Реконструкции трубоэлектросварочного цеха с ТЭСА-1020 с установкой оборудования участков термообработки

 

- Не допускается производить реверс, остановку и настройку машины при наличии листа между рабочими роликами.

 

 

Техническое обслуживание.

 

- Не производите правку листов, имеющих отклонение от параметров, указанных в технической характеристике машины.

 

- При правке листов необходимо производить настройку на каждую заданную толщину.

 

- Во время правки следите за правильной задачей листов в машину, не допуская их перекоса и заклинивания. В случае появления подобного факта машину остановить, направляющие ролики и верхнюю станину поднять, лист убрать из машины и произвести вновь настройку машины на заданную толщину листа.

 

- Следите, чтобы разница в диаметрах рабочих роликов находилась в пределах 0…0,19 мм, т. к. большая разница диаметров вызывает проскальзывание листов, увеличивает износ и ухудшает качество поверхности роликов и листов.

 

- Внимание! Настройку рабочих и направляющих роликов производить без наличия листа между ними.

 

- Узкие листы пропускайте через машину точно по середине рабочих роликов.

 

- Показания указателей настройки рабочих и направляющих роликов должны соответствовать действительной их установке.

 

- Не допускайте шероховатостей, рисок, забоин, волосовидных дефектов на поверхности роликов. В случае появления перечисленных дефектов, ролики замените или перешлифуйте.

 

- Периодически проверяйте крепление деталей и узлов и, по мере необходимости, производите их подтяжку.

 

- Проверяйте нагрев подшипников. В процессе работы машины допускается нагрев подшипников на 35-40 ^о С выше температуры окружающей среды, но не выше 70 ^о. Температуру нагрева определяют термометром, который крепят к поверхности корпуса узла подшипника изоляционной лентой или замазкой.

 

- Содержите машину в чистоте. Не допускайте течи масла на фундамент, т. к. это приводит к его разрушению.

 

- Электрооборудование периодически очищайте от пыли, масла, грязи и т.д.

    Промывка обмоток  электродвигателей бензином или керосином не разрешается, т. к. они разрушают изоляции..

 

- Перед осмотром электрооборудования машину полностью отключите от питающей электросети.

- Устранение неисправностей в электрооборудовании и его ремонт производится только специалистами.

 

- Во всех случаях обнаружения каких-либо неисправностей механизмов машины немедленно принимайте меры к их устранению.

 

 

Правила хранения и транспортировки.

 

- Консервация и упаковка монтажно-транспортируемых узлов и комплектующих изделий выполняются согласно ГОСТ 9.014-78 с учетом обеспечения сохранности оборудования при условии соблюдения соответствующих правил перевозки грузов.

 

        Варианты противокоррозийной защиты  по ГОСТ 9.014-78:

ВЗ-1 – для внутренних поверхностей,

ВЗ-4 – для наружных поверхностей.

 

        Консервацию производить по вышеуказанным  вариантам защиты.

 

- После контрольной сборки и испытания машина разбирается на максимально укрупненные, в пределах транспортных возможностей, монтажно-транспортируемые узлы с маркировкой мест сопряжения.

 

        Узлы машины комплектуются и  упаковываются по грузовым местам, отгружаемым заказчику, согласно  документации завода-изготовителя.

 

- Габаритные размеры и масса отгружаемых мест выбраны с учетом удобства их транспортировки.

 

         Все узлы укрепляются способом, не допускающим их перемещения внутри упаковки при транспортировке.

 

- До монтажа заказчик должен хранить машину в соответствии с требованиями ГОСТ 15150-69, группа «С».

 

 

        Смазка.

 

     Номенклатуру  и расход смазочных материалов, их марку и порядок заправки приведены в карте черт. 56 0520 621СБ, 56 0510 310СБ, 56 0512 294СБ.

 

    5.1.1. Расчет  усилий правки листа толщиной 20 мм на девятивалковой листоправильной  машине.

   

 Момент при пластическом  изгибе полосы.

