автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии свободной высадки на непрерывно-высадочной машине с применением микропроцессорной системы управления

>9 Г 1

1 1 1 О <}

московски! инститзт приборостроения

Па правах рукописи Роизнцов- Игорь Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ СВОБОДНОЙ ВНСШИ НА НЕВРЕРЫВНО-ВНСЙДОЧНОЯ ИШНЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СКСТЕИН УПРАВЛЕНИЯ

Специальность*05.03.05. - Процесса и машины обработки давлением ,

автор ел гр а т

* диссертация на соискание ученой степени кандидата технических надо

Москва 1932

Работа виполнена на кафедре комплексной механизация и автоматизации процессов обработки металлов к пластмасс давлением Московского института приборостроения.

Научный руководитель - доктор технических надк. профессор. лауреат Государственной премии СССР ОСа/ГШ В.9.

Официальное оппоненты - доктор технических наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР РОТИКОВ Й.М.

кандидат технических наук.доцент шшн в.к.

Ведущее предприятие - ПёрвоуральскиЯ. новотрубний завод.

Задита диссертации состоится 15 декабря 1992 г. на заседании специализированного совета К j063.93.01 Московского института приборостроения, по адресу: 107076, Иосква, ул. Стро-кнкка. дои 20. - .

С диссертацией иоаво ознакомиться в библиотеке МНП.

Автореферат разослав 12 ноября 1992 г.

Зченый секретарь

специализированного советз_^> //*

к.т.н.. доцент ДЙЛЬСШ О.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работа. Б условиях дефицита ресурсов вопросу металлоемкости изделии, экономии энергоносителей и улучвенил качественных показателей продукции приобретают особое значение..

Требованиям наименьяей метадлоенкости лучиим образов отвеча- ' ют изделия с переменным, рационально распределенный вдоль оси сечение«. Пример таких изделий - трубы с местными, локальными утол-аенияии, которые используются в разных отраслях, например, авто-и авиастроении, в нефтяной и газовой промниленности.

Один из способов получения уголцений на трубах - свободная непрерывно-последовательная высадке, по целому ряду показателей -экономичности, возможности получения утолвений неограниченной длины, диапазону сортамента - находится вне конкуренции по сравнении с другими способами, однако основной проблемой свободной высадки является недостаточная пластическая устойчивость металла в зоне деформации, что приводит к искаженно формы утолаений - гофрообра-зованип и особенно проявляется при болыом коэффициенте высадки (относительном приращении сечения трубы) -^>1,2.

Современное развитие технологий, переход их на качественно новый уровень немыслимы без пршенениз йодных инструментов научной абстракци». - математических моделей и исследования на них с цельв оптимизации технологических процессов, выявления способов рационального управления ими.

Вместе с тем, особенности свободной высадки до настоящего времени остаются недостаточно изученными, проведенные исследования носили большей частьв эмпирический характер, отсутствует строгое и а достаточной мере обоснованное физико-математическое описание процесса. Поэтому исследование и дальнейшее совериен-ствование технологии свободной высадки является актуальными.

Цель работы. Исследование, определение и реализация технологических параметров внсадки, позволяюцих повысить производительность и улучвить геометрии утол*ений за счет увеличения пластической устойчивости металла в зоне деформации, в том числе при производстве лоняеронов лопастей вертолетов.

Для досткмекия указанной цели сформулирован^ следуйте задачи исследований:

- разработать принципы построения динамической модели на основе анализа реально происходящих физических явлений и дать ее аатеиатическое описание;

- провести катаиатичвское моделирование на ЭВМ;

- выполнить сравнение зксперикенталькых данних с результатами работы недели;

- исследовать особенности технологии на модели и определить параметры высадки, которые позволят интенсифицировать ее и улуч-еить геоиетрив утолщений;

- определить требования к оборудовании 6СН ТП и к структуре и функциям управляющих программ;

- зкеперикентально доказать эффективность разработанных способов высадки на модернизированной непрерывно-высадочной ¡¡¿шине

с АСУ ТП, созданной на основе сфорацлирэванных требований к ней и ее структуре.

