Файл: Биметаллические трубы..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.10.2024

Просмотров: 82

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

имущественному его истечению. С ростом предела текучести наруж­

ного слоя (рис. 107) и,

следовательно,

отношения

от н/ат в дефор­

мация

его уменьшается,

р„ —> 1. Уже при от н/от в =

0,75 вытяжки

слоев

стали

 

равны

рн

= рв. Коэффициент осп возрастает и при

 

 

 

 

 

 

 

сттѴ°т. в =

0,9

 

становится

рав­

 

 

 

 

 

 

 

ным

1,

т. е.

пэ =■- п.

При

даль­

 

 

 

 

 

 

 

нейшем

увеличении

ат

в

до

 

 

 

 

 

 

 

1,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,02. Это означает, что до тех пор,

 

 

 

 

 

 

 

пока

 

наружный

слой

является

 

 

 

 

 

 

 

мягким, внутренний жесткий слой

 

 

 

 

 

 

 

играет роль деформируемой длин­

 

 

 

 

 

 

 

ной оправки,

а

силы

трения

на

Р и с . 107. И з м е н

е н и

е ц н

и

а п в

з а в и с и ­

границе контакта слоев

создают

в

наружном

слое

сжимающие на­

 

м о

с т и

о т

Х х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пряжения, а во внутреннем — рас­

тягивающие. По мере роста жесткости наружного слоя его деформа­

ция

снижается

и несколько возрастает деформация внутреннего

слоя

за

счет

утолщения наружного слоя.

Сравнение кривых

(рис.

106,

а, б

и рис. 106, в) показывает, что

при проталкивании

интенсивность изменения а п больше, чем при волочении.

1,05

1,00

0,95

0,90

 

о,/

о,г

 

о,з

 

о,90,1

 

о,г

■ о,з

о,9

о,5

 

о,о

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

планирования п3

 

 

 

 

Р и с .

І 08.

З а в

и

с

и м о с

т ь

к о

э

ф ф и

ц и е н

т а

а п

о т с

о с

т о я н и я

г р а н и ц

ы

к о н т а к

т а с л о е в ,

к о э ф ф

и ц и е н т а

п л

а к и

р о в а

н и

я

з а

г о т о в

к и и

с п о с о

б а

д е ф

о р м

а ц и и п

р и

hx =

I м м (а) и

 

 

2 м м

( б ) . Н а

г р а н и ц е к о н т а к т а

в с л у ч а е

п р о т а л к и в а н и я :

 

1 — н а ж д а ч н ы й

 

п о р о ш о к ;

2— с у х и е ;

 

3 — с м а з к а

( п р и в о л о ч е н и и ) ;

4 — н а ж д а ч н ы й

 

 

 

 

 

 

 

п о р о ш о к ; 5 — с у х и е ; 6 — с м а з к а

 

 

 

 

Для

 

=

 

1,15

и 5 , = 4,5

мм

имеем:

 

 

 

 

 

при

проталкивании а п — 0,89;

при

волочении а п = 0,93.

Это объясняется повышением сопротивления деформации вну­ тренней трубы при проталкивании за счет всестороннего неравномер­ ного сжатия. Так как силы трения на контактной границе слоев опре­ деляют распределение деформаций между слоями, большой интерес

210



представляет изучение иД влияния на послойные деформации. Об­ разцы составляли из низкоуглеродистой и нержавеющей стали с раз­ личной толщиной стенки. Деформирование образцов осуществляли на один конечный размер (D = 45 мм). Перед деформацией на контактную поверхность наносили смазку либо наждачный поро­ шок. Часть образцов деформировали с сухими межслойными по­ верхностями. Методика обработки образцов описана выше. По дан­ ным экспериментов, построены кривые ап = f (п3; /г) (рис. 108). С ростом коэффициента межслойного трения /г значения коэффи­ циента аа приближаются к 1 и в случае наличия на границе слоев наждачного порошка, когда /г близок к 1, а п практически не зависит от коэффициента плакировки (толщины внутреннего слоя) и колеб­ лется в пределах 0,99— 1,01 при изменении п3 в интервале 0,2—0,6,

т.

е. в 3 раза. При наличии между слоями смазки, т. е,

если /г =

=

0,1 неравномерность деформации »слоев максимальна.

Это свя­

зано со снижением на границе слоев сил трения, создающих под­ пирающее усилие, действующее на наружный слой и препятствую­ щее его преимущественному истечению.

Наиболее интенсивно уменьшается ап при п3 < 0,4, что соот­ ветствует значениям S B, равным 3,5 и 4,5 мм.

Таким образом, экспериментально получены количественные за­ висимости послойных деформаций, определяемые коэффициентом а п, от соотношения толщин, механических свойств, условий межслой­ ного трения, способа деформации, которые позволят обоснованно определять технологические параметры при разработке технологии

изготовления биметаллических труб.

малоуглеродистой

стали

Например,

при сочленении труб из

с внутренним-слоем из стали ЭИ847 размером 48X4,5 мм ап =

0,93.

