У дисертації наведене нове вирішення наукової задачі, що виявляється в розробці елементів теорії та основ технології холодної безоправочної гвинтової прокатки підшипникових труб малих діаметрів. Задача вирішується шляхом теоретичного та комплексного напівпромислового експериментального дослідження процесу холодного редукування труб зі сталі ШХ-15 у тривалковому планетарному стані гвинтової прокатки. Практичне значення отриманих результатів полягає у створенні нової технології виробництва труб високої якості. 1. Аналіз існуючих технологічних схем одержання труб діаметром менш за 50 мм машинобудівного призначення з відношенням діаметра до товщини стінки d/s < 12 показав, що вони мають низку недоліків, які не дозволяють істотно збільшувати дробність сортаменту (особливо при виробництві труб малими партіями), підвищувати точність геометричних розмірів труб та якість поверхні, регулювати рівень механічних властивостей та залишкових напруг у матеріалі готових труб. Використання гнучкого процесу холодного редукування труб у тривалковому (планетарному) стані гвинтової прокатки в новій технології виробництва товстостінних труб малих діаметрів дозволяє уникнути недоліків існуючих технологій та здійснювати виробництво підшипникових труб високої якості з високою дробністю геометричних розмірів. Отже виконана в дисертації розробка елементів теорії та основ технології малодослідженого процесу холодної безоправочної гвинтової прокатки підшипникових труб малих діаметрів є актуальною задачею. 2. Вперше розроблена методика визначення енергосилових параметрів холодного редукування труб у тривалковому стані гвинтової прокатки, що виконана методом балансу потужностей. Згідно з розробленою методикою проведено аналіз впливу вихідних факторів процесу на величини енергосилових параметрів. Порівняння теоретично одержаних результатів з експериментальними даними засвідчує достатньо високу точність розробленої методики, що дозволяє рекомендувати її для практичного використання. 3. Розроблено метод визначення потужності головних двигунів планетарного стана гвинтової прокатки у залежності від вихідних параметрів деформації. Проведено аналіз впливу вихідних параметрів прокатки (ступеню деформації по діаметру, кута подачі робочих валків, відношення діаметра прокатуваної труби до діаметра валків) на абсолютний та відносний розподіл потужності між двома головними двигунами стана. Розроблено алгоритм вибору внутрішнього передаточного відношення диференціального редуктора стану, виходячи з умови заданого розподілу потужності між двигунами. Одержані результати можуть бути використані при проектуванні планетарних станів гвинтової прокатки та оптимізації процесу холодної безоправочної гвинтової прокатки на шляху зниження енерговитрат. 4. Процес холодної безоправочної гвинтової прокатки товстостінних труб діаметром менш за 50 мм вперше здійснено зі ступенем деформації по діаметру до 20% в одному проході та до 30% за три проходи без проміжної термообробки. 5. В роботі вперше експериментально одержана залежність зміни товщини стінки труб в процесі холодної безоправочної гвинтової прокатки. При розрахунку маршрутів холодної деформації труб отримана залежність зміни товщини стінки дозволяє визначати розміри труби-заготовки і відповідно настроювати стан холодної періодичної прокатки. 6. Вперше експериментально установлено факт підвищення точності труб по діаметру у 2-3 рази та зниження різностінності з ростом обтиску по діаметру у процесі холодної безоправочної гвинтової прокатки. Точність геометричних розмірів труб після холодного редукування гвинтовою прокаткою відповідає вимогам ГОСТ 800 - 78 та міжнародних стандартів на підшипникові труби. 7. У роботі вперше теоретично отриманий зв'язок між кутовими швидкостями обертання кліті, центральної шестерні диференціального редуктора планетарного стана та факторами прокатки при умові відсутності обертання труби, яка прокатується. Експериментально визначена залежність кутової швидкості обертання центральної шестерні диференціального редуктора від обтиску труби по діаметру при постійній частоті обертання робочої кліті стана і кутовій швидкості труби wт = 0. Отримана залежність дозволяє визначати співвідношення обертів двигунів стану для одержання wт = 0 при прокатці. 8. Вперше експериментально встановлена залежність осьової швидкості вільного (без підпору та натягу) процесу холодного редукування труб гвинтовою прокаткою від ступеню деформації по діаметру та кута подачі робочих валків. Отримана залежність дозволяє визначати продуктивність процесу при різних вихідних факторах прокатки. 9. У роботі дістало подальший розвиток дослідження зміни залишкових напруг у процесі холодної безоправочної гвинтової прокатки невідпалених труб-заготовок зі сталі ШХ-15, яке виконано методом магнітошумової емісії електронів. Із зростанням ступеню деформації труб по діаметру залишкові напруги знижуються у 5 - 10 разів. Мінімізація залишкових напруг в підшипникових трубах дозволяє зменшити овалізацію та зумовлену цим відбраковку заготовок кілець підшипників при їх механічній та термічній обробці в умовах підшипникових заводів. 10. Дістало подальший розвиток дослідження зміни механічних властивостей труб із сталі ШХ-15 у процесі холодного редукування гвинтовою прокаткою у залежності від ступеню деформації по діаметру. Залежності, отримані в роботі, дозволяють розраховувати маршрути холодної прокатки труб, що забезпечують потрібний рівень механічних властивостей у готових підшипникових трубах. 11. У роботі запропонована та обгрунтована нова технологічна схема виробництва товстостінних труб малих діаметрів, яка включає прошивання заготовки у стані гвинтової прокатки, редукування гільзи у безперервному стані поздовжньої прокатки, холодну періодичну прокатку на оправці в стані ХПТ-тандем з чотиривалковою робочою кліттю та холодну безоправочну гвинтову прокатку. 12. Результати роботи використані на ВАТ "Краснодонський трубоелектрозварювальний завод": при будівництві нового цеху компоновка устаткування трубопрокатного агрегату виконана згідно із запропонованою у роботі схемою технологічних операцій; при розробці маршрутів холодної прокатки труб діаметром менш за 50 мм використані результати експериментального дослідження кінематичних та деформаційних параметрів процесу холодної безоправочної гвинтової прокатки; результати аналізу впливу вихідних факторів прокатки на енергоспоживання у процесі холодного редукування гвинтовою прокаткою прийняті до розглядання з метою оптимізації процесу шляхом зниження енерговитрат. Питання упровадження процесу холодної безоправочної гвинтової прокатки при виробництві підшипникових труб прийняте до опрацювання на ВАТ "Нижньодніпровский трубопрокатний завод" та на ЗАТ "Нікопольський завод сталевих труб "ЮТіСТ". | 