Способ высадки труб без формообразующих элементов Советский патент 1993 года по МПК B21J5/08 

неиие скорости осадки вызывает, согласно описанию способа по Л1, столь же резкое изменение скорости индуктора vu, его задержку или ускорение. Это означает и резкое изменение геометрии зоны деформации, поскольку эту зону нужно рассматривать в координатной сетке индуктора.

Скорость осадки, если не принимать специальных мер по ее стабильности, может меняться в 3-6 раз на пути индуктора равному ширине зоны деформации, вызывая и столь же неравномерное, толчкообразное движение индуктора, а значит, и неравномерный прогрев по длине трубы. Образуются дефекты типа гофр.

Из-за равномерной скорости осадки и скорости движения индуктора, что вызывает неравномерное поступление металла в зону деформации, меняется геометрия этой зоны и угол ее наклона а. С изменением этого угла изменяется и картина распределения магнитного потока, а значит, и прогрев по длине зоны, причем чем больше угол а, тем круче волны деформации, тем неравномернее прогрев металла, потому что слои, близлежащие к индуктору, прогреваются сильнее. Для стабилизации геометрии зоны деформации, а значит и для стабилизации распределения интенсивности процесса по длине этой зоны, ускорение осаживающего dvp

механизма

dt

ограничивают воздеиствием на усиление высадки, причем уровень этого ограничения выбирают пропорциональным скорости движения индуктора. В озмо жность регул и р о в а н и я скорости осадки путем:изменения усилия высадки очевидна,- существует однозначная зависимость при определенной температуре между скор остью и напряжением деформации. Ограничение ускорения -тр уменьшает амплитуду колебания скорости и за счет этого стабилизируется поступление холодного металле в зону - стабилизируется ее геометрия и связанная е ней относительная интенсивность прогрева металла по сечениям зоны деформации. Но уровень этого ограничения должен выбираться в зависимости от скорости движения самой зоны вдолъ трубы или от скорости движения индуктора, что одно и то же. Другими словами, изменение скорости осадки на единицу длины перемещения длины деформации не должно быть больше определенной величины А.

.«.,.

где 5ц и vM - путь и скорость индуктора.

Это требование можно сформулировать и иначе - относительное изменение скорости осадки на пути индуктора, равном шири- не зоны деформации, не должно превышать определенной величины, которая определяет допустимое изменение геометрии этой зоны.

Чем больше степень утолщения /и, тем

медленнее при той же v0 движется индуктор

и тем более строгие ограничения накладыdv0

ваются на ускорение

dt

5

5

0

5

0

На чертеже показан процесс образования дефектов типа гофр на заготовке 1, при; веден график изменения скорости осадки) УО в функции пути 5и, пройденного индуктором 2. Точки а-е ка кривой v0 соответствуют стадиям процесса, обозначенным теми же

0 буквами.

. Способ можно осуществить, используя регулируемый гидроэлектропривод осаживающего механизма, управляемый с помощью микропроцессорного устройства

5 (МПУ), на вход которого подключены сигналы обратной связи по скорости осаживающего механизма, индуктора и усилия высадки, а на выход - управляющий гидроэлектроприводом сигнал. Датчики обратных

0 связей и обработка их информации могут быть самыми разнообразными, например, с помощью обычного аналогового манометра замеряется давлением Р в гидроцмлиндрах осаживающей траверсы и через аналого- цифровой преобразователь значение этого давления передается на порт ввода МПУ, где перемножается на известную площадь сечения поршней гидроцилиндров; в качестве датчиков скорости осадки и индуктора используются импульсные датчики линейных перемещений, на выходе которых при прохождении соответствующими механизмами определенного расстояния А формируются электрические импульсы, поступающие на-контроллер прерываний МПУ, При прохождении очередного импульса МПУ переходит на специальную подпрограмму его обработки, суть которой заключается в фиксировании времени, прошедшего со времени поступления предыдущего импульса Ati и вычислении скорости и

ускорения v,- ,()-.- Ati

Управляющий сигнал с выхода программного регулятора давления, реализованного в управляющей программе, снимается с порта вывода МПУ и через цифроаналого- вый преобразователь подается на вход регулируемого электропривода насосов гидросистемы.

Пример. Высаживается труба с внутренним радиусом R1 112 мм; наружным - R2 136 мм; заданный радиус комля R3 186 мм; усилие высадки Г- 2500 кН;

УО Уо (R32 - R22)

. / R22-R12 0,037 мм/с; допустимое изменение скорости осадки на 1 мм пути движения зоны А 1,5%/мм.

Пусть по каким-либо причинам температуры зоны возросла так, что v0 увеличиv0 0,1 мм/с; VM

лась на пути индуктора, равном 1 мм, на 4%. Управляющая программа фиксирует это и снижает плавно и постепенно задание на входе программного регулятора давления, а

значит, и само давление в гидроцилиндрах до тех пор, пока ускорение осадки не станет меньше или равно 1,5%/м, Практика показывает, что давление при таком способе регулирования нужно менять незначительно до 5%. Ограничение ускорения позволяет избежать неравномерного, толчкообразного поступления металла в зону нагрева и стабилизировать процесс.

Формула изобретения Способ высадки труб без формообразу- ющих элементов, включающий локальный нагрев участка заготовки кольцевым индуктором, установленным концентрично трубной заготовке и перемещаемым со скоростью, соответствующей скорости движения осаживающего механизма, действующего в направлении оси, отличающийся тем, что движение осаживающего механизма осуществляют с ускорением, которое ограничивают в процессе высадки величиной, пропорциональной скорости движения индуктора, путем регулирования усилия высадки,