Розвиток методів розрахунку параметрів процесу багаторівчакової прокатки-розділяння на основі аналізу силової взаємодії розкату та інструменту - Автореферат

Розвиток методів розрахунку параметрів процесу багаторівчакової прокатки-розділяння на основі аналізу силової взаємодії розкату та інструментуЗа одним з них поділ розкату на частини здійснюють валками привідної кліті, інший - передбачає поділ розкату на частини в лінії стану за допомогою непривідного деформаційно-ділильного пристрою (НДДП). Розвиток науково-обґрунтованої методичної бази для розрахунку параметрів процесу ПР з застосуванням НДДП дозволить істотно спростити розробку технологічних пропозицій з використання цього варіанта процесу в умовах конкретних станів. Метою даної роботи є розвиток науково-обґрунтованої методичної бази для розрахунку параметрів процесу багаторівчакової ПР з використанням НДДП на основі аналізу силової взаємодії розкату і ділильного інструменту, що дозволяє зменшити терміни і витрати на проектування нових технологій, для різних умов реалізації процесу. На підставі виконаного аналізу, розробити методики визначення сил, що виникають у НДДП в процесі поділу розкату на частини, з урахуванням особливостей процесу. Визначити стійкість розкату поздовжньому вигину в проміжку ПК-НДДП з урахуванням динаміки процесу і визначити резерв сил тертя в осередку деформації ПК, що задає розкат у непривідний пристрій.Ці межі визначаються здатністю робочої кліті, що підготовляє багатожильний розкат до поздовжнього поділу (резервом витягувальний сил тертя у осередку деформації привідної кліті), стійкістю багатожильного розкату поздовжньому вигину в проміжку привідна кліть - непривідний деформаційно-ділильний пристрій (ПК-НДДП), і залежать від опору, що робить НДДП в процесі поділу. У розділі 2 розроблена методика визначення сил, що виникають у НДДП в процесі поділу розкату, з її застосуванням виконані аналітичні дослідження силової взаємодії в системі «ПК-НДДП». Руйнування перемички розкату відбувається за рахунок розтягувальних сил, які виникають у результаті силової взаємодії ділильних роликів з розкатом. Напруження на контакті, що призводять до деформації поверхні розкату і вигину його частин, надані рівнодіючою сил (Р) (рис. Вертикальна сила Pz і сила опору переміщенню розкату через НДДП Px залежать від довжини осередку деформації, що визначається з рішення системи рівнянь: рівняння рівноваги сил, що виникають при поділі (1), і рівняння визначення рівнодіючих сил на контакті ділильних роликів з поділюваним розкатом (2): (1)На підставі аналізу силової взаємодії розкату та інструменту встановлені залежності зміни сил, виникаючих в системі «ПК-НДДП» при реалізації процесу прокатки-розділяння з застосуванням непривідних деформаційно-ділильних пристроїв; сформульовані нові наукові положення, що розвивають теоретичну базу для розрахунку параметрів цього процесу, які полягають у встановленні меж здійснення процесу за критеріями стійкості розкату поздовжньому вигину, резерву сил тертя привідної кліті, що здійснює підготовку розкату до поділу, та опору непривідного деформаційно-ділильного пристрою під час поділу. Для різних умов реалізації процесу ПР встановлено діапазон товщин перемички (s1), що зєднує частини розкату, у межах цього діапазону відбувається її руйнування, з мінімальними зусиллями в НДДП. Так, для випадку реалізації процесу ПР у чорновій групі дротового стану 250 ВАТ «ЄМЗ» верхня границя діапазону товщин перемички визначається величиною s1=3,2 мм, а для умов поділу багатожильного розкату малого перерізу у чистовій групі дрібносортного стану 320 РУП БМЗ діапазон нижче і верхня границя діапазону складає s1=2,1 мм. Визначена сила удару, що виникає в початковій стадії взаємодії розкату і ділильних роликів, і критична сила, при якій розкат може втратити поздовжню стійкість, з урахуванням динаміки процесу в залежності від різних технологічних параметрів процесу: конструкційних параметрів НДДП, геометрії поперечного перерізу розкату, швидкості прокатки і довжини проміжку ПК-НДДП. Показано, що збільшення діаметра частин розкату після поділу підвищує стійкість розкату поздовжньому вигину; відстань між площинами осей валків ПК і роликів НДДП не впливає на напруження від ударного навантаження, а на критичне напруження впливає назад пропорційно; збільшення радіуса по вершині ролика збільшує ударну напругу в розкаті; швидкість прокатки впливає на критичне напруження з урахуванням динаміки процесу несуттєво і здійснює значний прямо пропорційний вплив на напруження від ударного навантаження: зі збільшенням швидкості прокатки збільшується напруження від ударного навантаження.

