张力减径机的动力学和运动学的分析
SRM615_12机架单独传动微张力减径机组分析
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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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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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3 张力减径机双 电机传动系统的传动效率的计算
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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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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
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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
张力减径的工艺原理及主要问题
包头钢铁职业技术学院学生毕业论文论文题目:张力减径的工艺原理及主要问题专业:冶金班级:冶金一班学生:李咏光指导教师:魏宁日期: 2010年3月31日目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)1 张力减径机技术的发展 (1)2 张力减径机的作用 (1)2.1张力减径机的形式 (2)3 钢管定径、减径的工艺原理 (3)3.1 张力减径的优点、缺点 (3)3.2三辊定径、减径机减径与二辊定径减径机相比 (4)3.3张力径机的孔型 (5)3.4张力减径机与微张力减径机的不同 (8)3.5 管材热扩径方法 (8)4张力减径时管端偏厚的原因 (10)4.1影响张力减径机管端增厚的因素 (10)4.2影响管内多边形的因素 (11)结语 (11)参考文献 (12)张力减径机的工艺原理及主要问题摘要:简介了三辊定径机定径和减径的作用及形式,提出了定减径机工作时常出现的问题,进行了三辊定减径机和两辊定减径机的比较。
关键词:定减径机;壁厚;斜轧;张力引言:在无缝钢管生产的三大机组——穿孔机组、轧管机组、定减径机组中,人们一直十分关注轧管机的研究,先后开发出自动轧管机组、顶管机组、新型顶管机组(CPE)、三辊轧管机组、连轧管机组(包括浮动芯棒MM、限动芯棒MPM和半浮动芯棒连轧管机组等)、AccuRoll轧管机组、改进型三辊轧管机组。
但对于穿孔机组,仅在20世纪80年代初才提出菌式穿孔机。
而定减径机一直使用二辊式和三辊式,直到20世纪90年代初才提出三辊可调式定径机技术。
新型三辊可调式定径机技术是为满足现代钢管生产高效、优质、低耗的要求而开发的,它的开发成功也为无缝钢管的生产注入新的活力。
1张力减径机技术的发展张减工艺主要特点是边连续多机架二辊或三辊无芯棒纵轧,采用适当的孔型系使毛管外径减缩,通过机架系列中轧辊速比的调节获得预定的壁厚变化。
20世纪40年代无缝管机组被美国和西欧所用,这时的张减机都是二辊式,到了20世纪50年代,西德曼乃斯曼公司成功地奕用了三辊式张力减径机,从而代替了二辊式。
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。
张力减径内六方成因分析及解决方法
张力减径内六方成因分析及解决方法罗登高【摘要】分析了无缝钢管在张力减径时内六方产生的原因及影响因素,重点分析了温度不均匀对内六方的影响,并结合现有工艺条件提出多种减少直至消除内多边形的措施.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】2页(P145-146)【关键词】无缝钢管;张力减径;内六方【作者】罗登高【作者单位】衡阳华菱钢管有限公司,湖南衡阳421001【正文语种】中文【中图分类】TH121 引言张力减径作为热轧无缝钢管生产的最后一道热变形工序,该工艺的目的是应用相互紧靠机串列的轧机机架使钢管进行连续加工,在加工时通过适当的轧制序列使钢管外径递减(轧辊如图1所示),同时利用该机架序列中辊速比率的可变调节,使钢管壁厚按预定变化。
该工序还可消除前道工序(如穿孔、连轧等)轧制过程中造成的荒管外径不一(同一根或同一批),以提高热轧成品管的外径精度和圆度。
但根据目前的生产情况,该工艺存在先天缺陷,即:加工后钢管内孔并不是所希望的圆,而是一种内多边形,近似于正六边形,简称为“内六方”。
