Уменьшение износа калибров оптимизацией их геометрических параметров при прокатке простых сортовых профилей

• Автор: Адищев, Владимир Валентинович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 225 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВЕЕЛРНИЕ.

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

1. ИЗНОС КАЛИБРОВ КАК ФАКТОР ТОЧНОСТИ РАЗМЕРОВ СОРТОВЫХ

ПРОФИЛЕЙ

1.1. Исследования влияния износа калибров на точность размеров сортовых профилей.

1.2. Анализ методов расчета износа калибров валков сортопрокатных станов.

1.3. Совершенствование калибровок валков сортопрокатных станов с целью уменьшения износа калибров

1.4. Выводы и постановка задач исследования.

2. МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЗНОСА КАЛИБРОВ ПРИ ПРОКАТКЕ

СОРТОВЫХ ПРОФИЛЕЙ ПРОСТОЙ ФОРШ

2.1. Кинематика скольжения металла по поверхности калибров при прокатке сортовых профилей.
2.2. Напряжения трения при прокатке в калибрах простой формы.
2.3. Работа трения металла на контактной поверхности очага деформации
2.4. Выводы.
3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ИЗНОСА КАЛИБРОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧ
НОСШ РАЗМЕРОВ ПРОСТЫХ СОРТОВЫХ ПРОФИЛЕЙ С УЧЕТОМ
ИЗНОСА КАЛИБРОВ.
3.1. Определение энергетических показателей изнашиваемости калибров при прокатке простых сортовых профилей
3.2. Прогнозирование износа калибров при прокатке круглой стали и оценка точности расчета.
3.3. Исследование износа подшипников скольжения прокатных валков
3.4. Аналитическое исследование точности размеров круглой стали с учетом износа калибров
3.5. Выводы.
4. ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗМЕРОВ КАЛИБРОВ ПО КРИТЕРИЯМ МИНИМУМА
И РАВНОМЕРНОСТИ ИХ ИЗНОСА.
4.1. Задача определения оптимальных размеров калибров сортопрокатных валков по их износу
4.2. Организация оптимизационной процедуры. П
4.3. Алгоритм оптимизации размеров калибров по критериям минимума и равномерности их износа П
4.4. Выводы.
5. УМЕНЬШЕНИЕ ИЗНОСА ПРОСШХ СОРТОВЫХ КАЛИБРОВ ОПТИМИЗАЦИЕЙ ИХ РАЗМЕРОВ.
5.1. Разработка и внедрение оптимальных по критерию минимума износа калибров на станах 0 и 0 СМЗ
5.2. Разработка способов и устройств обработки шеек прокатных валков.
5.3. Эффективность уменьшения влияния износа на точность размеров сортовых профилей 1
5.4. Выводы. I
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Износ приводит к изменению скоростного режима прокатки за счет увеличения размеров калибров и изменения условий трения валков и полосы. Несоответствие скоростных режимов прокатки в соседних клетях непрерывных станов может вызвать натяжение или подпор полосы, что приводит к изменению размеров сортовых профилей. Особенно сильно изменяется размер полосы по разъему валков //. Анализ методов регулирования размеров сортовых профилей /,,/ показывает, что при поштучной прокатке наиболее эффективно управление не усилием прокатки, натяжением полосы или скоростью валков, а межвапковым зазором. Функционирование систем автоматического регулирования размеров сортовых профилей зависит от достоверности задаваемой в них информации о параметрах прокатки, в частности, об износе калибров /,/. При неизменной величине износа калибров точность размеров прокатываемых профилей резко снижается в тех случаях, когда происходит относительное смещение валков одной клети по горизонтали и вертикали /,/. Несмотря на многочисленные исследования, влияние износа на точность размеров сортовых профилей изучено недостаточно. Основная причина состоит в том, что не разработан алгоритм расчета износа калибров при сортовой прокатке. Валки сортопрокатных станов эксплуатируются при высоких контактных напряжениях и температурах прокатки, испытывают воздействие окалины и охлаждающей воды /. Исследования /,/ показали, что общий износ инструмента определяется преимущественным износом отдельных структурных составляющих материала, из которого инструмент изготовлен. Определение "слабого звена" структуры в конкретных условиях эксплуатации прокатных валков позволяет регулировать износостойкость в целом /,/. Окислительных износ - наименее интенсивный, поэтому материал валков следует подбирать таким образом, чтобы при заданных технологических параметрах прокатки реализовывался этот механизм //. Наиболее распространенные валковые материалы изнашиваются по абразивному и тепловому механизмам. Для оценки точности размеров прокатываемых сортовых профилей, для планирования времени перевалок и определения рационального парка валков необходимы методики прогнозирования износа калибров, учитывающие технологические параметры прокатки и характеристики валковых материалов. Однако, в основном учет износа калибров ограничен определением показателя удельного расхода валков на тонну готового проката, который можно использовать только для ориентировочного определения парка валков, необходимого для выполнения годового производственного плана станом или цехом. В работе // износ калибров предложено оценивать в зависимости от длины сортового проката. Ри'" тг кн 'вк‘( Мщах + №т1а ) , (1. Полученными уравнениями регрессии трудно пользоваться, так как не указано какие именно условия температурно-скоростного режима исследовались. N - число оборотов, совершенное валком при прокатке партии готового сортового профиля. Однако, в работе // не разработана модель расчета кинематических параметров на контактной поверхности очага деформации, поэтому путь трения приходится рассчитывать графически. В работах /,/ учтено большое число факторов, оказывающих влияние на износ калибров при сортовой прокатке. Однако, исследования // показали, что определяющими факторами являются скорость скольжения металла по поверхности калибров валков, путь трения и напряжения контактного трения. Анализ уравнения для расчета работы прокатки // показал, что большинство основных факторов, определяющих износ валков, может быть учтен, если измерять расход энергии на рабочую клеть. Расход энергии зависит от работы прокатки, работы трения в подшипниках и работы холостого хода /,/. Так как работа трения в подшипниках и работа холостого хода вносят приблизительно постоянную составляющую в расход энергии, то оказалось возможным в качестве нормы эксплуатации валка до предельного износа калибров использовать расход энергии прокатки //. Метод, предложенный в работе //, применен для расчета максимального износа круглых калибров на непрерывном мелкосортном стане //.