Повышение ресурса валковой арматуры для бескалибровой прокатки на основе моделирования процессов ее взаимодействия с прокатываемым металлом

• Автор: Тютеряков, Наиль Шаукатович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

1. ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА ВАЛКОВОЙ АРМАТУРЫ ДЛЯ БЕСКАЛИБРОВОЙ ПРОКАТКИ
1.1. Применение бескалибровой прокатки
для производства сортовых заготовок
1.2. Особенности конструкций валковой арматуры
для бескалибровой прокатки
1.3. Факторы, влияющие на ресурс валковой арматуры
для бескалибровой прокатки
1.3.1. Технологические и конструктивные факторы, влияющие
на ресурс валковой арматуры для бескалибровой прокатки
1.3.2. Материалы сменных деталей валковой арматуры
и зависимость их изнашивания от температуры
1.3.3. Неравномерный износ линеек арматуры
для бескалибровой прокатки
1.4. Выводы
1.5. Цель и задачи исследования
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА ЛИНЕЙКИ ВАЛКОВОЙ АРМАТУРЫ С ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСОЙ И ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДОЙ
2.1. Особенности теплообмена линеек валковой арматуры
2.2. Влияние трения на нагрев линейки
2.3. Граничное условие на контакте линейки с горячей полосой
2.4. Алгоритм решения тепловой задачи в конечно-разностном виде
2.5. Граничные условия в конечно-разностном виде
2.6. Определение температуры в произвольной точке
объема носовой части линейки

2.7. Выводы
3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ КОМЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕНА ЛИНЕЕК ВАЛКОВОЙ АРМАТУРЫ С ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСОЙ И ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДОЙ
3.1. Промышленные исследования распределения температур
по толщине линейки
3.1.1. Методика исследования
3.1.2. Распределение температур по толщине линейки
в зависимости от способа охлаждения
3.2. Оценка адекватности разработанной модели
теплообмена линеек
3.3. Анализ влияния технологических факторов и конструктивных параметров валковой арматуры на распределении температур
по поверхности и толщине линейки
3.3.1. Влияние охлаждения на максимальную температуру поверхности линейки
3.3.2. Распределение температур по рабочей поверхности линейки
в зависимости от вида и интенсивности охлаждения
3.3.3. Влияние толщины и формы сечения носовой части линейки
на распределение температур по рабочей поверхности
3.3.4. Распределение температур по толщине линейки
3.3.5. Влияние усилия, приложенного к линейке, температуры полосы на температуру
рабочей поверхности линейки
3.3.6. Влияние шероховатости рабочей поверхности линейки
на ее температуру
3.4. Выводы

4. ПОВЫШЕНИЕ СРЕДНЕГО РЕСУРСА ВАЛКОВОЙ АРМАТУРЫ ДЛЯ БЕСКАЛИБРОВОЙ ПРОКАТКИ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗНАШИВАНИЯ ЛИНЕЕК
4.1. Экспериментальное исследование изнашивания материалов, применяемых для изготовления деталей валковой арматуры скольжения
4.1.1. Обоснование методики исследования
4.1.2. Лабораторное оборудование и образцы для исследования
4.1.3. Обработка результатов исследования
4.1.4. Анализ и интерпретация результатов исследования
4.2. Методика определения показателя энергетической интенсивности изнашивания материалов линеек валковой арматуры
по результатам лабораторных исследований
4.3. Исследование износа рабочих поверхностей линеек
валковой арматуры для бескалибровой прокатки
4.3.1. Промышленные исследования износа линеек
4.3.2. Результаты расчета износа линеек валковой арматуры
на основе уточненной модели их изнашивания
4.4. Метод определения среднего ресурса валковой арматуры
для бескалибровой прокатки
4.5. Эффективность и перспективы использования
результатов исследования
4.6. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения

С помощью встроенной процедуры Microsoft Excel графическая зависимость B,,(hy) была аппроксимирована следующим уравнением
Вп =27,106-0,551 Щ + 0,0052/?*. (2.15)
Ошибка аппроксимации не превышает 2%.
Значение hcp „ (RJ в расчетах принимали в зависимости от вида механической обработки рабочей поверхности носовой части линейки. Значение hcpn (R:it) поверхности прокатываемой полосы, покрытой окалиной, принимали равной 32,2мкм. Это значение получено после обработки профилограмм боковой поверхности темплетов размером 92><96мм горячекатаных заготовок со стана 150 ОАО «БМК» в лаборатории МГТУ НИЦ «Микротопология» Южно-Уральского отделения Академии инженерных наук России под руководством В.К. Белова.
Термическое сопротивление межконтактной среды (воздуха) осуществляется по формуле [85]
— = --Л , (2.16)
R, йх (1-т)
где т - коэффициент заполнения профиля неровностей при различных видах механической обработки (маслоемкость профиля) - отношение площади в плоскости профиля, занимаемой металлом, к площади, заключенной между линиями выступов и впадин.
По данным [85], коэффициент т зависит от вида механической обработки
поверхности детали и имеет значения: 0,33 - для резания; 0,5 - для шлифования; 0,66 - для полирования.
Значение т для поверхности полосы, покрытой окалиной, принимали равным 0,45. Это значение также получено на основании обработки упомянутых профилограмм.
Теплопроводность воздуха определяется при температуре контакта tk поверхностей линейки и полосы. График зависимости коэффициента теплопроводности воздуха Д„от температуры контакта поверхностей приведен на рис.
2.5 [85].