Σταθερότητα του προφίλ διατομής κατά τη μείωση του σωλήνα. Προετοιμασία για μείωση σωλήνων με τάση. Αιτιολόγηση των αποφάσεων σχεδιασμού
Η μείωση πραγματοποιείται μετά από πρόσθετη θέρμανση (ή θέρμανση) των σωλήνων στους 850-1100 ° C με κύλισή τους σε συνεχείς μύλους πολλαπλών στηριγμάτων (με έως και 24 βάσεις) χωρίς τη χρήση εσωτερικού εργαλείου (μαντρέλι). Ανάλογα με το υιοθετημένο σύστημα εργασίας, αυτή η διαδικασία μπορεί να προχωρήσει με αύξηση του πάχους τοιχώματος ή με μείωση του. Στην πρώτη περίπτωση, η κύλιση πραγματοποιείται χωρίς τάση (ή με πολύ μικρή τάση). και στο δεύτερο - με μεγάλη ένταση. Η δεύτερη περίπτωση, ως πιο προοδευτική, έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη την τελευταία δεκαετία, καθώς επιτρέπει σημαντικά μεγαλύτερη μείωση και μείωση του πάχους τοιχώματος ταυτόχρονα διευρύνει τη γκάμα των σωλήνων έλασης με πιο οικονομικούς - λεπτότοιχους σωλήνες.
Η δυνατότητα λέπτυνσης του τοίχου κατά τη διάρκεια της μείωσης καθιστά δυνατή τη λήψη σωλήνων με ελαφρώς μεγαλύτερο πάχος τοιχώματος (μερικές φορές κατά 20-30%) στην κύρια μονάδα έλασης σωλήνων. Αυτό βελτιώνει σημαντικά την απόδοση της μονάδας.
Ταυτόχρονα, σε πολλές περιπτώσεις, η παλαιότερη αρχή λειτουργίας, η ελεύθερη μείωση χωρίς τάση, έχει διατηρήσει τη σημασία της. Αυτό ισχύει κυρίως για περιπτώσεις μείωσης σωλήνων με σχετικά παχύ τοίχωμα, όταν γίνεται δύσκολο να μειωθεί αισθητά το πάχος του τοιχώματος ακόμη και σε υψηλές τάσεις. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σε πολλά εργοστάσια έλασης σωλήνων εγκαθίστανται μύλοι μείωσης, τα οποία είναι σχεδιασμένα για ελεύθερη έλαση. Αυτοί οι μύλοι θα λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα και, κατά συνέπεια, θα χρησιμοποιείται ευρέως η μείωση χωρίς τάση.
Ας εξετάσουμε πώς αλλάζει το πάχος του τοιχώματος του σωλήνα κατά τη διάρκεια της ελεύθερης μείωσης, όταν δεν υπάρχουν αξονικές δυνάμεις τάσης ή τέλμα, και το σχήμα καταστάσεων τάσης χαρακτηρίζεται από θλιπτικές τάσεις. B. JI. Οι Kolmogorov και A. Z. Gleiberg, με βάση το γεγονός ότι η πραγματική αλλαγή στον τοίχο αντιστοιχεί στο ελάχιστο έργο παραμόρφωσης και χρησιμοποιώντας την αρχή των πιθανών μετατοπίσεων, έδωσαν έναν θεωρητικό ορισμό της αλλαγής στο πάχος του τοιχώματος κατά τη μείωση. Σε αυτήν την περίπτωση, έγινε η υπόθεση ότι η ανομοιομορφία * της παραμόρφωσης δεν επηρεάζει σημαντικά την αλλαγή στο πάχος του τοιχώματος και οι δυνάμεις της εξωτερικής τριβής δεν ελήφθησαν υπόψη, καθώς είναι πολύ λιγότερες εσωτερική αντίσταση. Το σχήμα 89 δείχνει καμπύλες αλλαγής πάχους τοιχώματος από αρχικό SQ σε καθορισμένο S για χάλυβες χαμηλής αντοχής ανάλογα με το βαθμό μείωσης από την αρχική διάμετρο DT0 σε τελικό DT (αναλογία DT/DTO) και τον γεωμετρικό παράγοντα - λεπτότητα σωλήνων (S0/ αναλογία DT0).
Σε μικρούς βαθμούς μείωσης, η αντίσταση στη διαμήκη εκροή είναι μεγαλύτερη από την αντίσταση στην εκροή προς τα μέσα, η οποία προκαλεί πάχυνση του τοιχώματος. Καθώς αυξάνεται η τάση, αυξάνεται η ένταση της πάχυνσης του τοιχώματος. Ωστόσο, ταυτόχρονα, αυξάνεται και η αντίσταση στη ροή μέσα στον σωλήνα. Σε ένα ορισμένο βαθμό μείωσης, η πάχυνση του τοιχώματος φτάνει στο μέγιστο και μια επακόλουθη αύξηση του βαθμού μείωσης οδηγεί σε πιο εντατική αύξηση της αντίστασης στην εκροή προς τα μέσα και ως αποτέλεσμα, η πάχυνση αρχίζει να μειώνεται.
Εν τω μεταξύ, μόνο το πάχος του τοιχώματος του τελειωμένου μειωμένου σωλήνα είναι συνήθως γνωστό και όταν χρησιμοποιούνται αυτές οι καμπύλες, πρέπει να ορίσετε την απαιτούμενη τιμή, δηλαδή να χρησιμοποιήσετε τη μέθοδο της διαδοχικής προσέγγισης.
Η φύση της αλλαγής στο πάχος του τοιχώματος αλλάζει δραματικά εάν η διαδικασία εκτελείται με τάση. Όπως ήδη αναφέρθηκε, η παρουσία και το μέγεθος των αξονικών τάσεων χαρακτηρίζονται από τις συνθήκες ταχύτητας της παραμόρφωσης σε έναν συνεχή μύλο, δείκτης των οποίων είναι ο συντελεστής κινηματικής τάσης.
Κατά τη μείωση με τάση, οι συνθήκες παραμόρφωσης των άκρων των σωλήνων διαφέρουν από τις συνθήκες παραμόρφωσης του μέσου του σωλήνα, όταν η διαδικασία κύλισης έχει ήδη σταθεροποιηθεί. Κατά τη διαδικασία πλήρωσης του μύλου ή όταν ο σωλήνας εξέρχεται από το μύλο, τα άκρα του σωλήνα αντιλαμβάνονται μόνο μέρος της τάσης και η κύλιση, για παράδειγμα, στην πρώτη βάση μέχρι να εισέλθει ο σωλήνας στη δεύτερη βάση, γενικά πραγματοποιείται χωρίς τάση . Ως αποτέλεσμα, τα άκρα του σωλήνα παχαίνουν πάντα, γεγονός που αποτελεί μειονέκτημα της διαδικασίας μείωσης της τάσης.
Η ποσότητα της επένδυσης μπορεί να είναι ελαφρώς μικρότερη από το μήκος του παχύρρευστου άκρου λόγω της χρήσης μιας συν ανοχής για το πάχος του τοιχώματος. Η παρουσία παχύρρευστων άκρων επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την οικονομία της διαδικασίας αναγωγής, καθώς αυτά τα άκρα αποκόπτονται και αποτελούν ένα μειωμένο κόστος παραγωγής. Από αυτή την άποψη, η διαδικασία έλασης με τάση χρησιμοποιείται μόνο στην περίπτωση παραγωγής μετά από μείωση σωλήνων μήκους άνω των 40-50 m, όταν οι σχετικές απώλειες στο κόψιμο μειώνονται στο επίπεδο που είναι χαρακτηριστικό οποιασδήποτε άλλης μεθόδου έλασης.
Οι παραπάνω μέθοδοι για τον υπολογισμό της μεταβολής του πάχους του στελέχους καθιστούν δυνατό τον τελικό προσδιορισμό του συντελεστή επιμήκυνσης τόσο για την περίπτωση ελεύθερης μείωσης όσο και για την περίπτωση έλασης υπό τάση.
Με συμπίεση ίση με 8-10% και με συντελεστή πλαστικής τάσης 0,7-0,75, η τιμή ολίσθησης χαρακτηρίζεται από συντελεστή ix = 0,83-0,88.
Από την εξέταση των τύπων (166 και 167), είναι εύκολο να δει κανείς πώς ακριβώς πρέπει να τηρούνται οι παράμετροι ταχύτητας σε κάθε βάση προκειμένου η κύλιση να προχωρήσει σύμφωνα με το καθεστώς σχεδιασμού.
Η ομαδική κίνηση των κυλίνδρων στους μύλους μείωσης της παλιάς σχεδίασης έχει μια σταθερή αναλογία του αριθμού των στροφών των κυλίνδρων σε όλες τις βάσεις, η οποία μόνο σε μια συγκεκριμένη περίπτωση για σωλήνες ίδιου μεγέθους μπορεί να αντιστοιχεί στη λειτουργία ελεύθερης έλασης. Η μείωση των σωλήνων όλων των άλλων μεγεθών θα συμβεί με διαφορετικούς απορροφητήρες, επομένως, η λειτουργία ελεύθερης κύλισης δεν θα διατηρηθεί. Στην πράξη, σε τέτοιους μύλους, η διαδικασία προχωρά πάντα με μικρή ένταση. Η ατομική κίνηση σε ρολό κάθε βάσης με λεπτή ρύθμιση της ταχύτητάς τους επιτρέπει τη δημιουργία διαφορετικών τρόπων τάσης, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας ελεύθερης κύλισης.
Δεδομένου ότι η μπροστινή και η πίσω τάση δημιουργούν ροπές που κατευθύνονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις, η συνολική ροπή περιστροφής των κυλίνδρων σε κάθε βάση μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί ανάλογα με την αναλογία των μπροστινών και πίσω δυνάμεων τάνυσης.
Από αυτή την άποψη, οι συνθήκες στις οποίες βρίσκονται η αρχική και η τελευταία 2-3 κερκίδα δεν είναι ίδιες. Εάν η ροπή κύλισης στις πρώτες βάσεις μειώνεται λόγω τάσης καθώς ο σωλήνας διέρχεται από τις επόμενες βάσεις, τότε η ροπή κύλισης στις τελευταίες βάσεις, αντίθετα, θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη, καθώς αυτές οι βάσεις παρουσιάζουν κυρίως αντίστροφη τάση. Και μόνο στις μεσαίες κερκίδες, λόγω των στενών τιμών της μπροστινής και πίσω τάσης, η ροπή κύλισης στη σταθερή κατάσταση διαφέρει ελάχιστα από την υπολογιζόμενη. Κατά τον υπολογισμό της αντοχής των κινητήριων μονάδων του μύλου που λειτουργούν υπό τάση, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η ροπή κύλισης για λίγο, αλλά πολύ απότομα, αυξάνεται κατά την περίοδο σύλληψης του σωλήνα από τους κυλίνδρους, γεγονός που εξηγείται από τη μεγάλη διαφορά τις ταχύτητες του σωλήνα και των κυλίνδρων. Το φορτίο αιχμής που προκύπτει, το οποίο μερικές φορές υπερβαίνει το σταθερό φορτίο αρκετές φορές (ειδικά όταν μειώνεται με υψηλή τάση), μπορεί να προκαλέσει βλάβη στον μηχανισμό κίνησης. Επομένως, στους υπολογισμούς, αυτό το φορτίο αιχμής λαμβάνεται υπόψη με την εισαγωγή του κατάλληλου συντελεστή, που λαμβάνεται ίσος με 2-3.
480 τρίψτε. | 150 UAH | $7,5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Διατριβή - 480 ρούβλια, αποστολή 10 λεπτά 24 ώρες την ημέρα, επτά ημέρες την εβδομάδα και αργίες
Kholkin Evgeny Gennadievich. Μελέτη τοπικής σταθερότητας τραπεζοειδών προφίλ λεπτού τοιχώματος με διαμήκη εγκάρσια κάμψη: διατριβή... υποψήφιος τεχνικών επιστημών: 01.02.06 / Kholkin Evgeniy Gennadievich; [Τόπος προστασίας: Ohm. κατάσταση τεχν. un-t].- Omsk, 2010.- 118 σελ.: ill. RSL OD, 61 10-5/3206
Εισαγωγή
1. Επισκόπηση Μελετών Ευστάθειας Δομικών Μελών Συμπιεσμένων Πλακών 11
1.1. Βασικοί ορισμοί και μέθοδοι για τη μελέτη της ευστάθειας μηχανικών συστημάτων 12
1.1.1, Αλγόριθμος για τη μελέτη της ευστάθειας μηχανικών συστημάτων με τη στατική μέθοδο 16
1.1.2. στατική προσέγγιση. Μέθοδοι: Euler, μη-ιδανικότητα, ενεργητικός 17
1.2. Μαθηματικό μοντέλο και κύρια αποτελέσματα αναλυτικών μελετών σταθερότητας Euler. Συντελεστής σταθερότητας 20
1.3. Μέθοδοι για τη μελέτη της σταθερότητας των πλακών στοιχείων και δομών που κατασκευάζονται από αυτά 27
1.4. Τεχνικές μέθοδοι υπολογισμού πλακών και σύνθετων στοιχείων πλακών. Η έννοια της μεθόδου αναγωγής 31
1.5. Αριθμητικές μελέτες σταθερότητας Euler με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων: ευκαιρίες, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 37
1.6. Επισκόπηση πειραματικών μελετών σταθερότητας πλακών και σύνθετων στοιχείων πλακών 40
1.7. Συμπεράσματα και εργασίες θεωρητικών μελετών για τη σταθερότητα των τραπεζοειδών προφίλ λεπτού τοιχώματος 44
2. Ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων και αλγορίθμων για τον υπολογισμό της ευστάθειας πλακοειδών στοιχείων με λεπτό τοίχωμα τραπεζοειδών προφίλ: 47
2.1. Διαμήκη-εγκάρσια κάμψη στοιχείων πλάκας λεπτού τοιχώματος τραπεζοειδών προφίλ 47
2.1.1. Δήλωση προβλήματος, κύριες παραδοχές 48
2.1.2. Μαθηματικό μοντέλο σε συνηθισμένες διαφορικές εξισώσεις. Οριακές συνθήκες, μέθοδος ατελειών 50
2.1.3. Αλγόριθμος αριθμητικής ολοκλήρωσης, προσδιορισμός κρίσιμου
νήμα και η εφαρμογή του στο MS Excel 52
2.1.4. Αποτελέσματα υπολογισμού και σύγκρισή τους με γνωστές λύσεις 57
2.2. Υπολογισμός κρίσιμων τάσεων για ένα μεμονωμένο στοιχείο πλάκας
στο προφίλ ^..59
2.2.1. Ένα μοντέλο που λαμβάνει υπόψη την ελαστική σύζευξη των στοιχείων του φύλλου προφίλ. Βασικές παραδοχές και καθήκοντα της αριθμητικής έρευνας 61
2.2.2. Αριθμητική μελέτη της ακαμψίας των συζεύξεων και προσέγγιση των αποτελεσμάτων 63
2.2.3. Αριθμητική μελέτη του μισού μήκους κύματος λυγισμού στο πρώτο κρίσιμο φορτίο και προσέγγιση των αποτελεσμάτων 64
2.2.4. Υπολογισμός του συντελεστή k(/3x,/32). Προσέγγιση των αποτελεσμάτων υπολογισμού (A,/?2) 66
2.3. Εκτίμηση της επάρκειας των υπολογισμών με σύγκριση με αριθμητικές λύσεις με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων και γνωστές αναλυτικές λύσεις 70
2.4. Συμπεράσματα και καθήκοντα της πιλοτικής μελέτης 80
3. Πειραματικές μελέτες για την τοπική σταθερότητα τραπεζοειδών προφίλ λεπτού τοιχώματος 82
3.1. Περιγραφή πρωτοτύπων και πειραματική εγκατάσταση 82
3.2. Δείγμα δοκιμής 85
3.2.1. Μεθοδολογία και περιεχόμενο τεστ Ζ..85
3.2.2. Αποτελέσματα δοκιμής συμπίεσης 92
3.3. Ευρήματα 96
4. Λογιστική για την τοπική ευστάθεια στους υπολογισμούς φέρουσες κατασκευές από τραπεζοειδή προφίλ λεπτού τοιχώματος με επίπεδη διαμήκη - εγκάρσια κάμψη 97
4.1. Υπολογισμός των κρίσιμων τάσεων του τοπικού λυγισμού στοιχείων πλακών και του περιοριστικού πάχους ενός τραπεζοειδούς προφίλ λεπτού τοιχώματος 98
4.2. Επιτρεπόμενη περιοχή φόρτωσης χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο τοπικός λυγισμός 99
4.3. Συντελεστής μείωσης 101
4.4. Λογιστική για τοπικό λυγισμό και μείωση 101
Ευρήματα 105
Βιβλιογραφικός κατάλογος
Εισαγωγή στην εργασία
Η συνάφεια της εργασίας.
Η δημιουργία ελαφριών, ισχυρών και αξιόπιστων κατασκευών είναι ένα επείγον έργο. Μία από τις βασικές απαιτήσεις στη μηχανολογία και τις κατασκευές είναι η μείωση της κατανάλωσης μετάλλων. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι τα δομικά στοιχεία πρέπει να υπολογίζονται σύμφωνα με πιο ακριβείς συστατικές σχέσεις, λαμβάνοντας υπόψη τον κίνδυνο τόσο γενικού όσο και τοπικού λυγισμού.
Ένας από τους τρόπους επίλυσης του προβλήματος ελαχιστοποίησης του βάρους είναι η χρήση τραπεζοειδών προφίλ έλασης υψηλής τεχνολογίας με λεπτά τοιχώματα (TTP). Τα προφίλ κατασκευάζονται με έλαση λεπτής λαμαρίνας με πάχος 0,4 ... 1,5 mm σε σταθερές συνθήκες ή απευθείας στο σημείο συναρμολόγησης ως επίπεδα ή τοξωτά στοιχεία. Οι κατασκευές με τη χρήση φέρουσες τοξοειδείς επιστρώσεις από τραπεζοειδή προφίλ λεπτού τοιχώματος διακρίνονται για την ελαφρότητα, την αισθητική τους εμφάνιση, την ευκολία εγκατάστασης και μια σειρά άλλων πλεονεκτημάτων σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς τύπους επιστρώσεων.
Ο κύριος τύπος φόρτισης προφίλ είναι η διαμήκης-εγκάρσια κάμψη. Τόνος-
jfflF dMF" στοιχεία πλάκας
προφίλ που αντιμετωπίζουν
συμπίεση στο μεσαίο επίπεδο
τα οστά μπορεί να χάσουν χώρο
νέα σταθερότητα. τοπικός
λυγισμός
Ρύζι. 1. Παράδειγμα τοπικού λυγισμού
Γλυκοπατάτα,
^ J
Ρύζι. 2. Σχέδιο του μειωμένου τμήματος του προφίλ
(MPU) παρατηρείται σε περιορισμένες περιοχές κατά μήκος του προφίλ (Εικ. 1) σε σημαντικά χαμηλότερα φορτία από το συνολικό λυγισμό και τάσεις ανάλογες με τις επιτρεπόμενες. Με το MPU, ένα ξεχωριστό στοιχείο συμπιεσμένης πλάκας του προφίλ παύει να αντιλαμβάνεται πλήρως ή εν μέρει το φορτίο, το οποίο ανακατανέμεται μεταξύ των άλλων στοιχείων πλάκας του τμήματος προφίλ. Ταυτόχρονα, στο τμήμα που σημειώθηκε το LPA, οι τάσεις δεν υπερβαίνουν απαραίτητα τις επιτρεπόμενες. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται μείωση. μείωση
είναι η μείωση, σε σύγκριση με την πραγματική, της επιφάνειας διατομής του προφίλ όταν μειωθεί σε ένα εξιδανικευμένο σχέδιο σχεδίασης (Εικ. 2). Από αυτή την άποψη, η ανάπτυξη και η εφαρμογή μεθόδων μηχανικής για τη συνεκτίμηση του τοπικού λυγισμού των στοιχείων πλακών ενός τραπεζοειδούς προφίλ λεπτού τοιχώματος είναι ένα επείγον έργο.
Με θέματα σταθερότητας πλακών ασχολήθηκαν εξέχοντες επιστήμονες: Β.Μ. Broude, F. Bleich, J. Brudka, I.G. Bubnov, V.Z. Vlasov, A.S. Volmir, Α.Α. Ilyushin, Miles, Melan, Ya.G. Panovko, SP. Timoshenko, Southwell, E. Stowell, Winderberg, Khwalla και άλλοι. Μηχανικές προσεγγίσεις για την ανάλυση κρίσιμων τάσεων με τοπικό λυγισμό αναπτύχθηκαν στις εργασίες του Ε.Λ. Ayrumyan, Burggraf, A.L. Vasilyeva, B.Ya. Volodarsky, M.K. Glouman, Caldwell, V.I. Klimanov, V.G. Krokhaleva, D.V. Martsinkevich, E.A. Pavlinova, A.K. Pertseva, F.F. Tamplona, S.A. Timashev.
Στις υποδεικνυόμενες μεθόδους υπολογισμού μηχανικής για προφίλ με διατομή σύνθετου σχήματος, ο κίνδυνος MPU πρακτικά δεν λαμβάνεται υπόψη. Στο στάδιο του προκαταρκτικού σχεδιασμού κατασκευών από προφίλ λεπτού τοιχώματος, είναι σημαντικό να υπάρχει μια απλή συσκευή για την αξιολόγηση της φέρουσας ικανότητας ενός συγκεκριμένου μεγέθους. Από αυτή την άποψη, υπάρχει ανάγκη να αναπτυχθούν μέθοδοι υπολογισμού μηχανικής που επιτρέπουν, κατά τη διαδικασία σχεδιασμού κατασκευών από προφίλ λεπτού τοιχώματος, να αξιολογείται γρήγορα η φέρουσα ικανότητα τους. Ο υπολογισμός επαλήθευσης της φέρουσας ικανότητας μιας δομής προφίλ λεπτού τοιχώματος μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας εκλεπτυσμένες μεθόδους χρησιμοποιώντας υπάρχοντα προϊόντα λογισμικού και, εάν είναι απαραίτητο, να προσαρμοστεί. Ένα τέτοιο σύστημα δύο σταδίων για τον υπολογισμό της φέρουσας ικανότητας κατασκευών από προφίλ λεπτών τοιχωμάτων είναι το πιο ορθολογικό. Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη και η εφαρμογή μηχανικών μεθόδων για τον υπολογισμό της φέρουσας ικανότητας κατασκευών από προφίλ λεπτού τοιχώματος, λαμβάνοντας υπόψη τον τοπικό λυγισμό των στοιχείων πλάκας, είναι ένα επείγον έργο.
Σκοπός της διπλωματικής εργασίας: μελέτη τοπικού λυγισμού σε στοιχεία πλακών τραπεζοειδών προφίλ λεπτού τοιχώματος κατά τη διαμήκη-εγκάρσια κάμψη τους και ανάπτυξη μηχανικής μεθόδου υπολογισμού της φέρουσας ικανότητας, λαμβάνοντας υπόψη την τοπική ευστάθεια.
Για την επίτευξη του στόχου, τα ακόλουθα ερευνητικούς στόχους.
Επέκταση αναλυτικών λύσεων για τη σταθερότητα συμπιεσμένων ορθογώνιων πλακών σε σύστημα συζευγμένων πλακών ως τμήμα προφίλ.
Αριθμητική μελέτη μαθηματικό μοντέλοτοπική σταθερότητα του προφίλ και λήψη επαρκών αναλυτικών εκφράσεων για την ελάχιστη κρίσιμη τάση του MPC του στοιχείου πλάκας.
Πειραματική αξιολόγηση του βαθμού μείωσης στην τομή ενός προφίλ λεπτού τοιχώματος με τοπικό λυγισμό.
Ανάπτυξη τεχνικής μηχανικής για την επαλήθευση και τον υπολογισμό σχεδιασμού προφίλ λεπτού τοιχώματος, λαμβάνοντας υπόψη τον τοπικό λυγισμό.
Επιστημονική καινοτομία Η εργασία είναι η ανάπτυξη ενός επαρκούς μαθηματικού μοντέλου τοπικού λυγισμού για ένα ξεχωριστό φύλλο
στοιχείο στη σύνθεση του προφίλ και λήψη αναλυτικών εξαρτήσεων για τον υπολογισμό των κρίσιμων τάσεων.
Εγκυρότητα και αξιοπιστία Τα ληφθέντα αποτελέσματα παρέχονται με βάση θεμελιώδεις αναλυτικές λύσεις του προβλήματος σταθερότητας ορθογώνιων πλακών, σωστή εφαρμογή της μαθηματικής συσκευής, επαρκής για πρακτικούς υπολογισμούς, σύμπτωση με τα αποτελέσματα υπολογισμών FEM και πειραματικών μελετών.
Πρακτική σημασία είναι η ανάπτυξη μιας μηχανικής μεθοδολογίας για τον υπολογισμό της φέρουσας ικανότητας των προφίλ, λαμβάνοντας υπόψη τον τοπικό λυγισμό. Τα αποτελέσματα της εργασίας υλοποιούνται στην LLC "Montazhproekt" με τη μορφή ενός συστήματος πινάκων και γραφικών αναπαραστάσεων των περιοχών επιτρεπόμενων φορτίων για ολόκληρο το φάσμα των προφίλ που παράγονται, λαμβάνοντας υπόψη τον τοπικό λυγισμό, και χρησιμοποιούνται για προκαταρκτική επιλογή τον τύπο και το πάχος του υλικού προφίλ για συγκεκριμένες σχεδιαστικές λύσεις και τύπους φόρτωσης.
Βασικές διατάξεις για την άμυνα.
Μαθηματικό μοντέλο επίπεδης κάμψης και συμπίεσης προφίλ λεπτού τοιχώματος ως σύστημα συζευγμένων στοιχείων πλάκας και μέθοδος προσδιορισμού των κρίσιμων τάσεων του MPU με την έννοια του Euler στη βάση του.
Αναλυτικές εξαρτήσεις για τον υπολογισμό των κρίσιμων τάσεων του τοπικού λυγισμού για κάθε στοιχείο ελασματοειδούς προφίλ σε μια επίπεδη διαμήκη-εγκάρσια κάμψη.
Τεχνική μέθοδος επαλήθευσης και υπολογισμού σχεδιασμού τραπεζοειδούς προφίλ λεπτού τοιχώματος, λαμβάνοντας υπόψη τον τοπικό λυγισμό. Έγκριση εργασίας και δημοσίευση.
Οι κύριες πρόνοιες της διατριβής αναφέρθηκαν και συζητήθηκαν σε επιστημονικά και τεχνικά συνέδρια διαφορετικά επίπεδα: Διεθνές Συνέδριο "Μηχανές, τεχνολογίες και διεργασίες στην κατασκευή" αφιερωμένο στην 45η επέτειο της σχολής "Μεταφορές και τεχνολογικές μηχανές" (Omsk, SibADI, 6-7 Δεκεμβρίου 2007). Πανρωσικό επιστημονικό και τεχνικό συνέδριο, "RUSSIA YOUNG: προηγμένες τεχνολογίες - στη βιομηχανία" (Omsk, Om-GTU, 12-13 Νοεμβρίου 2008).
Δομή και εύρος εργασίας. Η διατριβή παρουσιάζεται σε 118 σελίδες κειμένου, αποτελείται από μια εισαγωγή, 4 κεφάλαια και ένα παράρτημα, περιέχει 48 σχήματα, 5 πίνακες. Ο κατάλογος των αναφορών περιλαμβάνει 124 τίτλους.
Μαθηματικό μοντέλο και κύρια αποτελέσματα αναλυτικών μελετών σταθερότητας Euler. Συντελεστής σταθερότητας
Οποιοδήποτε έργο μηχανικής βασίζεται σε μια λύση διαφορικές εξισώσειςμαθηματικό μοντέλο κίνησης και ισορροπίας ενός μηχανικού συστήματος. Η σύνταξη μιας δομής, μηχανισμού, μηχανής συνοδεύεται από ορισμένες ανοχές για την κατασκευή, στο μέλλον - ατέλειες. Μπορούν επίσης να εμφανιστούν ατέλειες κατά τη λειτουργία με τη μορφή βαθουλωμάτων, κενών λόγω φθοράς και άλλων παραγόντων. Όλες οι παραλλαγές εξωτερικών επιρροών δεν μπορούν να προβλεφθούν. Ο σχεδιασμός αναγκάζεται να λειτουργεί υπό την επίδραση τυχαίων διαταραχών δυνάμεων, οι οποίες δεν λαμβάνονται υπόψη στις διαφορικές εξισώσεις.
