Способ определения коэффициента внешнего трения при продольной безоправочной прокатке труб
Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: исходную трубчатую заготовку покрывают слоем смазки и задают ее в калибр, образуемый ручьевыми валками. После прокатки некоторой части заготовки привод валков отключают . Заторможенную заготовку (недокат) извлекают из калибра, разведя валки и измеряют геометрические размеры. Их значенйя подставляют в математическое выражение и определяют величину коэффициента внешнего трения. 4 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) s В 21 B 17/14
ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4709950/27 (22) 26.06.89 (46) 07.05.92. Бйл. М 17 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) Ю.Г.Гуляев, Г,И.Гуляев, В.М,Друян, О.И.Лев, А.И.Головенчиц, В.Ф.Рычко, С,А.Чукмасов, М.З.Володарский, О.Ю.Миронова, Г.П.Кострижев, С.А Михеев и И.М.Цегер (53) 621.774,3.001,4 (088.8) (56) Гуляев Г.И., Данченко В.Н., Ерохин
И.Н., Григоренко В,У. Коэффициент трения при холодном редуцировании труб. Металлургия и коксохимия. Республиканский межведомственный научно-технический сборник.—
Киев: Техника, 1976, % 50,с.80-82.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а более конкретно к способам изучения параметров деформации при продольной безоправочной прокатке труб, Известен способ определения коэффициента внешнего трения при безоправочном редуцировании труб, включающий обжатие заготовки ручьевыми валками, ее принудительное торможение направленным вдоль оси прокатки внешним усилием без отключения привода вращения валков и замер параметров для подстановки ь математическое выражение.
Известный способ позволяет определить коэффициент внешнего трения в момент пробуксовки валков по металлу.
Недостаток известного способа состоит в АХ 1731309 А1
2 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНЙЯ КОЭФФИЦИЕНТА ВНЕШНЕГО ТPЕНИЯ ПPИ ПPОДОЛЬНОЙ БЕЗОПРАВОЧНОЙ ПРОКАТКЕ
ТРУБ (57) Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения; исходную трубчатую заготовку покрывают слоем смазки и задают ее в калибр, образуемый ручьевыми валками, После прокатки некоторой части заготовки привод валков отключают. Заторможенную заготовку (недокат) извлекают из калибра, разведя валки и измеряют геометрические размеры. Их значения подставляют в математическое выражение и определяют величину коэффициента внешнего трения. 4 ил., 1 табл. том, что с его помощью невозможно определить значение коэффициента внешнего трения в установившейся стадии прокатки, когда на заготовку не действуют внешние усилия, направленные вдоль оси прокатки, и отсутствует пробуксовка валков по поверхности деформируемого металла. Рассчитанные с использованием определенного известным способом коэффициента трения режимы деформации в редукционных станах не позволяют изготавливать трубы высокого качества.
Целью изобретения является повышение качества прокатываемых труб путем получения данных о величине коэффициента внешнего трения в установившейся стадии процесса прокатки.
1731309
Согласно способу определения коэффициента внешнего трения при продольной безоправочной прокатке труб, включающему обжатие заготовки ручьевыми валками, ее торможение и замер параметров для подстановки в математическое выражение, торможение заготовки осуществляют отключением привода валков и замеряют параметры, необходимые для подстановки в математическое выражение где f — искомый коэффициент внешнего трения в установившейся стадии процесса редуцирования;
r, rH — соответственно средние внутренний и наружный радиусы исходной заготовки, мм;
S<, So — средние толщины стенки соответственно на участке трубы, продеформированном в установившейся стадии прокатки, и исходной заготовке, мм; ! — средняя длина вдоль оси прокатки поверхности контакта заготовки с валками в очаге деформации, мм;
rH! — средний наружный радиус трубы на участке, продеформированном в установившейся стадии прокатки.
На фиг.1 приведена схема характера формоизмерения заготовки в очаге деформации редукционного стана; на фиг.2 — заторможенный образец после его извлечения из калибра, общий вид; на фиг.3 — сечение А — А на фиг.2; на фиг.4 — сечение
Б — Б на фиг.2.
На фиг.1 показана заготовка 1 до деформации (So — средняя толщина стенки; г — радиус образующей наружной поверхности; r — радиус образующей внутренней поверхности; I — длина участка обжатия исходной заготовки по радиусу; L = 0 5 !— линейный размер, характеризующий положение центра О цилиндрической системы координат rOz относительно участка обжатия заготовки по радиусу), заготовка 2 после деформации (S< — средняя толщина стенки).