Метода иссяе; звания. В работе использовано моделирование на ЭВМ (применялась ПЗВЕ типа 1ВК РС/ЙТ-286/28?), которое предоставило возкоаность применения методов математического анализа при исследовании процесса на модели. Проверка результатов теоретических исследсвакй и способов оптимизации вксадки проведена на действувце« технологической агрегате Челябинского трубопрокатного завода. Результата исследований представлены в виде таблиц, графиков, фотографий, структурных схем, формул:

Нацчнья новизна работы заклвчена:

- в разработке принципов построений динамической модели непрерывной вксадки и в создании алгоритмов программной математической модели процесса;

- б разработке методики расчета технологических параметров, обеспэчивавцнх пластическую устойчивость зоны деформации, температурного по а я и характера распределения ыокности индукционного нагрева по длине очага дефоркацни;

- е определении зависимости изменения коэффициента высадки в начале процесса для стабилизации его начальной стадии;

- в разработанных принципах построения ЙСИ ТП, ез структуре и функциях ее управляющих программ;

Практическая ценность работы заключается в разработанной способе повышения пластической устойчивости металла в зоне деформации путей ограничения ускорений осадки воздействием на усилие осаживающего механизма, в улучшении геометрии утолщений и экономии металла, в повыиении производительности технологического агрегата за счет появления возмоености увеличения коэффициента высадки и исключения проиекуточных операций по утолщении стенки и в экономии

электроэнергии.

Создана такзэ основа для дальнейших теоретических (иоделъ) и зкспериаентальннх (ЙСЙ ТП с ее уне реализованными и аогущини быть янфорьационкнми возиозностяки) исследований процесса.

Реализация в проинзленнисти. Для реализации найденных ре-яеняй, которые бнли предварительно опробована и оптимизированы на подели, бала спроектирована, изготовлена и отлажена АСУ ТП, структура, принципа действия и алгоритмы которой бнли разработаны в настоящей работе. Система управления установлена на модернизированной непрерывно-высадочной 'наниие НййПТШ-ЗОО, находящейся в иехе Н 5 ЧШ,

Огидаеций годоэой экономический эффект от внедрения результатов 'работа составляет 2632680 руб.

Апробация работы. Основные полокекия диссертационной работы докладывались н обсуздались на заседаниях кафедры "Комплексная иеханизация и автоматизация процессов обработки металлов и пласт-иасс давлением" ННП, расширенном технической совете ЧТПЗ.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 7 работ, в-ток числе два патента на изобретение,

Объеа работы. Диссертация содержит 129 страниц машинописного текста и состоит из введения, четырех разделов, выводов по работе и трех приложений с 63 рисункани, 11 таблицами и списка использованной литературы из 88 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЙШЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования. Указаны научная новизна, практическая ценность полученных результатов и основные полоаения, которые выносятся на зациту.

В первом разделе из анализа литературы следует, что исследования процесса до сих пор были посвящены, з основном, нетсдике постановки зкслеринента, обработке и анализу эмпирических данных, выработке на основе этого анализа практических рекомендаций по совервенствованиа технологии.

■ Большое внимание было уделено следующему: - нахождение по гео-¡¡етрическны размерам заготовки и койля критерия устойчивости труба ксобразованив продольной волин изгиба стенки: - определенна влияния изгиба утолщаемой стенки на иеханические свойства металла ком-пя: - нахозденив эмпирических зависикостей взаийного влияния энер-"о-силовых, скоростных и геометрических паракетров внеадки; - рас-

четц статического теплового пола по велаемой геометрии зон« деформации; - определенно удельных усилий и деформаций в статической режиме.

Сделан анализ выявленных направлений соверсенствованиа технологии, которые монно свести к следующим: - совмещение непрерывно-последовательной высадки с формообразующими элементами,-например, обкатывавшими последефориационнув зону роликами; - дифференцированный нагрев зоны деформации, способствующий образованна желаемой геометрии этой зона; -выбор оптимальных для обеспечения необходимой пластической устойчивости энерго-сидовых параметров процесса; - теплоизоляция зоны деформации, призванная стабилизировать ее температуру; - разработка способов управления параметрами процесса,

Последнее направление наиболее перспективно, но его развитию мекает недостаточная изученность свободной высадки.

Второй раздел посвачен разработке математической модели процесса и доказательству ее адекватности действительности.

