CZ2001754A3 - Způsob minimalizace zesílených konců při válcování trubek v redukčně-prodlužovací válcovací trati - Google Patents

Description

ZPŮSOB MINIMALIZACE ZESÍLENÝCH KONCŮ PŘI VÁLCOVÁNÍ TRUBEK

V REDUKČNĚ-PRODLUŽOVACÍ VÁLCOVACÍ TRATI

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu minimalizace zesílených konců při válcování trubek v redukčně-prodlužovací válcovací trati časovou změnou kroutících momentů jednotlivých poháněných válcovacích stolic při průběhu začátku trubky případně konce trubky redukčně-prodlužovací válcovací stolicí, takže se konce trubek válcují při vyšším počtu otáček válců než za ustálených poměrů.

Dosavadní stav techniky

Vysoká podélná tahová napětí při redukčním prodlužování trubek podporují výskyt takzvaných „zesílených konců, jimiž se označují oblasti výskytu na koncích trubek v důsledku zmenšeného účinného prodlužování. Příčina menšího protažení konců trubek oproti střední části trubky spočívá v tom, že poměry počtů otáček válců stanovené pro ustálený provozní stav nejsou všeobecně dostatečně velké, aby vytvořily fyzicky maximální tahová napětí na koncích trubek. Konce trubek vykazují oproti ustáleně válcované střední části trubky větší tloušťku stěny rostoucí směrem ke konci trubky. Když tato tloušťka stěny překročí povolené toleranční hranice, musí se tyto koncové úseky z hotové trubky

81509 (81509a) • · odstranit.

Měřítko pro velikost zesílení tloušťky stěny na koncích trubek je rozdíl tahových napětí působících v ustáleném a neustáleném stavu v každém jednotlivém tvářecím kroku, to znamená v každé stolici. Na základě rozdílných procesů vzniku se liší průběhy tloušťky stěny na předním a zadním úseku trubky, viděno ze směru válcování. Ty existují v podstatě v tloušťce stěny, v průběhu tloušťky stěny a v délce oblasti se zvýšenou tloušťkou stěny.

Zesílené konce trubek ležící nad tolerancí se oddělují, to znamená zmetek, který může významně snižovat produktivitu. Musely se proto zpracovat mecody, kterými se mohlo zabránit nebo alespoň minimalizovat vznik zesílených konců trubek tak, aby koncové ztráty zůstaly co možná malé.

Ukázalo se, že se mohou koncové ztráty držet malé, jestliže se cílenými změnami počtu otáček poháněcího motoru redukčně-prodlužovací válcovací trati nastaví na koncích trubek stavy napětí a přetvoření, které leží poblíž ustálených tvářecích podmínek. Když se v náběhové a výběhové fázi válcovacího procesu zvýší tahové napětí působící na konce trubek zvýšením otáčkových poměrů a tak se působí proti zvětšení tloušťky stěny nad určitou toleranční mez, mohou se tak snížit materiálové ztráty podmíněné zesíleními konců. Průběhy tahových napětí se počítají u známých řízení konců trubek tak, že se zjišťuje maximálně možné tahové napětí, přičemž pak je třeba dávat pozor na to, aby se tahovými napětími vyššími než ustálenými nezatěžoval ještě nezesílený úsek trubky, protože jinak by se mohly na hotové trubce poddimenzovat tloušťky stěny trubky vyráběné při ustálených tvářecích podmínkách.

81509 (81509a)

Aby se mohla provést změna počtu otáček, je nutný obecně rychlý poháněči systém regulovatelný individuálně, s ohledem na počet otáček válců. Jako pohony přicházejí v úvahu jak skupinové přesahové pohony (se změnou kmitočtu, heterodynové) s vhodnějším dělením skupin, tak i samostatné pohony.

U známých způsobů se speciálně na předním konci trubky, který je ve srovnání se zadním koncem trubky krátký, dociluje jen malé zkrácení zesílených konců, neboť zvýšení otáčkových poměrů je omezené vyskytujícími se nepřípustnými ztenčeními stěn mezi oblastí dobré trubky a zesílenými konci. Byla by potřebná užší lokalizace zvýšení tahového napětí menším počtem válcovacích stolic podílejících se na zvýšení počtu otáček, aby bylo možné efektivní ovlivňování zesílení konců během náběhových fází jen o omezené počty válcovacích stolic uspořádaných na náběhové straně. Se známým .způsobem změny počtu otáček však není snížení podílejících se válcovacích stolic možné, protože s menším počtem válcovacích stolic se může zavádět menší tahové napětí.

