张力减径机的动力学和运动学的分析正式样本
张力减径的工艺原理及主要问题
δ1=1/2δ,δ2=δ3……δn-2=δ δn-1=1/2δ,δn=0 对于任一机架相对压下量为
δ1=Di-1-Di/Di-1×100% Di=Ai+Bi/2 式中 Di、Di-1——为孔型平均直径; Ai——孔型高度; Bi——孔型宽度; 根据相对压下量公式可写出: Di=Di-1((1-δi)
当 i=1 时,Di-1 为来料外径,即为斜轧延伸以后的外径 Dp,则 Di-1=Dp 利用此式和前述所确定的平均压下量,可写出一系列等式:
D1=Dp(1-1/2δ)≈Dp(1-δ)0.5 D2=D1(1-δ)≈Dp(1-δ)1.5 ………………
Dn-1=Dn-2(1-1/2δ)δ=Dp(1-δ)n-2.5 Dn=Dn-1=Dp(1-δ)n-2 由此可得到相对压下量
(4)张力减径的延伸系数为 6--9,可以生产长达 165m 的钢管。 张力减径的缺点: 张力减径的缺点是张力减径轧制中,钢管中间部分的管壁受到张力作用而 减壁,头尾两端的管壁由于受不到张力或受到的张力由小变大, 出现增厚段, 这增厚部分超过公差,需切掉,增加了头尾的损失,所以要求一般进入张力 减径机的管子来料长度要足够长,在经济上才合理。管理计算机和过程控制 机的投入使用,使张力减径机管端增厚控制 CEC 得以实现,这样能在更大程 度上满足工艺的要求,为张力减径生产的高产、优质、低消耗开阔了更加广 阔的前景。在广泛应用的连轧管机后面配置一台张力减径机作为成型机组, 即可满足连轧管机的产量要求,又可解决产品规格的要求,这样用一种或两 种连轧毛管即可生产出几百种不同规格的热轧管。这标志着钢管生产的最新 发展方向,使无缝钢管生产实现大 型化、高速化和连续化。张力减径机已经 在几乎各类轧管机组和中小型焊管机组上得到广泛的应用。 3.2:三辊定径、减径机减径与二辊定径减径机相比 (1)机架间距;三辊式定径减径机机架间距比二辊式定径、减径机间距 小,但机械结构复杂。 (2)单机架变形量;与二辊定径、减径机相比,三辊式定径、减径机每 个轧辊轧制变形量小,管端增厚长度小、切头切尾量少、金属损耗少。 (3)钢管质量:三辊式比二棍式定径 、减径机轧辊孔型周边的速度差小, 从而减少轧辊与钢管的相对滑动,轧辊较小。沿周向每个轧辊型与钢管接触 弧长较小,这使周向上所受的变形力比较均匀,金属变形时的流动趋于均匀, 从而可以减少横向壁厚的不均匀程度。三辊式定径、减径机与二辊式定径、
张力减径机双电机传动系统的分析
组合方式 见 3 。该 系统是由两个普通定轴齿轮传 动 d 和 r 与差动齿轮传动 A3c , 2  ̄ (组合 而成的封 L b3 3) 闭行 星齿轮传动系统 。然后导 出差动机构齿轮传
动 运动 学 方 程式 ,设差 动机 构 的 3个 基本 构 件 ,
收 稿 日期 :0 1 0 — 4 修 回 日期 :0 10 — 5 2 1- 8 1 ; 2 1- 9 1
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将 ( )式代人 ()式 ,可得 2 4
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3 张力减径机双 电机传动系统的传动效率的计算
() 5 张 力 减 径机 双 电机传 动 系 统 是 由两 个 主 动 构件
/ :一 / : . Z 将 ( )式代人 ( )式 ,可得 3 6
∞z / 们=一 正 zz -
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同时输入功率 ,当转化机构的啮合功率 t (广 t = n n)为正值时 ,表明电机 1 为主动构件 ,摩擦损失
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能独立渊速的单独传动方式 ( 单独电气调速系统和
液 压 差动 捌 速 系统 ) ,到 2 纪 7 代 ,出现 了 0世 0年
双电机集 中变速传动 的张力减径机传动系统… 张