 

Мп = σт х Wп = σт х в х h² / 4 ;  где

 

σт – 640 мПа =640 мН/м² – предел текучести металла.

Wп – момент сопротивления полосы при пластическом изгибе.

в – 3200 мм. – ширина полосы металла.

h – 20 мм. – толщина полосы металла.

Мп = 640 х 3,2 х (0,02)² / 4 = 0,2 мН х м

 

 

    Момент при  упругом изгибе полосы.

Му = σт х Wу = σт х в х h² / 6 = 640 х 3,2 х (0,02)² / 6 = 0,14 мН х м

 

Усилия, действующие на ролики при правки полосы.

 

Для листоправильных  машин с большим числом роликов  с достаточной точностью можно  принимать:

 

а) под первыми тремя  роликами ( вторым, третьим и четвертым ) все сечения полосы деформируются ( правятся ) пластически и моменты  будут равны:

М₂ = М₃ = М₄ = Мп = 0,2 мН х м

М₁ = 0

 

б) под остальными роликами все сечения полосы деформируются  упруго и моменты будут равны:

 

М₅ = М₆ = М₇ = М₈ = Му = 0,14 мН х м

М₉ = 0

 

 

    Определяем  усилие на роликах.

 

F₁ = 2/t х М₂ = 2/t х Мп =2 / 0,36 х 0,2 = 1,11 мН

 

F₂ = 2/t х (М₃+2М₂) = 2/t (Мп+2Мп) = 6Мп/t = 6 х 0,2 / 0,36 = 3,33 мН

 

F₃ = 2/t х (М₄+2М₃+М₂) = 2/t х 4Мп = 8 х 0,2 / 0,36 = 4,44 мН

 

F₄ = 2/t х (М₅+2М₄+М₃) = 2/t(Му+2Мп+Мп) = 2/t  х (Му+3Мп) = 2/0,36 х (3 х 0,14 + 0,2) = 4,11 мН

 

F₅ = 2/t х (М₆+2М₅+М₄) = 2/t(Му+2Му+Мп) = 2/t(Му+2Му+Мп) = 2/t х (3Му+Мп) = 2/0,36 х (3 х 0,14 +0,2) = 3,44 мН

 

F₆ = 2/t х (М₇+2М₆+М₅) = 2/t х 4Му = 8Му/t = 0,36 х 8 / 0,14 = 3,11 мН

 

F₆ = F₇ = F₈ = 3,11 мН

 

F₉ = 2/t х (М₁₀+2М₉+М₈) = 2/t(0+2х0+Му) = 2Му/t = 2 х 0,14 / 0,36 = 0,78 мН

 

Из расчетов видно, что наибольшее усилие при правке полосы приходится на третий ролик.

 

 

    Находим общее  усилие, действующее на ролики  при правке полосы.

 

F = F₁ + F₂ + F₃ + F₄ + F₅ + F₆ + F₇ + F₈ + F₉

F = 1,11 + 3,33 + 4,44 + 4,11 + 3,44 + 3,11 + 3,11 + 3,11 + 0,78

F = 26,54 мН

 

Проверка:

F = 5/3(n-2) х σт х в х h² / t

F = 5/3(9-2) х 640 х 3,2 х (0,02)² / 0,36 = 26,548мН = 26548 кН

 

 

 

 

   Усилие действующее  на верхние и нижние ролики.

 

Fв = Fн = F/2 = 26,54/ 2 = 13,27 мН

Значение этого усилия необходимо для расчета нажимных механизмов.

 

Коэффициент пластической деформации под вторым роликом (К₂ = 0,8…0,6)

 

Кдеф. = К₂² [1/(1- К₂)+ К₂(n-3)] = 0,8²[1/(1-0,8) + 0,8(9-3)] = 6,27

 

 

 

 

 

 

 

 

Схемы напряжений и деформации при правке полосы знакопеременным  изгибом.