Παράγοντες που δεν λαμβάνονται υπόψη στο μαθηματικό μοντέλο - ατέλειες, τυχαίες δυνάμεις ή διαταραχές μπορούν να κάνουν σοβαρές προσαρμογές στα αποτελέσματα που λαμβάνονται.
Διακρίνετε μεταξύ της μη διαταραγμένης κατάστασης του συστήματος - της υπολογιζόμενης κατάστασης σε μηδενικές διαταραχές και της διαταραγμένης - που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα διαταραχών.
Σε μία περίπτωση, λόγω της διατάραξης, δεν υπάρχει σημαντική αλλαγή στη θέση ισορροπίας της κατασκευής ή η κίνησή της διαφέρει ελάχιστα από την υπολογιζόμενη. Αυτή η κατάσταση του μηχανικού συστήματος ονομάζεται σταθερή. Σε άλλες περιπτώσεις, η θέση ισορροπίας ή η φύση της κίνησης διαφέρει σημαντικά από την υπολογιζόμενη, μια τέτοια κατάσταση ονομάζεται ασταθής.
Η θεωρία της σταθερότητας της κίνησης και της ισορροπίας των μηχανικών συστημάτων ασχολείται με την καθιέρωση σημείων που καθιστούν δυνατό να κρίνουμε εάν η εξεταζόμενη κίνηση ή ισορροπία θα είναι σταθερή ή ασταθής.
Χαρακτηριστικό σημάδι της μετάβασης ενός συστήματος από μια σταθερή κατάσταση σε μια ασταθή είναι η επίτευξη από κάποια παράμετρο μιας τιμής που ονομάζεται κρίσιμη - κρίσιμη δύναμη, κρίσιμη ταχύτητα κ.λπ.
Η εμφάνιση ατελειών ή η πρόσκρουση ακαταλόγιστων δυνάμεων οδηγεί αναπόφευκτα στην κίνηση του συστήματος. Επομένως, στη γενική περίπτωση, θα πρέπει να διερευνηθεί η σταθερότητα της κίνησης ενός μηχανικού συστήματος υπό διαταραχές. Αυτή η προσέγγιση στη μελέτη της σταθερότητας ονομάζεται δυναμική και οι αντίστοιχες μέθοδοι έρευνας ονομάζονται δυναμικές.
Στην πράξη, συχνά αρκεί να περιοριστούμε σε μια στατική προσέγγιση, δηλ. στατικές μέθοδοι για τη μελέτη της σταθερότητας. Σε αυτή την περίπτωση, διερευνάται το τελικό αποτέλεσμα της διαταραχής - μια νέα καθιερωμένη θέση ισορροπίας του μηχανικού συστήματος και ο βαθμός απόκλισής του από την υπολογιζόμενη, μη διαταραγμένη θέση ισορροπίας.
Η στατική δήλωση του προβλήματος προϋποθέτει ότι δεν λαμβάνονται υπόψη οι δυνάμεις της αδράνειας και η παράμετρος χρόνου. Αυτή η διατύπωση του προβλήματος συχνά καθιστά δυνατή τη μετάφραση του μοντέλου από τις εξισώσεις της μαθηματικής φυσικής σε συνηθισμένες διαφορικές εξισώσεις. Αυτό απλοποιεί σημαντικά το μαθηματικό μοντέλο και διευκολύνει την αναλυτική μελέτη της σταθερότητας.
Ένα θετικό αποτέλεσμα της ανάλυσης της σταθερότητας της ισορροπίας με τη στατική μέθοδο δεν εγγυάται πάντα τη δυναμική σταθερότητα. Ωστόσο, για τα συντηρητικά συστήματα, η στατική προσέγγιση στον προσδιορισμό των κρίσιμων φορτίων και των νέων καταστάσεων ισορροπίας οδηγεί σε ακριβώς τα ίδια αποτελέσματα με τη δυναμική.
Σε ένα συντηρητικό σύστημα, το έργο των εσωτερικών και εξωτερικών δυνάμεων του συστήματος, που εκτελούνται κατά τη μετάβαση από τη μια κατάσταση στην άλλη, καθορίζεται μόνο από αυτές τις καταστάσεις και δεν εξαρτάται από την τροχιά της κίνησης.
Η έννοια του "συστήματος" συνδυάζει μια παραμορφώσιμη δομή και φορτία, η συμπεριφορά των οποίων πρέπει να προσδιορίζεται. Αυτό συνεπάγεται δύο απαραίτητες και επαρκείς προϋποθέσεις για τον συντηρητισμό του συστήματος: 1) την ελαστικότητα της παραμορφώσιμης δομής, δηλ. αναστρεψιμότητα των παραμορφώσεων. 2) συντηρητισμός του φορτίου, δηλ. ανεξαρτησία του έργου που έχει κάνει από την τροχιά. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η στατική μέθοδος δίνει ικανοποιητικά αποτελέσματα και για μη συντηρητικά συστήματα.
Για να επεξηγήσουμε τα παραπάνω, ας εξετάσουμε αρκετά παραδείγματα από τη θεωρητική μηχανική και την αντοχή των υλικών.
1. Μια μπάλα βάρους Q βρίσκεται σε εσοχή στην επιφάνεια στήριξης (Εικ. 1.3). Υπό τη δράση της διαταρακτικής δύναμης 5P Q sina, η θέση ισορροπίας της μπάλας δεν αλλάζει, δηλ. είναι σταθερό.
Με μια βραχυπρόθεσμη δράση της δύναμης 5P Q sina, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η τριβή κύλισης, είναι δυνατή μια μετάβαση σε μια νέα θέση ισορροπίας ή ταλαντώσεις γύρω από την αρχική θέση ισορροπίας. Όταν λαμβάνεται υπόψη η τριβή ταλαντευόμενη κίνησηθα είναι αποσβεσμένο, δηλαδή σταθερό. Η στατική προσέγγιση επιτρέπει τον προσδιορισμό μόνο της κρίσιμης τιμής της διαταρακτικής δύναμης, η οποία είναι ίση με: Рcr = Q sina. Η φύση της κίνησης όταν ξεπερνιέται η κρίσιμη τιμή της διαταρακτικής δράσης και η κρίσιμη διάρκεια της δράσης μπορεί να αναλυθεί μόνο με δυναμικές μεθόδους.
2. Η ράβδος είναι μακριά / συμπιέζεται από τη δύναμη P (Εικ. 1.4). Από την αντοχή των υλικών με βάση τη στατική μέθοδο, είναι γνωστό ότι υπό φόρτιση εντός των ορίων ελαστικότητας, υπάρχει μια κρίσιμη τιμή της θλιπτικής δύναμης.
Η επίλυση του ίδιου προβλήματος με δύναμη ακολούθου, η διεύθυνση της οποίας συμπίπτει με την κατεύθυνση της εφαπτομένης στο σημείο εφαρμογής, με τη στατική μέθοδο οδηγεί στο συμπέρασμα για την απόλυτη σταθερότητα της ευθύγραμμης μορφής ισορροπίας.
Μαθηματικό μοντέλο σε συνηθισμένες διαφορικές εξισώσεις. Οριακές συνθήκες, μέθοδος ατελειών
Η μηχανική ανάλυση χωρίζεται σε δύο κατηγορίες: τις κλασικές και τις αριθμητικές μεθόδους. Χρησιμοποιώντας κλασικές μεθόδους, προσπαθούν να λύσουν άμεσα τα προβλήματα κατανομής των πεδίων τάσης και παραμόρφωσης, σχηματίζοντας συστήματα διαφορικών εξισώσεων που βασίζονται σε θεμελιώδεις αρχές. Μια ακριβής λύση, εάν είναι δυνατό να ληφθούν εξισώσεις σε κλειστή μορφή, είναι δυνατή μόνο για τις απλούστερες περιπτώσεις γεωμετρίας, φορτίων και οριακών συνθηκών. Ένα αρκετά ευρύ φάσμα κλασικών προβλημάτων μπορεί να λυθεί χρησιμοποιώντας κατά προσέγγιση λύσεις σε συστήματα διαφορικών εξισώσεων. Αυτές οι λύσεις έχουν τη μορφή σειρών στις οποίες οι χαμηλότεροι όροι απορρίπτονται αφού εξεταστεί η σύγκλιση. Όπως και οι ακριβείς λύσεις, οι κατά προσέγγιση απαιτούν τακτικές γεωμετρικό σχήμα, απλές οριακές συνθήκες και βολική εφαρμογή φορτίων. Συνεπώς, αυτές οι λύσεις δεν μπορούν να εφαρμοστούν στα περισσότερα πρακτικά προβλήματα. Το κύριο πλεονέκτημα των κλασικών μεθόδων είναι ότι παρέχουν μια βαθιά κατανόηση του υπό μελέτη προβλήματος. Με τη βοήθεια αριθμητικών μεθόδων μπορεί να διερευνηθεί ένα ευρύτερο φάσμα προβλημάτων. Οι αριθμητικές μέθοδοι περιλαμβάνουν: 1) ενεργειακή μέθοδο. 2) μέθοδος οριακών στοιχείων. 3) μέθοδος πεπερασμένης διαφοράς. 4) μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων.
Οι ενεργειακές μέθοδοι καθιστούν δυνατή την εύρεση της ελάχιστης έκφρασης για τη συνολική δυναμική ενέργεια μιας δομής σε ολόκληρη τη δεδομένη περιοχή. Αυτή η προσέγγιση λειτουργεί καλά μόνο για ορισμένες εργασίες.
Η μέθοδος των οριακών στοιχείων προσεγγίζει τις συναρτήσεις που ικανοποιούν το σύστημα των διαφορικών εξισώσεων που επιλύονται, αλλά όχι τις οριακές συνθήκες. Η διάσταση του προβλήματος μειώνεται επειδή τα στοιχεία αντιπροσωπεύουν μόνο τα όρια της μοντελοποιημένης περιοχής. Ωστόσο, η εφαρμογή αυτής της μεθόδου απαιτεί γνώση της θεμελιώδους λύσης του συστήματος εξισώσεων, η οποία μπορεί να είναι δύσκολο να επιτευχθεί.
Η μέθοδος των πεπερασμένων διαφορών μετατρέπει το σύστημα των διαφορικών εξισώσεων και των συνοριακών συνθηκών στο αντίστοιχο σύστημα αλγεβρικών εξισώσεων. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει την επίλυση προβλημάτων ανάλυσης κατασκευών με σύνθετη γεωμετρία, οριακές συνθήκες και συνδυασμένα φορτία. Ωστόσο, η μέθοδος των πεπερασμένων διαφορών αποδεικνύεται συχνά πολύ αργή λόγω του γεγονότος ότι η απαίτηση για ένα κανονικό πλέγμα σε ολόκληρη την περιοχή μελέτης οδηγεί σε συστήματα εξισώσεων πολύ υψηλών τάξεων.
Η μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων μπορεί να επεκταθεί σε μια σχεδόν απεριόριστη κατηγορία προβλημάτων λόγω του γεγονότος ότι επιτρέπει τη χρήση στοιχείων απλών και διάφορες μορφέςνα πάρει χωρίσματα. Τα μεγέθη των πεπερασμένων στοιχείων που μπορούν να συνδυαστούν για να επιτευχθεί μια προσέγγιση σε τυχόν ακανόνιστα όρια στο διαμέρισμα μερικές φορές διαφέρουν κατά δεκάδες φορές. Επιτρέπεται η εφαρμογή αυθαίρετου τύπου φορτίου στα στοιχεία του μοντέλου, καθώς και η επιβολή κάθε είδους στερέωσης σε αυτά. Το κύριο πρόβλημα είναι η αύξηση του κόστους για την επίτευξη αποτελεσμάτων. Κάποιος πρέπει να πληρώσει για τη γενικότητα της λύσης με την απώλεια της διαίσθησης, αφού μια λύση πεπερασμένων στοιχείων είναι, στην πραγματικότητα, ένα σύνολο αριθμών που μπορούν να εφαρμοστούν μόνο σε ένα συγκεκριμένο πρόβλημα που τίθεται χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων. Η αλλαγή οποιασδήποτε σημαντικής πτυχής του μοντέλου απαιτεί συνήθως μια πλήρη εκ νέου επίλυση του προβλήματος. Ωστόσο, αυτό δεν είναι σημαντικό κόστος, καθώς η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων είναι συχνά η μόνη πιθανός τρόποςτις αποφάσεις της. Η μέθοδος είναι εφαρμόσιμη σε όλες τις κατηγορίες προβλημάτων κατανομής πεδίου, που περιλαμβάνουν δομική ανάλυση, μεταφορά θερμότητας, ροή ρευστού και ηλεκτρομαγνητισμό. Τα μειονεκτήματα των αριθμητικών μεθόδων περιλαμβάνουν: 1) το υψηλό κόστος των προγραμμάτων ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων. 2) μακρά εκπαίδευση για εργασία με το πρόγραμμα και δυνατότητα πλήρους εργασίας μόνο για υψηλά καταρτισμένο προσωπικό. 3) αρκετά συχνά είναι αδύνατο να ελεγχθεί η ορθότητα του αποτελέσματος της λύσης που λαμβάνεται με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων μέσω ενός φυσικού πειράματος, συμπεριλαμβανομένων των μη γραμμικών προβλημάτων. t Ανασκόπηση πειραματικών μελετών σταθερότητας πλακών και σύνθετων πλακών στοιχείων
Τα προφίλ που χρησιμοποιούνται σήμερα για κτιριακές κατασκευές είναι κατασκευασμένα από μεταλλικά φύλλα πάχους 0,5 έως 5 mm και επομένως θεωρούνται με λεπτά τοιχώματα. Τα πρόσωπά τους μπορεί να είναι είτε επίπεδα είτε κυρτά.
Το κύριο χαρακτηριστικό των προφίλ λεπτού τοιχώματος είναι ότι οι άκρες με υψηλή αξίαΟι λόγοι πλάτους προς πάχος παρουσιάζουν μεγάλες καταπονήσεις λυγισμού υπό φόρτιση. Ιδιαίτερα έντονη αύξηση των παραμορφώσεων παρατηρείται όταν το μέγεθος των τάσεων που ασκούνται στην όψη πλησιάζει μια κρίσιμη τιμή. Υπάρχει απώλεια τοπικής σταθερότητας, οι παραμορφώσεις γίνονται συγκρίσιμες με το πάχος του προσώπου. Ως αποτέλεσμα, η διατομή του προφίλ παραμορφώνεται έντονα.
Στη βιβλιογραφία για τη σταθερότητα των πλακών, μια ιδιαίτερη θέση κατέχει το έργο του Ρώσου επιστήμονα SP. Τιμοσένκο. Του πιστώνεται η ανάπτυξη μιας ενεργειακής μεθόδου για την επίλυση προβλημάτων ελαστικής σταθερότητας. Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, το SP. Ο Τιμοσένκο έδωσε μια θεωρητική λύση στα προβλήματα σταθερότητας των πλακών που φορτώθηκαν στο μεσαίο επίπεδο κάτω από διαφορετικές οριακές συνθήκες. Οι θεωρητικές λύσεις επαληθεύτηκαν με μια σειρά δοκιμών σε ελεύθερα υποστηριζόμενες πλάκες υπό ομοιόμορφη συμπίεση. Οι δοκιμές επιβεβαίωσαν τη θεωρία.
Εκτίμηση της επάρκειας των υπολογισμών με σύγκριση με αριθμητικές λύσεις με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων και γνωστές αναλυτικές λύσεις
Για τον έλεγχο της αξιοπιστίας των αποτελεσμάτων που προέκυψαν, πραγματοποιήθηκαν αριθμητικές μελέτες με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων (FEM). Πρόσφατα, οι αριθμητικές μελέτες του FEM χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για αντικειμενικούς λόγους, όπως η έλλειψη προβλημάτων δοκιμής, η αδυναμία τήρησης όλων των συνθηκών κατά τη δοκιμή σε δείγματα. Οι αριθμητικές μέθοδοι καθιστούν δυνατή τη διεξαγωγή έρευνας υπό «ιδανικές» συνθήκες, έχουν ένα ελάχιστο σφάλμα, το οποίο είναι πρακτικά μη πραγματοποιήσιμο σε πραγματικές δοκιμές. Πραγματοποιήθηκαν αριθμητικές μελέτες χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα ANSYS.
Πραγματοποιήθηκαν αριθμητικές μελέτες με δείγματα: ορθογώνια πλάκα. Στοιχείο προφίλ σχήματος U και τραπεζοειδές, με διαμήκη ράχη και χωρίς κορυφογραμμή. φύλλο προφίλ (Εικ. 2.11). Εξετάσαμε δείγματα με πάχος 0,7. 0,8; 0,9 και 1 χλστ.
Στα δείγματα (Εικ. 2.11), εφαρμόστηκε ομοιόμορφο θλιπτικό φορτίο sgsh κατά μήκος των άκρων, ακολουθούμενο από αύξηση κατά ένα βήμα Det. Το φορτίο που αντιστοιχεί στον τοπικό λυγισμό του επίπεδου σχήματος αντιστοιχούσε στην τιμή της κρίσιμης θλιπτικής τάσης ccr. Στη συνέχεια, σύμφωνα με τον τύπο (2.24), υπολογίστηκε ο συντελεστής σταθερότητας & (/? i, /? g) και συγκρίθηκε με την τιμή από τον πίνακα 2.
Θεωρήστε μια ορθογώνια πλάκα με μήκος a = 100 mm και πλάτος 6 = 50 mm, συμπιεσμένη στα άκρα με ομοιόμορφο θλιπτικό φορτίο. Στην πρώτη περίπτωση, η πλάκα έχει μια αρθρωτή στερέωση κατά μήκος του περιγράμματος, στη δεύτερη - μια άκαμπτη σφράγιση κατά μήκος των πλευρικών όψεων και μια αρθρωτή στερέωση κατά μήκος των άκρων (Εικ. 2.12).
Στο πρόγραμμα ANSYS εφαρμόστηκε ομοιόμορφο θλιπτικό φορτίο στις ακραίες όψεις και προσδιορίστηκε το κρίσιμο φορτίο, η τάση και ο συντελεστής ευστάθειας &(/?],/?2) της πλάκας. Όταν αρθρώθηκε κατά μήκος του περιγράμματος, η πλάκα έχασε τη σταθερότητα στη δεύτερη μορφή (παρατηρήθηκαν δύο εξογκώματα) (Εικ. 2.13). Στη συνέχεια συγκρίθηκαν οι συντελεστές αντίστασης k,/32) των πλακών, που βρέθηκαν αριθμητικά και αναλυτικά. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών παρουσιάζονται στον Πίνακα 3.
Ο Πίνακας 3 δείχνει ότι η διαφορά μεταξύ των αποτελεσμάτων των αναλυτικών και αριθμητικών λύσεων ήταν μικρότερη από 1%. Ως εκ τούτου, συνήχθη το συμπέρασμα ότι ο προτεινόμενος αλγόριθμος μελέτης ευστάθειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό κρίσιμων φορτίων για πιο σύνθετες κατασκευές.
Να επεκταθεί η προτεινόμενη μεθοδολογία για τον υπολογισμό της τοπικής σταθερότητας των προφίλ λεπτού τοιχώματος σε γενική περίπτωσηφόρτιση στο πρόγραμμα ANSYS, πραγματοποιήθηκαν αριθμητικές μελέτες για να διαπιστωθεί πώς η φύση του θλιπτικού φορτίου επηρεάζει τον συντελεστή k(y). Τα αποτελέσματα της έρευνας παρουσιάζονται σε γράφημα (Εικ. 2.14).
Το επόμενο βήμα για τον έλεγχο της προτεινόμενης μεθοδολογίας υπολογισμού ήταν η μελέτη ενός ξεχωριστού στοιχείου του προφίλ (Εικ. 2.11, β, γ). Διαθέτει αρθρωτή στερέωση κατά μήκος του περιγράμματος και συμπιέζεται στα άκρα από ένα ομοιόμορφο συμπιεστικό φορτίο USZH (Εικ. 2.15). Το δείγμα μελετήθηκε για σταθερότητα στο πρόγραμμα ANSYS και σύμφωνα με την προτεινόμενη μέθοδο. Μετά από αυτό, τα αποτελέσματα που προέκυψαν συγκρίθηκαν.
Κατά τη δημιουργία ενός μοντέλου στο πρόγραμμα ANSYS, προκειμένου να κατανεμηθεί ομοιόμορφα το θλιπτικό φορτίο κατά μήκος του άκρου, τοποθετήθηκε ένα προφίλ λεπτού τοιχώματος ανάμεσα σε δύο παχιές πλάκες και εφαρμόστηκε συμπιεστικό φορτίο σε αυτές.
Το αποτέλεσμα της μελέτης στο πρόγραμμα ANSYS του στοιχείου προφίλ σχήματος U φαίνεται στο Σχήμα 2.16, το οποίο δείχνει ότι, πρώτα απ 'όλα, η απώλεια τοπικής σταθερότητας συμβαίνει στην ευρύτερη πλάκα.
Επιτρεπόμενη περιοχή φόρτωσης χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο τοπικός λυγισμός
Για φέρουσες κατασκευές από τραπεζοειδή προφίλ λεπτού τοιχώματος υψηλής τεχνολογίας, ο υπολογισμός πραγματοποιείται σύμφωνα με τις μεθόδους επιτρεπόμενων τάσεων. Προτείνεται μια μηχανική μέθοδος για να λαμβάνεται υπόψη ο τοπικός λυγισμός στον υπολογισμό της φέρουσας ικανότητας κατασκευών από τραπεζοειδή προφίλ λεπτού τοιχώματος. Η τεχνική υλοποιείται στο MS Excel, είναι διαθέσιμη για ευρεία εφαρμογή και μπορεί να χρησιμεύσει ως βάση για τις αντίστοιχες προσθήκες σε κανονιστικά έγγραφα σχετικά με τον υπολογισμό των προφίλ λεπτού τοιχώματος. Είναι κατασκευασμένο με βάση την έρευνα και τις ληφθείσες αναλυτικές εξαρτήσεις για τον υπολογισμό των κρίσιμων τάσεων του τοπικού λυγισμού στοιχείων πλακών ενός τραπεζοειδούς προφίλ λεπτού τοιχώματος. Η εργασία χωρίζεται σε τρία στοιχεία: 1) προσδιορισμός του ελάχιστου πάχους του προφίλ (περιορισμός t \ στο οποίο δεν χρειάζεται να ληφθεί υπόψη ο τοπικός λυγισμός σε αυτόν τον τύπο υπολογισμού· 2) προσδιορισμός της επιτρεπόμενης επιφάνειας φορτία τραπεζοειδούς προφίλ λεπτού τοιχώματος, στο εσωτερικό του οποίου φέρουσα ικανότηταχωρίς τοπικό λυγισμό? 3) προσδιορισμός του εύρους επιτρεπόμενων τιμών NuM, εντός του οποίου παρέχεται η φέρουσα ικανότητα σε περίπτωση τοπικού λυγισμού ενός ή περισσότερων στοιχείων πλάκας τραπεζοειδούς προφίλ λεπτού τοιχώματος (λαμβάνοντας υπόψη τη μείωση του τμήματος προφίλ).
Ταυτόχρονα, θεωρείται ότι η εξάρτηση της ροπής κάμψης από τη διαμήκη δύναμη M = f (N) για την υπολογιζόμενη κατασκευή προέκυψε με τη χρήση των μεθόδων αντίστασης των υλικών ή της δομικής μηχανικής (Εικ. 2.1). Είναι γνωστές οι επιτρεπόμενες τάσεις [t] και η αντοχή διαρροής του υλικού cgt, καθώς και οι υπολειπόμενες τάσεις cst σε στοιχεία πλάκας. Σε υπολογισμούς μετά από τοπική απώλεια σταθερότητας εφαρμόστηκε η μέθοδος «μείωσης». Σε περίπτωση λυγισμού, εξαιρείται το 96% του πλάτους του αντίστοιχου στοιχείου πλάκας.
Υπολογισμός κρίσιμων τάσεων τοπικού λυγισμού στοιχείων πλάκας και περιοριστικού πάχους τραπεζοειδούς προφίλ λεπτού τοιχώματος Ένα τραπεζοειδές προφίλ λεπτού τοιχώματος χωρίζεται σε ένα σύνολο στοιχείων πλάκας όπως φαίνεται στο Σχ.4.1. Ταυτόχρονα, η γωνία αμοιβαίας διάταξης των γειτονικών στοιχείων δεν επηρεάζει την αξία της κρίσιμης πίεσης του τοπικού
Προφίλ H60-845 ΚΑΜΠΥΛΗ λυγισμός. Επιτρέπεται η αντικατάσταση καμπυλόγραμμων αυλακώσεων με ευθύγραμμα στοιχεία. Κρίσιμες θλιπτικές τάσεις τοπικού λυγισμού με την έννοια του Euler για ένα μεμονωμένο /-ο στοιχείο πλάκας τραπεζοειδούς προφίλ λεπτού τοιχώματος με πλάτος bt στο πάχος t, συντελεστή ελαστικότητας του υλικού Ε και αναλογία Poisson ju στο ελαστικό στάδιο φόρτισης καθορίζονται από τον τύπο
Οι συντελεστές k(px, P2) και k(v) λαμβάνουν υπόψη, αντίστοιχα, την επίδραση της ακαμψίας των παρακείμενων στοιχείων πλάκας και τη φύση της κατανομής των θλιπτικών τάσεων στο πλάτος του στοιχείου πλάκας. Η τιμή των συντελεστών: k(px, P2) προσδιορίζεται σύμφωνα με τον Πίνακα 2 ή υπολογίζεται από τον τύπο
Οι κανονικές τάσεις σε ένα στοιχείο πλάκας καθορίζονται στους κεντρικούς άξονες από τον γνωστό τύπο για την αντίσταση των υλικών. Η περιοχή των επιτρεπόμενων φορτίων χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο τοπικός λυγισμός (Εικ. 4.2) καθορίζεται από την έκφραση και είναι ένα τετράγωνο, όπου J είναι η ροπή αδράνειας του τμήματος της περιόδου προφίλ κατά την κάμψη, F είναι η περιοχή τομής της περιόδου προφίλ, το ymax και το Umіp είναι οι συντεταγμένες των ακραίων σημείων του τμήματος προφίλ (Εικ. 4.1).
Εδώ, η περιοχή τομής του προφίλ F και η ροπή αδράνειας του τμήματος J υπολογίζονται για ένα περιοδικό στοιχείο μήκους L και η διαμήκης δύναμη iV και η ροπή κάμψης Mb του προφίλ αναφέρονται στο L.
Η φέρουσα ικανότητα παρέχεται όταν η καμπύλη των πραγματικών φορτίων M=f(N) εμπίπτει στο εύρος των επιτρεπόμενων φορτίων μείον την περιοχή τοπικού λυγισμού (Εικ. 4.3). Εικ. 4.2. Επιτρεπόμενη περιοχή φόρτωσης χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο τοπικός λυγισμός
Η απώλεια τοπικής σταθερότητας ενός από τα ράφια οδηγεί στον μερικό αποκλεισμό του από την αντίληψη φόρτου εργασίας - μείωση. Ο βαθμός μείωσης λαμβάνεται υπόψη από τον συντελεστή μείωσης
Η φέρουσα ικανότητα παρέχεται όταν η πραγματική καμπύλη φορτίου εμπίπτει στο εύρος των επιτρεπόμενων φορτίων μείον την περιοχή φορτίου του τοπικού λυγισμού. Σε μικρότερα πάχη, η γραμμή τοπικού λυγισμού μειώνει την περιοχή των επιτρεπόμενων φορτίων. Ο τοπικός λυγισμός δεν είναι δυνατός εάν η πραγματική καμπύλη φορτίου τοποθετηθεί σε μειωμένη περιοχή. Όταν η καμπύλη των πραγματικών φορτίων υπερβαίνει τη γραμμή της ελάχιστης τιμής της κρίσιμης τάσης του τοπικού λυγισμού, είναι απαραίτητο να ανακατασκευαστεί η περιοχή των επιτρεπόμενων φορτίων, λαμβάνοντας υπόψη τη μείωση του προφίλ, η οποία καθορίζεται από την έκφραση
UDC 621.774.3
ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΣΤΟ ΠΑΧΟΣ ΤΟΙΧΟΥΣ ΣΩΛΗΝΩΝ ΚΑΤΑ ΤΗ ΜΕΙΩΣΗ
K.Yu. Yakovleva, B.V. Barichko, V.N. Κουζνέτσοφ
Παρουσιάζονται τα αποτελέσματα μιας πειραματικής μελέτης της δυναμικής των αλλαγών στο πάχος του τοιχώματος των σωλήνων κατά την έλαση, το τράβηγμα σε μονολιθικές και κυλινδρικές μήτρες. Αποδεικνύεται ότι με την αύξηση του βαθμού παραμόρφωσης, παρατηρείται πιο έντονη αύξηση του πάχους του τοιχώματος του σωλήνα στις διαδικασίες έλασης και έλξης σε μήτρες κυλίνδρων, γεγονός που καθιστά τη χρήση τους πολλά υποσχόμενη.