На фиг.2 показана непродеформированная часть 3 образца, поверхность 4 контакта заготовки с валками в очаге деформации (li — длина вдоль оси прокатки г — z поверхности контакта заготовки с валками в i-м произвольном меридиональном сечении образца), участок 5 образца, продеформированный в установившейся стадии процесса прокатки.
На фиг.3 $оь r„i, гв! — соответственно толщина стенки, наружный и внутренний радиусы в I-x произвольных меридиональных сечениях исходной заготовки), на фиг.4
S Способ осуществляется следующим образом, Исходную трубчатую заготовку покрывают слоем исследуемой смазки. В том случае, когда целью исследования является определение величины f в условиях сухого трения, смазку на исходную заготовку не наносят. Если целью исследования является определение величины f при температурах горячей деформации, исходную заготовку предварительно нагревают. Далее заготовку задают в калибр, образованный ручьевыми валками, число которых зависит от типа редукционного стана. После прокатки некоторой части заготовки привод валков отключают, чем обеспечивается торможение заготовки в очаге деформации. Заторможенную заготовку-недокат извлекают из калибра, для чего предварительно разводят валки. На заготовке-недокате замеряют геометрические размеры Ii, Soi, $1i гн!, гv1i (! обозначает, что значение конкретного геометрического параметра определено в !-м меридиональном сечении заготовки-недоката) и определяют их средние значения I, So, S1, rH, r>, гн1, которые подставляют в указанное математическое выражение, и рассчитывают искомую величину коэффициента внешнего трения f. Пример. Результаты апробации способа в условиях редукционного стана уста-. новки "5-16". Редуцированию в холодном состоянии подвергают исходную сварную заготовку с номинальным размером бзх$з=12 х 0,6 мм из стали 08Ю. Рудуцирование осуществляют в овальном калибре, образованном двумя приводными валками диаметром (по вершине калибра) DK =104,06 -оо ог мм. Радиус калибра RK = =5,74-o мм, чистота обработки поверхности калибра !4=0,32 мм, Длина исходных заготовок составляет э=2000 — 50 мм, торможение заготовок осуществляют отключением привода валков после прокатки 40 — 60О общей длины заготовки. Значения Ii, $оь $ определяют в п=12 равномерно распределенных по периметру заготовки меридиональных сечениях, значения г ь гав г — в п=6 равномерно распределенных по периметру заготовки меридиональных сечениях. Замеры $О!, гы, гм осуществляют на кольцевых темплетах (фиг.3), вырезанных у недоката (фиг.2, се1731309 35 чение А — A). Замеры S<, rH
Результаты исследования приведены в таблице, где f коэффициент внешнего трения, определенный предлагаемым способом; fn — коэффициент внешнего трения, определенный по известному способу. Как следует из приведенных в таблице данных, использование предлагаемого способа позволяет определить значение коэффициента внешнего трения в установившейся стадии процесса при продольной безоправочной прокатке труб. Полученные данные о величине коэффициента внешнего трения в установившейся стадии процесса прокатки использованы при расчете скоростного режима редукционного стана установки "516". При прокатке с использованием этого режима относительная поперечная разностенность готовых труб снизилась на 6-8ф . Формула изобретения Способ определения коэффициента внешнего трения при продольной безоправочной прокатке труб, включающий обжатие заготовки ручьевыми валками, ее торможение и замер параметров для подстановки в математическое выражение, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества прокатываемых труб путем получения данных о величине коэффициента внешнего трения в установившейся стао дии процесса прокатки, торможение заготовки осуществляют отключением привода валков и замеряют параметры, необходимые для подстановки в математическое выражение 15 где f — искомый коэффициент. внешнего трения в установившейся стадии процесса редуцирования; г, гн — соответственно средние внутрен20 ний и наружный радиусы исходной заготовки, мм; S>, So — средние толщины стенки соответственно на участке трубы, продеформированном в установившейся стадии 25 прокатки, и исходной заготовке, мм; 1 — средняя длина вдоль оси прокатки поверхности контакта заготовки с валками в очаге деформации, мм; гм — средний наружный радиус трубы 30 на участке, продеформированном в установившейся стадии прокатки, мм. 1731309 Фиг.2 A-А Фиг.3 1731309 Фи г.4 30 40 50 Составитель Ю. Гуляев Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова Редактор И. Шулла Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1532 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям,и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