力 减 径 机 传 动 系 统 由传 动 电机 和 叠 加 传 动 电机 组
r寸 “
张力减径机理论资料
计算管端增厚的方法很多,我认为德国 Meer 厂和考克斯公司的的方法是较为
实用的计算方法。
德国 Meer 厂计算方法介绍如下。
1》 已 知
机 架 间 距 (m): A
毛管 外 径(mm):D0、毛管壁厚(mm):S0;
钢管 外 径(mm):D 、钢管壁厚(mm):S
2》 计 算
1) 延 伸 系 数
µ= S0*(D0- S0)/[ S*(D- S)]
3
△ D= (D0- D)/D0 Zm— — 所 有 机 架 中 钢 管 总 的 平 均 张 力 系 数
3、 减 径 的 几 个 工 艺 问 题
3、1 管端增厚
1) 产生管端增厚的机理和特征
在 钢 管 头 部 出 了 第 一 机 架 但 还 没 有 进 入 第 二 机 架 时 ,这 一 段 钢 管 就 没 有 张 力 的
2) 毛 管 壁 厚 系 数
ν 0= S0/D0
3) 钢 管 壁 厚 系 数
ν = S/D
4) 平 均 壁 厚 系 数
ν m=[(ν0+ν)/2+(S0+S)/(D0+D)]/2
4
5) 减 径 率
ρ = 1- D/D0
6) 轴 向 对 数 变 形
Φ e= LN(µ)
7) 切 向 对 数 变 形
Φ t= LN((D- S)/(D0- S0))
δ i= 1- (1- ρ i)ε ε = [2Zi(ν i-1- 1)+ (1- ν i-1)]/[Zi(1- ν i-1)- (2- ν i-1)] δ i— — 第 机 架 中 钢 管 的 相 对 减 壁 量
δ i= (Si-1- Si)/Si-1 ρ i— — 第 机 架 中 钢 管 的 相 对 减 径 量
无缝钢管张力减径张力系数的理论计算与分析
无缝钢管张力减径张力系数的理论计算与分析李金锁;吕庆功【摘要】通过推导钢管张力减径塑性方程,提出了表征钢管张力减径时纵向、径向和切向变形的指标,计算和分析了张力系数对张力减径变形的影响特点,并定量分析了临晃张力系数的特点.分析结果表明:增大张力系数有利于促进钢管的纵向延伸变形和减壁变形,不利于减径变形;在3个方向的变形中,张力系数对壁厚变化的影响最为明显;钢管张力减径时,临界张力系数的大小只受钢管径壁比的影响,径壁比越大,临界张力系数越大;理论计算的临界张力系数的范围为0.35~0.50,任何情况下临界张力系数小于0.50.通过生产应用实例证实,根据钢管径壁比选择张力系数具有实用性和有效性.【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2015(044)003【总页数】4页(P40-43)【关键词】无缝钢管;张力减径;张力系数;塑性变形;径壁比【作者】李金锁;吕庆功【作者单位】天津冶金集团中兴盛达钢业有限公司,天津301616;北京科技大学高等工程师学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TG333.8张力减径机是现代化的生产机组,可以实现钢管的增壁厚、等壁厚和减壁厚变形,在热轧无缝钢管生产过程中得到广泛使用[1-2]。
一般的减径机上单机架减径量只有3%~5%,而张力减径机的单机架减径量可达7%(甚至更高),总减径量可达85%,总减壁量可达38%[3-4]。
因此,张力减径机前面的轧管机可以只生产少数几种规格的荒管,通过张力减径机来得到各种规格的成品管,从而大大提高热轧无缝钢管机组的生产效率、扩大产品规格范围[5-6]。
张力系数是控制钢管壁厚变化的关键参数,其设定和控制水平对于成品钢管的壁厚精度具有重要的影响[7]。
通常情况下,张力减径机应尽可能采用大的张力系数,以强化张力减径工序的减壁变形能力,但必须结合具体工艺条件进行合理设定。
一般张力减径的张力系数为0.34~0.50时为等壁减径,张力系数为0~0.33时为增壁减径,张力系数大于0.50时为减壁减径,实际生产中的最大张力系数可取到0.65~0.85[8-10]。
张力减径机的动力学和运动学的分析标准范本
