Удосконалення технології гарячої прокатки товстих листів шляхом керування швидкісними режимами деформування - Автореферат

Донбаська державна машинобудівна академія Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукЗахист відбудеться "20" листопада 2008 р. о 1300 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 12.105.01 із захисту дисертацій у Донбаській державній машинобудівній академії (84313, м. У роботі виконано комплекс досліджень і розробок з удосконалення технології гарячої прокатки товстих листів з метою зменшення поздовжньої і поперечної різнотовщинності за допомогою керування швидкісними режимами деформування. Для стабілізації пружних деформацій чистових клітей товстолистових станів використано кінематично асиметричну прокатку і зміну швидкості прокатки. Трьома вказаними методами встановлено, що ефект кінематичної асиметрії посилюється при збільшенні ступеня деформації, і зменшення сили прокатки може досягати 1,3 рази. Розроблено нові способи і технології усунення поздовжньої і поперечної різнотовщинності товстих листів за допомогою розузгодження швидкостей робочих валків і змінення швидкості прокатки.Все це примушує шукати нові підходи до вдосконалення технологій виробництва товстих листів, що забезпечують сучасний рівень якості прокату. Тому подальші теоретичні і експериментальні дослідження локальних і інтегральних параметрів прокатки в низькому осередку деформації, характерному для чистових клітей товстолистових станів, є актуальними і мають важливе наукове і практичне значення. · розробити чисельні математичні моделі локальних і інтегральних параметрів прокатки в низькому осередку деформації за наявності кінематичної асиметрії на основі енергетичного і силового підходів і провести математичне моделювання прокатки з кінематичною асиметрією за умов, характерних для чистових клітей товстолистових станів; · експериментально дослідити характер контактних напружень при кінематично асиметричній прокатці, експериментально вивчити вплив ступеня деформації і ступеня кінематичної асиметрії на силу прокатки, знайти залежність сили прокатки від цих параметрів і встановити верхню межу регулюючої дії ефекту кінематичної асиметрії; Наукову новизну дисертаційної роботи складають наступні її основні результати і положення: · на основі вперше розробленої чисельної математичної моделі напруженого стану металу в низькому осередку деформації при кінематично асиметричній прокатці з використанням рекурентного рішення кінцево-різницевих форм балансу енергетичних витрат і балансу сил уточнені закономірності впливу кінематичної асиметрії на напружений стан при lд/hcp = 2ч4;Для усунення поздовжньої різнотовщинності в клітях з груповим приводом можна використовувати зміну швидкості прокатки. Як основний напрям вдосконалення технології прокатки товстих листів підвищеної точності, що не вимагає корінного технічного переозброєння прокатних станів, слід вважати управління енергосиловими параметрами процесу прокатки за рахунок кінематичної асиметрії і зміни швидкості прокатки. Дослідження ефективності нового способу усунення поздовжньої різнотовщинності зміною швидкості прокатки провели теоретичними розрахунками з використанням достатньо апробованих і широко розповсюджених методів теорії прокатки. З метою порівняльного аналізу напруженого стану при симетричній і кінематично асиметричній прокатці розроблена чисельна кінцево-різницева математична модель напружено-деформованого стану металу при прокатці в низькому осередку деформації на основі рекурентного рішення кінцево-різницевих форм балансу енергетичних витрат і балансу сил. В основу моделі покладено такі припущення: деформація є плоскою і сталою у часі, при цьому нормальні напруження ухі і показники подвоєного опору зсуву 2Kxi, змінюючись по довжині зони пластичного формозмінення, по висоті кожного окремого її поперечного перетину залишаються величинами постійними; зміни поточних значень товщини ,а також нормальних і дотичних контактних напружень по довжині кожного окремого i-го кінцевого перетину носять лінійний характер; аналітичні описи дотичних контактних напружень на ведучому і веденому робочих валках, що ведеться, підкоряються закону Амонтона-Кулона.У результаті аналізу науково-технічної літератури встановлено, що зменшення поздовжньої і поперечної різнотовщинності в чистових клітях листових станів можливе загальною технологічною дією - зміною швидкісних умов деформації. В клітях з індивідуальним приводом для цього може бути використана кінематично асиметрична прокатка, а в клітях з груповим приводом - зміна швидкості прокатки. На основі розроблених чисельних математичних моделей локальних і інтегральних параметрів прокатки в низькому осередку деформації за наявності кінематичної асиметрії з використанням енергетичного і силового підходів проведено математичне моделювання і показано, що відмінність у величині сили прокатки, визначена кожним з вказаних підходів, не перевищує похибок округлень.

2. Основний зміст роботи