Колебания при работе роликовых вальцовок

Из раздела 4.6 следует, что после первого прижатия вершин треугольнообразного пластически деформируемого участка трубы к стенке отверстия схема действия сил изменяется.

С этого момента, полагая, что окружных перемещений профиля трубы относительно отверстия нет, следующая деформация участка трубы произойдет тогда, когда каждый ролик создаст в центре образованного относительно плоского участка (в сечении это хорда) изгибающий момент, достаточный для возникновения напряжений, превышающих предел текучести материала трубы. При этом для 3-х роликовой вальцовки изгибающий момент можно описать выражением

М_и» (F_ri/ 2)(d_i /2)*cos30= 0,2165F_rid_i .

Его величина должна превышать

М¢_и = 0,75bs²s_т/6,

где b - длина хорды, проходящей между соседними вершинами образованного многогранника.

Если М_и < М¢_и, то пластической деформации не будет. В этой связи в процессе прижатия трубы к стенке отверстия потребляемый крутящий момент при механическом вальцевании должен изменяться ступенчато, причем с увеличением раздачи число граней деформируемого участка трубы будет возрастать, а их длина уменьшаться. В связи с этим потребное значение крутящего момента должно возрастать.

Из графика на рис. 4.32,б видно, что во время закрепления крутящий момент при осевом перемещении веретена в интервале х = 0- 20 мм возрастает сравнительно медленно. В интервале х = 20- 36 мм скорость возрастания М существенно выше. При этом по мере увеличения значение М изменялось скачкообразно. Наличие этого факта означает, в процессе вальцевания крутящий момент колеблется, оказывая динамическое воздействие на все детали привода и снижая работоспособность инструмента. Причина отмеченного явления, по всей видимости, заключена как в описанном неравномерном прижатии трубы к стенке отверстия, разглаживании образованных неровностей, а также, вероятно, связана с явлениями релаксации в материале трубы и трения ролика о трубу.

Значение крутящего момента, при котором вальцовочная установка будет автоматически останавливаться, зависит от задач, стоящих перед соединением. Если оно должно быть герметичным и выдерживать заданную осевую нагрузку, то величину потребного крутящего момента следует устанавливать по значению контактного давления, определяемого из эксперимента.