Программные модели очень удобны для исследований, но, в отличие от физических, они требувт четко формализованных, описанных математически-реальных физических закономерностей и процессов, происходящих в объекте.

При создании модели приняты сяещщие принципы ее построения и работы:

- процесс идет дискретно во вренени с интервалом, задаваемый в начале работы, масштаб времени - физический;

- вычисление параметров происходит последовательна .по -занта-тону циклу и кагднй цикл начинается с приращения времени на величину упоианутого интервала;

- зоны нагрева и охлавдениа разбивавтса на определенное .количество дчастков, геометрия которых представляется идеализированной - в виде кольца с постоянный внутренний (высадка происходит на оправке) и ¡¡енязвимся вневнин радиусом;

- программа прослеживает каждый участок от комента вхоздення его в контролируемая зону до выхода из нее н определяет значений всех его параметров;

- поскольку полоаение индукционного нагревателя с его заданный распределением магнитного потока определяет интенсивность нагрева кандого из участков, а это положение в ходе процесса постоянно меняется, расчет всех парметров происходит в двивдейся координатной сетке индуктора с двикувдмися относительно нее грани-

цамя участков. количество которых тояе меняется;

- дифференциальна и интегральные уравнзния рецавтся численными методами.

Структурная схема программной модели приведена на рис. I. Все параметры каздого участка рассчитываются отдельна.

Замкнутый цикл программы начинается с вычисления температуры:

г Щ - с-р ' (!,

где И// и У/ - иоцнссть' нагрева, приходящаяся на участок / , и объем этого участка; ¿/ - температура участка в конце предыдущего интервала времени; с и /> - теплоемкость и плотность ме-талла_заготовки; дгг - интервал времени.

Потэря на излучение учитывается в соответствии с законом Стефана-Больцмана - ■ 4

= ¿/ -с* +¿73} /100\ , (2)

где е^ Се, 3/ - коэффициент излучения абсолзтно черного тела, интегральная степень чернота и пловддь поверхности участка / .

Для рассматриваемого процесса принята схема открытой проэив-ки, тогда напряжение текучести получается равнин:

64 = Р /[ 1Ц0в-ел. (Л/сб~)\ ' , (3)

или, для"конкретного случая -

=я/йз[ 1 + /ЯгЛ . (4)

где Р. Аг - усилие осадки, площадь сечения заготовки,

радиусы участка / и внешний 'заготовки.

В работах Соколова ¡!.Д.. Полухина П.И., Галкина Й.Н., Гуна Г.Я. приведены экспериментальные зависимости скорости деформации от налряаекия текучести и температура для разных металлов и сплавоз. По зтим кривых выведена формула-, справедливая для рассматриваемого диапазона температурно-скоростных условий деформации (здесь она записана применительно к конкретному участку): ф. = ехрю\к^ Сд&ц - Кг ( -! - ^ / О.Щ

где <г,а.(,аг. - постоянные для выбранного материала заготовки коэффициенты.

с Для вычисления величины деформации используется преобразованная общеизвестная Формула = { - екр с (Ь)

л

откуда ' О -■ £/) и 1=0/м. . (?) н (8)

0-22 ■ ¿¿} и Г = О/м.

Рис.i. Структщшаа схеиа програник коцели свободной висадки.

где 0/ I - длина участка ¿ , обцая осадка и перемецение инддктора за время дг .

Новоз значение длины участка после его осадки находится как

разность меядц ее лрехним значение« и величиной этой осадки -

> с3)

а радиус -. из условия постоянства обмена:

где Rf - внутренний радиус заготовки.

Допустимое время цикла рассчитывается из условия устойчивости уравнения теплопроводности е

. =a,sс ' . (11)

где £тсл,, Л. - наиаеньвая из длин участков и теплопроводность металла заготовки.

При расчете теплопередачи а оправку используется зетод подобна, позволявший оперировать с безразмерными показателями времени.