Λέξεις-κλειδιά: σωλήνες ψυχρής διαμόρφωσης, σωλήνες με παχύ τοίχωμα, σχέδιο σωλήνων, πάχος τοιχώματος σωλήνα, ποιότητα εσωτερική επιφάνειασωλήνες.
Η υπάρχουσα τεχνολογία για την κατασκευή σωλήνων ψυχρής διαμόρφωσης με παχύ τοίχωμα μικρής διαμέτρου από ανθεκτικούς στη διάβρωση χάλυβες προβλέπει τη χρήση διεργασιών ψυχρής έλασης σε ελασματουργεία ψυχρής έλασης και επακόλουθη έλξη χωρίς άξονα σε μονολιθικές μήτρες. Είναι γνωστό ότι η παραγωγή σωλήνων μικρής διαμέτρου με ψυχρή έλαση συνδέεται με μια σειρά από δυσκολίες λόγω της μείωσης της ακαμψίας του συστήματος "ράβδος-μαντρέλι". Επομένως, για την απόκτηση τέτοιων σωλήνων, χρησιμοποιείται μια διαδικασία τραβήγματος, κυρίως χωρίς άξονα. Η φύση της αλλαγής στο πάχος του τοιχώματος του σωλήνα κατά τη διάρκεια της έλξης χωρίς άξονα καθορίζεται από την αναλογία του πάχους τοιχώματος S και της εξωτερικής διαμέτρου D και η απόλυτη τιμή της αλλαγής δεν υπερβαίνει τα 0,05-0,08 mm. Σε αυτή την περίπτωση παρατηρείται πάχυνση τοιχώματος στην αναλογία 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.
Στόχος της εργασίας είναι μια συγκριτική πειραματική μελέτη της δυναμικής των αλλαγών στο πάχος του τοιχώματος των σωλήνων στις διαδικασίες μείωσης με έλαση, έλξη σε μονολιθική μήτρα και κυλινδρική μήτρα.
Ως τεμάχια χρησιμοποιήθηκαν σωλήνες ψυχρής διαμόρφωσης: 12,0x2,0 mm (S/D = 0,176), 10,0x2,10 mm (S/D = 0,216) από χάλυβα 08Kh14MF; διαστάσεις 8,0x1,0 mm (S/D = 0,127) από χάλυβα 08X18H10T. Όλοι οι σωλήνες ανόπτησαν.
Το σχέδιο σε μονολιθικές μήτρες πραγματοποιήθηκε σε πάγκο σχεδίασης αλυσίδας με δύναμη 30 kN. Για το σχέδιο κυλίνδρων χρησιμοποιήσαμε μια μήτρα με ζεύγη κυλίνδρων offset BP-2/2.180. Το σχέδιο σε μια μήτρα κυλίνδρου πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας ένα σύστημα μετρητή ωοειδούς κύκλου. Η μείωση του σωλήνα με κύλιση πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με το σχήμα βαθμονόμησης "οβάλ-οβάλ" σε βάση δύο κυλίνδρων με ρολά διαμέτρου 110 mm.
Σε κάθε στάδιο παραμόρφωσης, ελήφθησαν δείγματα (5 τεμ. για κάθε επιλογή μελέτης) για τη μέτρηση της εξωτερικής διαμέτρου, του πάχους του τοιχώματος και της τραχύτητας της εσωτερικής επιφάνειας. Η μέτρηση των γεωμετρικών διαστάσεων και της επιφανειακής τραχύτητας των σωλήνων πραγματοποιήθηκε με ηλεκτρονικό παχύμετρο TTTC-TT. ηλεκτρονικό σημείο μικρόμετρο, προφιλόμετρο Surftest SJ-201. Όλα τα εργαλεία και οι συσκευές έχουν περάσει τον απαραίτητο μετρολογικό έλεγχο.
Οι παράμετροι ψυχρής παραμόρφωσης σωλήνων δίνονται στον πίνακα.
Στο σχ. Το 1 δείχνει γραφήματα της εξάρτησης της σχετικής αύξησης του πάχους του τοιχώματος από τον βαθμό παραμόρφωσης π.χ.
Ανάλυση των γραφημάτων στο Σχ. 1 δείχνει ότι κατά την έλαση και το τράβηγμα σε μια μήτρα κυλίνδρου, σε σύγκριση με τη διαδικασία έλξης σε μια μονολιθική μήτρα, παρατηρείται μια πιο έντονη αλλαγή στο πάχος του τοιχώματος του σωλήνα. Αυτό, σύμφωνα με τους συγγραφείς, οφείλεται στη διαφορά στο σχήμα της κατάστασης τάσης του μετάλλου: κατά την έλαση και το τράβηγμα κυλίνδρων, οι τάσεις εφελκυσμού στη ζώνη παραμόρφωσης είναι μικρότερες. Η θέση της καμπύλης αλλαγής πάχους τοιχώματος κατά το τράβηγμα του κυλίνδρου κάτω από την καμπύλη αλλαγής πάχους τοιχώματος κατά την έλαση οφείλεται σε ελαφρώς υψηλότερες τάσεις εφελκυσμού κατά το τράβηγμα του κυλίνδρου λόγω της αξονικής εφαρμογής της δύναμης παραμόρφωσης.
Το άκρο της συνάρτησης της αλλαγής στο πάχος του τοιχώματος ως συνάρτηση του βαθμού παραμόρφωσης ή σχετικής μείωσης κατά μήκος της εξωτερικής διαμέτρου που παρατηρείται κατά την έλαση αντιστοιχεί στην τιμή S/D = 0,30. Κατ' αναλογία με τη θερμή μείωση με έλαση, όπου παρατηρείται μείωση στο πάχος του τοιχώματος σε S/D > 0,35, μπορεί να υποτεθεί ότι η ψυχρή μείωση με έλαση χαρακτηρίζεται από μείωση του πάχους τοιχώματος σε αναλογία S/D > 0,30.
Δεδομένου ότι ένας από τους παράγοντες που καθορίζουν τη φύση της αλλαγής στο πάχος του τοιχώματος είναι η αναλογία εφελκυστικών και ακτινικών τάσεων, η οποία με τη σειρά της εξαρτάται από τις παραμέτρους
Διαστάσεις σωλήνα, mm S,/D, Si/Sc Di/Do є
Μείωση με κύλιση (σωλήνες από χάλυβα ποιότητας 08X14MF)
О 9.98 2.157 О.216 1.О 1.О 1.О О
1 9,52 2,23O 0,234 1,034 0,954 1 ,30 80,04
2 8.1O 2.35O O.29O 1.O89 O.812 1.249 O.2O
Ζ 7.01 2.324 Ο.332 1.077 Ο.7Ο2 1.549 Ο.35
Μείωση με κύλιση (σωλήνες από χάλυβα ποιότητας 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.O77 O.O7
2 6,17 1,225 0,199 1,201 0,766 1,185 0,16
Γ 5,21 1,310 0,251 1,284 0,646 1,406 0,29
Μείωση με έλξη σε μήτρα κυλίνδρου (σωλήνες από χάλυβα ποιότητας 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 1Ο.Ο8 2.27 Ο.225 1.Ο76 Ο.84Ο 1.178 Ο.15
Z 9.O1 2.3O O.2O1 1.O9O O.751 1.352 O.26
Μείωση με έλξη σε μονολιθική μήτρα (σωλήνες από χάλυβα ποιότητας 08X14MF)
О 12.ОО 2.11О О.176 1.О 1.О 1.О О
1 1O.97 2.135 0.195 1.O12 O.914 1.1O6 O.1O
2 9,98 2,157 O.216 1.O22 O.832 1.118 O.19
Γ 8,97 2,160 0,241 1,024 0,748 1,147 0,30
Di, Si - αντίστοιχα, η εξωτερική διάμετρος και το πάχος του τοιχώματος του σωλήνα διάδρομος.
Ρύζι. 1. Εξάρτηση της σχετικής αύξησης του πάχους του τοιχώματος του σωλήνα από τον βαθμό παραμόρφωσης
ra S/D, είναι σημαντικό να μελετηθεί η επίδραση του λόγου S/D στη θέση του άκρου της συνάρτησης αλλαγής του πάχους του τοιχώματος του σωλήνα κατά τη διαδικασία μείωσης. Σύμφωνα με τα δεδομένα της εργασίας, σε μικρότερες αναλογίες S/D, η μέγιστη τιμή του πάχους του τοιχώματος του σωλήνα παρατηρείται σε μεγάλες παραμορφώσεις. Το γεγονός αυτό μελετήθηκε στο παράδειγμα της διαδικασίας μείωσης με κυλιόμενους σωλήνες με διαστάσεις 8,0x1,0 mm (S/D = 0,127) από χάλυβα 08Kh18N10T σε σύγκριση με τα δεδομένα για σωλήνες κύλισης με διαστάσεις 10,0x2,10 mm ( S/D = 0,216) από χάλυβα 08Kh14MF. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων φαίνονται στο σχ. 2.
Ο κρίσιμος βαθμός παραμόρφωσης στον οποίο παρατηρήθηκε η μέγιστη τιμή του πάχους του τοιχώματος κατά την έλαση του σωλήνα με την αναλογία
S/D = 0,216 ήταν 0,23. Όταν οι κυλιόμενοι σωλήνες από χάλυβα 08Kh18N10T, δεν επιτεύχθηκε το άκρο της αύξησης του πάχους του τοιχώματος, καθώς ο λόγος των διαστάσεων του σωλήνα S/D, ακόμη και στον μέγιστο βαθμό παραμόρφωσης, δεν υπερέβαινε το 0,3. Μια σημαντική περίσταση είναι ότι η δυναμική της αύξησης του πάχους του τοιχώματος κατά τη μείωση των σωλήνων με έλαση σχετίζεται αντιστρόφως με την αναλογία των διαστάσεων S/D του αρχικού σωλήνα, η οποία φαίνεται από τα γραφήματα που φαίνονται στο Σχ. 2, α.
Ανάλυση καμπυλών στο σχ. Το 2b δείχνει επίσης ότι η αλλαγή στην αναλογία S/D κατά την έλαση σωλήνων από χάλυβα ποιότητας 08Kh18N10T και σωλήνων από χάλυβα ποιότητας 08Kh14MF έχει παρόμοιο ποιοτικό χαρακτήρα.
S0/A)=0,127 (08X18H10T)
S0/00=0,216 (08X14MF)
Βαθμός παραμόρφωσης, β
VA=0;216 (08X14MF)
(Άρα/Da=0A21 08X18H10T) _
Βαθμός παραμόρφωσης, є
Ρύζι. Εικ. 2. Αλλαγές στο πάχος τοιχώματος (α) και στο λόγο S/D (β) ανάλογα με το βαθμό παραμόρφωσης κατά την έλαση σωλήνων με διαφορετικές αρχικές αναλογίες S/D
Ρύζι. Εικ. 3. Εξάρτηση της σχετικής τιμής της τραχύτητας της εσωτερικής επιφάνειας των σωλήνων από τον βαθμό παραμόρφωσης
Σε διαδικασία μείωσης διαφορετικοί τρόποιΗ τραχύτητα της εσωτερικής επιφάνειας των σωλήνων αξιολογήθηκε επίσης με την αριθμητική μέση απόκλιση του ύψους μικροτραχύτητας Ra. Στο σχ. Το σχήμα 3 δείχνει τα γραφήματα της εξάρτησης της σχετικής τιμής της παραμέτρου Ra από το βαθμό παραμόρφωσης όταν οι σωλήνες μειώνονται με κύλιση και έλξη σε μονολιθικές μήτρες
μαλλί της εσωτερικής επιφάνειας των σωλήνων στο i-ο πέρασμα και στον αρχικό σωλήνα).
Ανάλυση καμπυλών στο σχ. Το 3 δείχνει ότι και στις δύο περιπτώσεις (κύλιση, έλξη) η αύξηση του βαθμού παραμόρφωσης κατά τη μείωση οδηγεί σε αύξηση της παραμέτρου Ra, δηλαδή επιδεινώνει την ποιότητα της εσωτερικής επιφάνειας των σωλήνων. Η δυναμική αλλαγής (αύξησης) της παραμέτρου τραχύτητας με αύξηση του βαθμού παραμόρφωσης στην περίπτωση
Ο αγωγός σωλήνων με κύλιση σε διαμετρήματα δύο κυλίνδρων υπερβαίνει σημαντικά (περίπου δύο φορές) τον ίδιο δείκτη στη διαδικασία έλξης σε μονολιθικές μήτρες.
Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι η δυναμική των αλλαγών στην παράμετρο τραχύτητας της εσωτερικής επιφάνειας είναι συνεπής με την παραπάνω περιγραφή της δυναμικής των αλλαγών στο πάχος του τοιχώματος για τις εξεταζόμενες μεθόδους μείωσης.
Με βάση τα αποτελέσματα της έρευνας, μπορούν να εξαχθούν τα ακόλουθα συμπεράσματα:
1. Η δυναμική της αλλαγής του πάχους του τοιχώματος του σωλήνα για τις θεωρούμενες μεθόδους μείωσης ψυχρού είναι του ίδιου τύπου - έντονη πάχυνση με αύξηση του βαθμού παραμόρφωσης, επακόλουθη επιβράδυνση της αύξησης του πάχους του τοιχώματος με την επίτευξη μιας ορισμένης μέγιστης τιμής σε μια συγκεκριμένη αναλογία διαστάσεων σωλήνα S/D και επακόλουθη μείωση στην αύξηση του πάχους του τοιχώματος.
2. Η δυναμική των αλλαγών στο πάχος του τοιχώματος του σωλήνα σχετίζεται αντιστρόφως με την αναλογία των αρχικών διαστάσεων του σωλήνα S/D.
3. Η μεγαλύτερη δυναμική της αύξησης του πάχους του τοιχώματος παρατηρείται στις διαδικασίες έλασης και τραβήγματος σε μήτρες κυλίνδρων.
4. Αύξηση του βαθμού παραμόρφωσης κατά τη μείωση με κύλιση και έλξη σε μονολιθικές μήτρες οδηγεί σε επιδείνωση της κατάστασης της εσωτερικής επιφάνειας των σωλήνων, ενώ η αύξηση της παραμέτρου τραχύτητας Ra κατά την έλαση συμβαίνει εντονότερα από ό,τι κατά την έλξη. Λαμβάνοντας υπόψη τα συμπεράσματα που εξάγονται και τη φύση της αλλαγής στο πάχος του τοιχώματος κατά την παραμόρφωση, μπορεί να υποστηριχθεί ότι για την έλξη σωλήνων σε μήτρες κυλίνδρων,
Η αλλαγή στην παράμετρο Ra θα είναι λιγότερο έντονη από την κύλιση και πιο έντονη σε σύγκριση με το μονολιθικό σχέδιο.
Οι πληροφορίες που λαμβάνονται σχετικά με την κανονικότητα της διαδικασίας μείωσης του ψυχρού θα είναι χρήσιμες για το σχεδιασμό διαδρομών για την κατασκευή σωλήνων ψυχρής διαμόρφωσης από ανθεκτικούς στη διάβρωση χάλυβες. Ταυτόχρονα, η χρήση της διαδικασίας έλξης σε μήτρες κυλίνδρων είναι πολλά υποσχόμενη για την αύξηση του πάχους του τοιχώματος του σωλήνα και τη μείωση του αριθμού των διελεύσεων.
Βιβλιογραφία
1. Bisk, Μ.Β. ψυχρή παραμόρφωση σωλήνες από χάλυβα. Σε 2 ώρες, Μέρος 1: Προετοιμασία για παραμόρφωση και σχέδιο / M.B. Bisk, Ι.Α. Grekhov, V.B. Σλάβιν. -Σβερντλόφσκ: Μέσο Ουράλ. Βιβλίο. εκδοτικός οίκος, 1976. - 232 σελ.
2. Savin, G.A. Σχέδιο σωλήνων / Γ.Α. Savin. -Μ: Μεταλλουργία, 1993. - 336 σελ.
3. Shveikin, V.V. Τεχνολογία ψυχρής έλασης και μείωση σωλήνων: εγχειρίδιο. επίδομα / V.V. Shveikin. - Sverdlovsk: Εκδοτικός Οίκος UPI im. ΕΚ. Kirova, 1983. - 100 σελ.
4. Τεχνολογία και εξοπλισμός παραγωγής σωλήνων /V.Ya. Osadchiy, A.S. Vavilin, V.G. Zimovets και άλλοι. εκδ. V.Ya. Osadchy. - Μ.: Intermet Engineering, 2007. - 560 σελ.
5. Barichko, B.V. Βασικές αρχές των τεχνολογικών διαδικασιών OMD: σημειώσεις διαλέξεων / B.V. Barichko, F.S. Dubinsky, V.I. Κραϊνόφ. - Chelyabinsk: Publishing House of SUSU, 2008. - 131 p.
6. Ποταπόφ, Ι.Ν. Θεωρία παραγωγής σωλήνων: εγχειρίδιο. για πανεπιστήμια / Ι.Ν. Potapov, A.P. Kolikov, V.M. Ο Ντρουγιάν. - Μ.: Μεταλλουργία, 1991. - 424 σελ.
Yakovleva Ksenia Yuryevna, κατώτερη ερευνήτρια, Ρωσικό Ερευνητικό Ινστιτούτο της Βιομηχανίας Σωληνώσεων (Τσελιάμπινσκ). [email προστατευμένο].
Barichko Boris Vladimirovich, Αναπληρωτής Προϊστάμενος του Τμήματος Χωρίς Ραφή Σωληνώσεων, Ρωσικό Ινστιτούτο Ερευνών της Βιομηχανίας Σωληνώσεων (Τσελιάμπινσκ). [email προστατευμένο].
Kuznetsov Vladimir Nikolaevich, επικεφαλής του εργαστηρίου ψυχρής παραμόρφωσης του κεντρικού εργαστηρίου εγκαταστάσεων, Sinarsky Pipe Plant OJSC (Kamensk-Uralsky). [email προστατευμένο].
Δελτίο του South Ural State University
Σειρά "Μεταλλουργία" ___________2014, τ. 14, αρ. 1, σελ. 101-105
ΜΕΛΕΤΗ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΤΟΥ ΠΑΧΟΥΣ ΤΟΙΧΟΥ ΤΟΥ ΣΩΛΗΝΟΥ ΣΤΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ
K.Yu. Yakovleva, The Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries (RosNITI), Chelyabinsk, Ρωσική Ομοσπονδία, [email προστατευμένο],
B.V. Barichko, The Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries (RosNITI), Chelyabinsk, Ρωσική Ομοσπονδία, [email προστατευμένο],
V.N. Kuznetsov, JSC "Sinarsky Pipe Plant", Kamensk-Uralsky, Ρωσική Ομοσπονδία, [email προστατευμένο]
Περιγράφονται τα αποτελέσματα της πειραματικής μελέτης των δυναμικών αλλαγών για το πάχος του τοιχώματος του σωλήνα κατά την έλαση, έλξης τόσο σε μονοκόμματη όσο και σε κυλινδρική μήτρα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι με την αύξηση της παραμόρφωσης παρατηρείται ταχύτερη ανάπτυξη του τοιχώματος του σωλήνα κατά την κύλιση και το τράβηγμα με τις μήτρες κυλίνδρων. Το συμπέρασμα μπορεί να εξαχθεί ότι η χρήση μήτρων κυλίνδρων είναι η πιο πολλά υποσχόμενη.
Λέξεις-κλειδιά: σωλήνες ψυχρής διαμόρφωσης, σωλήνες παχιού τοιχώματος, σχέδιο σωλήνων, πάχος τοιχώματος σωλήνα, ποιότητα εσωτερικής επιφάνειας σωλήνα.
1. Bisk M.B., Grekhov I.A., Slavin V.B. Kholodnaya deformatsiya stal "nykh trub. Podgotovka k deformatsii i volochenie. Sverdlovsk, Middle Ural Book Publ., 1976, vol. 1. 232 p.
2 Savin G.A. Σωλήνας Volochenie. Moscow, Metallurgiya Publ., 1993. 336 p.
3. Shveykin V.V. Tekhnologiya kholodnoy prokatki i redutsirovaniya trub. Sverdlovsk, Ural Polytechn. Inst. Publ., 1983. 100 p.
4. Osadchiy V.Ya., Vavilin A.S., Zimovets V.G. et al. Technologiya i obrudovanie trubnogo proizvodstva. Osadchiy V.Ya. (Επιμ.). Μόσχα, Intermet Engineering Publ., 2007. 560 σελ.
5. Barichko B.V., Dubinskiy F.S., Kraynov V.I. Osnovy technologicheskikh protsessov OMD. Τσελιάμπινσκ Παν. Publ., 2008. 131 p.
6. Potapov I.N., Kolikov A.P., Druyan V.M. Teoriya trubnogo proizvodstva. Moscow, Metallurgiya Publ., 1991. 424 p.
ΔΙΠΤΥΧΙΑ ΜΕ ΤΟ ΘΕΜΑ:
Παραγωγή σωλήνων
1. ΠΟΙΚΙΛΟΣ ΚΑΙ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΗΣ ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗΣ ΓΙΑ ΣΩΛΗΝΕΣ
1.1 Χρονοδιάγραμμα σωληνώσεων
Η JSC "KresTrubZavod" είναι ένας από τους μεγαλύτερους κατασκευαστές προϊόντων σωλήνων στη χώρα μας. Τα προϊόντα της πωλούνται με επιτυχία τόσο στο εσωτερικό όσο και στο εξωτερικό. Τα προϊόντα που παράγονται στο εργοστάσιο πληρούν τις απαιτήσεις των εγχώριων και ξένων προτύπων. Τα διεθνή πιστοποιητικά ποιότητας εκδίδονται από οργανισμούς όπως: American ινστιτούτο πετρελαίου(API), Γερμανικό κέντρο πιστοποίησης TUV - Reiland.
Το Workshop T-3 είναι ένα από τα κύρια εργαστήρια της επιχείρησης, τα προϊόντα του πληρούν τα πρότυπα που παρουσιάζονται στον Πίνακα. 1.1.
Πίνακας 1.1 - Πρότυπα για κατασκευασμένους σωλήνες
Το κατάστημα παράγει σωλήνες από άνθρακα, κραματοποιημένους και υψηλής κραματοποίησης χάλυβες με διάμετρο D=28-89mm και πάχος τοιχώματος S=2,5-13mm.
Βασικά, το συνεργείο ειδικεύεται στην παραγωγή σωλήνων, σωλήνων γενικού σκοπούκαι σωλήνες που προορίζονται για μετέπειτα ψυχρή επεξεργασία.
Οι μηχανικές ιδιότητες των παραγόμενων σωλήνων πρέπει να αντιστοιχούν σε αυτές που αναφέρονται στον Πίνακα. 1.2.
1.2 Απαίτηση κανονιστικής τεκμηρίωσης
Η παραγωγή σωλήνων στο κατάστημα T-3 KresTrubZavod πραγματοποιείται σύμφωνα με διάφορους κανονιστικά έγγραφαόπως GOST, API, DIN, NFA, ASTM και άλλα. Λάβετε υπόψη τις απαιτήσεις του DIN 1629.
1.2.1 Ποικιλία
Αυτό το πρότυπο ισχύει για στρογγυλούς σωλήνες χωρίς ραφές κατασκευασμένους από μη κράμα χάλυβες. Χημική σύνθεσηΟι χάλυβες που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή σωλήνων δίνονται στον Πίνακα 1.3.
Πίνακας 1.2 - Μηχανικές ιδιότητες σωλήνων
Πίνακας 1.3 - Χημική σύνθεση χάλυβα
Οι σωλήνες που κατασκευάζονται σύμφωνα με αυτό το πρότυπο χρησιμοποιούνται κυρίως σε διάφορες συσκευές για την κατασκευή δεξαμενών και αγωγών, καθώς και στη γενική μηχανολογία και την κατασκευή οργάνων.
Οι διαστάσεις και οι μέγιστες αποκλίσεις των σωλήνων δίνονται στον Πίνακα 1.4., Πίνακας 1.5., Πίνακας 1.6.
Το μήκος του σωλήνα καθορίζεται από την απόσταση μεταξύ των άκρων του. Οι τύποι μηκών σωλήνων δίνονται στον Πίνακα 1.4.
Πίνακας 1.4 - Τύποι μήκους και ανοχές μήκους
Πίνακας 1.5 - Επιτρεπόμενες αποκλίσεις διαμέτρου
Πίνακας 1.6 - Ανοχές πάχους τοιχώματος
Οι σωλήνες πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο στρογγυλοί. Η απόκλιση της στρογγυλότητας πρέπει να είναι εντός των ανοχών της εξωτερικής διαμέτρου.
Οι σωλήνες πρέπει να είναι ευθεία στο μάτι, εάν είναι απαραίτητο, μπορούν να καθοριστούν ειδικές απαιτήσεις για ευθύτητα.
Οι σωλήνες πρέπει να κόβονται κάθετα στον άξονα του σωλήνα και να είναι απαλλαγμένοι από γρέζια.
Οι τιμές για γραμμικές μάζες (βάρη) δίνονται στο DIN 2448. Επιτρέπονται οι ακόλουθες αποκλίσεις από αυτές τις τιμές:
για έναν μόνο σωλήνα + 12% - 8%,
για παραδόσεις βάρους τουλάχιστον 10 τόνων +10%-5%.
Η τυπική ονομασία για σωλήνες που αντιστοιχούν στο DIN 1629 υποδεικνύει:
Όνομα (σωλήνας);
Ο κύριος αριθμός του προτύπου διαστάσεων DIN (DIN 2448).
Οι κύριες διαστάσεις του σωλήνα (εξωτερική διάμετρος × πάχος τοιχώματος).
Κύριος αριθμός Προδιαγραφέςπρομήθειες (DIN 1629)?
Συντομευμένη ονομασία της κατηγορίας χάλυβα.
Παράδειγμα σύμβολοσωλήνες σύμφωνα με το DIN 1629 με εξωτερική διάμετρο 33,7 mm και πάχος τοιχώματος 3,2 mm από χάλυβα St 37.0:
Σωλήνας DIN 2448–33,7×3,2
DIN 1629-St 37.0.
1.2.2 Τεχνικές απαιτήσεις
Οι σωλήνες πρέπει να κατασκευάζονται σύμφωνα με τις απαιτήσεις του προτύπου και σύμφωνα με τους τεχνολογικούς κανονισμούς που έχουν εγκριθεί με τον προβλεπόμενο τρόπο.
Στις εξωτερικές και εσωτερικές επιφάνειες των σωλήνων και των συνδέσμων δεν πρέπει να υπάρχει αιχμαλωσία, κοχύλια, ηλιοβασιλέματα, αποκολλήσεις, ρωγμές και άμμος.
Επιτρέπεται η διάτρηση και ο καθαρισμός των υποδεικνυόμενων ελαττωμάτων, υπό την προϋπόθεση ότι το βάθος τους δεν υπερβαίνει την οριακή μείον απόκλιση κατά μήκος του πάχους του τοιχώματος. Δεν επιτρέπεται η συγκόλληση, το καλαφάτισμα ή η σφράγιση ελαττωματικών θέσεων.
