Các sản phẩm hoàn thiện của ống thép liền mạch và ống thép chính xác sẽ gặp vấn đề về độ dày lệch tâm không đều. Ống thép lệch tâm thường được tạo ra trong quá trình sản xuất ống thép cán nóng. Hầu hết các mắt xích bị lệch tâm được tạo ra trong quá trình đột lỗ nóng: Theo phân tích cấu tạo của ống thép từ máy cán ống tự động, sau khi ống mao dẫn được cán bằng máy cán ống tự động, độ dày thành không đều theo hướng dọc và ngang của ống thép vẫn giữ đặc điểm phân bố độ dày thành không đều của ống mao dẫn đã được đột lỗ, nghĩa là ống thép vẫn có hình dạng xoắn ốc sau khi cán. Độ dày thành không đều theo hình dạng và độ dày thành không đều theo hướng ngang tăng lên đáng kể.
Nguyên nhân gây ra hiện tượng thành ống không đều trên máy cán ống tự động là: ① Hình thức và mức độ nghiêm trọng của hiện tượng thành ống không đều trên ống mao dẫn đục lỗ ảnh hưởng trực tiếp đến hình thức và mức độ nghiêm trọng của hiện tượng thành ống không đều trên ống thép cán. ② Khi ống được cán trên máy cán ống tự động, vị trí của nút chặn bị lệch khỏi tâm của đường cán do sự uốn cong của thanh đẩy, dẫn đến thành ống không đều, và độ dày thành ống cũng như vị trí độ dày thành tối thiểu trong ống và trên mỗi mặt cắt ngang của đầu ống hầu như thay đổi cố định; trong khi đó, mức độ không đều về độ dày thành ống từ đầu ống đến cuối ống tăng dần. Do đó, việc giảm độ cong dư của thanh đẩy và giảm lực dọc trục của thanh đẩy trong quá trình cán ống có tác dụng đáng kể trong việc giảm mức độ không đều về độ dày thành ống. ③ Lượng giảm độ dày thành ống càng lớn, hiện tượng thành ống không đều của ống thải càng nghiêm trọng. Khi lượng giảm độ dày thành ống nhỏ, máy cán ống tự động có thể giảm độ dày thành ống không đều của ống mao dẫn đục lỗ. ④ Điều chỉnh khe hở không chính xác. Khi khe hở giữa các con lăn không song song, độ dày thành ống không đều của ống dẫn chất thải sẽ trở nên trầm trọng hơn.
Chúng tôi đã thực hiện phép biến đổi Fourier trên dữ liệu độ dày thành ống đo được trong bốn công đoạn cán của máy cán ống tự động Φ400mm: đột lỗ, đột lỗ thứ cấp (kéo dài), cán và làm phẳng ống tự động, và thu được kết quả phân tích định lượng và phân tích độ không đồng đều về độ dày thành ống. Từ đó, chúng tôi đã xác định được nguyên nhân hình thành và dựa trên đó, đề xuất phương pháp cải thiện độ dày thành ống không đồng đều của ống thép:
① Sau khi đục lỗ thứ cấp (mở rộng), đặc điểm phân bố độ dày thành không đều hình xoắn ốc trên ống thoát nước được giữ nguyên cho đến khi thành ống hoàn chỉnh. Do đó, cải thiện quá trình đục lỗ thứ cấp (mở rộng) là khâu then chốt để nâng cao độ chính xác độ dày thành của ống thành phẩm. Biện pháp chính là cải thiện thiết kế dụng cụ nhằm cải thiện độ đồng tâm của chốt đẩy và nút chặn với đường lăn trong quá trình quay.
② Cải thiện độ dày thành không đồng đều của mao quản đục lỗ là một khâu quan trọng. Các biện pháp chính bao gồm cải thiện độ đồng đều nhiệt của phôi ống, cải thiện độ chính xác của lỗ định tâm, kéo dài chiều dài của đai đồng đều của nút chặn và chiều dài của hình nón ngược, và cải thiện khoảng cách giữa chốt đẩy và nút chặn. Đồng tâm với đường lăn trong quá trình quay.
③ Mặc dù sẽ xảy ra hiện tượng không đồng đều nghiêm trọng về độ dày thành ống đối xứng trong quá trình cán ống, nhưng nó có tác dụng nhất định trong việc giảm sự không đồng đều về độ dày thành ống xoắn ốc. Do đó, khi cán ống, cần cán hai lần và xoay ống phôi 90° giữa hai lần cán.
