Экспериментальное исследование фрикционных сил на границе инструмента и заготовки в условиях экспандирования труб большого диаметра

В. Г. Ильичев; Я. Е. Залавин

doi:10.14529/met170110

Авторы

В. Г. Ильичев Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности», г. Челябинск
Я. Е. Залавин ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности», г. Челябинск

DOI:

https://doi.org/10.14529/met170110

Ключевые слова:

экспандирование, коэффициент трения, сила трения, окалина, смазка

Аннотация

Наиболее жестко геометрические характеристики поперечного сечения регламентируются для труб, предназначенных для подводных участков, где допустимое отклонение от теоретической окружности составляет по телу трубы 1…1,5 % от диаметра и 0,75…1 % от диаметра по торцам.

Форма поперечного сечения труб большого диаметра образуется в процессе комплекса деформационных операций по формированию из штрипса трубной заготовки, корректировки этой геометрии под действием сварочных напряжений и калибровки в процессе финишной операции экспандирования.

Результаты операции экспандирования во многом зависят от геометрических характеристик заготовки перед этой операцией и от кинематики контактного взаимодействия инструмента и заготовки непосредственно при экспандировании.

Важную роль при этом играют силы трения между контактирующими поверхностями экспандерной головки и трубы, поскольку под влиянием этих сил может происходить перераспределение тангенциальных деформаций и, соответственно, искажение геометрии.

В статье представлены экспериментальные материалы по определению коэффициента трения, полученные в условиях, максимально приближенных к условиям экспандирования труб большого диаметра. Приведены методика проведения эксперимента, описание лабораторной установки с необходимыми средствами измерения. Выполнена оценка влияния основных технологических факторов на величину коэффициента трения.