【正文】 ??? ???????? ??????????? ???????? ?????????? ???2a r c s in1253143822a r c s in12531164212222221222ππtxy UU （ 317） 粗棒的殘余變形 mNUxy ??? 細(xì)棒的殘余變形 mN ??? 3xy 小 單位長(zhǎng)度棒材旋轉(zhuǎn)一周所需的彎曲能 xyxsxJ UUU ?? （ 318） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 ? ? ? ?????????????????????????????????? ???????? ???????? ???????? 22122212222txJ2a r c s i n2531162a r c s i n1253143832384UU??????????ππ （ 319） 粗棒旋轉(zhuǎn)一周消耗的彎曲能 mN ????? 4xyxsxJ 大大大 細(xì)棒旋轉(zhuǎn)一周消耗的彎曲能 mN ???? xyxsxJ 小小小 管材旋轉(zhuǎn)彎曲的耗能比 ? ?? ? ? ? ???????????????????? ???????? ???????? ????????? ??????? 221222212222xJxJ2a r c s i n12531162a r c s i n1253143 8323 84UUU?????????????t ? 管材導(dǎo)程的長(zhǎng)度確定 1） 管材的導(dǎo)程公式： mmtgD tgt ????? ??π （ 320） 式中： D圓材直徑： ? 棍子傾斜角度。39。539。如圖所示，環(huán)繞一周，任意的微單元斷面將發(fā)生一次塑性拉伸 和一次性壓縮。同時(shí)在π→ 23π 即第三個(gè)相位的纖維結(jié)束將產(chǎn)生大小相等方向相反的壓縮變形 `c`a 及相應(yīng) a`b` ﹑ `b`c 。 管材的彎曲變形 計(jì)算管材的變形就是先根據(jù)外徑算出粗棒的變形能，再根據(jù)內(nèi)徑算出細(xì)棒的變形能，然后相減所得的便是鋼管的變形能。大圓半徑， mm??R 所以彈性核心半徑： mmRR t ???? ? 因?yàn)?mmrRt ???，即鋼管的塑性變形已經(jīng)深入到小圓半徑以?xún)?nèi)，證明小圓有塑性變形。 彈性核心半徑和管材極限彎矩的確定 由于外力作用而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力必然形成兩者之間的大小相等方向相反的平衡關(guān)系，算出內(nèi)力矩就等于找到產(chǎn)生該種彎曲的外力矩，即彎矩。 ： 喉徑 Φ 440mm。缺點(diǎn)是：造成了及其結(jié)構(gòu)龐大，咱 地面積增加，動(dòng)力消耗也增加；矯直時(shí)產(chǎn)生大的單位壓力且兩端不能被矯直。上述矯直機(jī)有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。鋼管冷卻方式隨其材質(zhì)而異，對(duì)大多數(shù)鋼種，采用自然冷卻即可達(dá)到要求。 （ 6）脫管機(jī)：限動(dòng)芯棒軋制時(shí)，最后有一段芯棒留在鋼管中，需要脫棒。管坯加熱不均將帶來(lái)毛管壁厚不均、內(nèi)外表面缺陷以及軋制過(guò)程不能順利進(jìn)行，如出現(xiàn)不咬入、軋卡等生產(chǎn)故障。有些企業(yè)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)也不先進(jìn)。 產(chǎn)品質(zhì)量不高，精整尚需加強(qiáng) 精整工序是保證專(zhuān)用鋼管質(zhì)量的重要工序之一?？梢?jiàn)品種結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)入了攻堅(jiān)階段。 生產(chǎn)過(guò)剩，供大于求 據(jù)估計(jì)，未來(lái)幾年我國(guó)無(wú)縫鋼管的表觀消費(fèi)量應(yīng)在 1000 萬(wàn) t/a 左右。 (2)產(chǎn)能建設(shè)現(xiàn)狀 目前我國(guó)有無(wú)縫管廠家 130 家左右，近 200 臺(tái)套機(jī)組。多數(shù)小企業(yè)設(shè)備落后，自動(dòng)化程度低，大部分規(guī)格完全可以由熱軋鋼管機(jī)組生產(chǎn)。國(guó)際知名無(wú)縫管企業(yè)大都是完整的專(zhuān)業(yè)鋼管廠或鋼聯(lián)合企業(yè)，靠外購(gòu)坯制造無(wú)縫管的企業(yè)難以在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)陣地。 我國(guó)無(wú)縫鋼管行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) 無(wú)縫鋼管主要由熱軋鋼生產(chǎn)，除熱軋管外，尚有采用熱軋穿孔冷軋或冷拔工藝生產(chǎn)小規(guī)格的無(wú)縫鋼管，無(wú)縫鋼管在鋼管中的比例近幾年穩(wěn)定在 42%— 45%左右，焊管有上升的趨勢(shì)。技術(shù)改造和投資創(chuàng)歷史新高，技術(shù)裝備大為改善，出現(xiàn)了兩個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)的無(wú)縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)，跨人全球大鋼管集團(tuán)的行列。鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí)，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如石油鉆桿、汽車(chē)傳動(dòng)軸、自行車(chē)架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。增量絕大部分來(lái)自中國(guó)，中國(guó)是增長(zhǎng)最快的地區(qū)。而焊接管實(shí)際上是板材的深加工產(chǎn)品，其成本和價(jià)格主要取決于板材 的成本和價(jià)格，在價(jià)格相近的條件下，無(wú)縫鋼管的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力因其可靠性強(qiáng)而提高，隨著鋼板質(zhì)量的不斷改善和焊管技術(shù)裝備水平的提高，部分無(wú)縫管市場(chǎng)有被焊接管替代的可能，但這只是非常有限的領(lǐng)域。