2 内六方的形成原因产生内六方的直接原因是钢管在张减过程中,沿钢管孔型周边壁厚的变化是不均匀的。
减径管的内六方是由减径时沿孔型周边金属径向流动不均匀及相邻两机架孔型的辊缝相互交替所引起的。
某钢管厂在生产48.3×9.5的成品管时内六方较严重,如图1所示。
图1 钢管内六方示意图3 张力减径过程中的传热分析文献[1]中,作者通过分析轧辊对钢管的压力沿周向分布不均,钢管经多机架不均匀变形的积累,形成内六方[1-2]。
这里主要分析钢管温度分布不均匀对内六方的影响。
由于接触传热的复杂性,一般将接触传热用经验公式qj=hj(T-Tf)表示,等式中qj为接触换热热流,hj为等效接触导热系数,影响接触换热的所有因素都通过该系数考虑,T为钢管表面温度,Tf为与钢管接触的轧辊表面温度。
考虑钢管张力减径时,接触压力变化很大,而轧辊、钢管的表面粗糙度以及环境气体或介质可认为统计意义上的不变,这样对于具体的轧制过程,可以认为接触传热过程仅受接触压力的影响,即接触换热系数仅是接触压力的函数[3],根据经验得出:其中:pj为接触压力;h0,kj均为常数。
无缝钢管张力减径过程内六方产生的模拟分析
无缝钢管张力减径过程内六方产生的模拟分析作者:于辉减新良杜凤山汪飞雪张力减径是热轧无缝钢管或焊管生产的一种加工方法,张力减径机(SRM)作为关键设备直接影响产品的成材率。
张力减径(简称张减)过程的金属变形发生在三维空间,受到孔型形状、道次减径量、机架间距等多种因素的影响,容易在钢管内部形成内六方缺陷。
为此,国内外有关学者做了许多研究工作,大多对内六方进行定性讨论,认为内六方是横向壁厚累加的结果,并从工艺上制定了一些相应的控制措施,但未从金属流动的角度对横向壁厚变化进行定量的分析研究。
本文针对某钢管公司18机架张减机组试轧产品出现内六方的状况,利用MSC.Marc软件进行三维热力藕合有限元建模分析,并与实测数据进行对比,验证模型的准确性。
通过研究钢管张减过程的金属变形,定量分析了各机架的横向壁厚分布,探讨内六方产生的原因,为提高无缝钢管产品质量具有重要指导作用。
1 有限元模型建立1.1 张减过程描述在热轧无缝钢管时,连轧荒管经过再加热炉加热到900一1000℃,高压水除鳞后,进人张减机组轧制。
张减时钢管内部不带芯棒,依次通过各机架孔型,对钢管进行连续加工,在减径的同时实现减壁。
张减机组的轧辊大多是椭圆孔型,构成孔型的3个轧辊曲面呈210阵列布置,奇数机架与偶数机架互成60°交替排列。
因此,张减机组孔型配置是否合理,是影响产品质量的主要因素之一。
1.2 热边界条件确定张减时管坯表面存在热传导、热对流和热辐射三类边界条件川,由于对流所产生的热损失所占比例较小,可将其与辐射统一作为一个边界条件处理,写为:管坯初始温度950 ℃,环境温度取20 ℃,轧辊温度取100℃。
在确定热边界条件时,对流和辐射的等效换热系数取150w/(m2·℃),管坯与轧辊的接触换热系数取20kW/(m2·℃),变形功转换系数取0.9,摩擦功转换系数取0.9。
1.3 几何模型的建立每个机架轧辊孔型的几何特点是孔型曲面为相对于轧辊轴线对称的旋转面,因此可以取与钢管对应的半个轧辊曲面作为研究对象,把管坯的计算模型减少到整个截面的六分之一,在此基础上建立全系统有限元连轧模型。
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文章主要对三辊式张力纱线减径机进行分析,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似已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,具有许多独特的其优点。
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会,要求各个机架的延伸对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。
在所有的机架即便充满金属全部而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塑料之间的滑移达到。
因此当C不等于0时,发生变动减径机任何一个机架中的变形条件发生变化,中同辐花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势必钢和推钢,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.冲击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速度机都要将减径控制在一定水平以内才能保证正确的张力。
