ES2249229T3 - Procedimiento para el control del numero de revoluciones con el fin de minimizar la formacion de poligonos interiores. - Google Patents
Procedimiento para el control del numero de revoluciones con el fin de minimizar la formacion de poligonos interiores.Info
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Abstract
Procedimiento para el control del espesor de pared del tubo en un tren continuo reductor por estirado, de muchas cajas, con dispositivos para la medición del espesor de pared del tubo después del tren reductor por estirado, con una unidad de ordenador para el procesado de los valores de la medición, y con un dispositivo para el mando del número de revoluciones de los motores de accionamiento, caracterizado porque mediante modificación mandada por ordenador de los números de revoluciones de los motores de accionamiento, durante el paso continuo del tubo se mantiene constante el estirado global, y de este modo se reduce a un mínimo la formación de polígono interior, llevándose a cabo la modificación de los números de revoluciones de los motores de accionamiento, de forma que se aumentan las relaciones de números de revoluciones en un grupo de cajas de laminación, y al mismo tiempo se reducen en otro grupo de cajas de laminación.
Description
Procedimiento para el control del número de
revoluciones con el fin de minimizar la formación de polígonos
interiores.
La invención se refiere a un procedimiento para
el control del espesor de pared del tubo en un tren continuo
reductor por estirado, de muchas cajas, con dispositivos para la
medición del espesor de pared del tubo después del tren reductor por
estirado, con una unidad de ordenador para el procesado de los
valores de la medición, y con un dispositivo para el mando del
número de revoluciones de los motores de accionamiento (véase por
ejemplo, el documento
JP-A-62192210).
En la fabricación de tubos de acero sin costura y
soldados se emplea frecuentemente la llamada reducción por estirado,
para producir en forma muy flexible una multitud de diferentes
dimensiones de tubos terminados, en diámetro y espesor de pared, a
partir de pocas dimensiones de productos de partida. La ventaja de
este procedimiento que se desarrolla sin herramienta interior,
reside en la modificación rápida y barata del espesor de pared y del
diámetro.
La conformación del tubo se lleva a cabo en la
reducción por estirado en una multitud de cajas dispuestas unas tras
otras, produciéndose al modificar el número de revoluciones en las
cajas individuales, una acción recíproca entre las cajas y, por
tanto, se ajusta con precisión el espesor de pared del tubo
terminado. La conformación en el tren reductor por estirado (SRW) se
lleva a cabo hoy día por lo regular en cajas de tres cilindros
laminadores. Para que el producto a laminar no penetre en la
acanaladura entre los cilindros, y en consecuencia aparezcan marcas
superficiales, el canal de los laminadores no se realiza circular
redondo, sino oval -en la caja de tres cilindros, triangular-. Esta
forma triangular del canal es básicamente inevitable. Tan sólo la
última caja de una línea insertada de cajas, se realiza en general
circular redonda. Esto es posible ya que la modificación del
diámetro en esta caja, es pequeña. Es necesario puesto que el tubo
laminado terminado, debe de ser lo más ampliamente, circular
redondo.
La "ovalización" del canal tiene que
ajustarse óptimamente en función de la reducción del diámetro, del
espesor de pared del tubo, etc. Si se elige la ovalización demasiado
pequeña, se obtienen marcas y daños de la superficie exterior. Si se
elige la ovalización demasiado grande, se llega a irregularidades
marcadas del espesor de pared del tubo en la sección transversal del
tubo reducido por estirado. Estas irregularidades del espesor de
pared del tubo tienen una forma hexagonal (en la caja de tres
cilindros), y se designan como polígono interior. Como todas las
diferencias de espesor de pared, la formación de polígono interior
significa también una merma de calidad. Puesto que la formación de
polígono interior es función, entre otras cosas, del espesor de
pared, o mejor dicho de la relación espesor de pared a diámetro del
tubo, para la producción de una zona grande de espesor de pared, se
necesitan por lo regular diferentes trazados de los canales en los
cilindros, es decir, diferentes ovalizaciones del canal de
laminación. Puesto que la preparación de cajas de laminación,
significa un gasto notable, se emplean en general sólo dos trazados
diferentes de los canales, uno redondo con poca ovalización de la
abertura del canal, para tubos de pared gruesa, así como uno oval
con gran ovalización de la abertura del canal, para tubos de pared
delgada. Por lo demás se ensaya mantener pequeña la formación de
hexágono interior, ajustándose óptimamente el esfuerzo medio de
tracción, o la "tracción" en el producto a laminar, durante la
conformación.
Si se elige una medida determinada de la
formación de polígono interior, se comprueba mediante ensayos que la
medida del polígono varía linealmente en función de la tracción.
