Обґрунтування раціональних динамічних характеристик машин, що змотують тонку гарячекатану штабу - Автореферат

При рішенні актуальних галузевих проблем металургії України - підвищення якості, споживчих властивостей і конкурентоспроможності гарячекатаної штаби, важливе місце займає створення науково-методичної бази для розрахунку, експертизи, реконструкції, модернізації і освоєння машин для змотування (моталок) гарячекатаної штаби товщиною менш 2,0 мм. Останні роки на безперервних широкоштабових станах гарячої прокатки (БШСГП) заводів України зберігаються тенденції збільшення маси рулонів, впровадження нових технологічних прийомів при виробництві гарячекатаної штаби (транзитної прокатки), освоєння прокатки тонкої (товщиною від 1,5 мм і менш) штаби. 2) розробити комплекс розрахункових схем і математичного опису для дослідження частотних і динамічних властивостей у крутильній і згинальної системах приводу барабана при змотуванні тонкої штаби з відводом формуючих роликів від рулону з урахуванням змінної маси ланок і поздовжньої жорсткості ділянки штаби в проводці; Вперше, на основі комплексу моделей крутильної і згинальної коливальних систем вузла барабана, встановлені спектри впливів, що змушують коливання у механізмі формування рулону при змотуванні тонкої штаби, і одержані динамічні характеристики приводу барабана моталки з урахуванням змінної маси рулону і жорсткості штаби як нестаціонарного технологічного звязку. Особистий внесок здобувача в публікаціях зі співавторами полягає в наступному: [2] - експериментальне і аналітичне дослідження машин, що змотують штабу, стана 1680, розробка моделі рулону гарячекатаної штаби як зростаючого тіла з нестаціонарним профілем; [3] - розробка моделей і динамічне дослідження механізму формування рулону з урахуванням пружного поля опорних вузлів формуючих роликів машини, що змотує; [4] - одержання і аналіз статистичних даних відмов моталок, розрахунок схемної надійності підсистем ділянки змотування штаби БШСГП 1680; [5] - розробка методики складання динамічної моделі трибомеханічної коливальної системи з нестаціонарним звязком механізму формування рулону ролико-барабанної моталки; результати імітаційного моделювання процесу змотування гарячекатаної штаби з урахуванням змінності маси рулону і пружного технологічного звязку; [6] - розрахунок і аналіз частотного поля, що змушує, і спектра власних частот коливальних систем трансмісії барабана моталок; розробка методики визначення раціонального значення крутильної жорсткості трансмісії, що забезпечує мінімальну динамічність у заданому діапазоні зміни технологічних параметрів штаби, що змотують; [7] - розробка методу розрахунку навантажень на формуючі ролики машини, що згортає штабу, з урахуванням кінетики процесу формування рулону; [8] - розробка рекомендацій з вибору раціональних схем механізмів і конструкцій кінематичних пар на основі структурного аналізу механізмів формування рулону машин, що змотують; [9] - розробка методики складання розрахункової схеми крутильних і подовжньо поперечних коливальних систем механізму формування рулону; визначення режимів навантаження консольної ділянки барабана моталки і натягу штаби при її змотуванні в рулон.В останні роки у звязку з тенденцією розвитку технології виробництва тонкої гарячекатаної штаби з вуглецевих і легованих марок сталей, збільшення маси рулонів і швидкості змотування штаби виникли задачі, повязані з більше глибоким дослідженням існуючих машин, що змотують штабу, які потребують системного підходу, що включає в себе аналіз структури механізмів, кінематики процесу рулоноутворення, динаміки і вібростійкості моталок з метою підвищення їхньої надійності. При визначенні розрахункових навантажень, що діють на барабан моталки при змотуванні штаби, викликаних просторовим переміщенням центра S мас системи “барабан - рулон”, враховувалися параметри, що залежать від конструкції механізму формування рулону: положення центра мас рулону в площині його матеріальної симетрії XOY, перпендикулярної осі Z обертання барабана; вихідне положення центра С мас барабана, а також кут подачі штаби на барабан. ?n - кут повороту рулону; ?n - кут подачі штаби, що змінюється в процесі змотування; ZC - координата центра мас барабана; мб - маса барабану; мр - маса рулону; ? - щільність матеріалу штаби; b, h - відповідно ширина і товщина штаби; Rб - радіус барабана. Визначено характеристики пружного поля механізму формування рулону моталки у функції геометричних розмірів рулону з урахуванням конструкції підшипникових вузлів роликів; положення роликів у механізмі формування рулону при змотуванні; закону зміни зовнішнього навантаження, переданого з боку керованої важільної системи, на ролики.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