Совершенствование динамических качеств подшипниковых узлов прокатных станов

• Автор: Корнаев, Алексей Валерьевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Старый Оскол
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Условные обозначения, индексы и сокращения
ВВЕДЕНИЕ
1 Опоры валков прокатных станов как объект исследования
1.1 Обзор задач динамики прокатки и работоспособности опор валков прокатных станов
1.2 Обзор исследований в области комбинированных опор
1.3 Выбор объекта и структура исследования
Выводы по разделу
2 Расчет сил в элементах комбинированных опор
2.1 Расчет энергосиловых параметров прокатки
2.2 Математическая модель подшипника качения
2.3 Математическая модель подшипника скольжения
2.3.1 Геометрические и кинематические соотношения
2.3.2 Обобщенное уравнение Рейнольдса
2.3.2 Баланс тепла
2.3.3 Баланс расходов
Выводы по разделу
3 Динамика валков прокатных станов на комбинированных опорах
3.1 Динамические нагрузки и причины колебательных процессов в клетях
прокатных станов
3.2. Уравнения движения валка на комбинированной опоре
3.4. Расчет долговечности комбинированной опоры в условиях переменной
во времени нагрузки
Выводы по разделу
4 Экспериментальные исследования динамических характеристик комбинированных опор
4.1. Описание экспериментальной установки и средств измерений
4.2 Постановка и планирование эксперимента

4.3 Обработка результатов и сравнительный анализ данных теоретических
и экспериментальных исследований
Выводы по разделу
5 Вопросы проектирования и рекомендации по эксплуатации комбинированных опор
5.1 Рекомендации по проектированию опорных узлов прокатных станов повышенного ресурса и виброустойчивости
5.2 Программное обеспечение для расчета комбинированных опор
Заключение
Список использованных источников
Приложение А. Листинг основных расчетных модулей
Приложение Б. Спектры ответов колебаний вала экспериментальной
установки
Приложение В. Спектры ответов колебаний нагрузки на валу
электропривода валков прокатного стана 350 «ОЭМК»
Приложение Г. Акт внедрения

Условные обозначения, индексы и сокращения
1. Кинематические параметры и координаты:
еиф- эксцентриситет и угол положения центра цапфы;
Х{ - декартовы координаты центра цапфы (/ = 1... 3)1; х,- - декартовы (обобщенные) координаты материальных частиц сплошной среды;
а - угловая координата в множестве координат Х1;
Ь - время;
Ц - характерное время, равное периоду одного оборота; у,- - компоненты вектора скорости материальных частиц сплошной среды;
{У,- - компоненты вектора скорости точек поверхности цапфы;
V) - компоненты вектора скорости центра цапфы;
А - дисбаланс валка (смещение центра масс);
со и п - угловая скорость и частота вращения валка;
Дх], Лхз и А1 — шаги размерной и временной сеток;
М и N - число узлов размерной сетки в направлениях х и Х3; скорость деформации прокатываемого металла.
2. Геометрические и рабочие параметры:
Ь, Аз - диаметр и длина опорной поверхности подшипника скольжения; 1, /3 - длина окружности (лА;) развертки опорной поверхности подшипника скольжения и длина в осевом направлении (Ь3) подшипника;
1 В работе используется правило А. Эйнштейна и исключение из него А.И. Лурье.
Правило А. Эйнштейна: если в одночлене (например, я,Ь, или к/к, или с}сИ и т.п.), содержащем индексированные переменные, встречаются повторяющиеся индексы или одинаковые с индексами буквы, то по этим индексам или индексам и буквам производится суммирование (яД=Я1&1+Я2 Ъ2+... ИЛИ £/*=/1+2/2+
Исключение А.И. Лурье: суммирование в одночлене по повторяющимся индексам или индексам и одинаковым с ними буквам не производится, если такие индексы или буквы в любом виде встречаются с обеих сторон знака равенства (неравенства, тождества и т.п.) в уравнениях или равенствах (неравенствах, тождествах и т.п.), например: с,—а,Ь, => С=афй с2=а2Ьг..- или sk=kfk> S=f ц=2/2;

(2.6)
где —- -величина являющаяся отображением геометрии контакта и опреде-

лена в зависимости от вспомогательной величины cos т, определяемой кривизнами рi j поверхностей контакта (рисунок 2.5); р - коэффициент, характеризующий упругие свойства материала; F - сдавливающая сила.
где /иу, Е] (у = 1,2)- соответственно коэффициенты Пуассона и модули упругости материалов соприкасающихся тел;
Очевидно, что относительное сближение колец будет складываться из деформаций в контактах «шарик - внутреннее кольцо» и «шарик - наружное кольцо». Систему «внутреннее кольцо - шарик - наружное кольцо» можно представить в виде сосредоточенной массы и двух последовательно соединенных пружин с нелинейной жесткостью (рисунок 2.5).
Рисунок 2.4 - Схема контакта тела качения и колец ПК