Основний зміст роботиОсновний зміст дисертації викладено у наступних роботах

1. Задачи исследования процесса прокатки-разделения с использованием автономных неприводных делительных устройств / С.М. Жучков, А.Ю. Оробцев, Л.В. Кулаков, И.В. Шувякова // Наукові праці ДОНГТУ. Серія: Металургія. - Донецк. - 2000. - Вып. 18. - С. 123-128.

2. Шувякова И.В., Жучков С.М. Кулаков Л.В. Аналитические исследования силового взаимодействия системы «приводная клеть - неприводное делительное устройство» при реализации процесса прокатки-разделения // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. - К.: «Наукова думка». - 2002. - Вып. 5. - С. 173-179.

3. Методика расчета усилий в неприводном делительном устройстве / И.В. Шувякова, С.М. Жучков, Л.В. Кулаков, А.Ю. Оробцев // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. - К.: «Наукова думка». - 2001. - Вып. 4. - С. 145-151.

4. Шувякова И.В., Жучков С.М., Кулаков Л.В. Разработка методики определения сил, возникающих в неприводном делительном устройстве при реализации процесса прокатки-разделения // Пластическая деформация металлов. - Днепропетровск. - 2002. - С. 270-273.

5. Продольная устойчивость многониточного раската в процессе прокатки-разделения / С.М. Жучков, И.В. Шувякова, А.Н. Бондаренко, Л.В. Кулаков // Сталь. - 2002. - №10. - С. 55-57.

6. Шувякова И.В., Жучков С.М., Кулаков Л.В. Исследование резерва сил трения в очаге деформации приводной клети, формирующей раскат для продольного разделения // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в машинобудуванні і металургії. - Краматорськ-Словянськ. - 2003. - С. 193-196.

7. Неприводные делительные устройства в процессе прокатки-разделения / С.М. Жучков, А.П. Лохматов, Л.В. Кулаков, Э.В. Сивак, И.В. Шувякова, А.Ю. Оробцев // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в машинобудуванні і металургії. - Краматорськ-Словянськ. - 2000. - С. 77-81.

8. Направление развития конструкций неприводных делительных устройств / С.М. Жучков, Э.В. Сивак, Л.В. Кулаков, И.В. Шувякова, А.Ю. Оробцев // Теория и практика производства проката. - Липецк. - 2001. - С. 283-288.

9. Разработка, исследование и освоение технологии прокатки-разделения в черновой группе непрерывного проволочного стана при производстве катанки из заготовок увеличенного сечения / Л.Ф. Литвинов, А.Ю. Оробцев, С.М. Шевердин, И.И. Букреев, С.М. Жучков, А.П. Лохматов, Л.В. Кулаков, И.В. Шувякова // Пластическая деформация металлов. - Днепропетровск. - 2002. - С. 207-217.

10. Пат. 54023 А Україна, МПК6 7 В21В 1/02. Касета для подовжнього поділу розкату / С.М. Жучков, Л.Ф. Літвінов, Л.В. Кулаков, І.В. Шувякова та інші (Україна). - №2002043297; Заявл. 21.08.2001; Опубл. 17.02.2003, Бюл. №2. - 3 с.

11. Пат. Україна. Пристрій для подовжнього поділу розкату / С.М. Жучков, Л.В. Кулаков, І.В. Шувякова та інші (Україна). (Заявка №2001085857; Заявл. 21.08.2001; Позитивне рішення).

12. Пат. 53779 Україна, МПК6 В21В ?. Система калібрування валків безперервного сортового стана / С.М. Жучков, Л.Ф. Літвінов, Є.В. Сівак, І.В. Шувякова та інші (Україна). - №2000095215; Заявл. 11.09.2000; Опубл. 17.02.2003, Бюл. №2. - 5 с.

13. Прокатка-разделение. Тенденции развития технологии и оборудования / С.М. Жучков, В.В. Филиппов, Л.В. Кулаков, А.Н. Бондаренко, В.А. Тищенко, И.В. Шувякова // АО «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия». - 2002. - №7. - С. 9-24.

14. Расширение сортамента и повышение эффективности производства сортового проката с применением технологии прокатки-разделения / С.М. Жучков, Б.С. Полатовский, Г.В. Бергеман, Э.В. Сивак, Л.В. Кулаков, И.В. Шувякова // Новости черной металлургии России и зарубежных стран. Часть I. АО «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия». - 2000. - №5-6. - С. 34-38.

15. Расширение сортамента и повышение эффективности производства сортового проката с применением нетрадиционных технологических решений / С.М. Жучков, Э.В. Сивак, Л.В. Кулаков, И.В. Шувякова // Производство проката. - 2000. - №10. - С. 12-16.

Размещено на .ru