Теоретичні основи визначення силових умов волочіння при використанні волоки, що обертається. Дослідження мікрорельєфу поверхні заготовки та встановлення взаємозв’язків між параметрами шорсткості металу в залежності від особливостей технології волочіння.
Аннотация к работе
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Теоретичне обґрунтування та впровадження вдосконаленого процесу волочіння дроту у волоці, що обертаєтьсяДисертація присвячена розробці науково-технічних основ вдосконаленої технології волочіння дроту після механічного видалення окалини у волоці, що обертається. Виконано аналіз існуючого стану теорії та практики волочіння у волоці, що обертається. У роботі вперше визначено силові умови деформації металу у волоці, що обертається, з урахуванням анізотропії контактного тертя. Використання цієї технології дозволяє: підвищити стійкість волочильного інструменту у 2 рази, швидкість волочіння на одну - дві ступені редуктору приводу блоків стану, ступень деформації в першому пропуску до 30...40%; отримати рівномірний знос волок та суттєве підвищення якості електродного дроту за рахунок зменшення його овалізації. Ключові слова: волочіння, волока, що обертається, катанка, напруження, механічне видалення окалини, мікрорельєф, анізотропія тертя.У звязку з цим на перший план у цій галузі виходить розробка ефективних технологій з мінімізацією використання кислоти при підготовці поверхні заготовки до волочіння. При цьому, здебільшого, застосовується технологія волочіння, що включає підготовку поверхні катанки, нанесення мастила і волочіння в нерухомій волоці. Це не дозволяло визначити раціональні умови застосування волоки, що обертається, з погляду енерговитрат, продуктивності і якості продукції. Дослідити мікрорельєф поверхні заготовки та встановити взаємозвязки між параметрами шорсткості металу в залежності від особливостей технології волочіння. Використання експериментально одержаних співвідношень між параметрами мікрорельєфу поверхні металу в повздовжньому та тангенціальному напрямках дозволяє за інформацією про конкретну технологію підготовки поверхні заготовки до волочіння та тільки повздовжню шершавість визначити необхідні дані для розрахунку силових умов волочіння у волоці, що обертається, з урахуванням анізотропії тертя.Аналіз показав, що для забезпечення зниження енерговитрат, поліпшення якості продукції та підвищення зносостійкості інструменту найбільш перспективним є застосування технологій з використанням волоки, що обертається. Тому необхідно експериментально визначити характеристики анізотропного мікрорельєфу катанки, встановити взаємозвязки між параметрами подовжньої і поперечної шорсткості залежно від технології підготовки поверхні заготовки до волочіння та означити характеристики анізотропного тертя стосовно деформації метала із застосуванням волоки, що обертається. З використанням рівняння (7) при врахуванні формул (8) і (9) та аналогічно перетворенням для нерухомої волоки отримано вираз для визначення напруження волочіння у волоці, що обертається: . Тому у роботі запропоновано величину кэф, названу "коефіцієнтом ефективності волоки, що обертається", рівну відношенню тяглового напруження при використанні нерухомої волоки до тяглового напруження при використанні волоки, що обертається. Узагальнені результати теоретичних досліджень дозволили визначити раціональні умови процесу волочіння дроту з використанням волоки, що обертається: забезпечення розвинутої шорсткості заготовки в окружному напрямку, частота обертання волоки n = 2,5...5 об/с, напівкут конусності волоки ? = 0,10...0,12 радіан, максимально можливі значення коефіцієнту витягування.В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове рішення науково-технічної задачі, яка полягає в теоретичному обґрунтуванні, розробці та впровадженні раціональної технології сухого волочіння сталевої катанки з використанням волоки, що обертається, після механічного видалення окалини з забезпеченням прийнятних продуктивності та якості готової продукції при зменшенні забруднення навколишнього середовища. На підставі аналізу існуючого стану теорії і практики волочіння дроту та науково-технічної літератури показано, що розвиток теоретичних основ застосування та визначення раціональних умов використання волоки, що обертається, є актуальною задачею. В роботі вдосконалено методику теоретичного визначення зусилля волочіння при використанні волоки, що обертається, котра вперше дозволила одержати розрахункові дані, адекватні експериментальним дослідженням. Показано, що при підвищенні шорсткості заготовки у поперечному напрямку і частоти обертання інструменту підвищується ефективність використання волоки, що обертається, з проявом синергетичного ефекту. Обґрунтовано ефективність використання волоки, що обертається при застосуванні механічного видалення окалини, котра підвищується зі зменшенням напівкуту конусності волоки, збільшенням обтиснення та тертя у поперечному напрямку.
План
2. Основний зміст роботиОсновний зміст дисертації опублікований у роботах
1. Должанский А.М., Ломов И.Н., Клюев Д.Ю. Эффективность использования механического удаления окалины при волочении стальной проволоки // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2000. - № 3. - С. 60-61.
2. Должанский А.М., Клюев Д.Ю., Орлянская В.Ю. Тяговое напряжение при использовании вращающейся волоки // Теория и практика металлургии. - 2001. - № 1. - С. 39-41.
3. Должанский А.М., Клюев Д.Ю., Носулец В.М. Особенности развития микрорельефа поверхности стали при волочении // Металлургическая и горнорудная промышленность.- 2001. - № 4. - С. 51-53.
4. Должанский А.М., Должанский О.А., Клюев Д.Ю. Теоретическое определение параметров трения при волочении проволоки // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2002. - № 6. - С. 61-64.
5. Должанский А.М., Клюев Д.Ю., Сенченко О.Н.. Влияние анизотропии микрорельефа заготовки на эффективность применения вращающейся волоки // Металлургическая и горнорудная промышленность.- 2003. - № 6. - С. 51-54.
6. Должанский А.М., Клюев Д.Ю., Очеретная Н.Н.. Установка для исследования эффективности применения вращающейся волоки // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні. Тематичний збірник наукових праць. - Краматорськ: ДДМА, 2004. - С. 117-120.
7. Должанский А.М., Клюев Д.Ю. Влияние направления трассы измерения на параметры шероховатости // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2000. - № 8-9. - С. 168-170.
8. Dolzhanskiy A.M., Klyuev D.Y. Anisotropy of a Surface // Metalurgija.- 2000.-Vol. 39, № 3.- Str. 217.
9. Dolzhanskiy A.M., Klyuev D.Y. Feature of surface microrelief development at steel drawing // Metalurgija. - 2002.-Vol. 41, № 3.- Str. 258.
10. Dolzhanskiy A.M., Klyuev D.Y., Ocheretnaya N.N. Preparation Anisotropy on the Efficiency of Rotating Die Using // Metalurgija.-2004.-Vol. 43, № 3.- Str. 248.