Σε μέρη όπου το πάχος του τοιχώματος μπορεί να μετρηθεί απευθείας, το βάθος των ελαττωματικών θέσεων μπορεί να υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, με την προϋπόθεση ότι διατηρείται το ελάχιστο πάχος τοιχώματος, που ορίζεται ως η διαφορά μεταξύ του ονομαστικού πάχους του τοιχώματος του σωλήνα και της οριακής του μείον απόκλισης.
Επιτρέπονται ξεχωριστές μικρές εγκοπές, βαθουλώματα, κίνδυνοι, ένα λεπτό στρώμα αλάτων και άλλα ελαττώματα λόγω της μεθόδου παραγωγής, εάν δεν υπερβαίνουν το πάχος του τοιχώματος πέρα από τις μείον αποκλίσεις.
Οι μηχανικές ιδιότητες (αντοχή διαρροής, αντοχή εφελκυσμού, επιμήκυνση κατά τη θραύση) πρέπει να αντιστοιχούν στις τιμές που δίνονται στον Πίνακα 1.7.
Πίνακας 1.7 - Μηχανικές ιδιότητες
1.2.3 Κανόνες αποδοχής
Οι σωλήνες παρουσιάζονται για αποδοχή σε παρτίδες.
Η παρτίδα πρέπει να αποτελείται από σωλήνες της ίδιας ονομαστικής διαμέτρου, της ίδιας ομάδας πάχους τοιχώματος και αντοχής, του ίδιου τύπου και έκδοσης και συνοδεύεται από ένα ενιαίο έγγραφο που πιστοποιεί ότι η ποιότητά τους συμμορφώνεται με τις απαιτήσεις του προτύπου και περιέχει:
Όνομα του κατασκευαστή·
Ονομαστική διάμετρος σωλήνα και πάχος τοιχώματος σε χιλιοστά, μήκος σωλήνα σε μέτρα.
Τύπος σωλήνων;
Ομάδα αντοχής, αριθμός θερμότητας, κλάσμα μάζας θείου και φωσφόρου για όλες τις θερμότητες που περιλαμβάνονται στην παρτίδα.
Αριθμοί σωλήνων (από - έως για κάθε θερμότητα).
Αποτελέσματα δοκιμών.
Τυπική ονομασία.
Ελεγχος εμφάνιση, το μέγεθος των ελαττωμάτων και οι γεωμετρικές διαστάσεις και παράμετροι πρέπει να υπόκεινται σε κάθε σωλήνα της παρτίδας.
Το κλάσμα μάζας του θείου και του φωσφόρου πρέπει να ελέγχεται από κάθε θερμότητα. Για σωλήνες κατασκευασμένους από μέταλλο άλλης εταιρείας, το κλάσμα μάζας θείου και φωσφόρου πρέπει να πιστοποιείται με έγγραφο σχετικά με την ποιότητα του κατασκευαστή μετάλλων.
Για τον έλεγχο των μηχανικών ιδιοτήτων του μετάλλου, λαμβάνεται ένας σωλήνας κάθε μεγέθους από κάθε θερμότητα.
Για να ελέγξετε για ισοπέδωση, λαμβάνεται ένας σωλήνας από κάθε θερμότητα.
Εσωτερικός έλεγχος διαρροής υδραυλική πίεσηκάθε σωλήνας πρέπει να υποβληθεί.
Εάν ληφθούν μη ικανοποιητικά αποτελέσματα δοκιμών για τουλάχιστον έναν από τους δείκτες, πραγματοποιούνται επαναλαμβανόμενες δοκιμές σε αυτό σε διπλό δείγμα από την ίδια παρτίδα. Τα αποτελέσματα επανελέγχου ισχύουν για ολόκληρη την παρτίδα.
1.2.4 Μέθοδοι δοκιμής
Η επιθεώρηση των εξωτερικών και εσωτερικών επιφανειών των σωλήνων και των συνδέσμων πραγματοποιείται οπτικά.
Το βάθος των ελαττωμάτων πρέπει να ελέγχεται με πριόνισμα ή με άλλο τρόπο σε ένα έως τρία σημεία.
Ο έλεγχος των γεωμετρικών διαστάσεων και παραμέτρων των σωλήνων και των συνδέσμων θα πρέπει να πραγματοποιείται με τη χρήση καθολικών οργάνων μέτρησης ή ειδικών συσκευών που παρέχουν την απαραίτητη ακρίβεια μέτρησης, σύμφωνα με την τεχνική τεκμηρίωση που έχει εγκριθεί με τον προβλεπόμενο τρόπο.
Η κάμψη στα ακραία τμήματα του σωλήνα καθορίζεται με βάση το μέγεθος του βέλους εκτροπής και υπολογίζεται ως το πηλίκο της διαίρεσης του βέλους εκτροπής σε χιλιοστά με την απόσταση από τη θέση - τη μέτρηση στο πλησιέστερο άκρο του σωλήνα σε μέτρα.
Η δοκιμή των σωλήνων κατά βάρος πρέπει να διεξάγεται ειδικά μέσαγια ζύγιση με ακρίβεια που πληροί τις απαιτήσεις αυτού του προτύπου.
Η δοκιμή εφελκυσμού πρέπει να εκτελείται σύμφωνα με το DIN 50 140 σε βραχέα διαμήκη δοκίμια.
Για να ελέγξετε τις μηχανικές ιδιότητες του μετάλλου, κόβεται ένα δείγμα από κάθε επιλεγμένο σωλήνα. Τα δείγματα κόβονται κατά μήκος των δύο άκρων του σωλήνα με μέθοδο που δεν προκαλεί αλλαγές στη δομή και τις μηχανικές ιδιότητες του μετάλλου. Επιτρέπεται η ευθυγράμμιση των άκρων του δείγματος που θα πιαστούν από τους σφιγκτήρες της μηχανής δοκιμής.
Η διάρκεια της δοκιμής υδραυλικής πίεσης πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 δευτερόλεπτα. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, δεν πρέπει να ανιχνεύονται διαρροές στο τοίχωμα του σωλήνα.
1.2.5 Σήμανση, συσκευασία, μεταφορά και αποθήκευση
Η σήμανση σωλήνων πρέπει να πραγματοποιείται στον ακόλουθο όγκο:
Κάθε σωλήνας σε απόσταση 0,4-0,6 m από το άκρο του πρέπει να επισημαίνεται ευκρινώς με κρούση ή ραβδώσεις:
Αριθμός σωλήνα;
Εμπορικό σήμα του κατασκευαστή·
Μήνας και έτος έκδοσης.
Ο τόπος σήμανσης πρέπει να είναι κυκλωμένος ή υπογραμμισμένος με σταθερή ελαφριά βαφή.
Το ύψος των πινακίδων σήμανσης πρέπει να είναι 5-8 mm.
Στο μηχανικό τρόπογια τη σήμανση σωλήνων, επιτρέπεται η τακτοποίησή του σε μία σειρά. Επιτρέπεται η επισήμανση του αριθμού θερμότητας σε κάθε σωλήνα.
Δίπλα στη σήμανση με κρούση ή ραβδώσεις, κάθε σωλήνας πρέπει να φέρει μια σταθερή ελαφριά βαφή:
Ονομαστική διάμετρος σωλήνα σε χιλιοστά.
Πάχος τοιχώματος σε χιλιοστά.
Τύπος εκτέλεσης;
Όνομα ή εμπορικό σήμακατασκευαστής.
Το ύψος των πινακίδων σήμανσης πρέπει να είναι 20-50 mm.
Όλες οι σημάνσεις πρέπει να εφαρμόζονται κατά μήκος της γεννήτριας του σωλήνα. Επιτρέπεται η εφαρμογή πινακίδων σήμανσης κάθετα στη γεννήτρια με τη μέθοδο της ράβδου.
Κατά τη φόρτωση σε ένα αυτοκίνητο, θα πρέπει να υπάρχουν σωλήνες μιας μόνο παρτίδας. Οι σωλήνες μεταφέρονται σε συσκευασίες, σταθερά δεμένες σε τουλάχιστον δύο σημεία. Η μάζα της συσκευασίας δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 5 τόνους και κατόπιν αιτήματος του καταναλωτή - 3 τόνους Επιτρέπεται η αποστολή συσκευασιών σωλήνων διαφορετικών παρτίδων σε ένα αυτοκίνητο, με την προϋπόθεση ότι είναι διαχωρισμένες.
2. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΣΩΛΗΝΩΝ
2.1 Περιγραφή του κύριου εξοπλισμού του καταστήματος T-3
2.1.1 Περιγραφή και συνοπτικά τεχνικά χαρακτηριστικά του κλιβάνου βάδισης εστίας (PSHP)
Ο φούρνος βάδισης εστίας του καταστήματος T-3 είναι σχεδιασμένος για θέρμανση στρογγυλών μπιγιετών διαμέτρου 90...120 mm, μήκους 3...10 m από άνθρακα, χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα και ανοξείδωτους χάλυβες πριν από τη διάτρηση στο TPA -80.
Ο φούρνος βρίσκεται στο κατάστημα Τ-3 στον δεύτερο όροφο στους κόλπους Α και Β.
Το έργο του κλιβάνου πραγματοποιήθηκε από τον Gipromez της πόλης Sverdlovsk το 1984. Η θέση σε λειτουργία πραγματοποιήθηκε το 1986.
Ο κλίβανος είναι μια άκαμπτη μεταλλική κατασκευή, επενδεδυμένη από το εσωτερικό με πυρίμαχα και θερμομονωτικά υλικά. Εσωτερικές διαστάσεις του κλιβάνου: μήκος - 28,87 m, πλάτος - 10,556 m, ύψος - 924 και 1330 mm, τα χαρακτηριστικά λειτουργίας του κλιβάνου παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.1. Κάτω από τον κλίβανο κατασκευάζεται με τη μορφή σταθερών και κινητών δοκών, με τη βοήθεια των οποίων τα τεμάχια εργασίας μεταφέρονται μέσω του κλιβάνου. Οι δοκοί είναι επενδεδυμένοι με θερμομονωτικά και πυρίμαχα υλικά και πλαισιώνονται με ειδικό σετ θερμοανθεκτικών χυτών. Το πάνω μέρος των δοκών είναι κατασκευασμένο από μάζα μουλλίτη-κορούνδιο MK-90. Η οροφή του κλιβάνου είναι αναρτημένη από διαμορφωμένα πυρίμαχα υλικά και είναι μονωμένη θερμομονωτικό υλικό. Για τη συντήρηση του κλιβάνου και τη διεξαγωγή της τεχνολογικής διαδικασίας, οι τοίχοι είναι εξοπλισμένοι με παράθυρα εργασίας, παράθυρο φόρτωσης και μεταλλικό παράθυρο εκφόρτωσης. Όλα τα παράθυρα είναι εξοπλισμένα με παντζούρια. Η θέρμανση του κλιβάνου πραγματοποιείται με φυσικό αέριο, που καίγεται με τη βοήθεια καυστήρων τύπου GR (καυστήρας ακτινοβολίας χαμηλή πίεση) εγκατεστημένο στο θησαυροφυλάκιο. Ο φούρνος χωρίζεται σε 5 θερμικές ζώνες με 12 καυστήρες η καθεμία. Ο αέρας καύσης παρέχεται από δύο ανεμιστήρες VM-18A-4, ο ένας από τους οποίους χρησιμεύει ως εφεδρικός. Τα καυσαέρια απομακρύνονται μέσω ενός συλλέκτη καπνού που βρίσκεται στην οροφή στην αρχή του κλιβάνου. Επιπλέον, τα καυσαέρια εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα μέσω ενός συστήματος καμινάδων και καπναγωγών με μεταλλική επένδυση με τη βοήθεια δύο εξατμίσεων καπνού VGDN-19. Ένας αμφίδρομος σωληνωτός εναλλάκτης θερμότητας βρόχου 6 τμημάτων (CP-250) είναι εγκατεστημένος στην καμινάδα για θέρμανση του αέρα που παρέχεται στην καύση. Για την πληρέστερη χρήση της θερμότητας των καυσαερίων, το σύστημα εξάτμισης καπνού είναι εξοπλισμένο με φούρνο θέρμανσης ενός θαλάμου (PPO).
Η έκδοση του θερμαινόμενου τεμαχίου εργασίας από τον κλίβανο πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα εσωτερικό υδρόψυκτο τραπέζι κυλίνδρου, οι κύλινδροι του οποίου έχουν ένα ανθεκτικό στη θερμότητα ακροφύσιο.
Ο φούρνος είναι εξοπλισμένος με βιομηχανικό σύστημα τηλεόρασης. Παρέχεται ηχητική επικοινωνία μεταξύ των πινάκων ελέγχου και του πίνακα οργάνων.
Ο φούρνος είναι εξοπλισμένος με συστήματα αυτόματου ελέγχου θερμικό καθεστώς, αυτόματη ασφάλεια, κόμβοι παρακολούθησης παραμέτρων λειτουργίας και αποκλίσεις παραμέτρων σηματοδότησης από τον κανόνα. Οι ακόλουθες παράμετροι υπόκεινται σε αυτόματη ρύθμιση:
Θερμοκρασία κλιβάνου σε κάθε ζώνη.
Αναλογία αερίου προς αέρα ανά ζώνες.
Πίεση αερίου μπροστά από τον κλίβανο.
Πίεση στο χώρο εργασίας του κλιβάνου.
Εκτός από τις αυτόματες λειτουργίες, παρέχεται και μια απομακρυσμένη λειτουργία. Το αυτόματο σύστημα ελέγχου περιλαμβάνει:
Θερμοκρασία κλιβάνου ανά ζώνες.
Θερμοκρασία σε όλο το πλάτος του κλιβάνου σε κάθε ζώνη.
Η θερμοκρασία των αερίων που εξέρχονται από τον κλίβανο.
Θερμοκρασία αέρα μετά τον εναλλάκτη θερμότητας κατά ζώνες.
Θερμοκρασία καυσαερίων μπροστά από τον εναλλάκτη θερμότητας.
Η θερμοκρασία του καπνού μπροστά από τον εξατμιστή καπνού.
Κατανάλωση φυσικού αερίου για τον κλίβανο.
Κατανάλωση αέρα για τον κλίβανο.
Σκουπίστε με ηλεκτρική σκούπα στο γουρούνι μπροστά από τον εξατμιστή καπνού.
Πίεση αερίου στην κοινή πολλαπλή.
Πίεση αερίου και αέρα σε συλλέκτες ζώνης.
Πίεση φούρνου.
Ο κλίβανος είναι εφοδιασμένος με διακοπή φυσικού αερίου με συναγερμό φωτός και ήχου σε περίπτωση πτώσης πίεσης αερίου και αέρα στους συλλέκτες ζώνης.
Πίνακας 2.1 - Παράμετροι λειτουργίας του κλιβάνου
| Κατανάλωση φυσικού αερίου για τον κλίβανο (μέγιστη) nm 3 / ώρα | 5200 |
| 1 ζώνη | 1560 |
| 2 ζώνη | 1560 |
| 3 ζώνη | 1040 |
| 4 ζώνη | 520 |
| 5 ζώνη | 520 |
| Πίεση φυσικού αερίου (μέγιστη), kPa πριν | |
| φούρνος | 10 |
| καυστήρας | 4 |
| Κατανάλωση αέρα για τον κλίβανο (μέγιστη) nm 3 / ώρα | 52000 |
| Πίεση αέρα (μέγιστη), kPa πριν | |
| φούρνος | 13,5 |
| καυστήρας | 8 |
| Πίεση κάτω από τον θόλο, Pa | 20 |
| Θερμοκρασία θέρμανσης μετάλλου, °С (μέγιστη) | 1200...1270 |
| Χημική σύνθεση προϊόντων καύσης στην 4η ζώνη, % | |
| CO 2 | 10,2 |
| Περίπου 2 | 3,0 |
| ΕΤΣΙ | 0 |
| Θερμοκρασία προϊόντων καύσης μπροστά από τον εναλλάκτη θερμότητας, °C | 560 |
| Θερμοκρασία θέρμανσης αέρα στον εναλλάκτη θερμότητας, °С | Έως 400 |
| Το ποσοστό έκδοσης των λευκών, βλ | 23,7...48 |
| Χωρητικότητα κλιβάνου, t/h | 10,6... 80 |
Ο ηχητικός συναγερμός έκτακτης ανάγκης ενεργοποιείται επίσης όταν:
Αύξηση θερμοκρασίας στην 4η και 5η ζώνη (t cp = 1400°C).
Αύξηση της θερμοκρασίας καυσαέριαπριν από τον εναλλάκτη θερμότητας (t με p = 850°С).
Αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων μπροστά από τον εξατμιστή καπνού (t cp =400°C).
Πτώση πίεσης νερού ψύξης (p cf = 0,5 atm).
2.1.2 Σύντομα τεχνικά χαρακτηριστικά της γραμμής θερμής κοπής
Η γραμμή για τη θερμή κοπή του τεμαχίου εργασίας προορίζεται για την εργασία μιας θερμαινόμενης ράβδου στο ψαλίδι, την κοπή του τεμαχίου στο απαιτούμενο μήκος και την αφαίρεση του κομμένου τεμαχίου εργασίας από το ψαλίδι.
Μια σύντομη τεχνική περιγραφή της γραμμής θερμής κοπής παρουσιάζεται στον Πίνακα 2.2.
Ο εξοπλισμός της γραμμής θερμής κοπής περιλαμβάνει τα ίδια τα ψαλίδια (σχέδια SKMZ) για την κοπή του τεμαχίου εργασίας, ένα κινητό στοπ, ένα κυλινδρικό τραπέζι μεταφοράς, μια προστατευτική σήτα για την προστασία του εξοπλισμού από τη θερμική ακτινοβολία από το παράθυρο εκφόρτωσης του PSHP. Τα ψαλίδια είναι σχεδιασμένα για κοπή μετάλλου χωρίς απόβλητα, ωστόσο, εάν δημιουργηθεί υπολειπόμενο κούρεμα για λόγους έκτακτης ανάγκης, τότε τοποθετείται ένας αγωγός και ένα κουτί στο λάκκο, κοντά στα ψαλίδια, για τη συλλογή του. Σε κάθε περίπτωση, η εργασία της γραμμής για την εν θερμώ κοπή του τεμαχίου πρέπει να είναι οργανωμένη κατά τέτοιο τρόπο ώστε να αποκλείεται ο σχηματισμός αποκοπών.
Πίνακας 2.2 - Σύντομα τεχνικά χαρακτηριστικά της γραμμής θερμής κοπής
| Παράμετροι της ράβδου προς κοπή | |
| Μήκος, m | 4,0…10,0 |
| Διάμετρος, mm | 90,0…120,0 |
| Μέγιστο βάρος, kg | 880 |
| Μήκος κενών, m | 1,3...3.0 |
| Θερμοκρασία ράβδου, ОС | 1200 |
| Παραγωγικότητα, τεμάχιο/ώρα | 300 |
| Ταχύτητα μεταφοράς, m/s | 1 |
| Στάση ταξιδιού, mm | 2000 |
| Βίντεο κλιπ | |
| Διάμετρος κάννης, mm | 250 |
| Μήκος κάννης, mm | 210 |
| Διάμετρος κύλισης, mm | 195 |
| Βήμα κυλίνδρου, mm | 500 |
| Κατανάλωση νερού ανά υδρόψυκτο κύλινδρο, m 3 / h | 1,6 |
| Κατανάλωση νερού ανά υδρόψυκτο κύλινδρο με υδρόψυκτα κιβώτια άξονα, m 3 / h | 3,2 |
| Κατανάλωση νερού στην οθόνη, m 3 / h | 1,6 |
| Επίπεδο ήχου, dB, όχι περισσότερο | 85 |
Μετά τη θέρμανση της ράβδου και την έκδοσή της, περνά μέσα από έναν θερμοστάτη (για να μειωθεί η πτώση της θερμοκρασίας σε όλο το μήκος του τεμαχίου εργασίας), φτάνει στο κινητό στοπ και κόβεται σε τεμάχια εργασίας του απαιτούμενου μήκους. Αφού γίνει η κοπή, το κινητό στοπ ανυψώνεται με τη βοήθεια πνευματικού κυλίνδρου, το τεμάχιο εργασίας μεταφέρεται κατά μήκος του κυλινδρικού τραπεζιού. Αφού περάσει πάνω από το στοπ, κατεβαίνει στη θέση εργασίας και ο κύκλος κοπής επαναλαμβάνεται. Για να αφαιρέσετε τα άλατα κάτω από τους κυλίνδρους του κυλινδρικού τραπεζιού, παρέχεται θερμό ψαλίδι κοπής, ένα σύστημα αφαλάτωσης, για να αφαιρέσετε τα εξαρτήματα - ένα αυλάκι και ένα κουτί υποδοχής. Αφού φύγει από το κυλινδρικό τραπέζι της γραμμής θερμής κοπής, το μπιλιέτα εισέρχεται στο κυλινδρικό τραπέζι υποδοχής του μύλου διάτρησης.
2.1.3 Η συσκευή και τα τεχνικά χαρακτηριστικά του κύριου και βοηθητικού εξοπλισμού του τμήματος τρυπήματος
Ο μύλος διάτρησης έχει σχεδιαστεί για να τρυπάει ένα συμπαγές τεμάχιο εργασίας σε ένα κοίλο χιτώνιο. Στο TPA-80, είναι εγκατεστημένος μύλος διάτρησης 2 κυλίνδρων με κυλίνδρους σε σχήμα βαρελιού ή κυπέλλου και γραμμές οδήγησης. Τεχνικές προδιαγραφέςΤο piercing mill παρουσιάζεται στον Πίνακα 2.3.
Υπάρχει ένα υδρόψυκτο κυλινδρικό τραπέζι μπροστά από τον μύλο διάτρησης, σχεδιασμένο για να δέχεται το τεμάχιο εργασίας από τη γραμμή θερμής κοπής και να το μεταφέρει στο κέντρο. Το κυλινδρικό τραπέζι αποτελείται από 14 ατομικά υδρόψυκτους κυλίνδρους.
Πίνακας 2.3 - Τεχνικά χαρακτηριστικά του διατρητικού μύλου
| Διαστάσεις του προς ραφή τεμαχίου: | |
| Διάμετρος, mm | 100…120 |
| Μήκος, mm | 1200…3350 |
| Μέγεθος μανικιού: | |
| Εξωτερική διάμετρος, mm | 98…126 |
| Πάχος τοιχώματος, mm | 14…22 |
| Μήκος, mm | 1800…6400 |
| Αριθμός στροφών της κύριας μονάδας, σ.α.λ | 285…400 |
| Σχέση μετάδοσης της βάσης ταχυτήτων | 3 |
| Ισχύς κινητήρα, kW | 3200 |
| Γωνία τροφοδοσίας, ° | 0…14 |
| Δύναμη κύλισης: | |
| Μέγιστη ακτινική, kN | 784 |
| Μέγιστη αξονική, kN | 245 |
| Μέγιστη ροπή στο ρολό, kNm | 102,9 |
| Διάμετρος ρολού εργασίας, mm | 800…900 |
| Βίδα πίεσης: | |
| Μέγιστη διαδρομή, mm | 120 |
| Ταχύτητα διαδρομής, mm/s | 2 |
Το εργαλείο κεντραρίσματος έχει σχεδιαστεί για την απομάκρυνση μιας κεντρικής εσοχής με διάμετρο 20…30 mm και βάθος 15…20 mm στην ακραία επιφάνεια ενός θερμαινόμενου τεμαχίου εργασίας και είναι ένας πνευματικός κύλινδρος στον οποίο ολισθαίνει ένα επιθετικό με μύτη.
Μετά το κεντράρισμα, η θερμαινόμενη μπίλια εισέρχεται στη σχάρα για την επακόλουθη μεταφορά της στο αυλάκι του μπροστινού τραπεζιού του μύλου διάτρησης.
Το μπροστινό τραπέζι του τρυπήματος έχει σχεδιαστεί για να δέχεται μια θερμαινόμενη μπιγιέτα που κυλά στη σχάρα, να ευθυγραμμίζει τον άξονα της μπιγιέτας με τον άξονα της διάτρησης και να την συγκρατεί κατά τη διάρκεια του τρυπήματος.
Στην πλευρά εξόδου του μύλου, τοποθετούνται κυλινδρικοί συγκεντρωτές της ράβδου του μανδρελιού, οι οποίοι στηρίζουν και κεντράρουν τη ράβδο, τόσο πριν από το τρύπημα όσο και κατά τη διάτρηση, όταν επενεργούν υψηλές αξονικές δυνάμεις και είναι δυνατή η διαμήκης κάμψη της.
Πίσω από τους συγκεντρωτές υπάρχει ένας σταθερός μηχανισμός ρύθμισης ώσης με ανοιγόμενη κεφαλή, χρησιμεύει για την αντίληψη των αξονικών δυνάμεων που ασκούνται στη ράβδο με τον άξονα, ρυθμίζει τη θέση του άξονα στη ζώνη παραμόρφωσης και περνά το χιτώνιο έξω από τον μύλο διάτρησης.
2.1.4 Διάταξη και τεχνικά χαρακτηριστικά του κύριου και βοηθητικού εξοπλισμού του τμήματος συνεχούς μύλου
Ο συνεχής μύλος έχει σχεδιαστεί για έλαση τραχιών σωλήνων με διάμετρο 92 mm και πάχος τοιχώματος 3…8 mm. Η έλαση πραγματοποιείται σε μακρύ πλωτό μανδρέλι μήκους 19,5 μ. Συνοπτικά τεχνικά χαρακτηριστικά του συνεχούς μύλου δίνονται στον Πίνακα 2.4., Πίνακας 2.5. δίνονται σχέσεις μετάδοσης.
Κατά την έλαση, ο συνεχής μύλος λειτουργεί ως εξής: το χιτώνιο μεταφέρεται από ένα κυλινδρικό τραπέζι πίσω από το διάτρητο μύλο σε ένα κινητό στοπ και, αφού σταματήσει, μεταφέρεται στη σχάρα μπροστά από τον συνεχή μύλο με τη βοήθεια ενός μεταφορέα αλυσίδας και γύρισε πίσω στους μοχλούς του διανομέα.
Πίνακας 2.4 - Συνοπτικά τεχνικά χαρακτηριστικά του συνεχούς μύλου
| Ονομα | αξία | |
| Εξωτερική διάμετρος του σωλήνα βύθισης, mm | 91,0…94,0 | |
| Τραχύ πάχος τοιχώματος σωλήνα, mm | 3,5…8,0 | |
| Μέγιστο μήκος του σωλήνα βύθισης, m | 30,0 | |
| Διάμετρος μανδρελιών συνεχούς μύλου, mm | 74…83 | |
| Μήκος μανδρελίου, m | 19,5 | |
| Διάμετρος λύκων, mm | 400 | |
| Μήκος κάννης ρολού, mm | 230 | |
| Διάμετρος λαιμού ρολού, mm | 220 | |
| Απόσταση μεταξύ των αξόνων των κερκίδων, mm | 850 | |
| Η πορεία της άνω βίδας πίεσης με νέα ρολά, mm | Πάνω | 8 |
| Κάτω | 15 | |
| Η πορεία της βίδας χαμηλότερης πίεσης με νέα ρολά, mm | Πάνω | 20 |
| Κάτω | 10 | |
| Ταχύτητα ανύψωσης άνω ρολού, mm/s | 0,24 | |
| Συχνότητα περιστροφής κινητήρων κύριας μετάδοσης κίνησης, σ.α.λ | 220…550 | |
Εάν υπάρχουν ελαττώματα στο χιτώνιο, ο χειριστής, ενεργοποιώντας χειροκίνητα το μπλοκάρισμα και τα ωστήρια, το κατευθύνει στην τσέπη.
Με τους μοχλούς του διανομέα χαμηλωμένους, το καλό χιτώνιο κυλά μέσα στον αγωγό, πιέζεται από τους μοχλούς σύσφιξης, μετά τον οποίο εισάγεται ένας άξονας στο χιτώνιο χρησιμοποιώντας τους κυλίνδρους ρύθμισης. Όταν το μπροστινό άκρο του μανδρελιού φτάσει στο μπροστινό άκρο του χιτωνίου, ο σφιγκτήρας απελευθερώνεται και το χιτώνιο τοποθετείται σε συνεχή μύλο με τη βοήθεια κυλίνδρων ώθησης. Ταυτόχρονα, η ταχύτητα περιστροφής των κυλίνδρων έλξης του μανδρελιού και του χιτωνίου ρυθμίζεται με τέτοιο τρόπο ώστε μέχρι τη στιγμή που το χιτώνιο συλλαμβάνεται από την πρώτη βάση του συνεχούς μύλου, το μπροστινό άκρο του μανδρελιού εκτείνεται. κατά 2,5 ... 3 μ.
