та r - радіуси труби на вході та виході з осередку деформації у напрямку обертання, u - колова швидкість валка, f - коефіцієнт тертя, w - швидкість відносного ковзання. r = x (r ), , , am = arctg (tg a ), , w = , x - коефіцієнт овалізції поперечного перерізу труби в осередку деформації, m - коефіцієнт витяжки, nв - частота обертання валків, a - кут подачі, R - радіус валка, v - швидкість гвинтового переміщення металу, hx та hy - коефіцієнти осьової та тангенціальної швидкості, ам - кут гвинтового переміщення металу. У випадку прокатки труби без її обертання (wt = 0 ): , , де Мпр - момент прокатки, Uред - внутрішнє передаточне відношення редуктора, wкл - кутова швидкість обертання кліті, і - відношення радіусів труби та валка у нейтральному тангенціальному перерізі осередку деформації (прийнято cos a = 1).У дисертації наведене нове вирішення наукової задачі, що виявляється в розробці елементів теорії та основ технології холодної безоправочної гвинтової прокатки підшипникових труб малих діаметрів. Задача вирішується шляхом теоретичного та комплексного напівпромислового експериментального дослідження процесу холодного редукування труб зі сталі ШХ-15 у тривалковому планетарному стані гвинтово