解决方案编号:LX-FS-A39770张力减径机的动力学和运动学的分析标准范本In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写:_________________________审批:_________________________时间:________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑张力减径机的动力学和运动学的分析标准范本使用说明:本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性,导向性的规划,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。
文章主要对三辊式张力减径机进行分析,主要分析张力减径机的动力学和运动学原理,通过对张力减径机的速度分析、转速分析和速度控制来分析张力减径机运动学特征,通过对张力减径机受力分析、轧制压力和轧制力矩进行分析张力减径机的动力学特征分析。
张力减径机是现代化的生产机组,其作用和优越性使其在大规模无缝钢管生产中不可缺少。
随着我国钢管工业的发展张力减径机组正被广泛运用。
对三辊式张力减径机进行分析,该机组是90年代研制的,具有许多独特的优点。
以下分析张力减径机的运动学和动力学原理。
1.张力减径机的运动学特征1.1.运动学特征在张力减径的过程中,要求各个机架的延伸系数和轧辊圆周协调一致,同时决定连轧机工作的基本条件要求通过每个机架的金属的秒流量相等。
张力减径机的动力学和运动学的分析
张力减径机的动力学和运动学的分析引言张力减径机是一种常用于处理连续卷材的设备,其主要作用是在连续材料的运动过程中,对其进行拉伸、切断、定位等加工操作。
在这个过程中,张力减径机需要满足多个因素的要求,如速度、张力、定位精度等等,因此,对其机理的分析是十分重要的。
本文将对张力减径机的动力学和运动学进行分析,以便更好地了解它的工作原理。
动力学分析张力的产生和作用在张力减径机中,张力是产生于主动轮和牵引轮之间的,主要作用是使连续卷材能够按照规定的速度进行运动,同时也为之后的加工操作提供了必要的条件。
产生张力的具体原理是:通过调整主动轮和牵引轮之间的距离和受力角度,使其产生合适的压力,使得卷材表面能够产生一定的摩擦力,完成拉伸的过程。
动力作用力的分析在张力减径机中,主要的动力作用力有两个:牵引力和切割力。
牵引力是主动轮和牵引轮之间产生的力,其大小与卷材的材料特性、卷径以及张力的大小有关。
一般来说,牵引力的大小是受到一定限制的,因为过大的牵引力很容易引起连续卷材的断裂等问题。
切割力则是在完成张力放松和定位后对连续卷材进行切割的力,其大小取决于切割刀具的选择和切割方式。
运动状态的分析张力减径机的运动状态主要分为两类:平动和旋动。
平动是指卷材在张力减径机中的直线运动,其速度和方向可以通过控制主动轮和牵引轮的转速和角度来控制。
旋动是指卷材在放松张力和定位后完成切断操作时所进行的旋转运动。
在进行旋转操作时,需要确保主动轮和牵引轮的运动速度和位置的精度,并保持对卷材的限位等操作。
运动学分析定位精度的分析卷材的定位是张力减径机中一项非常重要的任务。
其通过采用不同的装置和传感器对卷材的位置进行监测来完成。
在进行定位操作时,需要严格控制主动轮和牵引轮的运动状态以及切割刀具的位置和速度等参量,以达到精准的定位效果。
运动的控制和优化尽管张力减径机的主要功能是完成张力、切割和定位操作,但其运动过程中也需要实时监测和调整主动轮和牵引轮的运动状态以及切割刀具的参数等相关因素。
无缝钢管张力减径张力系数的理论计算与分析