Μετά την έλαση σε έναν συνεχή μύλο, ένας τραχύς σωλήνας με μανδρέλι εισέρχεται στον εξαγωγέα ατράκτου, ένα σύντομο τεχνικό χαρακτηριστικό παρουσιάζεται στον Πίνακα 2.6. Μετά από αυτό, ο σωλήνας μεταφέρεται με έναν κυλινδρικό μεταφορέα στην περιοχή κοπής του πίσω άκρου και προσεγγίζει τη σταθερή στάση στο τμήμα κοπής του πίσω άκρου του σωλήνα, δίνονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού του τμήματος POZK στον Πίνακα 2.7. Έχοντας φτάσει στη στάση, ο σωλήνας εκτινάσσεται από έναν βιδωτό εκτοξευτήρα στη σχάρα μπροστά από το τραπέζι με κυλίνδρους ισοπέδωσης. Στη συνέχεια, ο σωλήνας κυλάει τη σχάρα πάνω στο κυλινδρικό τραπέζι ισοπέδωσης, πλησιάζει το στοπ που καθορίζει το μήκος της κοπής και μεταφέρεται κομμάτι κομμάτι από το κυλινδρικό τραπέζι ισοπέδωσης στη σχάρα μπροστά από το κυλινδρικό τραπέζι εξόδου, ενώ κατά τη διάρκεια του κίνηση, το πίσω άκρο του σωλήνα κόβεται.
Το κομμένο άκρο του σωλήνα μεταφέρεται από έναν μεταφορέα σκραπ σε έναν κάδο απορριμμάτων που βρίσκεται έξω από το συνεργείο.
Πίνακας 2.5 - Σχέση μετάδοσης κιβωτίων συνεχούς μύλου και ισχύς κινητήρα
Πίνακας 2.6 - Σύντομα τεχνικά χαρακτηριστικά του μανδρελοεξαγωγέα
Πίνακας 2.7 - Σύντομα τεχνικά χαρακτηριστικά του τμήματος κοπής του πίσω άκρου του σωλήνα
2.1.5 Η αρχή λειτουργίας του κύριου και βοηθητικού εξοπλισμού του τμήματος του μύλου μείωσης και του ψύκτη
Ο εξοπλισμός αυτού του τμήματος έχει σχεδιαστεί για να μεταφέρει τον σωλήνα έλξης μέσω της εγκατάστασης επαγωγικής θέρμανσης, να κυλά στον μύλο αναγωγής, να τον ψύχει και να τον μεταφέρει περαιτέρω στο τμήμα ψυχρής κοπής.
Η θέρμανση των ακατέργαστων σωλήνων μπροστά από τον μύλο αναγωγής πραγματοποιείται στη μονάδα θέρμανσης INZ - 9000/2.4, η οποία αποτελείται από 6 θερμαντικά μπλοκ (12 επαγωγείς) που βρίσκονται ακριβώς μπροστά από τον μύλο μείωσης. Οι σωλήνες εισέρχονται στη μονάδα επαγωγής ο ένας μετά τον άλλο με συνεχή ροή. Ελλείψει παραλαβής σωλήνων από τον συνεχή μύλο (όταν σταματά η κύλιση), επιτρέπεται η μεμονωμένη τροφοδοσία των εναποτιθέμενων «κρύων» σωλήνων στην εγκατάσταση επαγωγής. Το μήκος των σωλήνων που καθορίζεται στην εγκατάσταση δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 17,5 m.
Τύπος μύλου μείωσης - 24 σταντ, 3 κυλίνδρων με δύο θέσεις ρουλεμάν των κυλίνδρων και ατομική κίνηση σταντ.
Μετά την έλαση στον αναγωγικό μύλο, ο σωλήνας εισέρχεται είτε στον ψεκαστήρα και στο τραπέζι ψύξης είτε απευθείας στο τραπέζι ψύξης του μύλου, ανάλογα με τις απαιτήσεις για τις μηχανικές ιδιότητες του έτοιμου σωλήνα.
Ο σχεδιασμός και τα τεχνικά χαρακτηριστικά του ψεκαστήρα, καθώς και οι παράμετροι ψύξης σωλήνων σε αυτόν, αποτελούν εμπορικό μυστικό της OAO KresTrubZavod και δεν δίνονται στην παρούσα εργασία.
Στον πίνακα 2.8. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης θέρμανσης παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.9 - ένα σύντομο τεχνικό χαρακτηριστικό του μύλου μείωσης.
Πίνακας 2.8 - Σύντομα τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης θέρμανσης INZ-9000 / 2.4
2.1.6 Εξοπλισμός για την κοπή σωλήνων κατά μήκος
Για την κοπή σωλήνων σε μήκη στο συνεργείο T-3, χρησιμοποιείται ένα πριόνι κοπής παρτίδας Wagner του μοντέλου WVC 1600R, τα τεχνικά χαρακτηριστικά του οποίου δίνονται στον Πίνακα. 2.10. Χρησιμοποιούνται επίσης πριόνια μοντέλου KV6R - τεχνικά χαρακτηριστικά στον πίνακα 2.11.
Πίνακας 2.9 - Συνοπτικά τεχνικά χαρακτηριστικά του μύλου αναγωγής
Πίνακας 2.10 - Τεχνικά χαρακτηριστικά του πριονιού WVC 1600R
| Όνομα παραμέτρου | αξία | |
| Διάμετρος κομμένων σωλήνων, mm | 30…89 | |
| Πλάτος κομμένων συσκευασιών, mm | 200…913 | |
| Πάχος τοιχώματος κομμένων σωλήνων, mm | 2,5…9,0 | |
| Μήκος σωλήνα μετά την κοπή, m | 8,0…11,0 | |
| Μήκος των άκρων του σωλήνα που θα κοπούν | Εμπρός, χλστ | 250…2500 |
| Πίσω, χλστ | ||
| Διάμετρος λεπίδας πριονιού, mm | 1600 | |
| Αριθμός δοντιών στη λεπίδα πριονιού, τεμ | Τμήμα | 456 |
| Καρβίδιο | 220 | |
| Ταχύτητα κοπής, mm/min | 10…150 | |
| Ελάχιστη διάμετρος λεπίδας πριονιού, mm | 1560 | |
| Τροφοδοσία στήριξης κυκλικού πριονιού, mm | 5…1000 | |
| Μέγιστη αντοχή σε εφελκυσμό σωλήνων, N / mm 2 | 800 | |
2.1.7 Εξοπλισμός ισιώματος σωλήνων
Σωλήνες κομμένοι σε μήκος σύμφωνα με την παραγγελία αποστέλλονται για ίσιωμα. Το ίσιωμα πραγματοποιείται σε μηχανές ισιώματος RVV320x8, σχεδιασμένες για ίσιωμα σωλήνων και ράβδων από άνθρακα και χαμηλού κράματος χάλυβα σε ψυχρή κατάσταση με αρχική καμπυλότητα έως 10 mm ανά 1 γραμμικό μέτρο. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά της ισιωτικής μηχανής RVV 320x8 δίνονται στον Πίνακα. 3.12.
Πίνακας 2.11 - Τεχνικά χαρακτηριστικά του μοντέλου πριονιού KV6R
| Όνομα παραμέτρου | αξία |
| Πλάτος συσκευασίας μονής σειράς, mm | Όχι περισσότερα από 855 |
| Πλάτος ανοίγματος σφιγκτήρα τεμαχίου εργασίας, mm | 20 έως 90 |
| Περάστε στην κατακόρυφη κατεύθυνση του σφιγκτήρα του τεμαχίου εργασίας, mm | Όχι περισσότερα από 275 |
| Διαδρομή στήριξης πριονόλαμας, mm | 650 |
| Ταχύτητα τροφοδοσίας λεπίδας πριονιού (χωρίς βαθμίδα) mm/min | όχι περισσότερο από 800 |
| Γρήγορη αντίστροφη κίνηση της λεπίδας του πριονιού, mm/min | Όχι περισσότερο από 6500 |
| Ταχύτητα κοπής, m/min | 40; 15; 20; 30; 11,5; 23 |
| Μήκος σύσφιξης της συσκευασίας του σωλήνα στην πλευρά εισόδου, mm | Τουλάχιστον 250 |
| Μήκος σύσφιξης της συσκευασίας του σωλήνα στην πλευρά κατάθλιψης, mm | Τουλάχιστον 200 |
| Διάμετρος λεπίδας πριονιού, mm | 1320 |
| Αριθμός τμημάτων στη λεπίδα πριονιού, τεμ | 36 |
| Αριθμός δοντιών ανά τμήμα, τεμ | 10 |
| Επεξεργασμένοι σωλήνες διάμετρος, mm | 20 έως 90 |
Πίνακας 2.12 - Τεχνικά χαρακτηριστικά ισιωτικής μηχανής RVV 320x8
| Όνομα παραμέτρου | αξία | |
| Διάμετρος ισιωμένων σωλήνων, mm | 25...120 | |
| Πάχος τοιχώματος ισιωμένων σωλήνων, mm | 1,0...8,0 | |
| Μήκος ισιωμένων σωλήνων, m | 3,0...10,0 | |
| Η αντοχή διαρροής του μετάλλου των ισιωμένων σωλήνων, kgf / mm 2 | Διάμετρος 25…90 mm | Έως 50 |
| Διάμετρος 90…120 mm | έως 33 | |
| Ταχύτητα ευθυγράμμισης σωλήνων, m/s | 0,6...1,0 | |
| Βήμα μεταξύ των αξόνων του κυλίνδρου, mm | 320 | |
| Διάμετρος ρολών στο λαιμό, mm | 260 | |
| Αριθμός ρολών, τεμ | Οδηγείται | 4 |
| μονόκλινο | 5 | |
| Γωνίες ρολού, ° | 45°...52°21' | |
| Η μεγαλύτερη διαδρομή των άνω κυλίνδρων από την άνω άκρη των κάτω, mm | 160 | |
| Κίνηση περιστροφής ρολού | τύπος κινητήρα | D-812 |
| Τάση, V | 440 | |
| ισχύς, kWt | 70 | |
| Ταχύτητα περιστροφής, σ.α.λ | 520 | |
2.2 Η υπάρχουσα τεχνολογία για την παραγωγή σωλήνων στο TPA-80 JSC "KresTrubZavod"
Το τεμάχιο εργασίας με τη μορφή ράβδων που εισέρχονται στο εργαστήριο αποθηκεύεται στην εσωτερική αποθήκη. Πριν τεθεί σε παραγωγή, υποβάλλεται σε επιλεκτική επιθεώρηση σε ειδικό ράφι και, εάν χρειάζεται, επισκευάζεται. Τοποθετήθηκαν ζυγαριές στο σημείο προετοιμασίας του μπιγιέτα για τον έλεγχο του βάρους του μετάλλου που τίθεται στην παραγωγή. Τα κενά από την αποθήκη τροφοδοτούνται από έναν ηλεκτρικό γερανό στη σχάρα φόρτωσης μπροστά από τον κλίβανο και φορτώνονται στον κλίβανο θέρμανσης με μια εστία περπατήματος σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα και τον ρυθμό κύλισης.
Η συμμόρφωση με το σχέδιο τοποθέτησης των κενών πραγματοποιείται οπτικά από τη μεταλλική γλάστρα. Το τεμάχιο εργασίας φορτώνεται στον κλίβανο ένα προς ένα στο καθένα, μέσω ενός ή περισσότερων βαθμίδων των πλακών οδήγησης των κινητών δοκών, ανάλογα με τον ρυθμό κύλισης και την πολλαπλότητα της κοπής. Κατά την αλλαγή της ποιότητας του χάλυβα, της θερμότητας και του μεγέθους του σωλήνα, ο τεχνικός διαχωρίζει τις ποιότητες χάλυβα, θερμαίνει ως εξής: με μήκος μπιγιέτας 5600-8000 mm, οι θερμότητες διαχωρίζονται μετατοπίζοντας τις δύο πρώτες ράβδους κατά μήκος του πλάτους του κλιβάνου. Οι ποιότητες χάλυβα διαχωρίζονται μετατοπίζοντας τις τέσσερις πρώτες ράβδους κατά μήκος του πλάτους του κλιβάνου. με μήκος τεμαχίου 9000-9800mm, ο διαχωρισμός των ποιοτήτων χάλυβα, οι θερμότητες μεταξύ τους πραγματοποιείται κατά την προσγείωση με ένα διάστημα 8-10 βημάτων, καθώς και η καταμέτρηση του αριθμού των φυτευμένων στο PSHP και του εκδοθέντος τεμαχίου, τα οποία είναι ελέγχεται από τη θερμάστρα μετάλλων PSHP και τον κόφτη του ψαλιδιού κοπής με τον έλεγχο με τους πίνακες ελέγχου. TPA-80; κατά την αλλαγή του μεγέθους (μεταφόρτωση του μύλου) των ελασμένων σωλήνων, η φύτευση μετάλλου στον κλίβανο σταματά "5-6 βήματα" πριν σταματήσει ο μύλος, όταν σταματά για μεταφόρτωση, το μέταλλο "πίσω 5-6 βήματα" πίσω . Η κίνηση των τεμαχίων προς κατεργασία μέσω του κλιβάνου πραγματοποιείται με τρεις κινητές δοκούς. Κατά τις παύσεις του κύκλου κίνησης, οι κινητές δοκοί τοποθετούνται στο επίπεδο της εστίας. Ο απαραίτητος χρόνος θέρμανσης παρέχεται με τη μέτρηση του χρόνου κύκλου βήματος. Η υπερβολική πίεση στο χώρο εργασίας πρέπει να είναι από 9,8 Pa έως 29,4 Pa, συντελεστής ροής αέρα =1,1 - 1,2.
Όταν τα μπιγιέτα διαφόρων ποιοτήτων χάλυβα θερμαίνονται σε έναν κλίβανο, η διάρκεια της θέρμανσης καθορίζεται από το μέταλλο που έχει τον μεγαλύτερο χρόνο παραμονής στον κλίβανο. Η υψηλής ποιότητας θέρμανση του μετάλλου εξασφαλίζεται από την ομοιόμορφη διέλευση των τεμαχίων σε όλο το μήκος του κλιβάνου. Τα θερμαινόμενα τεμάχια παραδίδονται στο εσωτερικό κυλινδρικό τραπέζι εκφόρτωσης και παραδίδονται στη γραμμή θερμής κοπής.
Για να μειωθεί η ψύξη των τεμαχίων κατά τη διάρκεια διακοπής λειτουργίας, παρέχεται θερμοστάτης στο τραπέζι κυλίνδρων για τη μεταφορά των θερμαινόμενων τεμαχίων εργασίας στο ψαλίδι, καθώς και η δυνατότητα επιστροφής (άνοιγμα ανάποδα) ενός άκοπου τεμαχίου εργασίας στον κλίβανο και εύρεσης του κατά τη διάρκεια διακοπής λειτουργίας.
Κατά τη λειτουργία, είναι δυνατή η θερμή διακοπή του κλιβάνου. Η θερμή διακοπή λειτουργίας ενός κλιβάνου θεωρείται ως διακοπή λειτουργίας χωρίς διακοπή της παροχής φυσικού αερίου. Κατά τις θερμές διακοπές λειτουργίας, οι κινητές δοκοί του κλιβάνου ρυθμίζονται στο επίπεδο των σταθερών. Τα παράθυρα λήψης και μεταφόρτωσης είναι κλειστά. Ο ρυθμός ροής αέρα μειώνεται από 1,1-1,2 σε 1,0:-1,1 χρησιμοποιώντας τον ρυθμιστή "fuel-air". Η πίεση στον κλίβανο στο επίπεδο της εστίας γίνεται θετική. Όταν σταματήσει ο μύλος: έως και 15 λεπτά - η θερμοκρασία ανά ζώνες ρυθμίζεται στο κατώτερο όριο και το μέταλλο "οπισθοχωρεί" κατά δύο βήματα. από 15 λεπτά σε 30 λεπτά - η θερμοκρασία στις ζώνες III, IV, V μειώνεται κατά 20-40 0 C, στις ζώνες I, II κατά 30-60 0 C από το κατώτερο όριο. πάνω από 30 λεπτά - η θερμοκρασία σε όλες τις ζώνες μειώνεται κατά 50-150 0 C σε σύγκριση με το κατώτερο όριο, ανάλογα με τη διάρκεια του χρόνου διακοπής λειτουργίας. Τα κενά «βαίνουν πίσω» 10 βήματα πίσω. Με χρόνο διακοπής λειτουργίας 2 έως 5 ωρών, είναι απαραίτητο να απελευθερώσετε τις ζώνες IV και V του κλιβάνου από κενά. Τα κενά από τις ζώνες I και II ξεφορτώνονται στην τσέπη. Η εκφόρτωση του μετάλλου πραγματοποιείται από μεταλλική ζαρντινιέρα με PU-1. Η θερμοκρασία στις ζώνες V και IV μειώνεται στους 1000-I050 0 C. Σε διακοπή λειτουργίας για περισσότερες από 5 ώρες, ολόκληρος ο κλίβανος απελευθερώνεται από το μέταλλο. Η αύξηση της θερμοκρασίας πραγματοποιείται σταδιακά κατά 20-30 0 C, με ρυθμό αύξησης θερμοκρασίας 1,5-2,5 0 C/min. Με την αύξηση του χρόνου θέρμανσης του μετάλλου λόγω του χαμηλού ρυθμού έλασης, η θερμοκρασία στις ζώνες I, II, III μειώνεται κατά 60 0 C, 40 0 C, 20 0 C, αντίστοιχα, από το κατώτερο όριο , και η θερμοκρασία στις ζώνες IV, V στα κατώτερα όρια. Γενικά, με σταθερή λειτουργία ολόκληρης της μονάδας, η θερμοκρασία κατανέμεται μεταξύ των ζωνών ως εξής (Πίνακας 2.13).
Μετά τη θέρμανση, το τεμάχιο εργασίας εισέρχεται στη γραμμή θερμής κοπής του τεμαχίου εργασίας. Ο εξοπλισμός της γραμμής θερμής κοπής περιλαμβάνει τα ίδια τα ψαλίδια για την κοπή του τεμαχίου εργασίας, ένα κινητό στοπ, ένα κυλινδρικό τραπέζι μεταφοράς, μια προστατευτική σήτα για την προστασία του εξοπλισμού από τη θερμική ακτινοβολία από το παράθυρο εκφόρτωσης του κλιβάνου βάδισης εστίας. Μετά τη θέρμανση της ράβδου και την έκδοσή της, περνά από τον θερμοστάτη, φτάνει στο κινητό στοπ και κόβεται σε κενά του απαιτούμενου μήκους. Αφού γίνει η κοπή, το κινητό στοπ ανυψώνεται με τη βοήθεια πνευματικού κυλίνδρου, το τεμάχιο εργασίας μεταφέρεται κατά μήκος του κυλινδρικού τραπεζιού. Αφού περάσει πάνω από το στοπ, κατεβαίνει στη θέση εργασίας και ο κύκλος κοπής συνεχίζεται.
Πίνακας 2.13 - Κατανομή θερμοκρασίας στον κλίβανο κατά ζώνες
Το μετρημένο τεμάχιο εργασίας μεταφέρεται με κυλινδρικό τραπέζι πίσω από το ψαλίδι στο κέντρο. Το κεντραρισμένο τεμάχιο εργασίας μεταφέρεται από τον εκτοξευτήρα στη σχάρα μπροστά από τον μύλο διάτρησης, κατά μήκος του οποίου κυλά μέχρι την καθυστέρηση και, όταν η πλευρά εξόδου είναι έτοιμη, μεταφέρεται στον αγωγό, ο οποίος κλείνει με καπάκι. Με τη βοήθεια του ωστήρα, με το στοπ ανυψωμένο, το τεμάχιο εργασίας τοποθετείται στη ζώνη παραμόρφωσης. Στη ζώνη παραμόρφωσης, το τεμάχιο εργασίας τρυπιέται σε έναν άξονα που συγκρατείται από τη ράβδο. Η ράβδος στηρίζεται στο γυαλί της κεφαλής ώθησης του μηχανισμού ρύθμισης ώσης, το άνοιγμα του οποίου δεν επιτρέπει την κλειδαριά. Η διαμήκης κάμψη της ράβδου από αξονικές δυνάμεις που προκύπτουν κατά την κύλιση αποτρέπεται από κλειστούς συγκεντρωτές, οι άξονες των οποίων είναι παράλληλοι με τον άξονα της ράβδου.
Στη θέση εργασίας, οι κύλινδροι φέρονται γύρω από τη ράβδο με έναν πνευματικό κύλινδρο μέσω ενός συστήματος μοχλών. Καθώς πλησιάζει το μπροστινό άκρο του χιτωνίου, οι κύλινδροι κεντρικοποιητή διαχωρίζονται διαδοχικά. Αφού τρυπηθεί το τεμάχιο εργασίας, οι πρώτοι κύλινδροι μειώνονται από τον πνευματικό κύλινδρο, ο οποίος μετακινεί το χιτώνιο από τους κυλίνδρους για να επιτρέψει στον αναχαιτιστή ράβδου να συλληφθεί από τους μοχλούς του αναστολέα της ράβδου, στη συνέχεια η κλειδαριά και η μπροστινή κεφαλή διπλώνονται. Οι κύλινδροι διανομής συγκεντρώνονται και το χιτώνιο με αυξημένη ταχύτητα εκπέμπεται με αυξημένη ταχύτητα από την κεφαλή ώθησης πάνω στο κυλινδρικό τραπέζι πίσω από τον μύλο διάτρησης.
Αφού αναβοσβήνει, το χιτώνιο μεταφέρεται κατά μήκος του κυλιόμενου τραπεζιού στο κινητό στοπ. Περαιτέρω, το χιτώνιο μετακινείται από έναν μεταφορέα αλυσίδας στην πλευρά εισόδου του συνεχούς μύλου. Μετά τον μεταφορέα, το χιτώνιο κυλά κατά μήκος της κεκλιμένης σχάρας προς τον διανομέα, ο οποίος συγκρατεί το χιτώνιο μπροστά από την πλευρά εισόδου του συνεχούς μύλου. Κάτω από τους οδηγούς της κεκλιμένης γρίλιας υπάρχει μια τσέπη για τη συλλογή ελαττωματικών φυσιγγίων. Από την κεκλιμένη σχάρα, το χιτώνιο πέφτει στον αγωγό υποδοχής του συνεχούς μύλου με σφιγκτήρες. Αυτή τη στιγμή, ένας μακρύς άξονας εισάγεται στο χιτώνιο χρησιμοποιώντας ένα ζεύγος κυλίνδρων τριβής. Όταν το μπροστινό άκρο του μανδρελιού φτάσει στο μπροστινό άκρο του χιτωνίου, ο σφιγκτήρας του χιτωνίου απελευθερώνεται, δύο ζεύγη κυλίνδρων έλξης φέρονται στο χιτώνιο και το χιτώνιο με τον άξονα τοποθετείται σε έναν συνεχή μύλο. Ταυτόχρονα, η ταχύτητα περιστροφής των κυλίνδρων έλξης του μανδρελιού και των κυλίνδρων έλξης του χιτωνίου υπολογίζεται με τέτοιο τρόπο ώστε τη στιγμή που το χιτώνιο συλλαμβάνεται από την πρώτη βάση του συνεχούς μύλου, η προέκταση του ο άξονας από το χιτώνιο είναι 2,5-3,0 μ. Από αυτή την άποψη, η γραμμική ταχύτητα των κυλίνδρων έλξης των μανδρελιών πρέπει να είναι 2,25-2,5 φορές υψηλότερη από τη γραμμική ταχύτητα των κυλίνδρων έλξης του χιτωνίου.
Οι ελασματοποιημένοι σωλήνες με μαντρέλια μεταφέρονται εναλλάξ στον άξονα ενός από τους μανδρελίους. Η κεφαλή του μανδρελιού διέρχεται από το σταθερό υπόλοιπο του εξολκέα και συλλαμβάνεται από το ένθετο της λαβής και ο σωλήνας στον σταθερό δακτύλιο στήριξης. Όταν η αλυσίδα κινείται, ο άξονας φεύγει από τον σωλήνα και εισέρχεται στον μεταφορέα της αλυσίδας, ο οποίος τη μεταφέρει σε ένα διπλό κυλινδρικό τραπέζι, το οποίο μεταφέρει το μανδρέλιο και από τους δύο εξαγωγείς στο λουτρό ψύξης.
Μετά την αφαίρεση του μανδρελιού, ο σωλήνας έλξης εισέρχεται στα πριόνια για να κόψει το πίσω ατημέλητο άκρο.
Μετά την επαγωγική θέρμανση, οι σωλήνες τροφοδοτούνται σε ένα μύλο αναγωγής με είκοσι τέσσερις βάσεις τριών κυλίνδρων. Στο μύλο μείωσης, ο αριθμός των κερκίδων εργασίας καθορίζεται ανάλογα με τις διαστάσεις των ελασματοποιημένων σωλήνων (από 9 έως 24 βάσεις) και εξαιρούνται οι βάσεις, ξεκινώντας από 22 προς την κατεύθυνση της μείωσης του αριθμού των σταντ. Τα περίπτερα 23 και 24 συμμετέχουν σε όλα τα κυλιόμενα προγράμματα.
Κατά τη διάρκεια της έλασης, τα ρολά ψύχονται συνεχώς με νερό. Όταν μετακινείτε σωλήνες κατά μήκος του τραπεζιού ψύξης, κάθε σύνδεσμος δεν πρέπει να περιέχει περισσότερους από έναν σωλήνες. Κατά την έλαση χοίρων θερμής επεξεργασίας σωλήνων που προορίζονται για την κατασκευή σωλήνων σωλήνων της ομάδας αντοχής "K" από χάλυβα ποιότητας 37G2S, μετά τον μύλο μείωσης, πραγματοποιείται ταχεία ελεγχόμενη ψύξη των σωλήνων σε ψεκαστήρες.
Η ταχύτητα των σωλήνων που διέρχονται από τον ψεκαστήρα πρέπει να σταθεροποιείται με την ταχύτητα του μύλου μείωσης. Ο έλεγχος της σταθεροποίησης των στροφών πραγματοποιείται από τον χειριστή σύμφωνα με τις οδηγίες λειτουργίας.
Μετά τη μείωση, οι σωλήνες εισέρχονται στο τραπέζι ψύξης που είναι τοποθετημένο σε ράφι με δοκούς βαδίσματος όπου ψύχονται.
Στο τραπέζι ψύξης, οι σωλήνες συλλέγονται σε σάκους μονής στρώσης για κόψιμο των άκρων και κοπή κατά μήκος σε κρύα πριόνια.
Οι έτοιμοι σωλήνες παραδίδονται στον πίνακα επιθεώρησης QCD, μετά την επιθεώρηση, οι σωλήνες δεσμεύονται σε συσκευασίες και αποστέλλονται στην αποθήκη τελικού προϊόντος.
2.3 Αιτιολόγηση των αποφάσεων σχεδιασμού
Στην περίπτωση τμηματικής μείωσης σωλήνων με τάση στη ΔΕΗ, εμφανίζεται σημαντική διαμήκης διαφορά στο πάχος του τοιχώματος των άκρων των σωλήνων. Ο λόγος για την τελική διαφορά στο πάχος του τοιχώματος των σωλήνων είναι η αστάθεια των αξονικών τάσεων σε μη ακίνητους τρόπους παραμόρφωσης κατά την πλήρωση και την απελευθέρωση των στηριγμάτων εργασίας του μύλου με μέταλλο. Τα ακραία τμήματα μειώνονται υπό συνθήκες σημαντικά χαμηλότερων διαμήκων τάσεων εφελκυσμού από το κύριο (μεσαίο) τμήμα του σωλήνα. Η αύξηση του πάχους τοιχώματος στα ακραία τμήματα, υπερβαίνοντας τις επιτρεπόμενες αποκλίσεις, καθιστά απαραίτητο το κόψιμο ενός σημαντικού τμήματος του τελειωμένου σωλήνα
Οι κανόνες για την τελική κοπή μειωμένων σωλήνων για TPA-80 JSC "KresTrubZavod" δίνονται στον Πίνακα. 2.14.