Готовые трубы

9,8x0,79 мм, 5Н= 0,15

мм. Следовательно,

п =

= 0,205. Тогда размеры наружного слоя перед сочленением будут:

-(2 4 — 4,5)2

Ш ---------= 25,15 мм;

0,93

5н1 = Ral R2= 25,15 — 24 = 1,15 мм;

S" " = W = W = ' . 1 2 MM.

Наружный диаметр внешнего слоя

Дно = D 2 + 2 (5н0 + б),

где Da — наружный диаметр внутреннего слоя;

б — величина зазора между слоями, равная 1,5—2 мм.

Dh0 = 48 + 2 (1,12 + 1,5) = 53,24 мм.

Принимаем £>н = 53 мм. Аналогично поведение двухслойных труб при холодной прокатке на станах периодического действия.

14*

211


В случае холодной прокатки наблюдается преимущественное исте­ чение мягкого слоя независимо от его расположения. Если мягкий слой находится внутри, то он деформируется менее интенсивно, чем при расположении снаружи.

Г л а в а V

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ

Технико-экономические показатели производства биметалличе­ ских труб определяются уровнем технологии их изготовления и совершенством оборудования. Например, производство труб сталь+ + медь, осуществлявшееся на непрерывном стане, не имевшем специа­ лизированного участка для подготовки труб к попарной сборке и прокатке, а также нагревательной печи с защитной атмосферой, характеризовалось пониженным выходом годного металла и повы­ шенной стоимостью изготовления. При решении вопросов произ­ водства биметаллических труб различных сочетаний металлов должна учитываться эффективность их применения, так как биметаллические трубы могут быть дороже монометаллических, которые ими должны быть заменены. Поэтому критерием оценки экономической эффек­ тивности биметаллических труб, как и любой другой новой про­ дукции, следует считать сумму приведенных затрат, учитывающую как текущие, так и капитальные затраты:

3 = Сс + 0.12К,

 

 

где Сс — себестоимость

единицы

продукции, руб.;

К — удельные капитальные

затраты, руб.;

0,12 — нормативный

коэффициент эффективности капитальных

затрат.

 

 

Экономическая эффективность может быть в полной мере оце­ нена при учете затрат на производство и применение биметаллических труб в различных отраслях промышленности, т. е. как народнохо­ зяйственная эффективность. Поэтому необходимо проанализировать все показатели, связанные с производством биметаллических труб из исходного сырья, изготовлением из них изделий и эксплуатацией их потребителями.

Экономическую эффективность рекомендуется [17] определять как разность суммы приведенных затрат по производству металло­

продукции Эм и изготовлению средств труда

Э0 сравниваемых из­

делий

по формуле

(74)

э

= З м + 3 0.

Величины Эм и Э0 определяются по формулам:

З м = СМР + Ес [КМФ - К Л Ф - Р%

Э0= Со Цотх {Ф р') + £ Д о ,

212


ГДе См— себестоимость производства 1 т металла, используемого

для создания сравниваемых средств труда, руб.;

Ф — расход

металла

на

создание

сравниваемых средств

труда,

т;

 

 

 

Ес — нормативный коэффициент эффективности;

Км — народнохозяйственные (полные)

капитальные вложения

на производство

1 т

металла,

руб.;

Кп — народнохозяйственные (полные) капитальные вложения, высвобождаемые в черной металлургии в связи с воз­ вратом металлоотходов, руб.;

р' — масса металла в готовых средствах труда, т; С0 — текущие затраты на изготовление сравниваемых средств

труда (без стоимости металла и отходов), руб.; Цогх — цена 1 т металлоотходов, получаемых в процессе изго­

товления средств труда, руб.; К0 — капитальные вложения в данной отрасли металлообра-'

ботки и машиностроения, руб.

Формула (74) учитывает равные сроки службы и эксплуатацион­ ные возможности биметаллических и монометаллических труб. Од­ нако в большинстве случаев применение биметаллических труб поз­ воляет увеличить срок службы изделия, облегчить его конструкцию, уменьшить время и затраты на текущие и капитальные ремонты, повысить надежность службы изделий. В последнем случае в фор­ мулу (74) необходимо ввести коэффициент, учитывающий эти фак­ торы.

Таким образом, формула для расчета экономической эффектив­ ности с учетом эксплуатационных возможностей биметаллических

труб

примет вид

 

3

= (5И+ Э0)/СД,

(75)

где АГд — коэффициент, учитывающий относительное увеличение срока службы изделия, уменьшение затрат на ремонты и другие факторы.

СРАВНЕНИЕ СЕБЕСТОИМОСТИ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

И МОНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ

Как видно из формул (74) и (75), важным элементом анализа при определении экономической эффективности является сопоставление себестоимости двух видов взаимозаменяемой продукции. При этом предполагается, что данные виды продукции обладают одинаковыми потребительскими свойствами, но отличаются технологией произ­ водства и составом.

При сравнении себестоимости взаимозаменяемых видов продук­ ции очень важно обеспечить максимально возможную сопостави­ мость показателей. Для этого необходимо:

1. Исключить влияние сортамента биметаллических и мономе­ таллических труб, для чего сравнить себестоимость труб одинаковых номенклатурных групп (тянутые, тонкостенные и др.) с учетом сред-

213