Ab s t r a c t : Th e i n d e x e s c o n c e r n i n g l o n g i t u d i n a l ,r a d i a l a n d t a n g e n t i a l d e f o r ma t i o n s d u r i n g s t r e t c h r e d u c i n g p r o c e s s f o r t h e c h a r a c t e r i z e d s t e e l t u b e a r e p u t f o r w a r d b y me a n s o f d e r i v a t i o n o f t h e p l a s t i c i t y e q u a t i o n o f s t e e l t u b e s t r e t c h r e d u c i n g . T h e c h a r a c t e r i s t i c s o f e f f e c t b y t h e t e n s i o n c o e fi c i e n t o n s t r e t c h r e d u c i n g d e f o r ma t i o n a r e c a l c u l a t e d a n d a n a l y z e d . An d l i k e l y ,t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e c r i t i c a l t e n s i o n t o e fi c i e n t a r e q u a n t i t a t i v e l y a n a l y z e d . As a r e s u l t , a c o n c l u s i o n i s ma d e ,c o v e r i n g t h e a s p e c t s a s b e l o w.I n c r e a s i n g t h e t e n s i o n c o e f f i c i e n t i s h e l p f u l f o r b o o s t i n g b o t h l o n g i t u d i n a l e x t e n s i o n d e f o r ma t i o n a n d wa l l t h i c k n e s s - r e d u c i n g d e f o r ma t i o n, b u t c o u n t s a g a i n s t d i a me t e r — r e d u c i n g d e or f ma t i o n .As or f t h e a b o v e me n t i o n e d d e f o r ma t i o n s i n t h r e e d i f f e r e n t d i r e c t i o n s .t h e wa l 1 t h i c k n e s s v a r i a t i o n i S mo s t o b v i o u s l y a f f e c t e d b y t h e t e n s i o n c o e f f i c i e n t .Du r i n g t h e r e d u c i n g p r o c e s s o f t h e s t e e l t u b e ,s i z e o f t h e c r i t i c a l
张力减径机集中差速传动系统分析
A—A
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速 度 , 各构 件 的角速 度将 发生 变 化 , 则 其关 系 如
减 径 的 同时使 壁厚 减薄 或者 保 持不 变 ,而达 到 要 求尺 寸精度 的成 品管 。
因此 , 根据 生产 品 种的 需要 , 活 地 给定 张 灵 力 值 .通 过轧辊 转 速 系列 实现 减径 和 减壁 的适
理, 硬度 值 高达 HR 5 — 2 精 度等 级较 高 , 6 C 86 , 为
