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1、第26卷第4期重庆建筑大学学报Vol.26Nо.42004年8月JournalofChongqingJianzhuUniversityAug.2004Φ350穿孔机的轧制压力和轧制扭矩在线测试①崔学芳,陈进,王勇勤,王进(重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400044)摘要:以现场动态测试数据为依据,对Φ350穿孔机的轧制压力和轧制扭矩进行了测试,得出了该穿孔机在轧制不同的材质、型号、长度管坯时最大的轧制压力和轧制扭矩,为该穿孔机的生产质量保证和改型设计提供了可靠的试验数据。关键词:穿孔机;动态测试;轧制压力;轧制扭矩+中图分类号:TH165.3文献标识码:A文章编号:1006-732
2、9(2004)04-0062-04TestandAnalysisofRollingPressureandRollingTorsionofΦ350PiercerCUIXue-fang,CHENJin,WANGYong-qin,WANGJin(StateKeyLabofMechanicalTransmission,ChongqingUniversity,Chongqing400044,P.R.China)Abstract:Basedonthedataofin-placedynamictesting,therollingpressureandrollingtorsionofaΦ350pierc
3、erhavebeentested,themaximumrollingpressureandrollingtorsionwereobtainedforrollingpipeswithdifferentmaterials,manufacturingmannersandlength.Thesedatacanserveasimportantreferencetomanufacturequalityandremodelingdesignofthepiercer.Keywords:piercer;dynamictesting;rollingpressure;rollingtorsion1测试概述[1
4、]斜轧穿孔的力参数包括:金属对轧辊的压力———轧制压力、金属对导板的作用力、轧制扭矩等。斜轧穿孔的作用力是穿孔机设计和生产的原始数据,因此精确地确定其值对轧机设计和实际生产都很重要。由于力参数确定不够准确往往使得设备强度设计得过大而造成浪费,或设计得过分薄弱而造成[2]设备事故。目前,对斜轧穿孔力的研究还很不充分,一些穿孔力理论计算与实际测试结果相差很大,[3]有的相差一倍以上。实际工程的应用中,必须借助于实测数据作为设计和生产的依据。1.1测试原理及传感器设计无缝钢管的生产过程中,常用的穿孔方法按其穿孔机的结构和穿孔过程变形特点的不同,常分为斜[3]轧穿孔(盘式、菌式和辊式穿孔机穿孔)
5、压力穿孔和推轧穿孔。我们测试的是φ350辊式穿孔机,要求测试轧制压力和轧制扭矩。根据穿孔机的结构特点,轧制压力的测试是不可能直接测试的,此次以轧辊调整装置处的四个压下螺丝部位的压力间接代替轧制压力,轧制扭矩是在上、下两个万向接轴的三分之一处(以轧辊为基准)选取测试点。总体上是利用电阻应变式的动态测试技术和方法,测试原理就是将电阻应变片贴在压力传感器(即压头)和传送扭矩的传动轴的受力和变形部位,当压头和传动轴受力产[4]生变形时,应变片相应产生变形。应变片变形时,其电阻值产生变化,由应变花组成的电桥电路输出的电压也产生相应变化,然后利用动态应变仪测出这一电压变化,并利用转换器将电压变化转成
6、数字信[6]号输送到计算机进行数据采集、记录。在数据处理阶段根据标定系数,可以得到相应的轧制压力和轧制扭矩。1.2测试特点①收稿日期:2004-03-20作者简介:崔学芳(1974-),女,河北保定人,讲师,硕士,主要从事机电一体化产品设计研究。第4期崔学芳,等:Φ350穿孔机的轧制压力和轧制扭矩在线测试63进行穿孔机的轧制压力和轧制扭矩的测试是检验在改变穿孔管坯型号、长度和材质后的轧制过程中穿孔机是否工作在设计文件的安全范围内。其测试具有以下特点:(1)测试试验明确性与探索性交错。常规的测试均是根据制定的测试方案逐一进行,但穿孔机测试的实际情况与测试管坯当时的工况和环境因素有关。要保证
7、测试的成功,在测试过程中就要实时监控测试数据的合理性,因此测试系统必须具备实时监测的功能。(2)测试的短时性和不可逆转性。进行测试的管坯在穿孔前需要加热等一系列工序处理,是“试验”而不是“实验”,更不是破坏性试验,所测试的结果是作为判断穿孔机对不同的材质、型号、长度管坯轧制能力的评判依据。因此,还对测试系统的可靠性,结构布置的合理性以及操作系统的方便性有很高的要求。2测试系统2.1系统组成(见图1)图1系统组成测试系统由硬件和软件两
