Удаление внутреннего грата происходит по схеме, представленной на рис. 1.
При перемещении трубы в направлении, показанном стрелкой А, происходит срезание внутреннего (и наружного) грата. Удаление внутреннего грата осуществляется кольцевым резцом, закрепленным в резцедержателе гратоснимателя. Гратосниматель крепится на штанге, проходящей через сердечник, необходимый для разогрева тела трубной заготовки в месте сварки. Штанга с помощью жесткой механической системы прикреплена к клети. Гратосниматель крепится к штанге ферритового сердечника посредством специальной адаптерной плиты. Через штангу осуществляется питание гидросистемы гратоснимателя, позволяющей производить опускание и подъем резца гратоснимателя при помощи опорных роликов. Общий вид резцедержателя представлен на рис. 2. Необходимо отметить, что верхние опорные ролики имеют кольцевую канавку, выполненную в соответствии с конфигурацией и размерами внутреннего грата. Кроме того, через штангу подается жидкость, необходимая для охлаждения ферритового сердечника. В месте заделки штанги к клети установлен датчик. Удаление грата осуществляется кольцевой режущей пластиной, форма которой показана на рис. 3.
При удалении грата может возникнуть ряд проблем:
- Увеличение толщины стенки в месте сварного шва в результате недоснятия грата.
- Уменьшение толщины стенки, если толщина срезаемого слоя будет превышать толщину грата. Изменение размера толщины стенки трубы, превышающее допустимое значение (0,1 мм), приводит к выбраковке готового изделия.
- При удалении внутреннего грата возможно образование рисок на внутренней поверхности трубы изза заклинивания роликов вследствие нарушений питания гидросистемы.
- В ряде случаев осмотр состояния гратоснимателя проводится после остановки линии и вырезании окна в трубе, как показано на рис.4.
Нередки случаи, когда недостатки при удалении внутреннего грата обнаруживаются только на заключительной стадии отделки труб. Это приводит к понижению сортности большого количества готовых изделий, так как обнаружение этих недостатков осуществляется не сразу, а через некоторое время (около 2 – 3 час.), за которое изготавливается множество труб с таким браком. Следует отметить, что удаление внутреннего грата происходит в тяжелых, стесненных условиях, кроме того, большие трудности вызывает наблюдение за ходом процесса.
Для обнаружения неполадок при удалении внутреннего грата применяются системы контроля. Следует отметить, что в большинстве случаев используются датчики, устанавливаемые на резцедержателе. Однако в этом случае практически невозможно проконтролировать состояние самого гратоснимателя, кроме того, повышение температуры в замкнутом объеме внутри трубы приводит к значительным погрешностям. Более точная диагностика осуществляется при закреплении датчика в «заделке» гратоснимателя на станине клети по схеме, представленной на рис. 5. В этом случае можно получить данные о состоянии как режущей кромки резца (износ, выкрашивание, поломка), так и гратоснимателя (заклинивание опорных роликов, падение давления в гидросистеме).
?
Усилие, измеряемое датчиком, зависит от усилия резания (Fрез.), усилий трения в верхнем и нижнем опорных роликах (Fтр.в и Fтр.н) и момента от этих сил, передаваемого гратоснимателем. Таким образом, в этом случае по измеряемому усилию в процессе изготовления трубы и удаления грата можно производить оценку системы. Система контроля включает датчик С9В, преобразователь сигналов и осциллограф.
На рис. 6 приведены осциллограммы в различных случаях работы линии по изготовлению труб.
На рис. 6а представлена осциллограмма при остановке линии. Гратосниматель в данном случае опускается. Усилие определяет предварительное натяжение. Смещение оси колебаний характеризует усилия трения. В этом случае стан запущен, но гратосниматель еще не работает (см. рис. 6б). Заклинивание ролика в результате потери смазки можно обнаружить по увеличенной амплитуде колебаний, показанной на рис. 6в. Следует отметить, что заклинивание ролика приводит к появлению рисок на внутренней поверхности трубы, величина которых ограничена стандартом в пределах 0,1 мм. Кроме того, происходит неравномерное удаление внутреннего грата, а поскольку допуски на остаточную величину составляют 0.1 мм, то изза ухудшения качества увеличивается вероятность понижения сорта труб.
По отклонению оси колебаний можно судить об износе режущей пластины (см. рис. 6г). В случае повышенного износа следует дать команду на останов линии и замену пластины. Если давление в гратоснимателе падает, ось отклоняется в противоположную сторону, что иллюстрировано рис. 6д.
Таким образом, по данным осциллограмм можно оперативно подавать команду на останов линии, предупреждая на ранней стадии значительную выбраковку труб. Также можно рекомендовать автоматизированный останов по оцифровке показаний измерений. Ранняя диагностика неполадок при удалении внутреннего грата позволяет повысить эффективность производства труб. При отсутствии такой диагностики обнаружение дефектов возможно лишь на участке отделки труб, что приводит к увеличению количества труб низкой сортности.
В.А. Садов, Д.В. Транкин, С.А. Шитиков
Костромской государственный
технологический университет
email: tm@kstu.edu.ru
?
Литература:
1. С.В. Михайлов, В.А. Садов. Новый резец для удаления грата сварных труб. // РИТМ – М., 2010.? №50.? С.44 – 45.
<"