相 联 。集 中差 速传 动减 速箱 内部设 备 复杂 , 结构 紧凑 , 其总体 布 置如 图 l 。该 箱体 分 为上 、 下 中、 三部 分 , 上部 分 为输 入 轴传 动部 分 , 图 2剖 面 如 A A及 剖面 B B — — ,中 、下两 部分 为 主体传 动 部 分 , 展 开 图如 图 3 其 。在 图 3中 I 为定 轴轮 系 区 部分 , I I区为周 转 轮 系部 分 , 其单 架 轧 辊周 转 轮 系机 构简 图如 图 4 该 箱 中齿 轮及 齿轮 轴材 质分 。
将 周 转轮 系 中 系杆 H转 化为 固定 ,得 到 一个假
相等, 这就是集中差速传动系统的 基本转速。
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想 的定 轴 轮系 , 可计算 周转 轮 系 的传 动 比。 就
张减资料
给常州减径机讲稿2004年10月17日1、前言1、1张力减径机与微张力减径机的区别总的来,张减与微张减在设备和变形原理上是完全一样的,只是在实际运用时,根据不同的条件和要求,选择的工艺参数(张力系数)不同而已。
张力减径一般机架数≥16,工艺上最大的特点是减壁减径,一般单架最大减径率>6.0%,总减径率可达到80%以上。
但同时它的切头损失非常大(最大的切头长度可超过2米)。
微张力减径的机架数≤14,过去单架最大减径率不超过3.5%、总减径率小于35%。
由于张力系数≤0.5,只能实现等壁或减壁减径,因此切头损失比张减大大减少——大多情况下,切头长度大多可控制在300MM以内。
同时,只要措施得当,中、厚壁管的“内六方”可控制在较好水平。
因此微张力减径机比较适用于荒管长度≤15米的热轧无缝钢管机组和中、厚壁管生产。
1、2介绍主要内容介绍的主要内容是减径的变形理论、几个工艺问题和生产工艺的编制、轧机调整。
2、变形理论(微张减工艺的基础)2、1基本变形理论——钢管张力减径变形的基本方程式2、1、1 推导所用的符号和定义S ——钢管壁厚D ——钢管外径F ——钢管横断面积F=πS(D-S)ν——钢管壁厚系数ν=S/DDm——钢管平均直径1Dm=D-Sζr ——径向应力ζ e ——轴向应力ζt ——切向应力Φr ——径向对数变形Φr=l nS/S0Φe ——轴向对数变形Φe=l nL/L0=ln F0/F=lnµΦt ——切向对数变形Φt=l n(D-S)/(D0-S0)2、1、2 基本出发点1)三向的应力—应变关系——圣维南塑性应力应变理论(ζr-ζm):(ζe-ζm):(ζt-ζm)=Φr:Φe:Φt 式中:ζm为平均应力ζm=(ζr+ζe+ζt)/32)屈服条件——最大切应力理论ηma x=(ζ1-ζ3)/2=Kf/2在钢管减径条件下,即为:ζe-ζt=K fKf为材料的变形抗力,主要与材料的屈服极限ζs、变形温度、变形速度以及加工硬化等有关。
张力减径机钢管内六方成因分析
摩擦力遥 同时在轧制过程中袁 钢管受到前后张力作 用袁 在钢管轴向产生拉应力作用遥 根据 C窑U窑古布 金的最小阻力定律和自由变形理论袁 以及三维有限 元软件分析得出遥 在张力作用的情况下袁 辊底 A 处 总是微增厚甚至出现减壁袁 而辊缝 C 处增厚较大袁 由 A 处到 C 处壁厚的增厚量逐渐增加袁 形成如第 95 页图 2 所示的增厚现象遥 由于减径过程是一个连 续的纵轧过程袁 且孔型互成 60毅布置遥 当 A 处的钢 管被前一机架辊底轧制后袁 进入一下机架后袁 又被 辊缝轧制袁 这样袁 钢管壁厚从 A 到 C 处又形成一次 增厚累积袁 但这次轧制时袁 增厚量正好与前一架增 厚量的分布相反袁 轧件沿 A 到 C 处袁 A 处增厚最 大袁 C 处增厚最小袁 A 到 C 处增厚量逐渐减小遥 随 着后续轧制机架数的不断增加袁 使钢管在 A 尧 B尧 C 处形成不同厚度增壁量的不断累积遥 最终产生严重 的内六方遥
7 300 82.06 5.85 1.071 0 42.44 39.62 185.11
8 300 77.55 5.50 1.060 0 39.90 37.64 193.29
9 300 74.21 4.30 1.050 0 38.01 36.20 199.86
10 300 72.13 2.80 1.035 0 36.69 35.45 207.79