Πίνακας 2.14 - Κανόνες κοπής άκρων σωλήνων στο TPA-80 JSC "KresTrubZavod"
2.4 Αιτιολόγηση των αποφάσεων σχεδιασμού
Στην περίπτωση τμηματικής μείωσης σωλήνων με τάση στη ΔΕΗ, εμφανίζεται σημαντική διαμήκης διαφορά στο πάχος του τοιχώματος των άκρων των σωλήνων. Ο λόγος για την τελική διαφορά στο πάχος του τοιχώματος των σωλήνων είναι η αστάθεια των αξονικών τάσεων σε μη ακίνητους τρόπους παραμόρφωσης κατά την πλήρωση και την απελευθέρωση των στηριγμάτων εργασίας του μύλου με μέταλλο. Τα ακραία τμήματα μειώνονται υπό συνθήκες σημαντικά χαμηλότερων διαμήκων τάσεων εφελκυσμού από το κύριο (μεσαίο) τμήμα του σωλήνα. Η αύξηση του πάχους του τοιχώματος στα ακραία τμήματα, η οποία υπερβαίνει τις επιτρεπόμενες αποκλίσεις, καθιστά απαραίτητο το κόψιμο ενός σημαντικού τμήματος του τελειωμένου σωλήνα.
Οι κανόνες για την τελική κοπή μειωμένων σωλήνων για TPA-80 JSC "KresTrubZavod" δίνονται στον Πίνακα. 2.15.
Πίνακας 2.15 - Κανόνες κοπής άκρων σωλήνων στο TPA-80 JSC "KresTrubZavod"
όπου το PC είναι το μπροστινό παχύ άκρο του σωλήνα. ZK - πίσω παχύρρευστο άκρο του σωλήνα.
Περίπου η ετήσια απώλεια μετάλλου στα παχύρρευστα άκρα των σωλήνων στο κατάστημα T-3 JSC "KresTrubZavod" είναι 3000 τόνοι. Με μείωση του μήκους και του βάρους των κομμένων παχύρρευστων άκρων σωλήνων κατά 25%, η ετήσια αύξηση του κέρδους θα είναι περίπου 20 εκατομμύρια ρούβλια. Επιπλέον, θα υπάρξει εξοικονόμηση στο κόστος των λεπίδων πριονιών στοίβας, ηλεκτρικής ενέργειας κ.λπ.
Επιπλέον, στην παραγωγή ενός μπιλιέτας μετατροπής για καταστήματα σχεδίασης, είναι δυνατό να μειωθεί η διαμήκης διαφορά στο πάχος τοιχώματος των σωλήνων και το εξοικονομημένο μέταλλο μειώνοντας τη διαμήκη διαφορά στο πάχος τοιχώματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αυξηθεί περαιτέρω η παραγωγή καυτού -σωλήνες έλασης και ψυχρής διαμόρφωσης.
3. ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΕΛΕΓΧΟΥ ΑΝΑΓΩΓΙΚΟΥ ΜΥΛΟΥ TPA-80
3.1 Κατάσταση της έκδοσης
Οι μονάδες συνεχούς έλασης σωλήνων είναι οι πιο υποσχόμενες μονάδες υψηλής απόδοσης για την παραγωγή σωλήνων χωρίς συγκόλληση θερμής έλασης της αντίστοιχης σειράς.
Η σύνθεση των μονάδων περιλαμβάνει μύλους διάτρησης, συνεχούς ατράκτου και μειωτικού τεντώματος. Η συνέχεια της τεχνολογικής διαδικασίας, η αυτοματοποίηση όλων των μεταφορικών εργασιών, το μεγάλο μήκος των ελασματοποιημένων σωλήνων παρέχουν υψηλή παραγωγικότητα, καλής ποιότηταςσωλήνες ανά επιφάνεια και γεωμετρικές διαστάσεις
Τις τελευταίες δεκαετίες συνεχίστηκε η εντατική ανάπτυξη της παραγωγής σωλήνων με συνεχή έλαση: κατασκευάστηκαν και τέθηκαν σε λειτουργία (σε "" Ιταλία, Γαλλία, ΗΠΑ, Αργεντινή), ανακατασκευάστηκαν (στην Ιαπωνία) καταστήματα συνεχούς έλασης, προμήθεια εξοπλισμού για νέα καταστήματα (στην Κίνα), αναπτύχθηκαν και υλοποιήθηκαν έργα για την κατασκευή εργαστηρίων (στη Γαλλία, τον Καναδά, τις ΗΠΑ, την Ιαπωνία, το Μεξικό).
Σε σύγκριση με τις μονάδες που τέθηκαν σε λειτουργία τη δεκαετία του '60, τα νέα ελαιοτριβεία έχουν σημαντικές διαφορές: παράγουν κυρίως σωλήνες πετρελαίου, και ως εκ τούτου κατασκευάζονται μεγάλα τμήματα στα καταστήματα για το φινίρισμα αυτών των σωλήνων, συμπεριλαμβανομένου του εξοπλισμού για την ανατροπή τους. άκρα, θερμική επεξεργασία, κοπή σωλήνων, παραγωγή ζεύξης κ.λπ. το εύρος μεγεθών σωλήνων έχει επεκταθεί σημαντικά: η μέγιστη διάμετρος έχει αυξηθεί από 168 σε 340 mm, το πάχος τοιχώματος - από 16 έως 30 mm, κάτι που κατέστη δυνατό λόγω της ανάπτυξης της διαδικασίας κύλισης σε ένα μακρύ μανδρέλι που κινείται με ρυθμιζόμενη ταχύτητα αντί για πλωτό σε συνεχείς μύλους. Οι νέες μονάδες έλασης σωλήνων χρησιμοποιούν μπιγιέτες συνεχούς χυτεύσεως (τετράγωνες και στρογγυλές), οι οποίες εξασφάλισαν σημαντική βελτίωση στην τεχνική και οικονομική απόδοση της εργασίας τους.
Οι δακτυλιοειδείς φούρνοι (TPA 48-340, Ιταλία) εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως για τη θέρμανση των μπιγιετών, μαζί με αυτό, χρησιμοποιούνται κλίβανοι εστιών βαδίσματος (TPA 27-127, Γαλλία, TPA 33-194, Ιαπωνία). Σε όλες τις περιπτώσεις, η υψηλή παραγωγικότητα μιας σύγχρονης μονάδας εξασφαλίζεται με την εγκατάσταση ενός κλιβάνου μεγάλης χωρητικότητας μονάδας (χωρητικότητας έως 250 t/h). Οι κλίβανοι με δοκάρια βάδισης χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση σωλήνων πριν από τη μείωση (βαθμονόμηση).
Ο κύριος μύλος για την παραγωγή χιτωνίων συνεχίζει να είναι ένας κοχλιωτός έλασης δύο κυλίνδρων, ο σχεδιασμός του οποίου βελτιώνεται, για παράδειγμα, αντικαθιστώντας τους σταθερούς χάρακες με οδηγούς οδηγούς. Στην περίπτωση των τετράγωνων τεμαχίων, του ελικοειδούς ελασματουργείου στην τεχνική γραμμή προηγείται είτε ένας κυλινδρόμυλος πρέσας (TPA 48-340 στην Ιταλία, TPA 33-194 στην Ιαπωνία) είτε ένας μύλος βαθμονόμησης άκρων και μια πρέσα βαθιάς κεντραρίσματος (TPA 60-245, Γαλλία).
Μία από τις κύριες κατευθύνσεις περαιτέρω ανάπτυξημέθοδος συνεχούς κύλισης είναι η χρήση μανδρελιών που κινούνται με ελεγχόμενη ταχύτητα κατά τη διαδικασία κύλισης, αντί για πλωτές. Χρησιμοποιώντας έναν ειδικό μηχανισμό που αναπτύσσει μια δύναμη συγκράτησης 1600-3500 kN, ο άξονας ρυθμίζεται σε μια ορισμένη ταχύτητα (0,3-2,0 m/s), η οποία διατηρείται είτε μέχρι να αφαιρεθεί εντελώς ο σωλήνας από τον άξονα κατά την κύλιση (συγκρατημένος άξονας ), ή μέχρι μια ορισμένη στιγμή, από το οποίο κινείται η βοήθεια ως πλωτός (μερικώς συγκρατημένος άξονας). Κάθε μία από αυτές τις μεθόδους μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή σωλήνων ορισμένης διαμέτρου. Έτσι, για σωλήνες μικρής διαμέτρου, η κύρια μέθοδος είναι η κύλιση σε πλωτό μανδρέλιο, μεσαίο (έως 200 mm) - σε μερικώς συγκρατημένο, μεγάλο (έως 340 mm και περισσότερο) - σε συγκρατημένο.
Η χρήση σε συνεχείς μύλους μανδρελιών που κινούνται με ρυθμιζόμενη ταχύτητα (συγκρατημένη, μερικώς συγκρατημένη) αντί για πλωτές παρέχει σημαντική διεύρυνση της ποικιλίας, αύξηση του μήκους των σωλήνων και αύξηση της ακρίβειάς τους. Ενδιαφέρον είναι ατομικά Εποικοδομητικές αποφάσεις; για παράδειγμα, η χρήση μιας ράβδου τρυπήματος μύλου ως μερικώς συγκρατημένου μανδρελιού ενός συνεχούς μύλου (TPA 27-127, Γαλλία), εισαγωγή ενός άξονα εκτός σταθμού σε ένα χιτώνιο (TPA 33-194, Ιαπωνία) .
Οι νέες μονάδες είναι εξοπλισμένες με σύγχρονους μύλους μείωσης και ταξινόμησης μεγέθους, και ένας από αυτούς τους μύλους χρησιμοποιείται συχνότερα. Τα τραπέζια ψύξης έχουν σχεδιαστεί για να δέχονται σωλήνες μετά τη μείωση χωρίς προηγούμενη κοπή.
Αξιολογώντας την τρέχουσα γενική κατάσταση αυτοματισμού των σωληνουργείων, μπορούν να σημειωθούν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά.
Οι εργασίες μεταφοράς που σχετίζονται με τη μετακίνηση προϊόντων έλασης και εργαλείων μέσω της μονάδας είναι πλήρως αυτοματοποιημένες με τη χρήση παραδοσιακών τοπικών (κυρίως χωρίς επαφή) συσκευών αυτοματισμού. Με βάση τέτοιες συσκευές, κατέστη δυνατή η εισαγωγή μονάδων υψηλής απόδοσης με μια συνεχή και διακριτή-συνεχή τεχνολογική διαδικασία.
Στην πραγματικότητα, οι τεχνολογικές διεργασίες και ακόμη και οι μεμονωμένες λειτουργίες σε μύλους σωληνώσεων είναι σαφώς ανεπαρκώς αυτοματοποιημένες μέχρι στιγμής, και σε αυτό το μέρος το επίπεδο αυτοματοποίησής τους είναι αισθητά κατώτερο από αυτό που επιτυγχάνεται, για παράδειγμα, στον τομέα των μύλων συνεχούς λαμαρίνας. Εάν η χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών ελέγχου (CCM) για μύλους λαμαρίνας έχει γίνει πρακτικά ευρέως αναγνωρισμένος κανόνας, τότε τα παραδείγματα για μύλους σωληνώσεων εξακολουθούν να είναι σπάνια στη Ρωσία, αν και επί του παρόντος η ανάπτυξη και η εφαρμογή συστημάτων ελέγχου διεργασιών και αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου έχει γίνει ο κανόνας στο εξωτερικο. Μέχρι στιγμής, σε μια σειρά σωληνουργείων στη χώρα μας, υπάρχουν κυρίως παραδείγματα βιομηχανικής εφαρμογής μεμονωμένων υποσυστημάτων αυτοματοποιημένου ελέγχου διεργασιών με χρήση εξειδικευμένων συσκευών κατασκευασμένων με τη λογική ημιαγωγών και στοιχεία τεχνολογίας υπολογιστών.
Αυτή η κατάσταση πραγμάτων οφείλεται κυρίως σε δύο παράγοντες. Αφενός, μέχρι πρόσφατα, ικανοποιούνταν σχετικά οι απαιτήσεις για ποιότητα και κυρίως για σταθερότητα διαστάσεων των σωλήνων απλά μέσα(ιδιαίτερα, ορθολογικοί σχεδιασμοί εξοπλισμού μύλου). Αυτές οι συνθήκες δεν προκάλεσαν πιο τέλειες και, φυσικά, πιο σύνθετες εξελίξεις, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας σχετικά ακριβά και όχι πάντα επαρκώς αξιόπιστα CCM. Από την άλλη πλευρά, η χρήση ειδικών μη τυποποιημένων τεχνικών μέσων αυτοματισμού αποδείχθηκε ότι ήταν δυνατή μόνο για απλούστερες και λιγότερο αποτελεσματικές εργασίες, ενώ απαιτούνταν σημαντικός χρόνος και χρήμα για την ανάπτυξη και την κατασκευή, τα οποία δεν συνέβαλαν στην πρόοδο στην περιοχή. υπό εξέταση.
Ωστόσο, οι αυξανόμενες σύγχρονες απαιτήσεις για την παραγωγή σωλήνων, συμπεριλαμβανομένης της ποιότητας των σωλήνων, δεν μπορούν να ικανοποιηθούν. παραδοσιακές λύσεις. Επιπλέον, όπως δείχνει η πρακτική, ένα σημαντικό ποσοστό των προσπαθειών για την εκπλήρωση αυτών των απαιτήσεων πέφτει στον αυτοματισμό και προς το παρόν είναι απαραίτητο να αλλάξουν αυτόματα αυτοί οι τρόποι λειτουργίας κατά την κύλιση σωλήνων.
Οι σύγχρονες εξελίξεις στον τομέα του ελέγχου των ηλεκτροκινητήρων και των διάφορων τεχνικών μέσων αυτοματισμού, κυρίως στον τομέα των μικροϋπολογιστών και της τεχνολογίας μικροεπεξεργαστών, καθιστούν δυνατή τη ριζική βελτίωση της αυτοματοποίησης των μύλων και μονάδων σωληνώσεων, την υπέρβαση διαφόρων παραγωγικών και οικονομικών περιορισμών.
Η χρήση σύγχρονων τεχνικών μέσων αυτοματισμού συνεπάγεται ταυτόχρονη αύξηση των απαιτήσεων για την ορθότητα του καθορισμού εργασιών και της επιλογής τρόπων επίλυσής τους και ειδικότερα για την επιλογή των αποτελεσματικότερων τρόπων επηρεασμού των τεχνολογικών διαδικασιών. Οι τεχνικές λύσεις για την αυτοματοποίηση των σωληνουργείων μπορούν να συμβάλουν στη λύση αυτού του προβλήματος.
Οι μελέτες των μονάδων συνεχούς έλασης σωλήνων ως αντικειμένων αυτοματισμού δείχνουν ότι υπάρχουν σημαντικά αποθέματα για περαιτέρω βελτίωση των τεχνικών και οικονομικών δεικτών τους με την αυτοματοποίηση της τεχνολογικής διαδικασίας έλασης σωλήνων σε αυτές τις μονάδες.
Κατά την έλαση σε έναν συνεχή μύλο σε έναν μακρύ πλωτό άξονα, προκαλείται επίσης μια διαμήκης διαφορά στο πάχος του τοιχώματος. Το πάχος τοιχώματος των πίσω άκρων των σωλήνων έλξης είναι μεγαλύτερο από το μεσαίο κατά 0,2-0,3 mm. Το μήκος του οπίσθιου άκρου με ένα παχύ τοίχωμα είναι ίσο με 2-3 ενδιάμεσους χώρους. Η πάχυνση του τοιχώματος συνοδεύεται από αύξηση της διαμέτρου στην περιοχή που χωρίζεται από ένα διάκενο από το πίσω άκρο του σωλήνα. Λόγω μεταβατικών συνθηκών, το πάχος του τοιχώματος των μπροστινών άκρων είναι 0,05-0,1 mm μικρότερο από το μεσαίο Κατά την κύλιση με τάση, τα τοιχώματα των μπροστινών άκρων των σωλήνων παχαίνουν επίσης. Η διαμήκης διακύμανση στο πάχος των τραχιών σωλήνων διατηρείται κατά τη διάρκεια της επακόλουθης μείωσης και οδηγεί σε αύξηση του μήκους των πίσω αποκομμένων παχύρρευστων άκρων των τελικών σωλήνων.
Κατά την έλαση σε μύλους μείωσης τάνυσης, το τοίχωμα των άκρων των σωλήνων παχαίνει λόγω μείωσης της τάσης σε σύγκριση με τη σταθερή κατάσταση, η οποία συμβαίνει μόνο όταν γεμίζονται 3-4 βάσεις του μύλου. Τα άκρα των σωλήνων με ένα τοίχωμα με πάχος πέρα από την ανοχή κόβονται και τα απόβλητα μετάλλων που σχετίζονται με αυτό καθορίζουν το κύριο μερίδιο του συνολικού συντελεστή κατανάλωσης στη μονάδα.
Η γενική φύση της διαμήκους διακύμανσης των σωλήνων μετά τον συνεχή μύλο μεταφέρεται σχεδόν πλήρως στους έτοιμους σωλήνες. Αυτό επιβεβαιώνεται από τα αποτελέσματα των σωλήνων έλασης με διαστάσεις 109 x 4,07 - 60 mm σε πέντε τρόπους τάσης στον μειωτήρα της εγκατάστασης YuTZ 30-102. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, επιλέχθηκαν 10 σωλήνες σε κάθε λειτουργία ταχύτητας, τα ακραία τμήματα των οποίων κόπηκαν σε 10 μέρη μήκους 250 mm και τρεις σωλήνες διακλάδωσης κόπηκαν από τη μέση, που βρίσκονται σε απόσταση 10, 20 και 30 m από το μπροστινό μέρος. Μετά τη μέτρηση του πάχους του τοιχώματος στη συσκευή, την αποκρυπτογράφηση των διαγραμμάτων διαφοράς πάχους και τον μέσο όρο των δεδομένων, σχεδιάστηκαν γραφικές εξαρτήσεις, όπως φαίνεται στο Σχ. 54 .
Έτσι, τα σημειωθέντα στοιχεία του συνολικού πάχους τοιχώματος των σωλήνων έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην τεχνική και οικονομική απόδοση των συνεχών μονάδων, συνδέονται με τα φυσικά χαρακτηριστικά των διεργασιών έλασης σε μύλους συνεχούς και αναγωγής και μπορούν να εξαλειφθούν ή να μειωθούν σημαντικά μόνο μέσω ειδικός αυτόματα συστήματαπου αλλάζουν τη ρύθμιση του μύλου κατά την έλαση σωλήνα. Η φυσική φύση αυτών των στοιχείων της διαφοράς στο πάχος του τοιχώματος καθιστά δυνατή τη χρήση της αρχής ελέγχου προγράμματος στη βάση τέτοιων συστημάτων.
Υπάρχουν και άλλες τεχνικές λύσεις στο πρόβλημα της μείωσης των τελικών αποβλήτων κατά τη μείωση χρησιμοποιώντας συστήματα αυτόματου ελέγχου για τη διαδικασία έλασης σωλήνων σε μύλο μείωσης με ατομική κίνηση των κερκίδων (Διπλώματα ευρεσιτεχνίας Γερμανίας Νο. 1602181 και Μεγάλης Βρετανίας 1274698). Λόγω της αλλαγής της ταχύτητας των κυλίνδρων κατά την κύλιση του μπροστινού και του πίσω άκρου των σωλήνων, δημιουργούνται πρόσθετες δυνάμεις τάσης, οι οποίες οδηγούν σε μείωση της τελικής διαμήκους διαφοράς στο πάχος του τοιχώματος. Υπάρχουν ενδείξεις ότι τέτοια συστήματα διόρθωσης ταχύτητας λογισμικού για τους κύριους κινητήρες του μύλου μείωσης λειτουργούν σε επτά ξένες μονάδες έλασης σωλήνων, συμπεριλαμβανομένων δύο μονάδων με συνεχείς μύλους στο Mülheim (Γερμανία). Οι μονάδες προμηθεύτηκαν από τη Mannesmann (Γερμανία).
Η δεύτερη μονάδα κυκλοφόρησε το 1972 και περιλαμβάνει ένα μύλο μείωσης 28 θέσεων με μεμονωμένους δίσκους, εξοπλισμένο με σύστημα διόρθωσης ταχύτητας. Οι αλλαγές ταχύτητας κατά τη διέλευση των άκρων των σωλήνων πραγματοποιούνται στις πρώτες δέκα βάσεις σε βήματα, ως προσθήκες στην τιμή της ταχύτητας λειτουργίας. Η μέγιστη αλλαγή ταχύτητας γίνεται στη βάση Νο. 1, η ελάχιστη - στη βάση Νο. 10. Ως αισθητήρες χρησιμοποιούνται ρελέ φωτογραφιών για τη θέση των άκρων του σωλήνα στο μύλο, οι οποίοι δίνουν εντολές για αλλαγή ταχύτητας. Σύμφωνα με το εγκεκριμένο σχήμα διόρθωσης ταχύτητας, οι επιμέρους μηχανισμοί κίνησης των πρώτων δέκα στάσεων παρέχονται σύμφωνα με ένα σχέδιο αντιπαράλληλης αναστροφής, οι επόμενες βάσεις παρέχονται σύμφωνα με ένα σχήμα μη αναστροφής. Σημειώνεται ότι η διόρθωση των στροφών των μετάδοσης κίνησης του μύλου μείωσης επιτρέπει την αύξηση της απόδοσης στη μονάδα κατά 2,5% με ένα μεικτό πρόγραμμα παραγωγής. Με την αύξηση του βαθμού μείωσης της διαμέτρου, αυτό το αποτέλεσμα αυξάνεται.
Υπάρχουν παρόμοιες πληροφορίες σχετικά με τον εξοπλισμό ενός μύλου μείωσης είκοσι οκτώ σταντ στην Ισπανία με σύστημα διόρθωσης ταχύτητας. Αλλαγές ταχύτητας πραγματοποιούνται στις πρώτες 12 κερκίδες. Από αυτή την άποψη, υπάρχουν επίσης διάφορα σχήματατροφοδοτικό κίνησης.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ο εξοπλισμός των ελαιοτριβείων ως μέρος μονάδων συνεχούς έλασης σωλήνων με σύστημα διόρθωσης ταχύτητας δεν λύνει πλήρως το πρόβλημα της μείωσης των τελικών αποβλήτων κατά τη μείωση. Η απόδοση τέτοιων συστημάτων θα πρέπει να μειώνεται με τη μείωση του βαθμού μείωσης της διαμέτρου.
Τα προγραμματικά συστήματα ελέγχου διεργασιών είναι τα πιο εύκολα στην εφαρμογή και δίνουν μεγάλο οικονομικό αποτέλεσμα. Ωστόσο, με τη βοήθειά τους, είναι δυνατό να βελτιωθεί η ακρίβεια των διαστάσεων του σωλήνα μόνο με τη μείωση ενός από τα τρία συστατικά του - τη διαμήκη διαφορά στο πάχος του τοιχώματος. Μελέτες δείχνουν ότι το κύριο ειδικό βάρος στη συνολική διακύμανση στα πάχη των τοιχωμάτων των τελικών σωλήνων (περίπου 50%) πέφτει στο εγκάρσιο πάχος του τοιχώματος. Οι διακυμάνσεις στο μέσο πάχος των τοιχωμάτων των σωλήνων σε παρτίδες είναι περίπου το 20% της συνολικής διακύμανσης.
Προς το παρόν, η μείωση της διακύμανσης του εγκάρσιου τοιχώματος είναι δυνατή μόνο με τη βελτίωση της τεχνολογικής διαδικασίας έλασης σωλήνων στους μύλους που αποτελούν μέρος της μονάδας. Παραδείγματα χρήσης αυτόματων συστημάτων για αυτούς τους σκοπούς είναι άγνωστα.
Η σταθεροποίηση του μέσου πάχους του τοιχώματος του σωλήνα σε παρτίδες είναι δυνατή τόσο με τη βελτίωση της τεχνολογίας έλασης, του σχεδιασμού των στηριγμάτων και της ηλεκτρικής κίνησης, όσο και με τη χρήση συστημάτων αυτόματου ελέγχου διεργασιών. Η μείωση της εξάπλωσης του πάχους των τοιχωμάτων του σωλήνα σε μια παρτίδα μπορεί να αυξήσει σημαντικά την παραγωγικότητα των μονάδων και να μειώσει την κατανάλωση μετάλλων λόγω της κύλισης σε ένα πεδίο μείον ανοχών.
Σε αντίθεση με τα συστήματα λογισμικού, τα συστήματα που έχουν σχεδιαστεί για τη σταθεροποίηση του μέσου πάχους των τοιχωμάτων των σωλήνων πρέπει να περιλαμβάνουν αισθητήρες για τον έλεγχο των γεωμετρικών διαστάσεων των σωλήνων.
Είναι γνωστές οι τεχνικές προτάσεις για τον εξοπλισμό των ελαιοτριβείων με συστήματα αυτόματης σταθεροποίησης του πάχους του τοιχώματος του σωλήνα. Η δομή των συστημάτων δεν εξαρτάται από τον τύπο της μονάδας, η οποία περιλαμβάνει ένα μύλο μείωσης.
Ένα σύμπλεγμα συστημάτων ελέγχου για τη διαδικασία έλασης σωλήνων σε μύλους συνεχούς και μείωσης, σχεδιασμένο να μειώνει τα τελικά απόβλητα κατά τη μείωση και να αυξάνει την ακρίβεια των σωλήνων μειώνοντας τη διαμήκη διαφορά στο πάχος τοιχώματος και την εξάπλωση του μέσου πάχους τοιχώματος, αποτελεί τον έλεγχο της διαδικασίας σύστημα της μονάδας.
Η χρήση υπολογιστών για τον έλεγχο της παραγωγής και την αυτοματοποίηση της τεχνολογικής διαδικασίας έλασης σωλήνων εφαρμόστηκε για πρώτη φορά σε μια μονάδα συνεχούς έλασης σωλήνων 26-114 στο Mulheim.
Η μονάδα έχει σχεδιαστεί για κυλιόμενους σωλήνες με διάμετρο 26-114 mm, πάχος τοιχώματος 2,6-12,5 mm. Η μονάδα περιλαμβάνει έναν δακτυλιοειδή κλίβανο, δύο μύλους διάτρησης, έναν συνεχή μύλο 9 θέσεων και έναν μύλο μείωσης 24 θέσεων μεμονωμένα με κινητήρες 200 kW.
Η δεύτερη μονάδα με συνεχή μύλο στο Mulheim, που κυκλοφόρησε το 1972, είναι εξοπλισμένη με έναν πιο ισχυρό υπολογιστή, στον οποίο ανατίθενται πιο εκτεταμένες λειτουργίες. Η μονάδα έχει σχεδιαστεί για σωλήνες έλασης με διάμετρο έως 139 mm, πάχος τοιχώματος έως 20 mm και αποτελείται από ένα διατρητικό μύλο, έναν συνεχή μύλο οκτώ στηριγμάτων και έναν μύλο μείωσης είκοσι οκτώ σταντ με ατομική κίνηση .
Η μονάδα συνεχούς έλασης σωλήνων στο Ηνωμένο Βασίλειο, που ξεκίνησε το 1969, είναι επίσης εξοπλισμένη με υπολογιστή, ο οποίος χρησιμοποιείται για τον προγραμματισμό της φόρτωσης της εγκατάστασης και, ως πληροφοριακό σύστημα, παρακολουθεί συνεχώς τις παραμέτρους των προϊόντων και εργαλείων έλασης. Ο ποιοτικός έλεγχος σωλήνων και ακατέργαστων, καθώς και η ακρίβεια των ρυθμίσεων του μύλου, πραγματοποιείται σε όλα τα στάδια της τεχνολογικής διαδικασίας. Οι πληροφορίες από κάθε ελαιοτριβείο αποστέλλονται σε έναν υπολογιστή για επεξεργασία, μετά την οποία εκδίδονται στα εργοστάσια για λειτουργική διαχείριση.
Με μια λέξη, πολλές χώρες προσπαθούν να λύσουν τα προβλήματα της αυτοματοποίησης των διαδικασιών κύλισης, περιλαμβανομένων. και το δικό μας. Για να αναπτυχθεί ένα μαθηματικό μοντέλο για τον έλεγχο συνεχών μύλων, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την επίδραση των καθορισμένων τεχνολογικών παραμέτρων στην ακρίβεια των τελικών σωλήνων· για αυτό, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη τα χαρακτηριστικά της συνεχούς έλασης.
