Теоретичне і експериментальне дослідження деформованого стану при прокатуванні профілів з ребрами жорсткості - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ Інститут чорної металургії ім. Теоретичне і експериментальне дослідження деформованого стану при прокатуванні профілів з ребрами жорсткостіУ звязку з цим актуальною є задача проведення теоретичних та експериментальних досліджень деформованого стана при прокатуванні профілів із ребрами жорсткості, одержання математичних залежностей і моделей, що враховують весь комплекс факторів осередку деформації для схем виробництва, реально використовуємих при прокатуванні аналізуємих профілів, а також розробка на їхній основі методів розрахунку калібрувань валків профілів із ребрами жорсткості. Вперше виконані теоретичні й експериментальні дослідження деформованого стану, а також побудовані математичні залежності, що описують цей стан при прокатуванні в ребрових і пластових таврових калібрах і дозволяють врахувати різноманітні розміри ухилів сильно деформованих елементів поперечного перетину заготовки та калібру, що відповідає реальним схемам деформації цих профілів. Виконані нові теоретичні дослідження деформованого стану й отримані регресійні залежності, що описують формозміну при прокатуванні у формотворних і фасонних калібрах профілів із двома односторонніми ребрами жорсткості, і на відміну від існуючих, більш повно враховуючі геометрію осередку деформації. На підставі існуючого методу розроблений новий універсальний спосіб побудови математичних моделей деформованого стану при прокатуванні складних профілів, що дозволяє систематизувати головні положення математичного моделювання й автоматизувати процес їхньої розробки. Тому для одержання більш повного уявлення про формозміну при прокатуванні профілів із ребрами жорсткості необхідно дослідження схем деформації, що використовуються реально на практиці, створення на цій основі математичних моделей для розрахунку деформованого стану в показаних калібрах і методики розрахунку калібрувань валків для прокатування даної групи профілів, що мала б розширену область застосування, була простою у використанні і дозволяла розраховувати формозміну з достатньою для практики точністю.На підставі існуючого методу розроблений спосіб побудови математичних моделей процесів деформації складних профілів, що полягає в побудові математичних моделей із “стандартних” конструкційних блоків і дозволяє досліднику скоротити трудовитраты на побудову математичної моделі визначеного процесу. З використанням розробленого набору конструкційних блоків побудовані нові математичні моделі деформованого стану при прокатуванні хрестоподібних профілів, таврових профілів, профілів із двома односторонніми і двома двосторонніми ребрами жорсткості, коритних профілів, профілів для віконних перепльотів, котрі відрізняються від раніше розроблених тим, що враховують реальні схеми деформації, що використовуються при виробництві розглянутих профілів. У результаті опрацювання розрахункових даних відповідно до математичної теорії планування експерименту були отримані математичні рівняння, що описують формозміну в аналізованих системах калібрів і які мають більш високу точність визначення формозміни, чим залежності, що використовувалися дотепер. Виконані експериментальні дослідження процесу утворення ребер жорсткості на плоскій заготовці при прокатуванні в хрестоподібних калібрах, що дозволили одержати більш точні математичні залежності для визначення формозміни, чим запропоновані раніше. Порівняльний аналіз отриманих у процесі виконання даної роботи теоретичних і експериментальних даних по визначенню формозміни показав, що припущення про можливість конструювання математичних моделей при прокатуванні складних профілів із стандартних конструкційних блоків вірно, а побудовані математичні моделі з використанням варіаційного методу визначення формозміни металу при прокатуванні, що полягає в побудові кінематично можливого розривного поля швидкостей із наступною мінімізацією функціоналу повної потужності, дозволяють із достатньою для інженерних розрахунків калібрувань точністю визначати формозміну при прокатуванні фасонних профілів.