Para modificar la tracción se modifica el espesor de pared del tubo
de partida. Puesto que la pendiente y la posición de la curva son
función de muchos parámetros (relación espesor de pared a diámetro
del tubo, forma del canal, diámetro de los cilindros laminadores,
temperatura, material, ...), se necesita un gran gasto experimental
para efectuar una optimización de la tracción para un programa
completo de laminación. Si se ha realizado esta optimización con
mucho trabajo, a pesar de todo no siempre se obtienen tubos con poco
polígono interior, puesto que son inevitables variaciones actuales
de los parámetros. En esta situación puede ensayarse de nuevo
reducir la formación de polígono interior, modificando el espesor de
pared de las abrazaderas. Pero esto no es posible, en cada caso
según el procedimiento de laminación de tubos de la fase anterior de
conformación, sin pérdida de tiempo y gasto. Por último, muchos
fabricantes de tubos están confrontados con este problema de merma
de calidad a causa de la formación de polígono interior, soportan un
gasto notable para mejorar la calidad del producto, o asumen poca
calidad del producto.
Junto a las desviaciones del espesor de pared que
se presentan en la sección transversal del tubo, y que son casi
constantes a lo largo del tubo, hay desviaciones del espesor de
pared que aparecen a lo largo de los tubos. Ciertamente existen
procedimientos y dispositivos de mando del número de revoluciones,
con los que se compensan estas desviaciones del espesor de pared a
lo largo del producto a laminar, pero no, procedimientos de mando
del número de revoluciones, para la reducción de la formación de
polígono interior. Para la optimización de la tracción, arriba
descrita, es necesaria una modificación precisa del espesor de pared
de las abrazaderas. Pero el espesor de pared de las abrazaderas no
puede ser componente de mando de un circuito regulador, puesto que
se produce en otro agregado de laminación que trabaja
independientemente del SRW. Según el estado actual de la técnica,
una formación de polígono interior se asume como consecuencia de
condiciones de conformación de variación actual, y tiene que
aportarse un gasto notable para realizar una optimización antes de
la producción.
Es misión de la presente invención crear un
procedimiento para minimizar la formación de polígono interior
durante la reducción por estirado de tubos sin costura, empleando el
mando del número de revoluciones de los cilindros laminadores.
Para la solución de la misión se propone según la
invención que mediante modificación mandada por ordenador de los
números de revoluciones de los motores de accionamiento, durante el
paso continuo del tubo se mantenga constante el estirado global, y
de este modo se reduzca a un mínimo la formación de polígono
interior.
El procedimiento según la invención resuelve el
problema del estado actual de la técnica, descrito en el preámbulo,
haciendo que durante el proceso de producción, se realice una
reducción de la formación de polígono interior, mediante un circuito
regulador y la modificación de un parámetro de tracción. El
parámetro de tracción define una modificación de la serie del número
de revoluciones y, por tanto, la distribución de la tracción en el
tren de laminación, de forma que el estirado total en el tren de
laminación, permanezca no influenciado. Puesto que entre el
parámetro de la distribución de la tracción, y la formación de
polígono interior, existe una correlación unívoca, se consigue
reducir automáticamente la formación de polígono interior sin
influenciar el espesor de pared del tubo de partida.
El parámetro de tracción se define de manera que
durante su modificación, se aumenten las relaciones de número de
revoluciones en un grupo de cajas de laminación, y al mismo tiempo
se reduzcan en otro grupo de cajas de laminación, de manera que el
estirado permanezca globalmente constante. Aquí se hace uso de que
las magnitudes influyentes en la formación de polígono interior,
dentro de la serie de cajas del tren reductor por estirado, son en
general muy diferentes. Si se compara la zona del lado de entrada
del tren reductor por estirado, con la del de salida, se constata
aquí
- -
- una relación menor de espesores de pared del tubo al diámetro del tubo,
- -
- una relación mayor de diámetros del tubo a diámetros de los cilindros laminadores,
- -
- una temperatura superior,
- -
- una ovalización mayor del canal de laminación.
Además se presentan influencias de la forma
constructiva del SRW, por ejemplo, como una característica
establecida de las curvas ajustables del número de revoluciones.
Una modificación de la tracción tiene efectos
diferentes con respecto a la formación de polígono interior, en
función de si tiene lugar en la zona del lado de entrada o en la del
lado de salida del SRW. Por lo tanto se produce una dependencia de
la formación de polígono interior, del parámetro de tracción. Así se
da la condición previa para un proceso de mando para la reducción de
la formación de polígono
interior.
interior.
