Устройство для волочения труб

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ на оправке с подводом к послед-ней ультразвуковых колебаний, содержащее волоку, волновод в виде пустотелого цилиндра, оправку, соединенную с волноводом, стержень крепления оправки и волновода, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения усилия волочения за счет повышения эффективности использования ультразвуковой энергии, оправка размещена на наружной поверхности волновода, который установлен на стержне крепления с зазором, а место контакта волновода со стержнем расположено за оправкой по ходу волочения в плоскости узла колебаний волновода. ел о ю эо X

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ4АЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН („) SU(„) 3(50 В 21 С 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕННАЯ н Авторсном свидктяпьств

3 с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3397089/22-02 (22) 17.02.82 . (46) 07.07,83,Бюл. 9 25 (72) В.С.Запорожченко и A.Â.Êàðëåíêo (53) 621.778.06 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 863046, кл. В 21 С 1/00, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ

ТРУБ на оправ к е с подв одом к последней ультразвуковых колебаний, содержащее волоку, волновод в виде пустотелого цилиндра, оправку, соединенную с волноводом, стержень крепления оправки и волновода, о т л и ч а-ю— щ е е с я тем, что, с целью снижения усилия волочения за счет повышения эффективности использования ультразвуковой энергии, оправка размещена на наружной поверхности волновода, f который установлен на стержне крепления с зазором, а место контакта волновода со стержнем расположено за оправкой по ходу волочения в плоскости узла колебаний волновода.

1026880

Использование изобретения позволяет увеличить эффективность использования ультразвуковой энергии примерно в,1-1,15 раза и соответственно снизить усилие волочения.,Ужгород,ул,Проектная,4

Изобретение относится к волочильному производству и может быть использовано при волочении труб на оправке.

Известно устройство для волочения труб на оправке с подводом к последней ультразвуковых колебаний, включающее волоку, волновод, выполненный в виде пустотелого цилиндра, справку, соединенную с волноводом, стержень крепления оправки и волновода. В из- гО

BeclHoì устройстве волновод частично разгружен от осевого усилия (1j, Однако растягивающие напряжения возцикают в теле оправки, к которой приложены с одной стороны сила тре- )5 ния между протягиваемым металлом и оправкой, направленная по ходу движения металла, а с другой стороны осевое усилие со стороны стержня крепления,. направленное противополож- о но движению металла. Поэтому происходит демпфирование — уменьшение амплитуды ультразвуковых колебаний непосредственно самой оправки в процессе волочения, Кроме того, соединение стержня с оправкой выполнено в пучности колебаний, что является причиной утечки ультразвуковой энергии в пассивные элементы конструкции волочильного стана (стойку и т.п.). Все это увеличивает усилие волочения.

Цель изобретения — снижение усилия волочения за счет повышения эффективности использования ультразвуковой энергии.

Поставленная цель достигается тем, 35 что в устройстве для волочения труб на оправке с подводом к последней ультразвуковых колебаний, содержащем волОку, волновод в виде пустотелого цилиндра, соединенную с волноводом, 4О стержень крепления оправки и волновода, оправка размещена на наружной поверхности волновода, который установлен на стержне крепления с зазором, а место контакта волновода со стержнем расположено за оправкой по ходу волочения в плоскости узла колебаний волновода.

На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид в разрезе.

Устройство включает волоку 1, оправку 2, выполненную в виде кольца, например, из твердого сплава и прикрепленную, например, с помощью горячей или прессовой посадки, к передающему ультразвуковые колебания элемен- 5 ту (волноводу) 3, выполненному в виде пустотелого цилиндра, перпендикулярно оси которого установлены один или несколько фланцев 4 резонансных размеров с радиально закрепленными 60 на них преобразователями ультразвуко.вых колебаний-5, Оправка 2 вместе с передающим элементом (волноводом) 3

ВИИИПИ Заказ 4625 11

Филиал ППП "Патент", r установлена с зазором на цилиндрическом стержне крепления б с возможностью осевого перемещения. Стержень б имеет на одном конце ступень большего диаметра — фланец 7, а другим концом соединен с помощью гайки 8 со стойкой 9 волочильного стана. Место контакта волновода 3 с фланцем 7 стержня 6 расположено за оправкой 2 по ходу волочения трубы 10 на расстоянии от оправки, равном Л/4, где Л— длина продольной ультразвуковой волны, в плоскости узла колебаний.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

При возбуждении преобразователей ультразвуковых колебаний 5 радиальные колебания фланца 4 резонансных размеров преобразуются по закону Пуассона в продольные колебания (см. эпюру стоячей волны на чертеже устройства), которые распространяются по волноводу 3 к оправке 2. Длина волновода 3 кратна половине длины продольной ультразвуковой волны, а оправка 2 прикреплена в пучности колебаний, что способствует максимальной эффективности применения ультразвука . Осевое усилие, дейс тв ующее на оправку в процессе волочения и равное силе трения между трубой 10 и оправкой 2, воспринимается цилиндрическим стержнем 6. При этом сжатым этим осевым усилием оказывается толь ко участок волновода 3 между оправкой 2 и фланцем 8 длиной Л/4, т,е. имеет место четвертьволновая развязка с помощью опоры активного типа.

Длина стержня б кратна целому числу полуволн продольных колебаний п А/2, где n=l 2, 3 и т.д., что позволяет контакт волновода 3 с фланцем 7 и, . крепление стержня б к стойке 9 волочильного стана осуществлять в узлах ультразвуковых колебаний и обеспечить полную акустическую изоляцию замкнутой колебательной системы. Благодаря такой конструкции устройства для волочения труб, утечки ультразвуковой энергии в пассивные элементы конструкции волочильного стана (стойку и т.п.) сведены до минимума. При волочении трубы 10 от осевого усилия разгружен как волновод 4, так и волока 2, вследствие чего амплитуда их продольных колебаний практически не изменяется по сравнению с амплитудой колебаний в свободном (ненагруженном) состоянии, что позволяет снизить усилие волочения.

Тираж 816 Подписное