天津鋼管公司、寶鋼商貿(mào)（鋼管）公司、鞍鋼無(wú)縫廠、寶鋼無(wú)縫長(zhǎng)均已實(shí)現(xiàn)上述工藝流程，攀成剛無(wú)縫和衡陽(yáng)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 鋼管公司也在抓緊配套工程建設(shè)，近期可實(shí)現(xiàn)上述工藝流程。 中國(guó)無(wú)縫鋼管行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 (1)生產(chǎn)發(fā)展與表現(xiàn)消費(fèi)現(xiàn)狀 2021 年，我國(guó)無(wú)縫鋼管和焊接鋼管產(chǎn)量均為世界第一。其余企業(yè)主要是為冷軋冷拔提供毛管或荒管坯料的中小 企業(yè)，設(shè)備比較簡(jiǎn)單，單線生產(chǎn)能力較低，產(chǎn)品以結(jié)構(gòu)管、低中壓鍋爐管和一些多規(guī)格小批量的冷軋冷拔產(chǎn)品為主。 品種結(jié)構(gòu)急需調(diào)整 從總體上講，我國(guó)無(wú)縫鋼管的品種結(jié)構(gòu)調(diào)整取得了很大的成績(jī)，出口管的品種也正在不斷優(yōu)化，油井管的國(guó)產(chǎn)化率和出口量迅速提高。 管坯質(zhì)量不高，有待提高 隨著我國(guó)先進(jìn)軋管機(jī)組的建成投產(chǎn)，通過(guò)這些機(jī)組生產(chǎn)的無(wú)縫鋼管，其外徑公差、壁厚公差以及表面質(zhì)量均能達(dá)到國(guó)際一般水平或國(guó)際先進(jìn)水平。甚至在某些廠所使用的檢測(cè)設(shè)備，其水平比用戶(hù)驗(yàn)收所用的探傷機(jī)的水平還低很多。 （ 2）管坯加熱 :無(wú)縫鋼管 管坯加熱過(guò)程一般分為低溫和高溫兩個(gè)階段。由撥料器將帶芯棒的鋼管撥至移送鏈上，撥至脫棒軌道上進(jìn)行脫棒。定徑的任務(wù)是在較小的總減徑率和小的單機(jī)架減徑率條件下將鋼管軋成具有要求的尺寸精度和真圓度的成品管。在鋼管以倍尺長(zhǎng)度矯直或者鋼管要求定尺交貨的情況下，需要將鋼管切斷，否則就只需切頭。如圖 圖 方案二：采用 7 個(gè)矯直輥。 方案確定：六輥斜輥矯直 布置形式： 222， 矯直輥是驅(qū)動(dòng)的，六個(gè)輥?zhàn)臃譃樯舷聝膳沤徊嫘敝?，即與被矯直管子原理中心線成一定角度，上面三個(gè)輥?zhàn)?，下?三個(gè)輥?zhàn)印? ： 。其原因在于原始彎曲程度比較輕微，塑性變形深度可以淺些，其次看塑性變形面積所占的比重。彎曲功的絕大部分用于變形，故這里討論的主要就是變形所需的能量。旋轉(zhuǎn)彎曲的實(shí)質(zhì)是管材的彎曲不只在一個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行，而是在內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 全方位的所有平面連續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行。接著轉(zhuǎn)到第二相位在 2π →π的過(guò)程中拉伸的纖維塊彈復(fù)到 `4d 位置；第四相位中已被壓縮的纖維塊在 23π→ 2π的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中彈復(fù)到 `4d 位置。39。339。39。當(dāng)輥?zhàn)有苯禽^小并將工件抱緊時(shí)，在中間一對(duì)輥?zhàn)酉蛏咸鸷蠊ぜ?nèi)可產(chǎn)生如圖 b的彎矩，類(lèi)似固端梁的彎矩圖。39。FF2 ???總 (324) ? ?N5534c o s???????? 驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算 矯直機(jī)工作時(shí)所消耗的功率包括：各軸承的摩擦功率、工件滾動(dòng)摩擦功率內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 所消耗的功率和工件塑性彎曲所消耗的功率。 要正確選擇電動(dòng)機(jī)的功率，必須經(jīng)過(guò)以下計(jì)算或比較： 對(duì)于恒定負(fù)載連續(xù)工作方式，如果知道負(fù)載的功率 (即生產(chǎn)機(jī)械軸上的功率 )Pl．可計(jì)算所需電動(dòng)機(jī)的功率 ， 即傳動(dòng)效率。驗(yàn)證的方法是：使電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，用鉗形電流表測(cè)量電動(dòng)機(jī)的工作電流，將測(cè)得的電流與該電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)出的額定電流進(jìn)行對(duì)比。 （ 3）油池潤(rùn)滑的油面高度比內(nèi)齒輪齒頂高 2— 5 倍的模數(shù)（兩級(jí)以高速級(jí)為準(zhǔn)，三級(jí)以中級(jí)為準(zhǔn)）。一般軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則是： （ 1）節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強(qiáng)度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面形狀； （ 2）易于軸上零件的精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸和調(diào)整； （ 3）采用各種減少應(yīng)力集中和提高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施； （ 4）便于加工制造和保證精度。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 TKTaca ?， 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表 141 考慮到轉(zhuǎn)矩變化極小，故選取 ? ，則： mN ??????? 62 6 234 6aca (52) 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn) JB/T55131991 選用 SWC180BH 810 十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 mmN?6300 。軸環(huán)的寬度 hb ? 。調(diào)心滾子軸承與軸的周向定位來(lái)固定的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 扭矩圖如圖 （ e） ?T 。 （ 2） 撓性聯(lián)軸器 它用在被連接的兩軸有 較大的安裝誤差以及工作中有相對(duì)