Ένα χαρακτηριστικό της μείωσης των σωλήνων με τάση είναι περισσότερο υψηλή ποιότηταπροϊόντα ως αποτέλεσμα του σχηματισμού μικρότερης διαφοράς εγκάρσιου τοιχώματος, σε αντίθεση με την κύλιση χωρίς τάση, καθώς και τη δυνατότητα λήψης σωλήνων μικρής διαμέτρου. Ωστόσο, με την κύλιση κομμάτι-κομμάτι, παρατηρείται αυξημένη διαμήκης διακύμανση στο πάχος του τοιχώματος στα άκρα των σωλήνων. Τα παχύρρευστα άκρα κατά τη μείωση με τάση σχηματίζονται λόγω του γεγονότος ότι το μπροστινό και το πίσω άκρο του σωλήνα κατά τη διέλευση από το μύλο δεν υπόκεινται στην πλήρη επίδραση της τάσης.
Η τάση χαρακτηρίζεται από την τάση εφελκυσμού στον σωλήνα (x). Το πιο πλήρες χαρακτηριστικό είναι ο συντελεστής πλαστικής τάσης, που είναι ο λόγος της διαμήκους τάσης εφελκυσμού του σωλήνα προς την αντίσταση παραμόρφωσης του μετάλλου στη βάση.
Τυπικά, ο μύλος αναγωγής είναι ρυθμισμένος με τέτοιο τρόπο ώστε ο συντελεστής πλαστικής τάσης στις μεσαίες βάσεις να κατανέμεται ομοιόμορφα. Η ένταση ανεβαίνει και πέφτει στην πρώτη και την τελευταία κερκίδα.
Για να εντατικοποιηθεί η διαδικασία μείωσης και να επιτευχθεί σωλήνες με λεπτά τοιχώματαείναι σημαντικό να γνωρίζετε τη μέγιστη τάση που μπορεί να δημιουργηθεί στο μύλο μείωσης. Η μέγιστη τιμή του συντελεστή πλαστικής τάσης στο μύλο (z max) περιορίζεται από δύο παράγοντες: την ικανότητα έλξης των κυλίνδρων και τις συνθήκες θραύσης του σωλήνα στο μύλο. Ως αποτέλεσμα της έρευνας, διαπιστώθηκε ότι με συνολική μείωση του σωλήνα στο μύλο έως και 50-55%, η τιμή του z max περιορίζεται από την ικανότητα έλξης των κυλίνδρων.
Το εργαστήριο T-3, μαζί με την EF VNIPI "Tyazhpromelektroproekt" και την επιχείρηση "ASK", δημιούργησαν τη βάση του συστήματος ACS-TP στη μονάδα TPA-80. Επί του παρόντος, λειτουργούν τα ακόλουθα στοιχεία αυτού του συστήματος: UZN-N, UZN-R, γραμμή επικοινωνίας ETHERNET, όλα τα AWP.
3.2 Υπολογισμός του κυλιόμενου τραπεζιού
Η βασική αρχή κατασκευής της τεχνολογικής διαδικασίας στις σύγχρονες εγκαταστάσεις είναι η λήψη σωλήνων ίδιας σταθερής διαμέτρου σε έναν συνεχή μύλο, ο οποίος επιτρέπει τη χρήση μπιγιέτας και χιτωνίου επίσης σταθερής διαμέτρου. Η λήψη σωλήνων της απαιτούμενης διαμέτρου εξασφαλίζεται με μείωση. Ένα τέτοιο σύστημα εργασίας διευκολύνει και απλοποιεί σημαντικά τη ρύθμιση των μύλων, μειώνει το απόθεμα εργαλείων και, το πιο σημαντικό, σας επιτρέπει να διατηρείτε υψηλή παραγωγικότητα ολόκληρης της μονάδας ακόμη και όταν κυλάτε σωλήνες ελάχιστης διαμέτρου (μετά τη μείωση).
Υπολογίζουμε το κυλιόμενο τραπέζι με βάση την πρόοδο κύλισης σύμφωνα με τη μέθοδο που περιγράφεται στο. Η εξωτερική διάμετρος του σωλήνα μετά τη μείωση καθορίζεται από τις διαστάσεις του τελευταίου ζεύγους κυλίνδρων.
D p 3 \u003d (1.010..1.015) * D o \u003d 1,01 * 33,7 \u003d 34 mm
όπου D p είναι η διάμετρος του τελικού σωλήνα μετά τον μύλο αναγωγής.
Το πάχος τοιχώματος μετά από συνεχείς και αναγωγικούς μύλους πρέπει να είναι ίσο με το πάχος τοιχώματος του έτοιμου σωλήνα, δηλ. S n \u003d Sp \u003d S o \u003d 3,2 mm.
Δεδομένου ότι ένας σωλήνας της ίδιας διαμέτρου βγαίνει μετά από έναν συνεχή μύλο, παίρνουμε D n \u003d 94 mm. Σε συνεχείς μύλους, η βαθμονόμηση των κυλίνδρων διασφαλίζει ότι στο τελευταίο ζεύγος κυλίνδρων η εσωτερική διάμετρος του σωλήνα είναι 1-2 mm μεγαλύτερη από τη διάμετρο του μανδρελιού, έτσι ώστε η διάμετρος του μανδρελιού να είναι ίση με:
H \u003d d n - (1.,2) \u003d D n -2S n -2 \u003d 94-2 * 3,2-2 \u003d 85,6 mm.
Παίρνουμε τη διάμετρο των μανδρελιών ίση με 85 mm.
Η εσωτερική διάμετρος του μανικιού πρέπει να εξασφαλίζει την ελεύθερη εισαγωγή του μανδρελιού και λαμβάνεται 5-10 mm μεγαλύτερη από τη διάμετρο του μανδρελιού
d g \u003d n + (5..10) \u003d 85 + 10 \u003d 95 mm.
Δεχόμαστε τον τοίχο του μανικιού:
S g \u003d S n + (11..14) \u003d 3.2 + 11.8 \u003d 15 mm.
Η εξωτερική διάμετρος των μανικιών καθορίζεται με βάση την τιμή της εσωτερικής διαμέτρου και του πάχους τοιχώματος:
D g \u003d d g + 2S g \u003d 95 + 2 * 15 \u003d 125 mm.
Η διάμετρος του χρησιμοποιημένου τεμαχίου εργασίας D h =120 mm.
Η διάμετρος του μανδρελιού του μύλου διάτρησης επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη την ποσότητα έλασης, δηλ. αύξηση της εσωτερικής διαμέτρου του χιτωνίου, η οποία είναι από 3% έως 7% της εσωτερικής διαμέτρου:
P \u003d (0,92 ... 0,97) d g \u003d 0,93 * 95 \u003d 88 mm.
Οι συντελεστές τραβήγματος για μύλους διάτρησης, συνεχούς και αναγωγής καθορίζονται από τους τύπους:
,
Η συνολική αναλογία κλήρωσης είναι:
Με παρόμοιο τρόπο υπολογίστηκε και το κυλιόμενο τραπέζι για σωλήνες 48,3×4,0 mm και διαστάσεων 60,3×5,0 mm.
Το κυλιόμενο τραπέζι παρουσιάζεται στον Πίνακα. 3.1.
Πίνακας 3.1 - Τραπέζι TPA-80
| Μέγεθος τελικών σωλήνων, mm | Διάμετρος τεμαχίου εργασίας, mm | Μύλος διάτρησης | Συνεχής μύλος | μύλος μείωσης | Συνολική αναλογία επιμήκυνσης | ||||||||||
| Εξωτερική διάμετρος | πάχος τοιχώματος | Μέγεθος μανικιού, mm | Διάμετρος μανδρελιού, mm | Αναλογία ισοπαλίας | Διαστάσεις σωλήνα, mm | Διάμετρος μανδρελιού, mm | Αναλογία ισοπαλίας | Μέγεθος σωλήνα, mm | Αριθμός κερκίδων | Αναλογία ισοπαλίας | |||||
| Διάμετρος | πάχος τοιχώματος | Διάμετρος | πάχος τοιχώματος | Διάμετρος | πάχος τοιχώματος | ||||||||||
| 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 Υπολογισμός της βαθμονόμησης των κυλίνδρων μύλου αναγωγής
Η βαθμονόμηση ρολού είναι σημαντική αναπόσπαστο μέροςυπολογισμός του τρόπου λειτουργίας του μύλου. Καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ποιότητα των σωλήνων, τη διάρκεια ζωής του εργαλείου, την κατανομή του φορτίου στις βάσεις εργασίας και τον κινητήρα.
Ο υπολογισμός βαθμονόμησης ρολού περιλαμβάνει:
α) την κατανομή των μερικών παραμορφώσεων στις βάσεις του μύλου και τον υπολογισμό των μέσων διαμέτρων των διαμετρημάτων.
β) προσδιορισμός των διαστάσεων των διαμετρημάτων των κυλίνδρων.
3.3.1 Μερική κατανομή παραμορφώσεων
Ανάλογα με τη φύση της αλλαγής των μερικών παραμορφώσεων, οι βάσεις του μύλου αναγωγής μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες: η κεφαλή στην αρχή του μύλου, στην οποία οι μειώσεις αυξάνονται έντονα κατά την έλαση. βαθμονόμηση (στο τέλος του μύλου), στην οποία οι παραμορφώσεις μειώνονται σε μια ελάχιστη τιμή, και μια ομάδα συστάδων μεταξύ τους (μέση), στην οποία οι μερικές παραμορφώσεις είναι μέγιστες ή κοντά σε αυτές.
Κατά την κύλιση σωλήνων με τάση, οι τιμές των μερικών παραμορφώσεων λαμβάνονται με βάση την κατάσταση σταθερότητας του προφίλ σωλήνα σε μια τιμή πλαστικής τάσης που εξασφαλίζει την παραγωγή ενός σωλήνα συγκεκριμένου μεγέθους.
Ο συντελεστής ολικής πλαστικής τάσης μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο:
,
όπου λαμβάνονται αξονικές και εφαπτομενικές παραμορφώσεις σε λογαριθμική μορφή. T είναι η τιμή που προσδιορίζεται στην περίπτωση ενός διαμετρήματος τριών κυλίνδρων από τον τύπο
Τ= 
,
όπου (S/D) cp είναι ο μέσος λόγος πάχους τοιχώματος προς διάμετρο κατά την περίοδο παραμόρφωσης του σωλήνα στο μύλο. συντελεστής k λαμβάνοντας υπόψη τη μεταβολή του βαθμού πάχους του σωλήνα.
,
,
όπου m είναι η τιμή της συνολικής παραμόρφωσης του σωλήνα κατά μήκος της διαμέτρου.
.
,
.
Η τιμή της κρίσιμης μερικής μείωσης σε έναν τέτοιο συντελεστή πλαστικής τάσης, σύμφωνα με το , μπορεί να φτάσει το 6% στη δεύτερη βάση, το 7,5% στην τρίτη βάση και το 10% στην τέταρτη βάση. Στο πρώτο κλουβί, συνιστάται η λήψη στο εύρος 2,5-3%. Ωστόσο, για να εξασφαλιστεί σταθερό κράτημα, η ποσότητα συμπίεσης γενικά μειώνεται.
Στις βάσεις προ-τελικής επεξεργασίας και φινιρίσματος του μύλου, η μείωση μειώνεται επίσης, αλλά για να μειωθεί το φορτίο στα ρολά και να βελτιωθεί η ακρίβεια των τελικών σωλήνων. Στην τελευταία βάση της ομάδας μεγέθους, η μείωση λαμβάνεται ίση με το μηδέν, η προτελευταία - έως 0,2 από τη μείωση στην τελευταία βάση της μεσαίας ομάδας.
ΣΕ μεσαία ομάδαστα περίπτερα πρακτική ομοιόμορφη και ανομοιόμορφη κατανομή των μερικών παραμορφώσεων. Με ομοιόμορφη κατανομή συμπίεσης σε όλες τις κερκίδες αυτής της ομάδας, υποτίθεται ότι είναι σταθερές. Η ανομοιόμορφη κατανομή συγκεκριμένων παραμορφώσεων μπορεί να έχει διάφορες παραλλαγές και να χαρακτηρίζεται από τα ακόλουθα μοτίβα:
η συμπίεση στη μεσαία ομάδα μειώνεται αναλογικά από τις πρώτες βάσεις στην τελευταία - πτώση.
Στις πρώτες κερκίδες της μεσαίας ομάδας, οι μερικές παραμορφώσεις μειώνονται, ενώ οι υπόλοιπες παραμένουν σταθερές.
η συμπίεση στη μεσαία ομάδα πρώτα αυξάνεται και στη συνέχεια μειώνεται.
Στις πρώτες κερκίδες της μεσαίας ομάδας, οι μερικές παραμορφώσεις παραμένουν σταθερές και στις υπόλοιπες μειώνονται.
Με τη μείωση των τρόπων παραμόρφωσης στη μεσαία ομάδα κερκίδων, οι διαφορές στην ισχύ κύλισης και το φορτίο στον κινητήρα μειώνονται, που προκαλούνται από την αύξηση της αντίστασης στην παραμόρφωση του μετάλλου κατά την κύλιση, λόγω μείωσης της θερμοκρασίας του και αύξησης στον ρυθμό καταπόνησης. Πιστεύεται ότι η μείωση της μείωσης προς το τέλος του μύλου βελτιώνει επίσης την ποιότητα της εξωτερικής επιφάνειας των σωλήνων και μειώνει τη διακύμανση του εγκάρσιου τοιχώματος.
Κατά τον υπολογισμό της βαθμονόμησης των κυλίνδρων, υποθέτουμε ομοιόμορφη κατανομή μειώσεων.
Οι τιμές των μερικών παραμορφώσεων στις κερκίδες του μύλου φαίνονται στο σχ. 3.1.
Crimp Distribution
Με βάση τις αποδεκτές τιμές των μερικών παραμορφώσεων, οι μέσες διαμέτρους των διαμετρημάτων μπορούν να υπολογιστούν με τον τύπο
.
Για την πρώτη βάση του μύλου (i=1) d i -1 =D 0 =94 mm, τότε
mm.
Υπολογιζόμενοι με αυτόν τον τύπο, οι μέσες διαμέτρους των διαμετρημάτων δίνονται στο Παράρτημα 1.
3.3.2 Προσδιορισμός μετρητών κυλίνδρων
Η μορφή των διαμετρημάτων των μύλων τριών κυλίνδρων φαίνεται στο σχ. 3.2.
Ένα ωοειδές πέρασμα προκύπτει σκιαγραφώντας το με ακτίνα r με κέντρο μετατοπισμένο σε σχέση με τον άξονα κύλισης κατά μια εκκεντρότητα e.
Μορφή διαμετρήματος
Οι τιμές των ακτίνων και της εκκεντρότητας των διαμετρημάτων καθορίζονται από το πλάτος και το ύψος των διαμετρημάτων σύμφωνα με τους τύπους:
Για τον προσδιορισμό των διαστάσεων του διαμετρήματος, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τις τιμές των ημιαξόνων του a και b και για να τις προσδιορίσουμε, την τιμή της ωοειδούς σχήματος του διαμετρήματος
Για να προσδιορίσετε την ωομορφία του διαμετρήματος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τύπο:
Ο εκθέτης q χαρακτηρίζει την πιθανή τιμή διεύρυνσης στο διαμέτρημα. Κατά τη μείωση σε βάσεις τριών κυλίνδρων, λαμβάνεται q = 1,2.
Οι τιμές των ημιαξόνων του διαμετρήματος καθορίζονται από τις εξαρτήσεις:
όπου f είναι ο συντελεστής διόρθωσης, ο οποίος μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον κατά προσέγγιση τύπο
Θα υπολογίσουμε τις διαστάσεις του διαμετρήματος σύμφωνα με τους παραπάνω τύπους για την πρώτη βάση.
Για τις υπόλοιπες κερκίδες, ο υπολογισμός γίνεται με παρόμοιο τρόπο.
Επί του παρόντος, οι αυλακώσεις των κυλίνδρων πραγματοποιούνται μετά την τοποθέτηση των κυλίνδρων στη βάση εργασίας. Η διάτρηση πραγματοποιείται σε ειδικά μηχανήματα με στρογγυλό κόφτη. Το διάγραμμα διάτρησης φαίνεται στο σχ. 3.3.
Ρύζι. 3.3 - Μοτίβο οπής διαμετρήματος
Για να αποκτήσετε ένα διαμέτρημα με δεδομένες τιμές a και b, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η διάμετρος κοπής D f και η μετατόπισή του σε σχέση με το επίπεδο των αξόνων του κυλίνδρου (παράμετρος X). Τα D f και X προσδιορίζονται από τους ακόλουθους μαθηματικά ακριβείς τύπους:
Για μύλους τριών κυλίνδρων, η γωνία a είναι 60°, Di είναι η ιδανική διάμετρος ρολού, Di=330mm.
Οι τιμές που υπολογίζονται σύμφωνα με τους παραπάνω τύπους συνοψίζονται στον Πίνακα. 3.2.
Πίνακας 3.2 - Βαθμονόμηση ρολού
| Αριθμός περιπτέρου | d, mm | Μ,% | α, mm | β, 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 Υπολογισμός όριο ταχύτητας
Ο υπολογισμός του τρόπου λειτουργίας ταχύτητας του μύλου συνίσταται στον προσδιορισμό του αριθμού στροφών των κυλίνδρων και, σύμφωνα με αυτούς, του αριθμού στροφών των κινητήρων.
Κατά την κύλιση σωλήνων με τάση, η αλλαγή στο πάχος του τοιχώματος επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την τιμή της πλαστικής τάσης. Από αυτή την άποψη, πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να καθοριστεί ο συντελεστής συνολικής πλαστικής τάσης στο μύλο - ztot, ο οποίος θα εξασφάλιζε τον απαιτούμενο τοίχο. Ο υπολογισμός του ztot δίνεται στην ενότητα 3.3.
,
πού είναι ο συντελεστής λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση των ζωνών παραμόρφωσης χωρίς επαφή:
;
l i είναι το μήκος του τόξου σύλληψης:
;
- γωνία λαβής:
;
f είναι ο συντελεστής τριβής, δεχόμαστε f=0,5; a είναι ο αριθμός των κυλίνδρων στη βάση, a=3.
Στην πρώτη βάση εργασίας z c1 =0. Σε επόμενες στάσεις, μπορείτε να πάρετε z p i -1 = z s i .
,
;
;
.
Αντικαθιστώντας τα δεδομένα για την πρώτη βάση στους παραπάνω τύπους, λαμβάνουμε:
mm;
;
;
;
; ;
mm.
Έχοντας πραγματοποιήσει παρόμοιους υπολογισμούς για τη δεύτερη βάση, προέκυψαν τα ακόλουθα αποτελέσματα: 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. Σε αυτό, σταματάμε τον υπολογισμό του z p i σύμφωνα με την παραπάνω μέθοδο, επειδή πληρούται η συνθήκη z n2 >z σύνολο.
Από την συνθήκη της πλήρους ολίσθησης, προσδιορίζουμε τη μέγιστη δυνατή τάση z z στην τελευταία παραμορφωτική βάση, δηλ. z s21 . Σε αυτή την περίπτωση, υποθέτουμε ότι z p21 =0.
.
mm;
;
;
Το πάχος τοιχώματος μπροστά από την 21η κερκίδα, δηλ. S 20, μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο:
.
;
; ;
mm.
Έχοντας πραγματοποιήσει παρόμοιους υπολογισμούς για την 20η βάση, προέκυψαν τα ακόλουθα αποτελέσματα: 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 15 mm, z 17 = 3. 17 = 0,441, S 16 \u003d 3,151 mm. Σε αυτό, σταματάμε τον υπολογισμό του z p i, γιατί πληρούται η συνθήκη z z14 >z σύνολο.
Οι υπολογισμένες τιμές πάχους τοιχώματος για τους μύλους δίνονται στον Πίνακα. 2.20.
Για να προσδιορίσετε τον αριθμό των στροφών των κυλίνδρων, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε τις διαμέτρους κύλισης των κυλίνδρων. Για να προσδιορίσετε τις διαμέτρους κύλισης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους τύπους που δίνονται στο:
, (2)
όπου D σε i είναι η διάμετρος του ρολού στην κορυφή.
.
Αν 
, τότε ο υπολογισμός της διαμέτρου έλασης των κυλίνδρων θα πρέπει να γίνει σύμφωνα με την εξίσωση (1), εάν αυτή η προϋπόθεση δεν πληρούται, τότε θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί η (2).
Η τιμή χαρακτηρίζει τη θέση της ουδέτερης γραμμής στην περίπτωση που λαμβάνεται παράλληλα (σε κάτοψη) με τον άξονα κύλισης. Από την κατάσταση ισορροπίας δυνάμεων στη ζώνη παραμόρφωσης για μια τέτοια διάταξη ζωνών ολίσθησης
,
Δεδομένης της ταχύτητας κύλισης εισόδου V σε =1,0 m/s, υπολογίσαμε τον αριθμό των στροφών των κυλίνδρων της πρώτης βάσης
σ.α.λ
Οι τζίροι στις υπόλοιπες κερκίδες βρέθηκαν με τον τύπο:
.
Τα αποτελέσματα του υπολογισμού του τρόπου λειτουργίας ταχύτητας δίνονται στον Πίνακα 3.3.
Πίνακας 3.3 - Αποτελέσματα υπολογισμού του ορίου ταχύτητας
| Αριθμός περιπτέρου | S, mm | Dcat, mm | n, σ.α.λ |
| 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 |
Σύμφωνα με τον Πίνακα 3.3. κατασκευάστηκε ένα γράφημα των αλλαγών στις στροφές των κυλίνδρων (Εικ. 3.4.).
Ταχύτητα ρολού
3.5 Παράμετροι ισχύος έλασης
Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της διαδικασίας αναγωγής σε σύγκριση με άλλους τύπους διαμήκους έλασης είναι η παρουσία σημαντικών τάσεων ενδιάμεσης θέσης. Η παρουσία τάσης έχει σημαντική επίδραση στις παραμέτρους ισχύος της κύλισης - την πίεση του μετάλλου στους κυλίνδρους και τις ροπές κύλισης.
Η δύναμη του μετάλλου στο ρολό P είναι το γεωμετρικό άθροισμα των κατακόρυφων συνιστωσών R εντός και οριζόντιου Rg:
Η κατακόρυφη συνιστώσα της μεταλλικής δύναμης στους κυλίνδρους καθορίζεται από τον τύπο:
,
όπου p είναι η μέση ειδική πίεση του μετάλλου στο ρολό. l είναι το μήκος της ζώνης παραμόρφωσης. d είναι η διάμετρος του μετρητή. a είναι ο αριθμός των κυλίνδρων στη βάση.
Η οριζόντια συνιστώσα Р g ισούται με τη διαφορά μεταξύ των δυνάμεων της μπροστινής και της πίσω τάσης:
όπου z p, z z είναι οι συντελεστές των τάσεων του μπροστινού και του πίσω πλαστικού. F p, F c - περιοχή διατομής των μπροστινών και πίσω άκρων του σωλήνα. s S είναι η αντίσταση παραμόρφωσης.
Για τον προσδιορισμό των μέσων ειδικών πιέσεων, συνιστάται η χρήση του τύπου V.P. Anisiforova:
.
Η ροπή κύλισης (σύνολο ανά βάση) καθορίζεται από τον τύπο:
.
Η αντίσταση παραμόρφωσης καθορίζεται από τον τύπο:
,
όπου Т – θερμοκρασία κύλισης, °С; H είναι η ένταση των ρυθμών διατμητικής παραμόρφωσης, 1/s. e - σχετική μείωση. K 1, K 2, K 3, K 4, K 5 είναι εμπειρικοί συντελεστές, για χάλυβα 10: K 1 = 0,885, K 2 = 7,79, K 3 = 0,134, K 4 = 0,164, K 5 = (–2 ,8 ).
Η ένταση του ρυθμού παραμόρφωσης προσδιορίζεται από τον τύπο
όπου L είναι ο βαθμός διατμητικής παραμόρφωσης:
t είναι ο χρόνος παραμόρφωσης:
Η γωνιακή ταχύτητα του ρολού βρίσκεται με τον τύπο:
,
Η ισχύς βρίσκεται από τον τύπο:
Στον πίνακα. 3.4. δίνονται τα αποτελέσματα του υπολογισμού των παραμέτρων ισχύος της έλασης σύμφωνα με τους παραπάνω τύπους.
Πίνακας 3.4 - Παράμετροι ισχύος έλασης
| Αριθμός περιπτέρου | s S, MPa | p, kN / m 2 | Ρ, kN | M, kNm | Ν, 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 | - | - | - | - |
Σύμφωνα με τον Πίνακα. Παρουσιάζονται γραφήματα 3.4 αλλαγών στις παραμέτρους ισχύος της έλασης κατά μήκος των μύλων (Εικ. 3.5., 3.6., 3.7.).
Αλλαγή στη μέση ειδική πίεση
Αλλαγή της δύναμης του μετάλλου στο ρολό
Αλλαγή της κυλιόμενης στιγμής
3.6 Μελέτη της επίδρασης των μεταβατικών τρόπων μείωσης ταχύτητας στην τιμή της διαμήκους διαφοράς στο πάχος τοιχώματος των ακραίων τμημάτων των τελικών σωλήνων
3.6.1 Περιγραφή του αλγορίθμου υπολογισμού
Η μελέτη διεξήχθη προκειμένου να ληφθούν δεδομένα σχετικά με την επίδραση των μεταβατικών τρόπων μείωσης ταχύτητας στην τιμή της διαμήκους διαφοράς στο πάχος του τοιχώματος των ακραίων τμημάτων των τελικών σωλήνων.
Προσδιορισμός του συντελεστή ενδιάμεσης τάσης από γνωστές στροφές κυλίνδρου, δηλ. η εξάρτηση Zn i =f(n i /n i -1) πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με τη μέθοδο επίλυσης του λεγόμενου αντιστρόφου προβλήματος που προτείνεται από τον G.I. Gulyaev, προκειμένου να ληφθεί η εξάρτηση του πάχους του τοιχώματος από τις στροφές των κυλίνδρων.
Η ουσία της τεχνικής είναι η εξής.
Η σταθερή διαδικασία μείωσης του σωλήνα μπορεί να περιγραφεί από ένα σύστημα εξισώσεων που αντικατοπτρίζει την τήρηση του νόμου της σταθερότητας των δεύτερων όγκων και την ισορροπία δυνάμεων στη ζώνη παραμόρφωσης:
(3.1.)
Με τη σειρά του, όπως είναι γνωστό,
Dcat i =j(Zз i, Zп i, А i),
m i =y(Zз i, Zп i, B i),
όπου τα A i και B i είναι τιμές που δεν εξαρτώνται από την τάση, n i είναι ο αριθμός των περιστροφών στην i-η βάση, i είναι ο λόγος σχεδίασης στην i-η βάση, Dcat i είναι η διάμετρος κύλισης του το ρολό στο i-th stand, Zп i , Zz i - συντελεστές τάνυσης πλαστικού εμπρός και πίσω.
Δεδομένου ότι Zз i = Zп i -1, το σύστημα των εξισώσεων (3.1.) μπορεί να γραφτεί σε γενική μορφή ως εξής:
(3.2.)
Λύνουμε το σύστημα των εξισώσεων (3.2.) ως προς τους συντελεστές εμπρός και πίσω πλαστικής τάσης με τη μέθοδο των διαδοχικών προσεγγίσεων.
Λαμβάνοντας Zz1 = 0, ορίζουμε την τιμή Zp1 και από την πρώτη εξίσωση του συστήματος (3.2.) προσδιορίζουμε το Zp 2 με επανάληψη, μετά από τη δεύτερη εξίσωση - Zp 3 κ.λπ. Με δεδομένη την τιμή Zp 1, μπορείτε να βρείτε ένα λύση στην οποία Zp n = 0 .
Γνωρίζοντας τους συντελεστές της μπροστινής και πίσω πλαστικής τάσης, προσδιορίζουμε το πάχος του τοιχώματος μετά από κάθε βάση χρησιμοποιώντας τον τύπο:
(3.3.)
