Вероятностное прогнозирование долговечности и повышения ресурса опорных валков моделированием искажения текущего профиля от износа

• Автор: Слободянский, Михаил Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 183 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ПРОГНОЗИРОВАНИЮ И ОБЕСПЕЧЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ ОПОРНЫХ БАЖОВ

1Л. Прогнозирование показателей надежности опорных валков на основе анализа известных моделей процесса их изнашивания
1.2. Анализ известных методов аналитической оценки триботехнических показателей износостойкости фрикционных сопряжений
1.3. Возможные способы повышения износостойкости опорных валков для обеспечения требуемого уровня их надежности
1.4. Основные этапы общей методики прогнозирования показателей надежности опорных валков

1.5. Выводы, цель и задачи дальнейших исследований

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗНАШИВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ОПОРНЫХ БАЖОВ И ВЕРИФИКАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРИ ИСПЫТАНИИ ОБРАЗЦОВ НА МАШИНЕ ТРЕНИЯ
2.1. Разработка математической модели процесса изнашивания элементов трибосопряжений
2.1.1. Вывод основного уравнения изнашивания трибосопряжений
2.1.2. Оценка мощности сил трения,
2.1.3. Методика определения критической энергоемкости материалов элементов трибосопряжения
2.2. Блок-схема-математической модели процесса изнашивания трибосопряжений
2.3. Аналитический расчет показателей износостойкости пары трения «Стальной ролик - чугунная колодка»
2.4. Экспериментальные исследования показателей износостойкости образцов пар трения «стальной ролик - чугунная колодка» на машине трения СМТ

2.4.1. Методика проведения экспериментальных исследований по изнашиванию образцов
2.4.2. Экспериментальное определение параметров внешнего трения и показателей износостойкости образцов
2.4.3. Экспериментально - аналитическая оценка триботехнических показателей контактного взаимодействия образцов
2.4.4. Экспериментальное определение энергоемкости при пластической деформации материалов
2.4.5. Оценка адекватности математической модели процесса изнашивания элементов трибосопряжений
2.5. Теоретические исследования эффективности применения различных способов повышения износостойкости пар трения «ролик-колодка»
2.6. Выводы по второй главе
3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ОТКАЗОВ ОПОРНЫХ БАЖОВ ПО КРИТЕРИЮ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
3.1. Методика прогнозирования показателей надежностиопорных валков по критерию их износостойкости
3.2. Модель процесса формирования текущего профиля опорного валка при его изнашивании в межвалковом контакте
3.2.1. Методика оценки закона распределения касательных контактных напряжений
3.2.2. Оценка закономерности распределения скоростей скольжения точек опорного валка по длине межвалкового контакта
3.2.3. Методика оценки критической энергоемкости материала опорных валков
3.2.4. Оценка скорости изменения текущего профиля опорного валка при его изнашивании в межвалковом контакте
3.2.5. Верификация модели формирования профиля изношенных валков для заданных условий их эксплуатации

3.3. Блок-схема модели процесса формирования износовых отказов опорных валков
3.4. Выводы по третьей главе
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА ОПОРНЫХ ВАЛКОВ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ
4.1. Выбор оптимальных профилировок рабочих валков по критерию максимальной долговечности опорных валков
4.2. Исследование возможности продления ресурса.опорных валков проектированием оптимального значения противоизгиба рабочих валков
4.3. Оценка эффективности использования стали AST70X фирмы «Gontermann-Peipers» для повышения ресурса опорных валков
4.4. Исследование влияния условий фрикционного взаимодействия на повышение износостойкости и долговечности опорных валков
4.5. Общие рекомендации по использованию полученных результатов исследований в промышленных условиях
4.6. Методика расчета ожидаемой экономической эффективности при использовании ряда предлагаемых решений
4.6.1. Расчет экономического эффекта от прироста объема производства горячекатаного листового проката в результате снижения простоев стана 2500 г/п
4.6.2. Методика расчета экономического эффекта от сокращения парка опорных валков
4.6.3. Расчет совокупного экономического эффекта от внедрения предложенных решений
4.7. Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

- в настоящее время проектирование, эксплуатация и назначение межперевалочных сроков работы опорных валков опираю» ~хСя на производственный ОПЫТ. В качестве критерия оценки ИЗНОСОСТЖ'ОЙКОСТИ опорных валков используют массу или длину прокатанных полос. ИСзвестная модель параметрической надежности опорных валков пхлэ строена исключительно на условии работоспособности собственно валдеса и не позволяет контролировать качество прокатываемых полос, в часткз:_ости по критерию, поперечной разнотолщинности. На наш взгляд, для корректной постановки задачи прогнозирования надежности валков, эти условия должны учитываться одновременно;
- в известных моделях процесса изнашивания опорных валков используют «мнимую плотность энергии» и полную работу сил трения (работу внешних сил), что в< свете современных достижений теории трибологии является некорректным; так как большая ее часть рассеивается в виде "теплоты Поэтому, в настоящее время, в качестве критерия- изнашивания: рабочих поверхностей трибосопряжений широко используют ПЛОТНОСТЬ ВТЮутреННеЙ энергии материала поверхностного слоя критического уровня;
- все известные модели изнашивания, различных трибосопряжений, в том числе и опорных валков, являются эмпирическими и требуют Проведения специальных модельных или натурных экспериментов. Однако современные подходы к разработке математических моделей-трибосопряжений позволяют, на наш взгляд, разработать чисто аналитическую модель прогнозирования показателей износостойкости их элементов;
- использование такой < модели позволит разработать Методику прогнозирования показателей надежности опорных валков и; оценки эффективности различных способов для их повышения.
В связи с вышеизложенным, главным направлением исследований является решение задачи по оценке вероятности безотказной работы и ресурсных