Теплопередача вдоль трубы и оправки определяется с'поноцьэ основного уравнения теплопроводности: Э£ _ Я ?*t

Bt- c-j> ¿ к* (52)

Для рассаатриваеаого случая при ревении уравнения (12) численный методом:

но при зтом учитывается, что участки по определении ниевт неодинаковые геонетрические размеры, поэгому в (13) вносятся изменения, Дяз тепловнх потоков вдоль трубы -

вдоль оправки

- -лТо

' sf ¿№>¿,4) fya^fy-i) -

(15)

с После прохо5дениз каждого цикла программы происходят' осадка трубы к встречное двиление индуктора, программа следит за этими переведениями. переименовывает участки и пересчитает их параметра в соответствии с новы* взаимным располо1еняеы трубы, оправ-

>

ки и индуктора.

При выполнении программы на экране монитора (рис. 2) появля-

Рпс. 2. Модель свободной высадки (регуляторы виклаченн)

егся изображение Бксаеиваацегося коаля, Фиксируется текущие значения Бремени от качаяа процесса, скорости осадки", температуры на лвбон из участков, усилия осадки. Выводятся графики изменения последних трек пгракетров в Функции пути, пройденного индуктором, по-локение которого токе отрагается. Кроне того, изображаются'текудив диаграмма скорости деформации, температуры труби, текператури оправки, напрякения текучести вдоль зон нагрева и охлаждения, максимальные и минимальные значения величин на этих диаграммах.

По окончании работы иодели (по достижении комлем заданной длины; предусмотрена возможность записи в долговреиеннув память ЭВМ всей видимой на зкране информации, которая затем мокет быть госпвоизведена.

8 работах Осадчего Б.Я. и Светкина В.В. приведены эипиричес-кке формулы для расчета средних значений температурных и скоростных паракетров высадки от уровня знерго-силовкх и деформационных резкаов, полученные методой математического планирования. Зкспе-

рикентн проводились на трубах 180x3?, изготовленных из стали 20Х!{. Сравнение экспериментальных и расчетных данных показывает пичт;: полное их совпадение, имевшиеся отличия легко объясняются при рассмотрении физики процесса.

В третьей разделе проведены исследования процесса на модели и оценено влияние паранетров высадки на геометрии коила и тенпера-турно-скоростнне режимы. Исследования проводились на трубах раз-иерон 273x24, изготовленных из стали 40XHVfiS.

По результатам исследований установлено, что при j*->y 1.2 показатели геометрии начинают бистро ухудиатьса и при у- - 2 доходяг до неприеклемнх величии - более 50% высазенного авталла идет в гофр.-

Как н следовало ояидать, теиЦература зоны деформации с ростов усилия осадки Р з'анетно спивается, средне? значение скорости осадки увеличивается, геометрия конЛя улучшается, хотя и незначительно. Главное преикуцество ведения высадки п^и больиих усилиях состоит в снижении тевпературы зоны деформации, что благоприятно сказывается на механических свойствах металла и позволяет избегать его перегрева во внешних слоях коала.

При увеличении моиности индукционного нагрева W почти пропорционально увеличивается скорость осадки и возрастает температура зоны нагрева. Значительно длучиается и качество высадки. Наблюдается существенное демпфирование колебаний скорости осадки и радиуса коала.

йиеньвение ширины индуктора £ин$. С длины активной зоны нагрева) улучиает геометрии комля, при этом существенно возрастает скорость осадки и очень незначительно повивается температура. Однако, ограничение зоны активного нагрева очень трудно реализовать технически, особенно при большом коэффициенте высадки.

Из анализа зависимости показателей геометрии от ¿ом. (расстояния от индуктора до спрейера) следует, что качество высадки в значительной степени зависит от теплового ссюяния зоны, следующей за зоной деформации. Для обеспечения теплового баланса последней требуется равенство производных температура по осевой ординате в окрестностях зоны дефорнация:

т / cLt \ _ i di )

A(aeJ~ tig)

При рассиотрекии влияния диаграмаа магнитного потока кндик-тора закономерностей ие выявлено, поэтому разработан метод ее рас-

чета.

