мови, що забезпечують здатність впорається з високими контактними навантаженнями і температурами [3-6 , 11].
В даний час для збільшення сортаменту і для найбільшої економічності витрат на виробництво застосовують короткі циліндричні оправки.
Відмінністю технології виготовлення коротких циліндричних оправок є поділ останніх на довжини відповідають стандартам, і заключна механічна обробка оправок, для створення посадкових місць на оправочного стрижень.
У процесі прокатки на оправлення впливають напруги нормальні стискають, з боку валків, поздовжні розтягують, від дії сил тертя при контакті з металом, поздовжні розтягують обумовлені градієнтом температур поверхні і центральній частині оправки. У результаті на поверхні оправки з'являються дефекти, накопичення яких приводить до висновку оправлення з ладу.
Основним дефектом на поверхні оправки є сітка розпалу, що утворюється внаслідок нерівномірного нагрівання оправки за час контакту з нагрітим металом. Зі збільшенням кількості прокатаних труб зазначені дефекти проявляються більш інтенсивно: тріщини проникають углиб металу оправки, окислюються і розвиваються більш активно. З'явилися спочатку тріщини розташовані перпендикулярно до поверхні, потім у міру збільшення кількості прокатаних труб тріщини вигинаються в напрямку протилежному напрямку прокатки, з'єднуються з іншими тріщинами і метал викрашівается [3-6,9,11].
Неоднорідність температурного поля виникає під час введення оправки в гільзу внаслідок їх лінійного контакту (оправлення лежить на нижньої твірної отвори гільзи протягом усього часу підготовки до прокатці). Величина нагріву становить: на поверхні до 400 ° С і на глибині 25 мм до 150 ° С.
Температурні умови роботи довгих оправок суттєво впливають на їх стійкість і якість прокатуваних труб. Як правило, абразивний знос поверхні оправок нерівномірний по довжині, що призводить до зниження точності труб. Освіта ж сітки розпалу і тріщин погіршує умови тертя на оправці і знижує якість поверхні труб.
Час контакту оправлення з нагрітим металом труби мало в порівнянні з тепловою інерцією оправки. За цей час теплового впливу піддається тільки тонкий поверхневий шар оправлення, тому її можна розглядати як напівнескінченне тіло, нагреваемое з поверхні, за умови, що тепловий потік через одиницю поверхні граничної площини величина постійна.
Розігрів оправки при прокатці на ній труби обумовлений контактної передачею тепла від нагрітої труби (теплопровідністю) і роботою сил контактного тертя (конвекцією і випромінюванням можна знехтувати).
При невеликих значеннях швидкості ковзання розігрів оправок від роботи контактних сил тертя невеликий, проте вже при швидкості ковзання більше 2-3 м/с він співмірний з розігрівом від тепла, переданого теплопровідністю. Подальше збільшення призводить до того, що розігрів оправлення в більшій мірі залежить від роботи контактних сил тертя, ніж від передачі тепла теплопровідністю. З ростом ходу оправки при прокатці підвищення температури її поверхні, обумовлене роботою сил тертя, спочатку різко зменшується, а при коді понад 200-300 мм змінюється незначно. Аналогічний характер носить зміна сумарної температури поверхні оправки.
Таким чином, мастила, що забезпечують відносно високий коефіцієнт тертя, але володіють хорошими теплоізоляційними властивостями, можна застосовувати при малих швидкостях ковзання труби по оправці. При високих швидкостях ковзання мастило повинна мати насамперед хороші антифрикційні, а так само теплоізоляційні властивості.
Після вилучення оправок з труб температура їх поверхні становить 380-410 ° С, а після охолодження у ванні з водою 150-200 ° С. Такий режим роботи оправок визначає їх стійкість головним чином відповідно до їх локальним зносом [8].
2.1.2 Теплообмін при обробці металів тиском
Аналіз температурного поля і напруженого стану деформованого металу і деталей обладнання для обробки металів тиском являє собою в кожному конкретному випадку самостійну складну задачу, для вирішення якої необхідно застосовувати методи теорії теплообміну і механіки суцільних середовищ [20].
Теплова енергія переноситься між двома будь-якими частками речовинами або взаємодіючими фізичними областями, що мають різні температури. Такий вид перерозподілу енергії в просторі називається теплообміном або теплопередачею. Механізм або спосіб теплообміну залежить від властивостей розглянутих частинок або фізичних систем і особливо від властивостей знаходиться між ними речовини. Існує три способи передачі теплової енергії, а саме: теплопровідність, випромінювання і конвекція.
Явища теплообміну, супутні процесу обробки металів тиско...