 

 

 

где t = 360 мм  = 0,36 м (шаг между осями рабочих роликов)

      Д – диаметр рабочих роликов

     h  - толщина листа металла

 

 

 

 

 

 

Схема к определению  усилий на ролики и моментов изгиба полосы.

 

    5.1.2. Расчет  мощности агрегата.

 

Мощность затрачиваемая на деформацию металла.

 

Рдеф = σ²т / 2Е х V х b х h х Кдеф, где

 

Е = 2,1 х 10⁵ мПа = 2,1 х 10⁵ мН/м² (модуль упругости)

V = 30 м/мин = 0,5 м/с (скорость прокатки)

b - ширина листа (в данной формуле берем в мм.)

h – толщина листа (в мм.)

 

Рдеф = 640 ² / 2 х 2,1х10⁵  х (0,5 х 3200 х 20 х 6,27) = 195672 Вт = 195,67 кВт

 

1. Мощность, затрачиваемая на преодоление трения в подшипниках.

 

 Рn = F х f х d/2, где

 

f = 0,015 (коэффициент трения в подшипниках)

d = 0,16 (диаметр оси роликов)

 

Рn =  26548 х 0,015 х 0,16/2 = 31,86 кВт

 

2. Мощность, затрачиваемая на преодоления сил трения качения роликов по полосе при коэффициенте трения качения µ = 0,0001

 

Рк = F х µ х ωр, где

 

ωр – угловая скорость вращения роликов

ωр = 2υ/Д = 2 х 0,5 / 0,32 = 3,13 об/мин

 

Рк = 67960 х 0,0001 х 3,13 = 21,27 кВт

 

3. Мощность электродвигателя правильной машины.

 

Р = (Рдеф+Рп+Рк)/ηмех = (195,67+31,86+21,27)/0,85 = 292,7 кВт,

 

где ηмех – КПД агрегата (принимаем равным 0,85)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   5.1.3. Расчет рабочего ролика  на прочность и жесткость.

 

 

 

 

 

где:

 

в – ширина металла (3200 мм)

 l – длина оси ролика (150 мм)

L – длина бочки ролика (3550 мм)

d – диаметр оси ролика (160 мм)

Mu – грузовая  эпюра

М1 – единичная эпюра

Јa – реакция опоры

 

Определяем реакцию  в опорах  Јa

 

Јa = Р/2 ; мН

Јa = 4,44 / 2 = 2,22 мН , где

Р – наибольшее усилие на валки (на III валок) 

 

 

Определяем момент изгиба в опасном сечении.

 

Mu = Р / 4 (L+ l –в/2 )  ; мН х м

Mu = 4,44 / 4 (3,55 + 0,15 - 3,2 / 2) = 2,33 мН х м

 

 

Определяем осевой момент сопротивления сечения бочки валка.

W₀ = 0.1 Д³ ; м³

W₀ = 0.1 х (0,32)³ = 0,0033 м³

 

 

Определяем рабочее  напряжение изгиба.

σu = Mu / W_{0 ;} мН_/м²

σu = 2,33 / 0,0033 = 706,06 мН/ м²

 

 

Расчет запаса прочности 

n = σт/σn  , где

σт – предел текучести стали из которой сделан ролик (сталь 90 ХФ) равен 1100 кг/мм² = 1100 мН/ м²

n =1100 / 706,06 = 1,56

Условия прочности (1,5÷2,5) выполняется

 

 

 

Расчет ролика на жесткость.

 

Расчет выполняем по методу Верещагина.

Определение прогиба  ролика.

 

y = 1/EJ {w₁ х y₁ + w₂ х y₂} , где

 

E = 2,1 х 10⁵ мПа = 2,1 х 10⁵ мН/м² – модуль упругости

J = 0,05 Д⁴ (м⁴ ) – момент инерции поперечного сечения в опасном месте

w₁ - w₂    площадь грузовой эпюры

y₁ -  y₂     ордината единичной эпюры под центром тяжести грузовой.

w₁ = w₂ ; y₁ = y₂     так как грузовая и единичная эпюры симметричны.

w₁ =2/3Мизг х l/2 , где

Мизг = Јa х l/2 ; Јa = Р/2

w₁ =2/3 х Р х l/4 х l/2 = 4Р l/24 = Р l / 6 = 4,44 х 3,55 / 6 = 2,63 м²

 

 

Определение координат  центра тяжести.