2.张力减径机的声学分析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,轧制给予金属的外力主要是正压力(垂直于工具表面)放电以及相对运动而产生的振动(垂直于正压力)。
如果上所考虑沿孔槽宽度上各部位的受力情况就要多样的多,不过还是两个力——正压力和摩擦力。
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]。
机械机构运动学与动力学性能的分析与优化
机械机构运动学与动力学性能的分析与优化一、引言机械机构是一种将输入的能量转换为有用的输出运动或力的装置。
对于机械系统的设计和优化,运动学和动力学分析是非常重要的。
运动学研究机构的运动规律,包括位置、速度和加速度等;而动力学研究机构的受力和变形问题。
本文将通过分析和优化的方式,探讨机械机构的运动学与动力学性能。
二、运动学分析1. 关节类型的选择关节是机械机构中用于连接两个构件的部件,不同的关节类型对机械机构的运动学性能会有很大的影响。
常见的关节类型包括旋转关节、滑动关节、棱柱关节、万向节等。
选择适当的关节类型是保证机构正常运行的关键。
2. 运动规律的确定机械机构的运动规律是指机构不同部件之间的相对运动关系。
通过运动学分析,可以确定机械机构的位置、速度和加速度等重要参数。
在设计过程中,需要根据具体的工作需求和性能要求来确定机构的运动规律,以保证机械系统的正常运行。
三、动力学分析1. 力学模型的建立动力学分析是机械机构的另一个重要方面,通过力学模型的建立,可以对机械机构的受力情况进行分析。
常见的力学模型有杆件模型、弹簧模型、摩擦模型等。
通过建立适当的力学模型,可以计算机械机构在运动过程中的力学特性,如力、力矩等。
2. 动力学性能的优化动力学性能的优化是指通过设计和改进机械机构的结构和参数,使其在运动过程中的性能达到最佳状态。
机械机构的动力学性能可以通过改变关节位置、增加支撑杆、调整杆件刚度等方法来改善。
通过合理的优化设计,可以提高机械机构的运动精度、减小能量损失等。
四、实例分析以汽车转向机构为例,对机械机构的运动学与动力学性能进行分析与优化。
汽车转向机构是汽车中非常重要的一个机械系统,它将驾驶员的转动力转化为车轮转向的运动。
在运动学分析中,需要确定转向机构中各部件之间的相对运动关系,以及转向角度与转动力之间的关系;在动力学分析中,需要建立力学模型,分析转向机构的受力情况和力矩传递效率等。
通过分析和优化转向机构的结构和参数,可以提高转向的精度和灵敏度,提升驾驶的安全性和舒适性。
单独传动微张力减径机电气传动方案的分析
近的转速填入程序单中。 切削速度 v 是数控机床切削
3) 切削宽度:一般切削宽度与刀具直径成正比,与
用量中的重要参数, 主要根据零件的加工精度和表面 切削的的深度成反比。 总之,切削用量的具体数值应根
光洁度要求,以及刀具、工件的材料性质选取。 最大进 据机床性能、相关手册、并结合实际经验用类比方法确
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第 24 卷第 1 期(总第 106 期)
机械管理开发
2009 年 02 月
逆变器、自耦变压器四部分构成。整流回馈单元由两个 反并联晶闸管桥组成,用于向公共直流母线供电,同时 将各电机处于制动时产生的制动能量通过直流母线回 馈到电网。为了避免在回馈工作时产生电压降,回馈电 桥的输入电压必须升高 20%,这可通过自耦变压器或 连接工作桥到本身的电网来实现。 单独传动微张力减 径机多传动方案电气原理,如图 4。
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系统中效率最高,同时性能也最好。
本文所述的变频调速方案有以下两种: 一种是单
传动方案,即:变频器+制动单元+制动电阻;另外一种
是多传动方案,即:整流回馈+公共直流母线+逆变器。
2.1 单传动方案
采用单传动方案,
即一台电机调速系统由
一台变频调速装置+一套
制动单元+一套制动电
阻。 当电机进行制动时,
电能回馈到直流母线上,
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (上接第 76 页) n为主轴转速,r/min。 D为工件或刀具直径,mm。 根据上 这样可以减少走刀次数,提高生产效率。 为了保证加工
述公式算出主轴转速 n 后,还要选取机床有的或较接 表面质量,应留少量精加工余量,一般0.2一0.5 mm 。
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。
电阻焊张力减径钢管的力学模型研究
电阻焊张力减径钢管的力学模型研究引言:电阻焊张力减径钢管工艺是一种常用于工业制造领域的技术,用于将一根厚壁钢管经过加热和塑性变形,在保持壁厚均匀的情况下将其直径缩小。
这种工艺在许多领域中具有广泛的应用,包括石油管道、汽车工业等。