钢管内六方是经过减径机连续轧出的钢管袁 形 成外径为圆形袁 而钢管壁厚由于沿圆周方向不均 匀袁 使内圆变为近似六边形形状的断面遥 张力减径 机机组在生产厚壁钢管时 渊S/D跃0.12冤袁 如果不采用 合理的工艺措施袁 会形成严重的内六方袁 使钢管产 品不合格遥 参考文献 [1] 到 [4] 对内六方的产生做
11 300 70.84 1.80 1.020 0 35.77 35.07 209.94
张力减径机有限元模拟中的负体积分析
张力减径机有限元模拟中的负体积分析吴凡;双远华;赵春江;胡建华【摘要】针对钢管张力减径机有限元模拟过程中出现的负体积问题,结合实际计算实例从有限元基本理论出发分析了导致有限元模拟过程中负体积出现的原因.对模拟过程中出现负体积的关键环节进行了网格细化、时间步长、接触刚度等参数的重新设定或积分类型的改变,最后实际计算结果表明模拟过程中的负体积问题得到有效消除.关于有限元模拟过程中负体积问题的计算分析实例,为多机架张力减径全模型模拟中出现的负体积问题的解决提供了技术支持.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2012(035)003【总页数】3页(P20-21,55)【关键词】张力减径机;有限元模拟;负体积【作者】吴凡;双远华;赵春江;胡建华【作者单位】太原科技大学钢管研究所,山西太原030024;太原科技大学钢管研究所,山西太原030024;太原科技大学钢管研究所,山西太原030024;太原科技大学钢管研究所,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TG333.8定(减)径是热轧无缝钢管生产中的精轧工序,其工艺水平的高低直接影响这成品的质量和成材率。
而微张力减径机是钢管连轧机组的重要设备[1]。
钢管在微张力定(减)径时受到孔型的形状、张力的分布、机架间的距离等很多因素的影响。
因此在轧制过程中钢管容易发生横向壁厚不均、头尾端增厚及内壁的内六方等质量缺陷[2]。
为了在设计阶段使得张减工艺参数达到复合实际生产的状态,需要对工艺参数进行模拟计算[3-4]。
为了模拟结果更接近真实情况,应尽量采用全模型进行计算。
由于张减机的架次多,变形复杂,单元数量大,接触对数量大等特点,应用现代大型商用软件进行模拟仿真时,经常出现计算过程的不收敛情况,如负体积和渗透等。
本文利用ANSYS软件对7机架三辊微张力减径机进行了三围建模有限元分析,针对模拟过程中出现的负体积问题进行了分析,并结合算例给出了负体积的消除方法,模拟钢管在减径过程中的变形,分析了两种不同孔型参数的情况下的横向壁厚情况,从而为轧辊的孔型设计以及机架间的距离和速度匹配模拟提供有效保障。
张力减径机钢管内六方成因分析
张力减径机钢管内六方成因分析武建兵;郭继保;董少峰【摘要】从理论上分析了张力减径机内六方产生的原因, 并运用有限元法模拟的内六方在张力减径机轧制中形成的过程, 提出了内六方的预防措施.%This paper analyzes the causes of the six party in the tension reducing mill, using the process of the six part is formed by finite element method, then put forward the prevention measures.【期刊名称】《科技创新与生产力》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】3页(P94-95,98)【关键词】张力减径机;内六方;模拟【作者】武建兵;郭继保;董少峰【作者单位】太原通泽重工有限公司, 山西太原 030032;太原通泽重工有限公司, 山西太原 030032;太原通泽重工有限公司, 山西太原 030032【正文语种】中文【中图分类】TG333钢管内六方是经过减径机连续轧出的钢管,形成外径为圆形,而钢管壁厚由于沿圆周方向不均匀,使内圆变为近似六边形形状的断面。