При расчете не учитывается теплопередача вдоль трубн и оправки. считается, что тепловой баланс зоны соблпден и осевая составлявшая теплового потока отсутствует. Суть расчета иокно свести к следугцему (все улонинапциеся здесь зависимости рассматривается в функции осевой ординаты х, в одномерной систеае координат):

- задается «елаеыая геометрия зоны деформации;

- определяется закон изменения напряления текучести;

- аналитический методом находится функция отнояения скорости деформации в любом радиацьнои сечении зоны 5м к скорости деформации на входной границе зоны -

¿(х) / S(aj - ft С*3

- в сечении с ординатой х = 0 задается температура, соответствующая началу ковочного интервала, к по форыуле (5) определяется скорость деформации; $ (о) ;

- по найденной ранее зависимости é<*)/¡>(oнаходится скорость деформации в ввбранннх сечениях зоны?- •

- по преобразованному, реаенному относительно температура уравнении (5) -

t<*} =/ [<з*5 5(*з] -fa. м С17)

вычисляется значение температуры в лвбоы из сечений; °

- дифференцирцетса внрааение (1?) и определяется значение производной cùt/d,х =f¿ (х) в нунннх сеченнах;

- рассчитывается скорость двиаення лвбей плоскости "зоны деформации относительно неподвшшой точки пространства -

(16)

где Хц - ордината выходной граница зоны (постоянная интегрирования здесь равна скорости индуктора

х<.

СЛ* / Jt, );

- с учетом того, что ' 0

<¿t _ <Ct c¿* _ ctt ,

<tt ~ et* cíe аU (jgj

находится удельная, не единицу длины ординаты мощность, необходимая дла нагрева труба -

- по дге длотребляввеауез во 2м разделе кетЬду подобия рас-

-и-

считывазтса '¿дельная иоцность потерь на нагрва оправки \

- по внранениэ (2) определяется удельная мощность потерь кз излучение \л/и. щ ;

- расчет заканчивается нахождением диаграшш сиаиарной удельной мощности, необходимой для обеспечения заданной фораы зоны деформации -

У/1Х) * IV«, (X) (21)

■ На рис.3 - результата примера расчета.

¡.о

4

05

v/, *вг/«м

г.

Ыт

ууо/

\А/и С 1 \|

--

Рис. 3. Сдельные мощности индукционного нагрева \А/н . потерь на теплопередачу в оправку и/о. ка нагрев зоны деформации Мл- и потерь на излучение и/и

ю го освЗсгя

за за

к оординсгтя

БО

К,

•Из рисунка видно, что поле иоцности индукционного нагрева олзно иметь арко зырааеннкй наксинца в цачале зоны деформации ля обеспечения ее заданной сюрны. Ноделирование с распределение!« агкшного потока, близким к оптимальному, лодтоерядает правоиер-ость разработанного цетода расчета.

йонно было утсерздать заранее, что потзение начальной теи-ературц оправки благоприятно скааетса на геонетрин коиля -лучиается тепловой баланс зоны, потону что уиеньоается разност-ай тепловой поток, ответвлявшийся в оправку.

По результата« анализа проведенных исследований определены ?ие,чи и нетоды, позволявшие познсить стабильность высадки.

Четвертый раздел посвяцен разработке и реализации способов давления процессон. его оптимизации.

Внедрение нер по говнзениа качества виеадки, определенных в

предыдцщем разделе, связано с техническими и технологическими трудностями или с вынужденным ограничением параметров.

При исследовании, процесса на нодели было подтверздено и доказано, что колебания геометрии комля, его температуры и скорости осадки всегда синхронны и сикфазнн во времени и по длине трубы. Стабилизация скорости осадки есть средство, который иогно пре£Р вать ту заккнутуи цепь взаимного воздействия скоростных, геометрических и температурных параметров, которая к вызывает нестабильность процесса.

Скорость осадки моьно пенять и стабилизировать, воздействуя на усилие осадки - на регулируешь злектрогидропривод осакиваицего механизма, но для поддержания заданных теьтературно-силовнх параметров долнна быть предусмотрена коррекция скорости осадки , причем критерием, определявшим необходимость коррекции , ковет являться отклонение усилия осадки Р от заданного значения.

Выявлено, что темп коррекции 1А, или уровень ограничения ускорений осадки долген выбираться в зависимости от скорости дви-Езния зоны деформации или ог скорости индуктора, что одно и го не - изненекие скорости осадки на единицу длины перемещения зоны не долено быть больэе определенной величины й.

ы.и% ¿г? < -

л» или или <и (22)

Алгоритмы и принципа работы регуляторов усилия и скорости ' осадки, необходимых для осуществления этого способа высадки, оптимизированы и отлаяеня на модели. Способ позволяет эффективно гасить колебания скорости, генпаратуры и геометрии коклп, но пе-рвот начельнкй гофр устранить не удается.