όπου Α είναι ο συντελεστής που καθορίζεται από τον τύπο:
;
;
z i - μέσος (ισοδύναμος) συντελεστής πλαστικής τάσης
.
3.6.2 Αποτελέσματα μελέτης
Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα των υπολογισμών της βαθμονόμησης εργαλείου (σελ. 3.3.) και της ρύθμισης ταχύτητας του μύλου (ταχύτητα ρολού) με μια διαδικασία σταθερής μείωσης (σελ. 3.4.) στο περιβάλλον λογισμικού MathCAD 2001 Professional, το σύστημα (3.2.) και Οι εκφράσεις (3.3.) επιλύθηκαν με σκοπό τον προσδιορισμό της αλλαγής στο πάχος του τοιχώματος.
Είναι δυνατό να μειωθεί το μήκος των παχύρρευστων άκρων αυξάνοντας τον συντελεστή πλαστικής τάσης αλλάζοντας τις στροφές των κυλίνδρων κατά την έλαση των ακραίων τμημάτων του σωλήνα.
Προς το παρόν, έχει δημιουργηθεί ένα σύστημα ελέγχου για τη λειτουργία υψηλής ταχύτητας συνεχούς κύλισης χωρίς άξονα στο μύλο μείωσης TPA-80. Αυτό το σύστημα σας επιτρέπει να προσαρμόζετε δυναμικά την ταχύτητα κύλισης των σταντ της ΔΕΗ κατά την έλαση των ακραίων τμημάτων των σωλήνων σύμφωνα με μια δεδομένη γραμμική σχέση. Αυτή η ρύθμιση της ταχύτητας του κυλίνδρου κατά την έλαση των ακραίων τμημάτων των σωλήνων ονομάζεται «σφήνα ταχύτητας». Οι στροφές των κυλίνδρων κατά την έλαση των ακραίων τμημάτων του σωλήνα υπολογίζονται με τον τύπο:
, (3.4.)
όπου n i είναι η ταχύτητα των κυλίνδρων στην i-η βάση σε σταθερή κατάσταση, K i είναι ο συντελεστής μείωσης της ταχύτητας των κυλίνδρων σε %, i είναι ο αριθμός της βάσης.
Η εξάρτηση του συντελεστή μείωσης της ταχύτητας κύλισης σε μια δεδομένη βάση από τον αριθμό βάσης είναι γραμμική
K i \u003d (Εικ. 3.8.).
Εξάρτηση του συντελεστή μείωσης των ρολών σε μια βάση από τον αριθμό βάσης.
Τα αρχικά δεδομένα για τη χρήση αυτής της λειτουργίας ελέγχου είναι:
Ο αριθμός των στηριγμάτων στις οποίες αλλάζει η ρύθμιση ταχύτητας περιορίζεται από το μήκος των παχύρρευστων άκρων (3…6).
Το μέγεθος της μείωσης της ταχύτητας των κυλίνδρων στην πρώτη βάση του μύλου περιορίζεται από τη δυνατότητα ηλεκτρικής κίνησης (0,5 ... 15%).
Σε αυτή την εργασία, για τη μελέτη της επίδρασης της ρύθμισης ταχύτητας του RRS στο πάχος του ακραίου διαμήκους τοιχώματος, υποτέθηκε ότι η αλλαγή στη ρύθμιση ταχύτητας κατά τη μείωση του μπροστινού και του πίσω άκρου των σωλήνων πραγματοποιείται στις πρώτες 6 βάσεις. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε με αλλαγή της ταχύτητας περιστροφής των κυλίνδρων στις πρώτες βάσεις του μύλου σε σχέση με τη διαδικασία σταθερής έλασης (μεταβολή της γωνίας κλίσης της ευθείας στο Σχ. 3.8).
Ως αποτέλεσμα της μοντελοποίησης των διαδικασιών πλήρωσης των στηριγμάτων RRS και εξόδου του σωλήνα από τον μύλο σωλήνων, λάβαμε τις εξαρτήσεις του πάχους τοιχώματος του μπροστινού και του πίσω άκρου των σωλήνων από το μέγεθος της αλλαγής στην ταχύτητα περιστροφής του τα ρολά στις πρώτες κερκίδες του μύλου, που φαίνονται στο Σχ. 3.9. και Εικ.3.10. για σωλήνες διαστάσεων 33,7x3,2 mm. Η βέλτιστη τιμή της «σφήνας ταχύτητας» όσον αφορά την ελαχιστοποίηση του μήκους της τελικής επένδυσης και το «χτύπημα» του πάχους τοιχώματος στο πεδίο ανοχής του DIN 1629 (ανοχή πάχους τοίχου ± 12,5%) είναι K 1 =10-12% .
Στο σχ. 3.11. και εικ. 3.12. Οι εξαρτήσεις των μηκών των μπροστινών και πίσω παχύρρευστων άκρων των τελικών σωλήνων δίνονται χρησιμοποιώντας τη "σφήνα ταχύτητας" (K 1 =10%), που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα μεταβατικών μοντελοποιήσεων. Τα ακόλουθα συμπεράσματα μπορούν να εξαχθούν από τις παραπάνω εξαρτήσεις: η χρήση μιας «σφήνας ταχύτητας» δίνει αξιοσημείωτο αποτέλεσμα μόνο όταν κυλίονται σωλήνες με διάμετρο μικρότερη από 60 mm και πάχος τοιχώματος μικρότερο από 5 mm και με μεγαλύτερη διάμετρο και πάχος τοιχώματος του σωλήνα, η αραίωση τοιχώματος που είναι απαραίτητη για την επίτευξη των απαιτήσεων του προτύπου δεν συμβαίνει.
Στο σχ. 3.13., 3.14., 3.15., οι εξαρτήσεις των μηκών του μπροστινού παχύρρευστου άκρου από την εξωτερική διάμετρο των τελικών σωλήνων δίνονται για πάχη τοιχωμάτων ίσα με 3,5, 4,0, 5,0 mm, σε διάφορες τιμές της «ταχύτητας σφήνα» (πήραμε το συντελεστή μείωσης της ταχύτητας των κυλίνδρων K 1 ίσο με 5%, 10%, 15%).
Η εξάρτηση του πάχους τοιχώματος του μπροστινού άκρου του σωλήνα από την τιμή
“Speed Wedge” για μέγεθος 33,7x3,2 mm
Εξάρτηση του πάχους τοιχώματος του πίσω άκρου του σωλήνα από την τιμή της "σφήνας ταχύτητας" για το μέγεθος 33,7x3,2 mm
Η εξάρτηση του μήκους του μπροστινού παχύ άκρου του σωλήνα από τα D και S (στο K 1 =10%)
Η εξάρτηση του μήκους του πίσω παχύρρευστου άκρου του σωλήνα από τα D και S (στο K 1 \u003d 10%)
Εξάρτηση του μήκους του μπροστινού πυκνωμένου άκρου του σωλήνα από τη διάμετρο του τελειωμένου σωλήνα (S=3,5 mm) σε διαφορετικές τιμές της «σφήνας ταχύτητας».
Εξάρτηση του μήκους του μπροστινού παχύρρευστου άκρου του σωλήνα από τη διάμετρο του τελειωμένου σωλήνα (S=4,0 mm) σε διαφορετικές τιμές της «σφήνας ταχύτητας»
Εξάρτηση του μήκους του μπροστινού πυκνωμένου άκρου του σωλήνα από τη διάμετρο του τελειωμένου σωλήνα (S=5,0 mm) σε διαφορετικές τιμές της «σφήνας ταχύτητας».
Από τα παραπάνω γραφήματα φαίνεται ότι το μεγαλύτερο αποτέλεσμα όσον αφορά τη μείωση της διαφοράς πάχους άκρου των τελικών σωλήνων παρέχεται από τον δυναμικό έλεγχο των στροφών των κυλίνδρων ΔΕΗ εντός Κ 1 =10...15%. Η ανεπαρκώς έντονη αλλαγή στη «σφήνα ταχύτητας» (K 1 =5%) δεν επιτρέπει τη λέπτυνση του πάχους του τοιχώματος των ακραίων τμημάτων του σωλήνα.
Επίσης, κατά την κύλιση σωλήνων με τοίχωμα μεγαλύτερο από 5 mm, η τάση που προκύπτει από τη δράση της «σφήνας ταχύτητας» δεν μπορεί να λεπτύνει τον τοίχο λόγω της ανεπαρκούς ικανότητας έλξης των κυλίνδρων. Κατά την κύλιση σωλήνων με διάμετρο μεγαλύτερη από 60 mm, η αναλογία επιμήκυνσης στον μύλο μείωσης είναι μικρή, επομένως η πάχυνση των άκρων πρακτικά δεν συμβαίνει, επομένως, η χρήση μιας "σφήνας ταχύτητας" δεν είναι πρακτική.
Η ανάλυση των παραπάνω γραφημάτων έδειξε ότι η χρήση της "σφήνας ταχύτητας" στον μύλο μείωσης TPA-80 JSC "KresTrubZavod" επιτρέπει τη μείωση του μήκους του μπροστινού πυκνωμένου άκρου κατά 30%, του οπίσθιου πυκνωμένου άκρου κατά 25%.
Όπως οι υπολογισμοί του Mochalov D.A. για περισσότερα αποτελεσματική εφαρμογή"Σφήνα ταχύτητας" για περαιτέρω μείωση της τελικής επένδυσης, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η λειτουργία των πρώτων σταντ στη λειτουργία πέδησης με σχεδόν πλήρη χρήση των δυνατοτήτων ισχύος των κυλίνδρων λόγω της χρήσης μιας πιο περίπλοκης μη γραμμικής εξάρτησης του κυλίνδρου συντελεστής μείωσης ταχύτητας σε μια δεδομένη βάση στον αριθμό βάσης. Είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια επιστημονικά βασισμένη μεθοδολογία για τον προσδιορισμό της βέλτιστης συνάρτησης K i =f(i).
Η ανάπτυξη ενός τέτοιου αλγορίθμου για τον βέλτιστο έλεγχο του RRS μπορεί να χρησιμεύσει ως στόχος για την περαιτέρω ανάπτυξη του UZS-R σε ένα πλήρες APCS TPA-80. Όπως δείχνει η εμπειρία χρήσης τέτοιων συστημάτων ελέγχου διεργασιών, η ρύθμιση του αριθμού στροφών των κυλίνδρων κατά την έλαση των ακραίων τμημάτων των σωλήνων, σύμφωνα με την εταιρεία Mannesmann (το πακέτο εφαρμοζόμενων προγραμμάτων CARTA), επιτρέπει τη μείωση του μέγεθος της τελικής κοπής των σωλήνων κατά περισσότερο από 50%, λόγω του συστήματος αυτόματου ελέγχου για τη διαδικασία μείωσης των σωλήνων, το οποίο περιλαμβάνει τόσο το υποσύστημα ελέγχου μύλου όσο και το υποσύστημα μέτρησης, καθώς και το υποσύστημα για τον υπολογισμό της βέλτιστης λειτουργία μείωσης και έλεγχος διαδικασίας σε πραγματικό χρόνο.
4. ΜΕΛΕΤΗ ΣΚΟΠΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ
4.1 Η ουσία της προγραμματισμένης δραστηριότητας
Σε αυτό το έργο, προτείνεται να εισαχθεί ο βέλτιστος τρόπος ταχύτητας έλασης σε μύλο μείωσης τεντώματος. Λόγω αυτού του μέτρου, σχεδιάζεται να μειωθεί ο συντελεστής κατανάλωσης του μετάλλου και λόγω της μείωσης του μήκους των κομμένων παχύρρευστων άκρων των τελικών σωλήνων, αναμένεται αύξηση του όγκου παραγωγής κατά 80 τόνους το μήνα κατά μέσο όρο.
Οι επενδύσεις κεφαλαίου που απαιτούνται για την υλοποίηση αυτού του έργου είναι 0 ρούβλια.
Η χρηματοδότηση του έργου μπορεί να πραγματοποιηθεί στο κονδύλι «τρέχουσες επισκευές», εκτιμήσεις κόστους. Το έργο μπορεί να ολοκληρωθεί εντός μιας ημέρας.
4.2 Υπολογισμός του κόστους παραγωγής
Υπολογισμός τιμής κόστους 1τ. προϊόντα με τα υπάρχοντα πρότυπα για το κόψιμο των παχύρρευστων άκρων των σωλήνων δίνονται στον πίνακα. 4.1.
Ο υπολογισμός για το έργο δίνεται στον πίνακα. 4.2. Δεδομένου ότι το αποτέλεσμα της υλοποίησης του έργου δεν είναι αύξηση της παραγωγής, ο επανυπολογισμός των τιμών κόστους για το στάδιο επεξεργασίας στον υπολογισμό του σχεδιασμού δεν πραγματοποιείται. Η κερδοφορία του έργου είναι η μείωση του κόστους με τη μείωση των απορριμμάτων κοπής. Το τρίψιμο μειώνεται λόγω μείωσης του συντελεστή κατανάλωσης του μετάλλου.
4.3 Υπολογισμός δεικτών σχεδιασμού
Ο υπολογισμός των δεικτών του έργου βασίζεται στην κοστολόγηση που φαίνεται στον Πίνακα. 4.2.
Εξοικονόμηση από τη μείωση του κόστους ανά έτος:
Π.χ. \u003d (C 0 -C p) * V pr \u003d (12200.509-12091.127) * 110123.01 \u003d 12045475.08r.
Αναφερόμενο κέρδος:
Pr 0 \u003d (P-C 0) * V από \u003d (19600-12200.509) * 109123.01 \u003d 807454730.39r.
Κέρδος έργου:
Pr p \u003d (P-C p) * V pr \u003d (19600-12091.127) * 110123.01 \u003d 826899696.5r.
Η αύξηση των κερδών θα είναι:
Pr \u003d Pr p - Pr 0 \u003d 826899696.5-807454730.39 \u003d 19444966.11r.
Η κερδοφορία του προϊόντος ήταν:
Κερδοφορία προϊόντων για το έργο:
Οι ταμειακές ροές για την έκθεση και για το έργο παρουσιάζονται στον Πίνακα 4.3. και 4.4., αντίστοιχα.
Πίνακας 4.1 - Υπολογισμός του κόστους 1 τόνου προϊόντων έλασης στο κατάστημα T-3 JSC "KresTrubZavod"
| Αρ. p / p | Στοιχείο κόστους | Ποσότητα | Τιμή 1 τόνος | Αθροισμα |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Εγώ | Δίνεται στην ανακατανομή: 1. Billet, t/t; 2. Απόβλητα, t/t: κούρεμα υποτυπώδη? |
|||
| Εγώ Ι | Κόστος μεταφοράς 2. Κόστος ενέργειας: ισχύς ηλεκτρική ισχύς, kW/h ατμός για παραγωγή, Gcal τεχνικό νερό, tm 3 πεπιεσμένος αέρας, tm 3 ανακυκλωμένο νερό, tm 3 βιομηχανικά λύματα, tm 3 3. Βοηθητικά υλικά 7. Εξοπλισμός αντικατάστασης 10. Γενική επισκευή 11. Εργασία καταστημάτων μεταφορών 12. Λοιπά έξοδα καταστήματος Συνολικό κόστος μετατροπής |
|||
| W | Γενικά έξοδα εργοστασίου |
Πίνακας 4.2 - Κόστος έργου 1 τόνου προϊόντων έλασης
| Αρ. p / p | Στοιχείο κόστους | Ποσότητα | Τιμή 1 τόνος | Αθροισμα |
| Εγώ | Δίνεται στην ανακατανομή: 1. Billet, t/t; 2. Απόβλητα, t/t: κούρεμα υποτυπώδη? Σύνολο που καθορίζεται στην αναδιανομή μείον τα απόβλητα και τα σκραπ |
|||
| Π | Κόστος μεταφοράς 1. Καύσιμο διεργασίας (φυσικό αέριο), εδώ 2. Κόστος ενέργειας: ισχύς ηλεκτρική ισχύς, kW/h ατμός για παραγωγή, Gcal τεχνικό νερό, tm 3 πεπιεσμένος αέρας, tm 3 ανακυκλωμένο νερό, tm 3 βιομηχανικά λύματα, tm 3 3. Βοηθητικά υλικά 4. Βασικός μισθός εργατών παραγωγής 5. Πρόσθετος μισθός εργατών παραγωγής 6. Εκπτώσεις για κοινωνικές ανάγκες 7. Εξοπλισμός αντικατάστασης 8. Τρέχουσα επισκευή και συντήρηση παγίων 9. Αποσβέσεις παγίων 10. Γενική επισκευή 11. Εργασία καταστημάτων μεταφορών 12. Λοιπά έξοδα καταστήματος Συνολικό κόστος μετατροπής |
|||
| W | Γενικά έξοδα εργοστασίου Συνολικό κόστος παραγωγής |
|||
| IV | μη κατασκευαστικά έξοδα Συνολικό πλήρες κόστος |
Η βελτίωση της τεχνολογικής διαδικασίας θα επηρεάσει τις τεχνικές και οικονομικές επιδόσεις της επιχείρησης ως εξής: η κερδοφορία της παραγωγής θα αυξηθεί κατά 1,45%, η εξοικονόμηση από τη μείωση του κόστους θα ανέλθει σε 12 εκατομμύρια ρούβλια. ετησίως, γεγονός που θα οδηγήσει σε αύξηση των κερδών.
Πίνακας 4.3 - Αναφερόμενες ταμειακές ροές
το χρήμα ρέει |
Της χρονιάς | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Α. Ταμειακές ροές: | |||||
| - Όγκος παραγωγής, τόνοι | |||||
| - Τιμή προϊόντος, τρίψτε. | |||||
| συνολική εισροή | |||||
| Β. Ταμειακές εκροές: | |||||
| -Λειτουργικές δαπάνες | |||||
| -Φόρος εισοδήματος | 193789135,29 | ||||
Συνολική εκροή: |
1521432951,34 | 1521432951,34 | 1521432951,34 | 1521432951,34 | 1521432951,34 |
| Καθαρές ταμειακές ροές (A-B) | |||||
Συντ. Αναστροφές |
0,8 | 0,64 | 0,512 | 0,41 | 0,328 |
| Ε=0,25 | |||||
| 493902383,46 | 889024290,22 | 1205121815,64 | 1457999835,97 | 1457999835,97 | |
Πίνακας 4.4 - Ταμειακές ροές για το έργο
| το χρήμα ρέει | Της χρονιάς | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Α. Ταμειακές ροές: | |||||
| - Όγκος παραγωγής, τόνοι | |||||
| - Τιμή προϊόντος, τρίψτε. | |||||
| - Έσοδα από πωλήσεις, τρίψτε. | |||||
| συνολική εισροή | |||||
| Β. Ταμειακές εκροές: | |||||
| -Λειτουργικές δαπάνες | |||||
| -Φόρος εισοδήματος | |||||
| Συνολική εκροή: | 1526220795,63 | 1526220795,63 | 1526220795,63 | 1526220795,63 | 1526220795,63 |
| Καθαρές ταμειακές ροές (A-B) | 632190135,03 | 632190135,03 | 632190135,03 | ||
Συντ. Αναστροφές |
0,8 | 0,64 | 0,512 | 0,41 | 0,328 |
| Ε=0,25 | |||||
| Προεξοφλημένη ροή (A-B)*C inv | |||||
| Σωρευτική Ταμειακή Ροή NPV | |||||
Το οικονομικό προφίλ του έργου φαίνεται στο Σχήμα 4.1. Σύμφωνα με τα γραφήματα που φαίνονται στο σχ. 4.1. το σωρευτικό NPV του έργου υπερβαίνει το προγραμματισμένο ποσό, γεγονός που υποδηλώνει την άνευ όρων κερδοφορία του έργου. Η σωρευτική ΚΠΑ που υπολογίστηκε για το υλοποιούμενο έργο είναι θετική αξία από το πρώτο έτος, καθώς το έργο δεν απαιτούσε επενδύσεις κεφαλαίου.
Οικονομικό προφίλ του έργου
Το νεκρό σημείο υπολογίζεται με τον τύπο:
Το νεκρό σημείο χαρακτηρίζει τον ελάχιστο όγκο παραγωγής στον οποίο τελειώνουν οι ζημίες και εμφανίζεται το πρώτο κέρδος.
Στον πίνακα. 4.5. παρουσιάζονται δεδομένα για τον υπολογισμό του μεταβλητού και του σταθερού κόστους.
Σύμφωνα με τα στοιχεία αναφοράς, το ποσό του μεταβλητού κόστους ανά μονάδα παραγωγής είναι Z lane = 11212,8 ρούβλια, το ποσό του σταθερού κόστους ανά μονάδα παραγωγής Z post = 987,7 ρούβλια. Το ποσό των σταθερών δαπανών για ολόκληρο τον όγκο της παραγωγής σύμφωνα με την έκθεση είναι 107780796,98 ρούβλια.
Σύμφωνα με τα δεδομένα σχεδιασμού, το ποσό του μεταβλητού κόστους Z lane \u003d 11103,5 ρούβλια, το ποσό των σταθερών εξόδων Z post \u003d 987,7 ρούβλια. Το ποσό των σταθερών δαπανών για ολόκληρο τον όγκο της παραγωγής σύμφωνα με την έκθεση είναι 108768496,98 ρούβλια.
Πίνακας 4.5 - Το μερίδιο του πάγιου κόστους στη δομή του προγραμματισμένου κόστους και του κόστους του έργου
| Αρ. p / p | Στοιχείο κόστους | Ποσό σύμφωνα με το σχέδιο, τρίψτε. | Ποσό έργου, τρίψτε. |
Το μερίδιο του πάγιου κόστους στη διάρθρωση του κόστους αναδιανομής, % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Κόστος μεταφοράς 1. Καύσιμο διεργασίας (φυσικό αέριο), εδώ 2. Κόστος ενέργειας: ισχύς ηλεκτρική ισχύς, kW/h ατμός για παραγωγή, Gcal τεχνικό νερό, tm 3 πεπιεσμένος αέρας, tm 3 ανακυκλωμένο νερό, tm 3 βιομηχανικά λύματα, tm 3 3. Βοηθητικά υλικά 4. Βασικός μισθός εργατών παραγωγής 5. Πρόσθετος μισθός εργατών παραγωγής 6. Εκπτώσεις για κοινωνικές ανάγκες 7. Εξοπλισμός αντικατάστασης 8. Τρέχουσα επισκευή και συντήρηση παγίων 9. Αποσβέσεις παγίων 10. Γενική επισκευή 11. Εργασία καταστημάτων μεταφορών 12. Λοιπά έξοδα καταστήματος Συνολικό κόστος μετατροπής |
|||
| 2 | Γενικά έξοδα εργοστασίου Συνολικό κόστος παραγωγής |
100 | ||
| 3 | μη κατασκευαστικά έξοδα Συνολικό πλήρες κόστος |
100 |
Το αναφερόμενο νεκρό σημείο είναι:
ΤΒ από 
Τ.
Το νεκρό σημείο για το έργο είναι:
TV pr 
Τ.
Στον πίνακα. 4.6. Πραγματοποιήθηκε ο υπολογισμός των εσόδων και όλων των τύπων δαπανών για την παραγωγή των πωλούμενων προϊόντων που απαιτούνται για τον προσδιορισμό του νεκρού σημείου. Τα χρονοδιαγράμματα για τον υπολογισμό του νεκρού σημείου για την έκθεση και για το έργο φαίνονται στο Σχήμα 4.2. και Εικ.4.3. αντίστοιχα.
Πίνακας 4.6 - Στοιχεία για τον υπολογισμό του νεκρού σημείου
Υπολογισμός του νεκρού σημείου σύμφωνα με την έκθεση
Υπολογισμός του νεκρού σημείου για το έργο
Οι τεχνικοί και οικονομικοί δείκτες του έργου παρουσιάζονται στον Πίνακα. 4.7.
Ως αποτέλεσμα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το μέτρο που προτείνεται στο έργο θα μειώσει το κόστος μιας μονάδας κατασκευασμένων προϊόντων κατά 1,45% μειώνοντας το μεταβλητό κόστος, γεγονός που συμβάλλει στην αύξηση του κέρδους κατά 19,5 εκατομμύρια ρούβλια. με ετήσια παραγωγή 110.123,01 τόνους. Αποτέλεσμα της υλοποίησης του έργου είναι η αύξηση της σωρευτικής καθαρής παρούσας αξίας σε σύγκριση με την προγραμματισμένη αξία την υπό εξέταση περίοδο. Επίσης θετικό σημείο είναι η μείωση του ορίου νεκρού σημείου από 12,85 χιλ. τόνους σε 12,8 χιλ. τόνους.
Πίνακας 4.7 - Τεχνικοί και οικονομικοί δείκτες του έργου
| Αρ. p / p | Δείκτης | Κανω ΑΝΑΦΟΡΑ | Εργο | Απόκλιση | |
| Απόλυτος | % | ||||
| 1 | Όγκος παραγωγής: σε είδος, t σε όρους αξίας, χιλιάδες ρούβλια |
||||
| 2 | Το κόστος του κύριου περιουσιακά στοιχεία παραγωγής, χιλιάδες ρούβλια. | 6775032 | 6775032 | 0 | 0 |
| 3 | Γενικές δαπάνες (πλήρες κόστος): συνολική έκδοση, χιλιάδες ρούβλια μονάδες παραγωγής, τρίψτε. |
||||
| 4 | Κερδοφορία προϊόντος, % | 60,65 | 62,1 | 1,45 | 2,33 |
| 5 | Καθαρή παρούσα αξία, NPV | 1700,136 | |||
| 6 | Συνολικό ποσό επενδύσεων, χιλιάδες ρούβλια | 0 | |||
| 7 | Αναφορά: νεκρό σημείο T.B., t, την αξία του προεξοφλητικού επιτοκίου F, Εσωτερικός συντελεστής απόδοσης ΑΕΕ μέγιστη εκροή μετρητών K, χιλιάδες ρούβλια. |
||||
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ
Σε αυτή τη διπλωματική εργασία, αναπτύχθηκε μια τεχνολογία για την παραγωγή σωλήνων γενικής χρήσης σύμφωνα με το DIN 1629. Η εργασία εξετάζει τη δυνατότητα μείωσης του μήκους των παχύρρευστων άκρων που σχηματίζονται κατά την έλαση σε ένα μύλο μείωσης αλλάζοντας τις ρυθμίσεις ταχύτητας του μύλου κατά τη διάρκεια κύλιση των ακραίων τμημάτων του σωλήνα χρησιμοποιώντας τις δυνατότητες του συστήματος UZS-R. Οι υπολογισμοί έχουν δείξει ότι η μείωση του μήκους των παχύρρευστων άκρων μπορεί να φτάσει το 50%.
Οι οικονομικοί υπολογισμοί έχουν δείξει ότι η χρήση των προτεινόμενων τρόπων κύλισης θα μειώσει το μοναδιαίο κόστος παραγωγής κατά 1,45%. Αυτό, διατηρώντας παράλληλα τους υπάρχοντες όγκους παραγωγής, θα επιτρέψει την αύξηση των κερδών κατά 20 εκατομμύρια ρούβλια το πρώτο έτος.
Βιβλιογραφία
1. Anuryev V.I. "Εγχειρίδιο του σχεδιαστή-μηχανουργού" σε 3 τόμους, τόμος 1 - Μ. "Μηχανική" 1980 - 728 σελ.
2. Anuryev V.I. "Εγχειρίδιο του σχεδιαστή-μηχανουργού" σε 3 τόμους, τόμος 2 - Μ. "Μηχανική" 1980 - 559 σελ.
3. Anuryev V.I. «Εγχειρίδιο του σχεδιαστή-μηχανουργού» σε 3 τόμους, τόμος 3 - Μ. «Μηχανική» 1980 - 557 σελ.
4. Pavlov Ya.M. «Ανταλλακτικά μηχανών». - Λένινγκραντ "Μηχανική" 1968 - 450 σελ.
5. Vasiliev V.I. «Βασικές αρχές σχεδιασμού τεχνολογικός εξοπλισμόςεγχειρίδιο μηχανοκίνητων μεταφορών" - Kurgan 1992 - 88 σελ.
6. Vasiliev V.I. "Βασικές αρχές σχεδιασμού τεχνολογικού εξοπλισμού επιχειρήσεων μηχανοκίνητων μεταφορών" - Kurgan 1992 - 32 σελ.
