Дослідження впливу параметрів прокатки труб на стані PQF на умови роботи оправки
Анотація
Кондратьєв А. С., Самсоненко А. А., Бобух О. С., Кузьміна О. М., Ревякін Д. О., Спектор С. С. Дослідження впливу параметрів прокатки труб на стані PQF на умови роботи оправки
Робота присвячена аналізу процесу виробництва сталевих безшовних труб гарячою прокаткою в умовах стану безперервної прокатки з тривалковими клітями, а саме стану PQF. Наводиться схема прокатки труб на утримуваних оправках у тривалкових безперервних станах. Досліджується вплив параметрів прокатки труб на стані PQF на умови роботи технологічного інструменту - оправки. Показано, що умови роботи оправки в процесі прокатки на стані PQF істотно залежать від чотирьох основних факторів: зусилля прокатки, що діє на валки, а отже і на оправку; умов тертя на поверхнях контакту металу труби із оправкою; часу контакту металу заготовки з поверхнею оправки в осередку деформації; швидкості ковзання металу труби відносно оправки. Дослідження проводиться за допомогою скінченно-елементного моделювання у програмі QForm UK за методикою повного факторного експерименту 23.
Створено модель процесу для деформації суцільної сталевої циліндричної заготовки початковим діаметром 200 мм і довжиною 800 мм у перших двох клітях п’ятивалкового стану; наведено план експерименту. Визначено вхідні фактори – товщина стінки труби, коефіцієнт тертя, швидкість руху оправки. В якості вихідних факторів (функцій відклику) обрано нормальне напруження в осередку деформації, сила тертя, коефіцієнт витяжки, швидкість труби на виході з кліті, питома робота сил тертя. Результати розрахунків оброблено з отриманням коефіцієнтів регресії.
За результатами дослідження зроблено висновок, що вплив вхідних факторів на цільові функції для першої та другої кліті стану відрізняються: якщо для першої кліті кожний з них приблизно однаково впливає на силу тертя, то у другій кліті найбільший вплив демонструють коефіцієнт тертя та швидкість переміщення оправки.
Посилання
Stasovsky Y., Sokirko O., Gladkiy Y. Development and use of round caliber in continuous mill. Metal and Casting of Ukraine. 2010. 9–10, pp. 65–70. (in Russian).
SMS group. URL: https://www.sms-group.com/plants/seamless-tube-plants .
Kondratev S.V., Paniushkyn N.E., Paniushkyn E.N., Romantsev B.A., Honcharuk A.V. The Peculiarities of Set-Up of the Working Stands of the PQF Rolling Mill. Stal. 2013. 10, pp. 81–84. (in Russian).
Romantsev B.A., Honcharuk A.V., Mykhailov V.K., Babyna E.S. Analysis and ways to improve hot tube rolling processes. Stal. 2002. 12, pp. 44–47. (in Russian).
Theelen N., Rinaldi P., Sheng Y.Z. PQF technology for the production of seamless steel tubes. Stahl und Eisen. 2004. 124(11), рр. 99–106.
Theelen Norbert, Rinaldi Patricio, Zesheng Yan. Top technology for seamless steel tube production at Tianjin. Tube International. 2005. 28, pp. 20–27.
Kondratev S.V., Paniushkyn E.N., Romantsev B.A., Paniushkyn N.E., Honcharuk A.V. Operating conditions of a continuous tube rolling mill used rolling mandrels moving at a given speed. Rolled steel production. 2014. 3, pp.19–22. (in Russian)
Danchenko V.N., Chekmarev Y.A., Hrynev A.F. et al. Wear of rolls and mandrels in a continuous pipe mill. Metalurhiya ta koksokhimiya. Obrabotka metallov davlenyem. 1974. 41, pp. 71-75. (in Russian).
Huliaev H.Y., Karmazyna, Evsiukova H.A., Khmel V.P. Analysis of the operation of long mandrel TPA 159-426. Stal. 1994. 9, pp. 44–46. (in Russian).
Matvyeyev Yu.M., Vydrin V.M., Fankelshteyn Ya.S. et al. Operating conditions and stability of the continuous mill mandrels of the pipe rolling mill 30-102. Stal. 1965. 10, pp. 930–934. (in Russian).
Li X., Tu Y., Guo Y. FE analysis of temperature field of PQF mandrel. 9th International Pipeline Conference, Calgary, Alberta, Canada, 24–28 September 2012. 2012. https://doi.org/10.1115/ipc2012-90209 .
Fengshan D., Qingtian Z., Jian W. Computer Simulation of 3-roll Continual Tube Rolling PQF. Iron and Steel. 1998. Vol. 33. P. 35–37
QForm UK. Version 10.3.3. Oxford, UK : Micas Simulations Limited. URL: https://qform3d.com.
Novik F.S., Arsov Ya.B. Optimisation of metal technology processes by methods of planning experiments. Mоscow: Mashinostroyeniye, 1980. 304 p. (in Russian).