本文旨在探讨电阻焊张力减径钢管的力学模型,以期进一步了解该工艺的机理和影响因素。
一、电阻焊张力减径钢管工艺介绍电阻焊减径是一种通过电加热和力学变形来减小钢管直径的工艺。
在这个工艺中,一根钢管首先被加热到一定温度,然后通过外力施加张力,使其纵向变形,从而达到减小直径的目标。
二、力学模型的建立为了研究电阻焊张力减径钢管的力学行为,需要建立一个准确的力学模型。
该模型应考虑以下因素:钢管的材料特性、加热过程中的温度分布、应力分布和减径后钢管的力学性能等。
1. 钢管的材料特性钢管的材料特性是考虑模型的重要因素之一。
应注意到钢管在加热过程中会发生相变,从室温的固态逐渐转变为高温下的塑性流动状态。
因此,必须将这种材料行为纳入力学模型中。
2. 加热过程中的温度分布加热是电阻焊张力减径钢管工艺的关键步骤之一。
钢管在加热过程中会发生温度升高,因热传导而导致温度的梯度分布。
了解加热过程中的温度分布对力学模型的建立是至关重要的。
3. 应力分布在电阻焊减径过程中,外力施加在钢管上,使钢管产生纵向应力。
这些应力分布是在钢管减径的过程中非常关键的。
通过建立钢管应力分布的模型,可以进一步分析减径过程中材料的变形和应力集中情况。
4. 减径后钢管的力学性能在完成电阻焊减径后,钢管会发生直径、壁厚和材料性能的变化。
因此,在力学模型中必须考虑这些因素。
三、实验验证和计算模拟建立理论力学模型后,我们可以通过实验验证和计算模拟来验证模型的准确性。
1. 实验验证通过采集电阻焊张力减径钢管的温度和应力数据,可以比较实验结果和模型预测值,从而验证模型的准确性。
实验还可以评估不同参数对减径过程的影响。
2. 计算模拟在进行计算模拟之前,必须将电阻焊减径钢管的力学模型转化为数值模型。
电阻焊张力减径钢管的力学性能研究
电阻焊张力减径钢管的力学性能研究电阻焊张力减径钢管是一种经过特殊工艺处理的钢管,以其高强度、优良的机械性能和广泛的应用领域而受到了广泛关注。
本文将对电阻焊张力减径钢管的力学性能进行研究,并探讨其在实际工程中的应用。
首先,我们将从电阻焊张力减径钢管的制备工艺开始研究。
该钢管制备工艺主要包括预焊、张力减径和后续热处理等环节。
预焊是通过电阻焊接技术将两根钢管预先焊接成一体,保证其横向焊缝的质量;张力减径则是通过张力作用下的减径变形来改变钢管的截面形状和尺寸,提高钢管的材料性能。
后续的热处理工艺可以进一步优化钢管的力学性能,提高其强度和韧性,并消除焊接过程中的残余应力。
接下来,我们将对电阻焊张力减径钢管的机械性能进行研究。
首先是强度方面的研究,通过拉伸试验和硬度测试等方法评估钢管的抗拉强度、屈服强度和硬度等指标。
实验结果显示,电阻焊张力减径钢管具有较高的强度,远远超过普通焊管和冷拔无缝钢管。
这意味着在工程中可以使用更薄、更轻的钢管来满足相同的强度要求,从而减少材料消耗。
其次是韧性方面的研究。
韧性是材料对外部应力作用下抵抗断裂的能力,而电阻焊张力减径钢管在韧性方面表现出色。
通过冲击试验和断口观察等方法,我们可以评估钢管的冲击韧性和断裂形态。
实验结果表明,电阻焊张力减径钢管具有较高的冲击韧性,其断口呈现出延展性的特点,而非脆性断裂。
这意味着在工程中,钢管在受到冲击或其他外力作用时能够更好地承受和分散应力,降低遭到破坏的风险。
此外,我们还将研究钢管的耐腐蚀性能。
电阻焊张力减径钢管经过特殊的热处理工艺,表面光洁无缺陷,且内外表面都经过了氧化膜处理。
这使得钢管在酸碱盐等腐蚀性环境下具有良好的耐腐蚀性能,可以在海洋、化工等领域广泛应用。
最后,我们将探讨电阻焊张力减径钢管在实际工程中的应用。
由于其独特的机械性能和耐腐蚀性能,电阻焊张力减径钢管被广泛应用于石油、天然气、化工、航空航天等领域。
在输送管道方面,其高强度和良好的耐腐蚀性能可以有效降低管道的重量和成本,并提高输送效率和安全性。
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。
_40mm十机架微张力减径机简介
减径机联轴器是传动轧制扭矩的过渡轴装置,它 的一头通过联轴器与减速机的输出轴相联,另一头通 过自动联轴器与轧辊机架相联齿形接手相连,联轴器 内齿圈的往复运动靠弹簧来实现,减径机联轴器设有 弹簧自复位装置,当轧辊机架被放入主机座内时,如 果轧辊机架上的外齿接手正好对准自动联轴器的内 齿圈,则联轴器就自动相联,轧辊机架到位;如果没有 对准,则外齿圈顶着内齿圈压缩弹簧后轧辊机架到 位,当开动电机后内外齿圈滑动,在弹簧的作用下内 外齿圈啮合复位。这种结构极大地减小了安装强度, 缩短了轧辊机架更换时间,提高了生产效率。
总第 125 期 2010 年第 3 期
文章编号:1672-1152(2010)03-0033-03
山西冶金 SHANXI METALLURGY
Total 125 No.3,2010
Φ340 mm 十机架微张力减径机简介
陈 纬 赵超越