④ Quá trình làm phẳng về cơ bản có thể loại bỏ độ dày thành không đồng đều của các bề mặt đối xứng, nhưng lại ít hiệu quả trong việc loại bỏ độ dày thành không đồng đều của các bề mặt hình xoắn ốc. Do đó, cần phải cải thiện khả năng của máy làm phẳng.
⑤ Biến đổi Fourier là một phương pháp hiệu quả để nghiên cứu độ dày thành không đồng đều của quá trình cán ngang, và phương pháp này cũng có thể được sử dụng để nghiên cứu độ dày thành không đồng đều của các đơn vị sản xuất ống thép khác.
Ống thép cán hoàn thiện và ống thép kéo nguội cũng gặp vấn đề về độ lệch tâm do lỗ thủng: bất kỳ yếu tố nào phá hủy tính chính xác về mặt hình học của vùng biến dạng được tạo ra bởi con lăn, nút chặn và tấm dẫn hướng đều sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng độ dày thành không đồng đều của ống mao dẫn.
(1) Đầu. ① Đối với thiết kế hình dạng của nút chặn, hình nón cuộn của nút chặn lý tưởng phải song song với hình nón thoát của trục lăn. Nếu nút chặn được thiết kế theo công thức Matveyev truyền thống, hình nón cuộn của nút chặn không song song với hình nón thoát của trục lăn. Sự biến dạng trong khe hở mở rộng dần như vậy chắc chắn sẽ dẫn đến việc cuộn thành ống không đủ, dẫn đến độ dày thành ống mao dẫn không đồng đều, và độ dày thành ống mao dẫn không đồng đều sẽ trở nên nghiêm trọng hơn khi góc cấp liệu tăng lên; ② Do độ cứng của thanh đẩy không đủ, hiện tượng uốn cong xảy ra trong quá trình đục lỗ khiến nút chặn không thể duy trì vị trí trung tâm, dẫn đến độ dày của ống mao dẫn đi qua không đồng đều; ③ mài mòn hoặc hư hỏng không đồng đều của nút chặn.
(2) Tấm dẫn hướng. ① Khoảng cách giữa các tấm dẫn hướng quá lớn. Trong quá trình đục lỗ, đường tâm của lỗ được duy trì nhờ sự hạn chế của tấm dẫn hướng. Nếu khoảng cách giữa các tấm dẫn hướng lớn, vị trí của nút sẽ thay đổi đáng kể, khiến nút không ổn định và gây ra độ dày thành mao dẫn không đồng đều. ② Sự mài mòn không đồng đều của các tấm dẫn hướng trên và dưới cũng sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng độ dày thành không đồng đều.
(3) Con lăn. ① Độ lệch đường tâm con lăn: Trong quá trình sản xuất, do lắp đặt vít ép ở hai bên máy đột lỗ không chính xác, hoặc do ren và ổ bi bị mòn, hướng trục giữa hai con lăn bị lệch ngang, và góc cấp liệu của hai con lăn không đồng nhất. Làm biến dạng vùng biến dạng dẫn đến độ dày thành không đồng đều. ② Hình nón lăn của nút và con lăn càng không song song dưới góc cấp liệu lớn. ③ Tốc độ con lăn không phù hợp cũng sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác độ dày thành.
(4) Định tâm và nung nóng phôi ống. Cả lỗ định tâm lệch tâm và nung nóng không đều (mặt trong và mặt ngoài) sẽ gây ra độ dày thành không đều.
(5) Độ cứng, cấu trúc và điều chỉnh của máy đột dập. Độ cứng của thân máy đột dập không đủ, và cơ cấu khóa trên đó không đáng tin cậy; thiết bị định tâm của thanh đẩy không được điều chỉnh chính xác, hoạt động không đáng tin cậy và khoảng cách từ thân máy xa; việc điều chỉnh đường tâm cán thường thấp hơn đường tâm của máy cán, mục đích là để cải thiện độ ổn định của sản phẩm cán. Nếu điều chỉnh quá lớn, mối quan hệ tương đối giữa các dụng cụ trong vùng biến dạng sẽ thay đổi không đối xứng sau khi đường cán di chuyển xuống, điều này cũng sẽ ảnh hưởng đến độ dày thành không đồng đều của ống mao dẫn. Do đó, không có cách nào để hoàn toàn tránh được độ dày lệch tâm không đồng đều của ống thép liền mạch, và chỉ có thể kiểm soát chặt chẽ từng bước để giảm thiểu nó.
Thời gian đăng bài: 30/03/2023