Моделирование и совершенствование процесса асимметричной холодной прокатки стальной ленты

• Автор: Черняховский, Михаил Борисович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 132 с. : ил

Введение

1. Асимметричная прокатка практика использования и походы к

теоретическому описанию.

1.1. Виды асимметрии и классификация

1.2. Практика использования асимметрии.

1.3. Трещинообразование при изготовлении узких лент

1.4. Теоретическое описание асимметричной прокатки.

1.5. Постановка задачи.

2. Математическое моделирование процесса плоской прокатки

с применением асимметричного деформирования.

2.1. Рассмотрение известной модели с системой из трех дифференциальных уравнений равновесия.
2.2. Переход к системе уравнений в конечных разностях
2.3. Разработка процедуры поиска нейтральных сечений.
2.4. Точность численного метода
Выводы.
3. Исследование процесса асимметричной холодной прокатки стальной ленты
3.1. Распределение контактных напряжений.
3.2. Влияние разницы радиусов валков.
3.3. Влияние разницы условий трения
3.4. Влияние свойств материала ленты.
3.5. Влияние рассогласования скоростей.
Выводы.
4. Выявление и исследование причин образования трещин при
плющении и прокатке узкой ленты
4.1. Трещинообразование при плющении и прокатке узкой
4.2. Постановка задачи теоретического исследования
причин трещинообразования.
4.3. Выбор математической модели для теоретических экспериментов.
4.4. Вычислительные эксперименты по определению напряженнодеформированного состояния металла
при плющении
4.5. Причины трещинообразования.
5. Экспериментальное плющение с применением
асимметричного деформирования. Выработка практических рекомендаций.
5.1. Разработка методики эксперимента.
5.2. Обработка полученных данных
5.3. Проверка адекватности численной методики.
5.4. Анализ результатов опробования асимметричного плющения и стан для его реализации
5.5. Выработка практических рекомендаций.
Выводы.
Заключение.,
Библиографический список
Приложение 1. Письмо об использовании результатов НИР в
разрабатываемом технологическом процессе.
Приложение 2. Акт о принятии к использованию результатов НИР
в разрабатываемом технологическом процессе.
Приложение 3. Справка об использовании результатов
разработок Магнитогорского государственного технического университета по вопросам асимметричного плющения лент
Приложение 4. Акт об использовании результатов НИР в учебном процессе Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова.
Введение


Отрицательное действие непредусмотренной асимметрии предупреждают совершенствованием оборудования, стабилизацией технологического процесса и применением автоматизированных систем управления. Но в последнее время все большее распространение и развитие получают технологии, предусматривающие целенаправленное создание асимметрии. Ее применяют как на реверсивных, так и на непрерывных прокатных станах. Асимметрия обуславливается наличием разных условий по высоте или по ширине очага деформации. При этом в первом случае принято говорить о вертикальной, а во втором о горизонтальной асимметрии. В данной работе рассматривается только один ее вид вертикальный. Обычно асимметрию квалифицируют по типу фактора, которым вызвано ее появление 3. Можно выделить следующие факторы асимметрии геометрические, поверхностные, кинематические и физикомеханические 4. Геометрическая асимметрия может быть вызвана различием размеров валков, наклонной подачей полосы в валки. Поверхностная асимметрия появляется при наличии разных условий трения на контактах полосы с верхним и нижним валками и на практике обуславливается разницей шероховатости валков, неравномерностью подачи смазки при холодной прокатке, наличием окалины. Кинематические условия, вызывающие асимметрию, связаны с наличием разницы окружных скоростей валков или моментов на них. Под физикомеханическими условиями, вызывающими асимметрию, понимается разница свойств металла по высоте очага деформации. Все эти проявления асимметрии взаимосвязаны, и появление, например, разницы окружных скоростей валков неминуемо приведет к изменению геометрии очага. Но принято считать, что вид асимметрии определяется способом ее задания. На практике асимметрия используется и наблюдается достаточно давно на станах с клетями триоЛаута , при прокатке и дрессировке тонких полос и лент на станах с одним приводным рабочим валком . Для повышения стойкости роликов раскатных рольгангов обжимных станов используют изгиб переднего конца полосы при прокатке в валках разного диаметра . Для получения высококачественного листа с гладкой шлифованной поверхностью применяют комбинированный режим прокатки когда часть клетей работает в симметричном, а часть в асимметричном режимах и асимметричную дрессировку . Разницей размеров рабочих валков создается и используется асимметрия для производства высокоточной тонкой ленты на стане типа Тейлора . Целесообразность применения асимметрии, создаваемой разницей диаметров рабочих валков показана в работе . Процесс асимметричной прокатки полос из цветных металлов и сплавов в валках разного диаметра используется на одноклетевых реверсивных станах , . В одной из клетей в чистовой группе непрерывного широкополосного стана горячей прокатки , а также толстолистовых станах , также используется разница диаметров валков до . На непрерывных станах различные комбинации как по положению ведущего валка с большей скоростью или диаметром по сравнению с противоположным, так и по порядку расположения клетей, работающих в симметричном или асимметричном режимах . В работе приводятся результаты экспериментов, проведенных на стане 0. Прокатке с обжатием за проход от 5 до подвергались образцы полос шириной мм и толщиной 0, мм из конструкционных и легированных сталей, алюминия, бронзы и латуни. Средний диаметр валков составлял 0 мм, а абсолютная разница их варьировалась от 0 до мм. Результаты показали, что усилие прокатки всегда находится в прямой зависимости от разницы диаметров валков, величины относительного обжатия, коэффициента трения и предела текучести. Причем, при прокатке более твердых сплавов отмечалось уменьшение усилия в 2 раз, а при прокатке менее твердых на . Результаты измерения моментов прокатки показали, что с увеличением обжатия имеет место их рост, но с разной интенсивностью. Момент на валке большего диаметра всегда больше момента на валке меньшего диаметра. Отмечается, что при малых обжатиях возможны отрицательные значения моментов на валке меньшего диаметра. Аналогичные результаты были получены в экспериментах на четырехвалковой клети с опорными валками диаметром 0 мм, и с рабочими валками диаметром от 2 до 2 мм и разницей до мм.