Для яовывения стабильности процесса в его начальной стадии введен в работу езе одйн регулятор - полоаения индуктора, который начинает движение индуктора после прогрева заготовки (при появлении осадки) с максимально возкоаной скоростьи, уменызая ее постепенно до скорости, соответствуацей скорости осадки, причем делает эта на пути индуктора, равном длине первоначально прогретого участка трубк. Этот реним получается автоматически, если изменять коэффициент высадки ^ от какого-то минимального значения до заданного в функции пути, проходимом индуктором. После достижения у- заданного значения необходима компенсация ускоренного движения - некоторая задеркха индуктора (увеличение ) на время, в течение которого он проходит такой «.путь еде £аэ. На модели

определен достаточно универсальный для разных сортаментов закон изменения у- и оптимизирован алгоритм регулятора поло»ения индукционного нагревателя.

Результат совместной работы регуляторов наглядно виден в сравнении рис. 2 и 4 (начальные значения параметров те ае).

Рис. 4. Модель свободной высадки (регуляторы вклзчена).

■ В рабсте сформулированы требования к оборудовании АСЗ ТП, которая долина обеспечить реализации оптимизированных способов управления процессов. Определен состав оборудования и разработана структурная схема система управления.

Детально, до уровня алгоритмов, определена принципа построения и работа, функции управлявших программ. При этом больное внимание уделено их оптимизация, увеличе.чио их быстродействия и точности вычислений, сервисным и информационным эозаозкостяа система.

На основе выработанных принципов спроектирована, изготовлена й отлагена микропроцессорная АСУ ТП, с помоиьп которой осуществлена высадка серий концов труб по 20-30 ытук кз стали 2РХ2УФВД размерам 245x13,5 ма, 2?3х15,5 ин. 245x10 кн с коэффициентом высадки у- - 1,3-1,6; из стали 40ХНШ размерами 273x24 с у =3.1.

-н-

Качество геометрии конлей - хорошее и стабильное. Ба рис.5 -- образец сечения конля труба, васаиенной по новой технологии.

Рис. 5. Образец продольного сечения коюш труба размеров 245к10 кк, коэффициент высадки -1,32.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И БНВОДМ ПО РАБОТЕ

1. Разработано физико-иагекагкческое описание процесса-непрерывно-последовательной высадки труб» Создана програнмная дика-кическаз модель высадки, воспроизводящая последовательно во временной и пространственной абстракциях все основные физические процессы, происходящие в действительности.

2. Сравнение результатов цаботы модели с ьнспериментальныаи данннни подтверхдает правильность описания объекта и принципов построения модели. Расхохдение экспериментальных и расчетных температурных зависимостей не превышает (5-8Ж: диапазона изменения значений скорости осадки и характеристики ее кривых Ни модели и в-эксперименте совпадают.

3. Исследовано на иодели влияние основных параметров высад- ' ки (коэффициента высадки, усилия осадки,^мощности индукционного нагрева, виркнн индуктора, интенсивности оклавдения последефорыа-ционной зоны, начальной температура оправки) - на ход процесса и • геометрии конля. Остановлено, что определяющее влияние на качество геометрии оказывает стабильность теялового состояния конля вблизи зоны деформации, которая зависит от всех перечисленных парааетров, но в наибольвей степени - 07 коэффициента высадки, косности индукционного нагрева и интенсивности схлакдения высааенной части комля. Объяснена физика колебаний параивт^эз. Определены пути стабилизации процесса: псеквение усилия осадки и иоаности индукционного нагрева; применение теплоизоляции последефориационной зоны; установка спрейера на опорном кольце, а не на индукторе; предварительный подогрев оправки и снихение ее тепдоеикосги.

4. Разработан метод графо-аналитического расчета оптимального (из условна обеспечения пластической устойчивости зоны деформации) температурного пола этой зоны к характере распределения мощности

индукциопного нагрева. В отличие от суцествупцил, этот метод учнты-вает динамику процесса и зависимость напрягения текучести от иксро-сти деформации.