 

Z1 = 3/8 х l/2 =3 l / 16 = 3 х 3,55 / 16 = 0,67 м

Z2 = 5/8 х l/2 = 5 l / 16 = 5 х 3,55 / 16 = 1,11 м

 

0,5 l / Z2 = М₁ / y₁

y₁ = Z2 х М₁ / 0,5 l , где

 

М₁ = 0,5 х 0,5 l = 0,5 х 0,5 х 3,55 = 0,89 м

 

y₁ =  1,11 х 0,89 / 0,5 х 3,55 = 0,56 м

J = 0,05 х 0,32⁴ = 52,43 х 10⁵

 

y  = 1 / EJ { 2w х y} = 1 / 2,1 х 10⁵ х 52,43 х 10⁵{2 х 2,63 х 0,56} = 26,75 мм

 

Для увеличения жесткости  рабочих роликов в листоправильной  машине предусмотрены опорные ролики, которые предупреждают изгиб  рабочих роликов при правке металла.

 

 

    5.2. Устройство  и принцип работы пресса предварительной  формовки.

 

Листы с подогнутыми  кромками по рольгангу подаются к  прессу предварительной формовки модели П9045.

Пресс состоит из четырех  секций:

станин арочного типа;

механизма центрирования  листа;

верхней траверсы с вертикальной балкой гибочной (пуансоном);

рабочих, возвратных и  синхронизирующих вертикальных цилиндров.

На основаниях станин по оси пресса установлены опоры, в верхней части которых закреплены опорные призмы (постель) и механизмы  подъемных приводных роликов.

На основания станин опираются две горизонтальные балки  с гибочными роликами. Ход горизонтальных балок ограничивается с помощью  регулируемых упоров. Боковые наружные части балок соединены с горизонтальными  цилиндрами.

На наружной поверхности каждой из горизонтальных балок установлены по два ряда неприводных роликов для транспортировки листа, по три вертикальных направляющих ролика с настройкой положения от электропривода и упоры для остановки листа.

Для предварительной  формовки заготовки производятся следующие операции:

задача листа по транспортным роликам в пресс до упора с  помощью цепного толкателя или  рольганга;

установка листа симметрично  продольной оси пресса механизмами  центрирования;

холостой ход вертикальной балки до упора пуансона в лист;

рабочий ход вертикальной балки до упора данной части заготовки  в опорные призмы, гибка листа  вокруг пуансона гибочными роликами, находящимися в исходном положении;

горизонтальная гибка  листа вокруг пуансона до заданного  угла гибочными роликами за счет их сближения;

отвод гибочных роликов  а исходное положение;

возвратный ход (подъем) вертикальной балки с пуансоном;

подъем сформированной U-образной заготовки подъемными роликами на уровень выдачи;

выдача сформированной заготовки осуществляется очередным листом с помощью цепного толкателя на транспортер к прессу П9057.

Калибровка рабочего инструмента пресса предварительной  формовки в зависимости от диаметра труб приведена на рисунках 1и 2. Для листов различных толщин и механических свойств металла используются пуансоны и опорные призмы двух типов.

Пуансон, опорные призмы типа 2 и опоры типа 1 должны быть установлены симметрично относительно продольной оси пресса в одной  горизонтальной плоскости.

 

Величина рабочего хода, определяемая диаметром заготовок, размером опоры и сменными дисками на упорах фиксаторов, приведены в таблице 1.

 

Таблица№

Диаметр труб, мм	Высота опоры, мм	Количество сменных  дисков	Ход вертикальной балки, мм
508-530	315	-	830
610-630	415	1	730
711-720	375	1	735
813-820	315	-	830
1016-1020	285	-	840