Исследование условий работы и совершенствование метода расчета динамически нагруженных шарниров скольжения шпинделей прокатных станов

• Автор: Савельев, Николай Вячеславович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОЦЕНКА ИНТЕНСИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ,

ПРОИСХОДЯЩИХ В ЗОНЕ ТРЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ШПИНДЕЛЕЙ

1.1 Особенности работы пар трения скольжения шпинделей прокатных станов и методы их расчета

1.2 Существующие виды взаимодействия поверхностей трения и механизмы их износа

1.3 Классификация видов разрушения при трении и идентификация механизма трения в парах трения шпинделей клетей НЗС

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ И ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗОНЕ КОНТАКТА ПАР ТРЕНИЯ ШПИНДЕЛЕЙ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ
2.1 Формирование математической модели продольных колебаний, возникающих в плоскости соприкосновения вкладыша и лопасти универсального шпинделя
2.2 Оценка скоростного режима взаимодействия контактируемых поверхностей пары трения скольжения универсального шпинделя
2.3 Разработка метода определения нагрузок в зоне контакта пары трения головок универсального шпинделя и идентификация модельных оценок и экспериментальных данных
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3 АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В ЗОНЕ ТРЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ РАБОТЫ ШПИНДЕЛЯ ПРОКАТНОГО ДВУХВАЛКОВОГО СТАНА
3.1 Особенности методики эксперимента по замеру давления в зоне контакта пары трения шпинделей энергопровода прокатной клети «Б»
3.2 Оценка силовых условий эксплуатации вкладышей шпинделей
3.3 Частотно-амплитудный анализ нагрузок на вкладыш универсального шпинделя привода прокатной клети

Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В
ЗОНЕ ТРЕНИЯ МЕТОДОМ ФОТОУПРУГОСТИ
4Л Методические особенности постановки лабораторного эксперимента динамической фотоупругости на физических моделях
4.2 Особенности проведения эксперимента по изучению волновых процессов в зоне контакта пар трения универсального шпинделя
4.3 Качественная оценка характера нагружения зоны контакта вкладыша с элементами головки шпинделя
4.4 Оценка возможных путей достижения работоспособного состояния пар трения скольжения универсальных шпинделей
Выводы по четвертой главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Е1 сила трения
Р давление
Р коэффициент трения
АН износ
V скорость
Г шах максимальное касательное напряжение
N число проходов
К энергия трения
5 путь трения
АР объем изношенного материала
8п-РЬ износ эталона
Ч удельный износ
нв твердость материала
Рк нормальная сила
(0 частота колебаний
г время до разрушения
т абсолютная температура
я' постоянная Больцмона
энергия активации процесса разрушения
* а действующее напряжение
Е нормальный модуль упругости
Ро коэффициент трения покоя
J момент инерции
V скорость взаимодействия
р контактное давление
Ип интенсивность поверхностного разрушения

прокатной клети является фреттинг-процесс. При этом механизме трения характерно появление в зоне контакта поверхностей больших локальных нагрузок, приводящих к механическому повреждению этих поверхностей. Возникновение таких нагрузок в рамках существующих представлений о характере и величине взаимодействия поверхностей в зоне контакта пары трения шпинделей прокатных станов объяснения не находит. Отсюда появляется потребность в специальном и более детальном изучении процессов, которые происходят в парах трения узлов приводов тяжелых технологических машин при передаче через них механической энергии.
Выводы по первой главе
1. Интенсивность износа вкладышей шпинделей крупных прокатных станов больше чем на порядок превышает интенсивность, заложенную в них при проектировании.
2. При такой высокой интенсивности износа механизм трения в паре лопасть - вкладыш шпинделя соответствует фреттинг-процессу с величиной удельной мощности ри, значительно превышающей ту, которая получается при существующих расчетах.
3. При определении удельной мощности ри взаимодействия элементов пары трения шпинделя линейная скорость их относительного перемещения определяется однозначно и сомнений при определении этой величины не возникает. В этом случае остается единственное условие — правильность (полнота) метода определения давления в зоне трения пары лопасть - вкладыш, вкладыш - вилка головки шпинделя.
4. Сконструировать работоспособный узел трения головки шпинделя возможно только в том случае, если будет разработан метод, позволяющий получать значения параметров взаимодействия элементов пары трения с необходимой достоверностью.