张力减径机机组在生产厚壁钢管时(S/D>0.12),如果不采用合理的工艺措施,会形成严重的内六方,使钢管产品不合格。
参考文献 [1]到 [4]对内六方的产生做了一些研究,研究指出,形成钢管内六方的主要原因是由于轧件在轧制过程,横向受力不均导致沿孔型周边方向金属径向流动不均及相临机架孔型相互交替180°布置引起。
本文采用理论分析及三维有限元方法分析内六方产生的原因及过程。
荒管在轧制变形过程中,是逐架被轧制过去的,选择中间具有代表性的一架机架进行分析说明。
轧辊沿圆周方向120°均匀分布,单个孔槽左右对称,且孔型为椭圆形。
如图1所示,钢管在轧制过程中,由于孔型为椭圆形,孔槽顶部A处的压下量最大,B处次之,C处最小或没有压下量。
SRM615_12机架单独传动微张力减径机组分析
I !&&&& JKLM.NDLMOPQI
#&&&&&&&&&&&& RS
使用 =821)%>)! 机架单独传动 三 辊 微 张 力 减 径机组对无缝钢管进行最后一道工序的减径,定径 精度高,调整方便,为大直径无缝钢管企业的技术 改造提供了设备造型参考。
液压系统主要由液压站、阀台和管道、管接头 及塑料管夹等附件组成,是减径机组的专用配套设 备,用来驱动减径机中各液压执行元件使其按照一
主机座的结构形式为 B 形 。B 形 机 座 是 焊 接 的整体结构,具有加工精度高、安装调试方便、 刚性好的特点。传动轴装置、快速水接头装置、 锁紧缸装置、导卫装置等都装配在其上。
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机架快速更换是衡量微张力减径机组水平的 重要指标,该机架采用了双小车结构,换辊时间 也缩短到 60!9’,45 。机架更换装置由左右小车、传 动装置、机架推拉装置、轨道组成。机架更换既 可单独更换,也可成组或全部更换。两个小车各 可存放一套全部的机架。小车的移动由传动装置
随着工艺和电控技术的飞跃发展国内新上的大直径无缝钢管热轧生产线多数采用了单独传动微张力减径机组这些单独传动微张力减径机组用于将轧管后的荒管经再加热除鳞后进一步轧制主要生产高精度的石油油套管等高附加值产品
河北冶金
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(太原市通泽成套设备有限公司,山西 太原
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/01 介绍了 !"#$%&,%( 机架单独传动微张力减径机组的设备组成,并对该机组的结构及特点作了详细
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钢管张力减速机的减径理论及工艺参数-未成稿
钢管张力减径机的减径理论及工艺参数太原重型机器有限公司技术中心轧钢所汤智辉前言张力钢管减径是钢管生产中的一项重大的发展,世界各国都十分重视。
张力减径机已经愈来愈广地得到应用。
用一般不带张力的减径机来生产小直径钢管,已经有很多年的历史了。
但是,由于减径出来的钢管壁厚增加、横向壁厚不均比较严重,减径管的质量不能令人满意;同时由于减径量较小,需要比较多的机架,因此,这种减径机应用范围多半局限在生产轧管机组不能或不容易直接生产的小直径钢管。
在一般减径机上,单架减径理只有3~5%,而在张力减径机上,单架减径量可以达到12~14%。
张力减径时,在减小直径的同时可以使钢管壁厚减薄或者保持不变,减径过程稳定并且钢管的横向壁厚不均也比较小。
因此,张力减径就成了生产薄壁小直径钢管的有效方法。
此外,由于张力减径时的变形量大,所需要的机架数目可以显著减少,因而使减径管的规格范围日益扩大。
这样,减径机就不仅用来生产小直径钢管,同时也用来生产较大规格的钢管。
在这种情况下,前面的轧管机组就可以只生产少数几种生产北最高、最便于生产的规格,通过张力减径机得到各种尺寸的成品管,从而大大提高了机组的生产能力,简化了生产。
目前,只要是在无缝钢管生产中,不论在连续生产还是单根钢管生产中,也不论在轧钢机还是在挤压机后,都广泛安设了张力减径机。
