Разработка, исследование и промышленное внедрение рабочих клетей новой конструкции в составе мелкосортного прокатного стана

• Автор: Родинков, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ МЕЛКОСОРТНЫХ СТАНОВ И'АНАЛИЗ МЕТОДОВ РАСЧЁТА ИХ ПАРАМЕТРОВ

1.1. Современные направления развития мелкосортных прокатных станов

1.2. Основные типы рабочих клетей мелкосортных станов

1.3. Анализ современных методов расчёта параметров прокатных клетей

1.3.1. Анализ известных методов расчёта валков на прочность и жёсткость

1.3.1.1. Расчет валков на прочность

1.3.1.2. Определение жесткости валков

1.3.2. Анализ современных методов расчёта параметров сортопрокатного стана, определяющих точность проката

1.4/Выводы и постановка задач исследований

2: РАЗРАБОТКА НОВЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧИХ КЛЕТЕЙ МЕЛКОСОРТНЫХ СТАНОВ
2.1. Специфика процесса сортовой прокатки и её влияние на конструктивные параметры рабочих клетей
2.2. Разработка методики регламентирования упругих перемещений ручьёв калибра валков и определение рационального соотношения радиальной и осевой жесткости сортопрокатной клети
2.3. Создание новой методики определения параметров рабочих клетей в функции геометрической точности сортовых профилей и реализация её в виде компьютерной подпрограммы
2.4. Применение методики расчета рабочих валков на прочность при ограниченной долговечности [20] в условиях мелкосортного прокатного стана
2.4.1. Особенности расчета валков сортопрокатного стана на усталостную прочность при ограниченной долговечности
2.4.2. Метод расчета валков на прочность на основе экспериментальных данных стойкости ручьев калибров в условиях мелкосортного стана
2.5. Выводы
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ, РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ РАБОЧИХ КЛЕТЕЙ СТАНА
3.1. Алгоритм проектирования и расчёта параметров рабочих клетей мелкосортного прокатного стана.:
3.2. Исходные данные для разработки рабочих клетей
3.2.1. Сортамент и производительность стана
3.2.2. Существующие ограничения при создании прокатного оборудования стана
3.2.3. Технологические и конструктивные аспекты
3.3. Расчёт параметров рабочих клетей, определяющих точность сортового
проката
3.4. Разработка конструкции бесстанйнных рабочих клетей мелкосортного стана 280
3.4.1. Исходные данные и последовательность проектирования рабочих клетей
3.4.2. Конструкция разработанных бесстанйнных клетей и их техническая характеристика
3.5. Определение основных характеристик жесткости рабочих клетей и степени соответствия их заданным параметрам
3.5.1. Радиальная жесткость клетей
3.5.2. Осевая жесткость клетей
3.5.3. Сводные данные по жесткости клетей стана
3.6. Расчеты на прочность элементов рабочих клетей
3.6.1. Расчет на прочность валков наиболее нагруженных клетей
стана
3.6.2. Расчет наиболее нагруженных элементов рабочей клети стана
3.7. Выводы
4. ПРИМЕНЕНИЕ БЕССТАНЙННЫХ РАБОЧИХ КЛЕТЕЙ НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ В СОСТАВЕ МЕЛКОСОРТНОГО СТАНА
4.1. Состав и компоновка оборудования мелкосортного прокатного
стана
4.2. Основные технологические характеристики стана
4.3. Выводы
5. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ПРОКАТНОМ СТАНЕ 280 ГУЛ «ЛПЗ»
5.1. Исследование загрузки главных приводов клетей стана
5.2. Стойкость калибров стана
5.3. Исследование фактической жесткости клетей 380 и 280 бесстанинной конструкции
5.3. Выводы
6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ КОНСТРУКЦИИ РАБОЧИХ КЛЕТЕЙ МЕЛКОСОРТНОГО СТАНА
7. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность темы.
Бурное развитие, в конце XX и в начале XXI веков строительной индустрии во всем мире, и в России в частности, привело к росту производства и повышению-требований^к качеству.арматурной!стали, используемой в.же-лезобетонных.конструкциях: Именно в этот период отмечается интенсивное создание новых мелкосортных1 станов: в составе литейно-прокатных комплексов, предназначенных для производства арматурной стали. Одновременно с созданием! новых производств мелкосортного проката строительного; назначения происходит реконструкциясуществующего прокатного оборудования' или замена его; современным. На данном этапе развития* становится более значимым эффективность прокатного производства,. которая предполагает минимизацию затрат на создание сортопрокатного-производства' применение более совершенных энерго- и ресурсосберегающих технологий, менее металлоемких и- более надежных конструкций прокатных клетей, повышение качества> и выхода; годного проката. Это достигается за счет использования новых, конструктивных решений, материалов: и технологий изготовления оборудования, а также за-счет реализации современных систем привода и автоматизацию.
В связи с этим; проблема создания высокоэффективного прокатного-, оборудования: и, в первую очередь, рабочих клетей для производства мелкосортного проката строительного назначения является весьма актуальной;
Цель работы.
Целыо настоящей- работы является создание и внедрение в промышленную; эксплуатацию рабочих клетей бесстанинной конструкции для- производства высококачественного мелкосортного проката.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

где : d - наружный диаметр трефа.
В соединениях типа «лопата» - вал с двумя лысками:
Мкр (2.48)
Ткр ОД 8 6d2a где d - диаметр приводной части вала, > а - размер вала между лысками.
Достаточно часто ручьевые валки рассчитывают только на изгиб, так как напряжения кручения в них весьма незначительны по 'сравнению с напряжениями изгиба (в 15-25 раз ниже).
Если в шейках и приводных частях расчетные напряжения с достаточной точностью совпадают с экспериментальными данными, то напряжения в ручьях бочки и в галтелях сопряжения шейки и бочки весьма существенно отличаются от действительных.
Известно, что напряжения в коротких балках при отношении L/D <6, рассчитанные по формуле Навье, имеют значительную погрешность. Результатом этого является неправильная оценка прочности валков, у которых указанное соотношение меньше трех. Для растянутой зоны напряжения в валках меньше номинальных, а для сжатой - больше, то есть имеет место асимметрия цикла, при этом, чем короче валок, тем больше асимметрия. Концентрация напряжений дополнительно увеличивает эту разницу.
Оценку усталостной прочности валков производят, исходя из допустимой величины коэффициента запаса, который составляет [nj>1,1-1,4. При этом коэффициенты запаса прочности валка по нормальным напряжениям определяют по формуле:
л °~-1 <2-49) а~ К
— • + Wа • °т
£М ■ £п
где: сг_, - предел выносливости материала валка при изгибе;
Ка - эффективный коэффициент концентрации напряжений;