Un posible circuito regulador se presenta como
sigue. Se registra metrológicamente la medida del polígono en el
tubo que sale del SRW, durante el paso continuo del tubo (por
ejemplo, mediante medición del espesor de pared por revolución), se
determina la dependencia de la medida del polígono al modificar el
parámetro de tracción, y se ajusta el parámetro de manera que sea
mínima la formación de polígono interior.
Se asegura la constancia del estirado haciendo
que la modificación del número de revoluciones se defina ya durante
la planificación del proceso para cada dimensión del programa de
laminación, de manera que la tracción media en el SRW, permanezca
igual. También puede emplearse para ello durante el funcionamiento
de la producción, un procedimiento adaptable de cálculo.
La invención se explica de la mano de las figuras
1 a 4:
La figura 1 muestra la configuración de un
polígono interior, y el cálculo de la medida P del polígono. El
espesor de pared del tubo en la zona de la base del canal de los
cilindros laminadores, se designa aquí con s_{a}, el espesor de
pared en la zona del centro del flanco del canal, con s_{b}. A
causa de la configuración simétrica hexagonal del contorno interior
del tubo, se encuentran zonas s_{a} y s_{b} casi iguales de la
sección transversal del tubo, en cada uno de seis puntos. Los
valores de espesores de pared, medidos en estos puntos, se promedian
como se indica en la figura 1. La medida P del polígono tiene un
valor positivo cuando el punto de menor espesor de pared está
situado en el fondo del canal, tiene un valor negativo cuando el
punto de menor espesor de pared está situado en el centro del flanco
del canal.
La figura 2 ilustra la dependencia de la medida
del polígono, de la tracción. La medida del polígono crece
linealmente con la tracción creciente. Para valores pequeños de
tracción, es negativa, para valores grandes de tracción, positiva.
El valor de tracción en el que la medida del polígono es igual a
cero, se designa como "tracción óptima".
La figura 3 representa una posible modificación
de la distribución de la tracción, en la que el estirado global
permanece constante en el tren reductor por estirado. En el curso
ZP_{1} de tracción, en la zona del lado de entrada del tren
reductor por estirado, la tracción y, por tanto, el estirado del
producto a laminar, se hace mayor que en la zona del lado de salida.
En la distribución ZP_{2} de la tracción, la tracción y el
estirado están distribuidos aproximadamente igual por los
emplazamientos de las cajas. En ZP_{3} la tracción y el estirado
son menores en las cajas del lado de entrada que en las del lado de
salida.
En la figura 4 está representada la dependencia
de la medida del polígono, del parámetro ZP de tracción. En este
ejemplo la medida del polígono crece linealmente con la elevación
del parámetro de tracción. ZP_{1}, ZP_{2} y ZP_{3} son estados
concretos de la variación de tracción, que puede regularse de forma
continua. A partir de la dependencia de la medida del polígono, del
parámetro de tracción, determinada durante el funcionamiento de la
laminación, se determina el valor del parámetro de tracción para el
que la medida del polígono es igual a cero.
Claims (4)
1. Procedimiento para el control del espesor de
pared del tubo en un tren continuo reductor por estirado, de muchas
cajas, con dispositivos para la medición del espesor de pared del
tubo después del tren reductor por estirado, con una unidad de
ordenador para el procesado de los valores de la medición, y con un
dispositivo para el mando del número de revoluciones de los motores
de accionamiento, caracterizado porque mediante modificación
mandada por ordenador de los números de revoluciones de los motores
de accionamiento, durante el paso continuo del tubo se mantiene
constante el estirado global, y de este modo se reduce a un mínimo
la formación de polígono interior, llevándose a cabo la modificación
de los números de revoluciones de los motores de accionamiento, de
forma que se aumentan las relaciones de números de revoluciones en
un grupo de cajas de laminación, y al mismo tiempo se reducen en
otro grupo de cajas de laminación.
2. Procedimiento para el control del espesor de
pared del tubo según la reivindicación 1, caracterizado
porque se registra metrológicamente la medida del polígono en el
tubo que sale del SRW, por ejemplo, mediante medición del espesor de
pared por revolución durante el paso continuo del tubo, se determina
la dependencia de la medida del polígono al modificar el parámetro
de tracción, y se ajusta el parámetro de manera que sea mínima la
formación de polígono interior.
3. Procedimiento para el control del espesor de
pared del tubo según la reivindicación 2, caracterizado
porque para asegurar la constancia del estirado, se define la
modificación del número de revoluciones durante la planificación del
proceso para cada dimensión del programa de laminación, de manera
que la tracción media en el SRW, permanezca igual.
4. Procedimiento para el control del espesor de
pared del tubo según la reivindicación 3, caracterizado
porque durante el funcionamiento de la producción se emplea un
procedimiento adaptable de cálculo para la modificación del número
de revoluciones.
Applications Claiming Priority (2)
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