因此,可以说:张力减径机已经成为钢管生产中应用最广泛的设备之一。
张减理论一、 管材的壁厚变化与延伸在张力减径时过程中,管材的壁厚减薄与延伸,既发生在减径机的各机架上,也同样发生在减径机各机架之间。
㈠ 在机架上的变形当管材在机架上受压时,直径和壁厚都发生变化。
如果说直径的变化完全决 定于孔型的尺寸,那么壁厚的改变则同其它一些因素(张力、壁厚与直径之比等)有关。
现以管材在变形区的一个单元体为例,对其应力状态进行分析。
径向应力 σr 、切向应力σq 、轴向应力σx 在管材断面和在变形区的分布都是不均匀的。
这可以从管材出入口断面的应力不相等,和内外表面的应力不相等可以看出。
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张力减径机的动力学和运动学的分析正式样本
张力减径机的动力学和运动学的分
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材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。
文章主要对三辊式张力减径机进行分析,主要分
析张力减径机的动力学和运动学原理,通过对张力减
径机的速度分析、转速分析和速度控制来分析张力减
径机运动学特征,通过对张力减径机受力分析、轧制
压力和轧制力矩进行分析张力减径机的动力学特征分
析。
张力减径机是现代化的生产机组,其作用和优越
性使其在大规模无缝钢管生产中不可缺少。
随着我国
钢管工业的发展张力减径机组正被广泛运用。
对三辊
式张力减径机进行分析,该机组是90年代研制的,
具有许多独特的优点。
以下分析张力减径机的运动学和动力学原理。
1.张力减径机的运动学特征
1.1.运动学特征
在张力减径的过程中,要求各个机架的延伸系数和轧辊圆周协调一致,同时决定连轧机工作的基本条件要求通过每个机架的金属的秒流量相等。
在所有的机架都充满金属而C不等于0的情况下,对于每对轧辊在任意瞬间都遵守秒流量、相等的原则,这种相等可通过轧辊和金属之间的滑移达到。
因此当C不等于0时,减径机任何一个机架中的变形条件发生变化,都会影响其余机架中的变形条件,但由于连轧过程本身存在着相适应,自相调整的过程,因此即使在这种相互作用的复杂关系中减径过程仍然能够在任一瞬间保持秒流量相等。
但是当差别较大
时,必然会造成严重的拉钢和推钢,轻者不能获得所需的钢管尺寸,重者连轧过程不能建立,甚至出现事故,因此较为准确的计算各机架转速是很重要的。
1.2.张力减径机的速度控制
当轧管转速确定后,必须采用适当的方法进行测定以控制轧辊的速度。
无论是单独传动还是集体传动的张力减径机都要将速度控制在一定水平以内才能保证正确的张力。
2.张力减径机的动力学分析
2.1.张力减径过程中的外作用力的分析
张力减径实际上是无芯棒连轧。
符合圆孔型中轧管时的外作用力关系。
按力学原理,轧制工具给予金属的外力主要是正压力(垂直于工具表面)以及相对运动而产生的摩擦力(垂直于正压力)。
如果考虑沿孔槽宽度上各部位的受力情况就要复
杂的多,不过还是两个力——正压力和摩擦力。
如果认为在稳定过程中运动是均匀的,也就是说没有加速或减速,那么按照静力平衡条件,作用于金属的所有外力的矢量总和等于0。
2.2.张力系数的确定
在张力减径机动力学分析计算平均单位压力和总轧制力时需计算这些未知数。
2.3.轧制力矩的计算
2.3.1.轧制力矩的计算
计算管子的张力减径时的轧制力矩,可以根据切向接触力确定轧制力矩和根据能耗确定轧制力矩这两种方法,但效果都不是很好。
2.3.2.电机功率的计算
通过对张力减径机的运动学特征和动力学分析与计算,分析了设备整体的运行能力、设备运行过程中
的变形和设备运行速度的控制。
通过分析在今后设备的使用,保养,以及如何让设备发挥最大性能生产最优良的产品起到了很大的作用。
计算结果符合现场实际情况,在今后的运转和计算中可以借鉴应用。
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