Разработка математической модели процесса прокатки профилей сложной формы и применение ее для расчета калибровок валков

• Автор: Михайленко, Аркадий Михайлович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 215 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ И ЭНЕРГОСИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ СОРТОВОЙ ПРОКАТКЕ
(литературный обзор)
1.1. Эмпирические методы
1.2. Методы соответственной полосы
1.3. Методы расчета, основанные на использовании законов механики деформируемого тела
1.4. Обобщенные методы
Выводы. Цели и задачи диссертационной работы
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБЩЕГО СЛУЧАЯ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ В ДВУХВАЛКОВОМ КАЛИБРЕ
2.1. Аналитическое описание поперечного сечения полосы и
калибра произвольной формы
2.2. Уравнения поверхностей валков
2.3. Характерные зоны очага деформации
2.4. Модель очага деформации для общего случая прокатки
2.5. Этапы формоизменения выделенного поперечного
сечения в геометрическом очаге деформации
2.6. Механизмы формоизменения зон выделенного
поперечного сечения
2.7. Варьируемые параметры и способ их определения
2.8. Среднее удельное давление прокатки
Выводы
3. СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ И ЭНЕРГОСИЛОВЫХ ПАРАМЕТЮВ
ПРИ ПРОКАТКЕ ПРОФИЛЯ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ
3.1. Решение основной системы уравнений
3.2. Частные алгоритмы отдельных модулей расчета
3.3. Программа расчета формоизменения и энергосиловых

параметров прокатки (программа PROF)
3.4. Проверка адекватности разработанной
системы автоматизированного расчета
Выводы
4. РАЗРАБОТКА КАЛИБРОВОК ВАЛКОВ И ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОКАТКИ ПЮФИЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
4.1. Совершенствование технологии прокатки профиля накладочной полосы к рельсам Р
4.2. Разработка и освоение технологии прокатки профиля
клеммной полосы для стальных шпал
4.3. Разработка и освоение технологии прокатки профиля подкладочной полосы для стальных шпал
4.4. Разработка и освоение технологии прокатки профиля
“безусой” подкладочной полосы КБ
4.5. Разработка и освоение технологии прокатки профиля подкладочной полосы КД
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

Для оценки "негладкости" сопряжения при замене дуги окружности дугой параболы, описанной частным уравнением параболы (2.10), проведен вычислительный эксперимент с использованием ЭВМ по специально разработанной программе. Установлено, что на качество сопряжения влияют величины радиуса дуги сопряжения 11 и угла между прямыми р, образующими скелет контура калибра (см. рис 2.1).
Анализ калибровок валков сортовых станов показал,, что значения углов р изменяются в пределах 40-180°, а радиусов сопряжения Я - в пределах 0.1 - 500 мм. При угле р меньше 40° возможно образование в калибре либо очень острого выступа ("клыка"), склонного к скалыванию и выгоранию, либо узкой щели, плохо заполняемой металлом.
Вычислительный эксперимент показал, что при таких пределах изменения параметров различие в величинах первых производных уравнений участков в точках их сопряжения на превышает 0.07, что соответствует разнице углов наклона касательных 4°. Из этого следует вывод о достаточном качестве сопряжения рассматриваемой аппроксимации по первой производной.
Таким образом, для описания любого участка контуров калибра и поперечного сечения полосы выделено два возможных уравнения: (2.3) и (2.10). Сопоставив их, можно заметить, что выражение (2.3) может быть получено из (2.10) при подстановке а = 0, а это означает, что удалось описать весь контур одним уравнением (2.3 0). Различные участки контура будут отличаться лишь своим набором коэффициентов а, Ь и с.
Такой подход удобен для компьютерной реализации описания контуров, так как все описание может быть сведено к созданию и обработке одного двумерного массива чисел размерностью 5x14, где N-количество участков контура, отличающихся своим набором коэффициентов а, Ь и с, а число 5 определено именно таким из-за необходимости хранения трех коэффициентов уравнения (2.10) и двух границ применимости этих коэффициентов вдоль оси ОУ.