(太原重型机械集团有限公司, 山西 太原 030024)
摘 要:简要介绍了 Ф340 mm 十机架微张力减径机的工艺参数、设备组成及控制系统。
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1- 主电机;2- 安全联轴器;3- 主减速机;4- 减径机联轴器; 5- 主机座;6- 轧辊机架;7- 换辊小车;8- 推拉装置
张力减径机机架推拉装置的液压同步控制
张力减径机机架推拉装置的液压同步控制张英婵【摘要】对张力减径机中机架推拉装置的液压同步控制中出现的问题作了详细分析,并提出了新设计思路,很好地保证了张力减径机轧辊机架的顺利更换.【期刊名称】《中国重型装备》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】3页(P20-22)【关键词】张力减径机;机架推拉装置;液压缸;同步控制【作者】张英婵【作者单位】太原重工股份有限公司,山西030024【正文语种】中文【中图分类】TG333.8张力减径机是热连无缝钢管生产机组中变形的主要设备之一,完成钢管的最后一道变形工序。
具有无芯棒、多道次的连续轧制特点。
主要用于扩大钢管品种范围,可由一种或几种荒管获得几百种不同直径和壁厚的成品管。
张力减径机是通过轧辊机架实现钢管的微张力减径和定径规圆。
轧辊机架多为三辊式,如图1所示。
轧制过程中,每组轧辊机架分别由液压缸锁定在轧机牌坊内。
轧辊机架内安装有互成120°布置的三组轧辊,每组轧辊单独传动,万向联轴器一端与减速机输出端相联,另一端通过内齿圈与轧辊机架连接。
新旧机架的更换可通过万向联轴器的内齿圈端与轧辊机架的外齿圈端的分离与啮合来完成。
1 机架推拉装置机架推拉装置是换辊装置的重要组成部分。
用于操作轧辊机架新机架的推入和旧机架的拉出。
轧辊机架的推入和拉出均由液压缸控制操作完成。
换辊装置中除机架推拉装置外,还有换辊小车和辊道装置等重要组成部件,如图2所示。
换辊装置主要用于快速更换轧辊机架以进行钢管规格的变换,或接出机架进行加油维护等。
图1 轧辊机架Figure 1 Roll framework 图2 换辊装置Figure 2 Roll changer 换辊小车由两个相连接的车架组成。
机架推拉装置将主机座中的旧机架拉出后放在一个空车架上,通过小车传动装置移动小车,将另一装配好新机架的小车移至工作位置,并通过推拉装置将新机架推入主机座内。
换辊小车车架由车轮支撑,车轮在轨道装置上滚动从而带动小车移动。
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张力减径机的动力学和运动学分析
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、
张力减径机轧制压力和轧制扭矩动态特性分析。
张力减径机是现代化的生产机组,它的功能和优越性使其在大型
无缝钢管生产中不可或缺。
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.张力减径机的运动特性
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,决定连续轧机运行的基本条件要求通过每个机架的第二
股金属流相等。
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,还原过程仍然可以在任何时刻保持第二个流相等。
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。
无论拉伸减径机是单独驱动还是整体驱动,速度必须控制在一
定水平内,以确保正确的张力。
2.张力减径机的动态分析
2.1.张力减径过程中的外力分析
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,轧制工具对金属施加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)。
考虑每个零件沿孔槽宽度的应力条件要复杂得多,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
在拉伸减径力学分析中计算平均单位压力和总轧制力时,需要计算这些未知数。
2.3.滚动扭矩的计算
2.3.1.滚动扭矩的计算
计算管子的张力减径时的轧制力矩,轧制扭矩可根据切向接触力确定,轧制扭矩可根据能耗确定,但效果都不是很好。
2.3.2.电机功率计算
通过对张力减径机的运动特性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,而如何使设备充分发挥其性能,生产出最好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。