Úkolem předkládaného vynálezu je lokalizovat a zvýšit účinek známého řízení konců trubek, aby se dále minimalizovalo nebo zamezilo výskytu zesílených konců trubek.

Podstata vynálezu

Pro řešení tohoto úkolu se podle vynálezu navrhuje zlepšení známého způsobu, který se vyznačuje tím, že se mezi

81509 (81509a) • · ·· · · ustálenými a zvýšenými otáčkovými poměry nastaví otáčkové poměry poměry menší než ustálené. Návrhem vynálezu se otáčkovými zmenšenými oproti ustálenému válcovacímu stavu nastaví cílené zesílení stěny, to znamená, že se jednak lokalizuje zvýšení tahového napětí a lépe se přizpůsobí oblasti zesílení stěny a j ednak se opět vyrovná možné nepřípustné ztenčení stěny v oblasti mezi zesíleným koncem trubky a dobrou trubkou.

S pomocí způsobu měnění otáček podle vynálezu se lze vyvarovat nepřípustných ztenčení stěn a tím nastavit ještě větší rychlostní resp. otáčkové poměry, takže se dá dosáhnout zkrácení zesílených konců.

Ačkoliv je způsob podle vynálezu použitelný jak u skupinově přesahových pohonů, tak i u samostatných pohonů, spočívá zvláštní výhoda v tom, že se muže tímto novým způsobem řízení počtu otáček odstranit relativně jednoduchými prostředky nevýhoda elektrických samostatných pohonů, tedy vyvolávat na předním konci trubky vlivem prolomení počtu otáček v důsledku rázového zatížení zvýšenou koncovou ztrátu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude graficky znázorněn a vysvětlen za pomoci tří diagramů. Na těch ukazuje:

obr. 1	průběh počtu otáček válců po délce trubky,
obr. 2	průběh tahového napětí po délce trubky, a
obr. 3	průběh tloušťky stěny trubky v přechodové oblasti mezi dobrou trubkou a zesíleným koncem.

81509 (81509a)

Příklady provedení vynálezu

Na všech třech obrázcích výkresu je čárkovaně znázorněný průběh křivek podle dosavadního stavu techniky, zatímco průběh podle vynálezu je znázorněný plnou čarou. Ustálený stav redukčně-prodlužovaci válcovací trati je znázorněný tečkované.

Na obrázku 1 je vidět, že počty otáček válců ustáleného stavu sledují zjednodušeně lineárně stoupající přímku a že při náběhu konce trubky se otáčkové poměry nl zvýší. Současně se lokalizuje zvýšení tahového napětí zl na obrázku 2 menším počtem stolic podílejících se na zvýšení počtu otáček, z čehož vyplývá průběh tloušťky stěny, který je čárkovaně znázorněný na obrázku 3. Je zjistitelné, že v oblasti mezi zesílenými konci (na obrázku 3 vpravo) a oblastí dobré trubky (na obrázku 3 vlevo) vzniká úsek trubky, u kterého lze seznat průběh tloušťky stěny pod toleranční mezí.

Jestliže se nyní nastaví podle vynálezu mezi zvýšenými otáčkovými poměry a ustálenými otáčkovými poměry otáčkové poměry menši než ustálené, jak je to znázorněné na obrázku 1 výkresu plnou čarou, lokalizuje se jednak zvýšeni tahového napětí, jak to lze vidět u z2 na obrázku 2, a to se tak lépe přizpůsobí oblasti zesílení stěny. Současně se opět vyrovná možné nepřípustné ztenčení stěny v oblasti mezi zesíleným koncem trubky a dobrou trubkou, jak ukazuje plná křivka na obrázku 3, takže se zamezí nepřípustným ztenčením stěny. Tímto způsobem se mohou nastavit ještě větší otáčkové poměry, z čehož plyne zkrácení zesílených konců trubek, jak

81509 (81509a) bylo zviditelněno na obrázku 3 délkou 11 a délkou 12,

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   JUDr. Miloš Všetečka advokát

   120 00 Praha 2, Hálkova 2

   1. Způsob minimalizace zesílených konců při trubek v redukčně-prodlužovací válcovací trati časovou změnou kroutícího momentu jednotlivých poháněných válcovacích stolic při průběhu začátku trubky případně konce trubky redukčně-prodlužovací válcovací tratí tak, že se konce trubek válcují při vyšších poměrech otáček válců než ustálených, vyznačující se tím, že se mezi ustálenými a zvýšenými otáčkovými poměry nastaví otáčkové poměry menší než ustálené.