Установлено, что кривая распределения мощности долзна иметь ярко внрззенний максимум на входной границе зона деформации (уровни удельной косности в начале и конце зоны долянн различаться более чем "в 3 раза). Определена конструктивные особенности индукционного нагревателя, которые обеспечивает прибливение реального поля мощности.к рассчитанному: минимальный технологический зазор между передней кройкой индуктора и заготовкой долаен составлять около 10 ми; активная боковая, обращенная к фронту зоны деформации, поверхность кольцевого индуктора долина быть выполнена под углом 60" к оси труби.

5. Разработан и внедрен способ повышены пластической устойчивости металла я зоне деформации путем ограничения ускорений осадки воздействием на усилие осамваяцего неханизиа. Уровень этого ограничения должен бить пропорциональным скорости двиаения индуктора и составлять не более 4Х изменения скорости осадки на пути индуктора, р:.зном длине активной зона нагрева.

Для реализации этого способа принципы работы и алгоритма регуляторов скорости и усилил осадки отработаны на модели. Найден метод определения в начале процесса приближенного значения скорости осадки, соответствующего установившемуся региму при суцеству-вцих энергосиловых параметрах высадки. Способ позволяет аффективно гасить колебания скорости, температуры и геометрии конля - через 1-1,5 их периода после начала процесса.

6; Разработан способ стабилизации процесса в его начальной стадии путем изменения коэффициента высадки по найденной зависимости в функции пути, проходимой индукционным нагревателем. Для осуществления способа структура и алгоритм регулятора полоаения индуктора опробованы и отлажена на модели.

Совмещение этого способа с рассмотренным выгге позволяет резко улучвшть геометрии комля - более чеа в ? раз уменьшается объем металла в гофрах.

?. Определены требования к оборудовании АСУ ТП. принципам построения и работы управлявших программ. До уровня алгоритнов, реализуеннх на ассемблере, детализированы их Функции.

8. Произведена высадка серий 5ти различных сортаментов труб на модернизированной непрерывно-высадочной мааине с АСУ ТП, раз-

Об-

работанной и отдаленной в соответствии с определенный» к ней тре-бованияни и реализующей предлоненные режимы высадки. Доказана эффективность новой технологии. При высадке трубы 273x24 с коэффищ том высадки 3,1 производительность агрегата увеличилась более че» 2 раза за счет исключения промеяуточного приращения толщин стем при одновреиенном улучшении геометрии поверхности; отходы иеталле при токарной обработке в средней на одной трубе уненмаются на 12 кг. Окидаеинй экононический эффект составляет 2632680 руб. в год.

ПЯБДИШШ

1. Осадчий В.Я., Самохвалов б.к., Ронанцов И.б., Ныльнккоб Ю.Л.. Христенко Б.К. Способ безналичкой высадки труб. -.Патент РФ (положительное реиение патентной экспертизы от 12.12,31 ро заявке Н 5002368).

2.0садчкй B.S., Романцов И.Й., Самохвалов Б.И., Христенко В.К., Бйзеков A.B. Способ высадки труб без форкообразущих элементов. - Патент РФ (пологительное реэекие патентной экспертизы от 16.12.91 по заявке N 5002089). г .

3. Роиакцов К.Й. Коделирование непрерывно-последовательной высадки труб. - Информационный листок Н 50-92, Челябинский ЦНТИ, 1932.

4. Роканцов Й.А. Микропроцессорная CflU свободной высадкой труб. - йкфораанионный листок К 123-91, Челябинский ЦНТЙ, 1991.

5. Роканцов Й.А., Христенко В.К.. Осадчий В.Я. Динамическая кодель свободной вксадкк труб. - Сталь, 1992, - Н 5. - с. 56-58.

6. Ронанцов И.Й., Христенко В.К., {Гсадчий В.З. Исследование на модели свободной высадки труб влияния параметров процесса на качество геометрии кокля. - Сталь, 1992. - К 9.

?. Роканцов Й.Й., Сан'охвалов Б.И., Христенко fi.K., Осадчий Б.З. Совершенствование технологии свободной высадки с применение* кикропроцессорной систеик управления. - Сталь, 1992. - К 12.

Йаказ 87Э рт Г,/XI-92г.. .тирад ЮО.экз* Рочапркнт Чеяяб.обя.упр.статистики