Совмещенные процессы, использующие резервные силы трения в очаге деформации при прокатке

Группа	Научная литература
Область науки	Технические науки
Название на русском языке	Совмещенные процессы, использующие резервные силы трения в очаге деформации при прокатке
Авторы на русском языке	Фастыковский А.Р.
Название на английском языке	the Combined processes using the reserve forces of friction in the deformation zone during rolling
Авторы на английском языке	Fastykovsky A.

Резюме

Основной задачей, стоящей перед промышленностью на современном этапе развития, является совершенствование технологии и оборудования в базовых отраслях, к которым относится металлургия. Завершающим звеном металлургического цикла, определяющим конкурентоспособность производимой продукции, считается прокатное производство. В связи с этим понятен повышенный интерес к всевозможным новым технологическим и конструкторским решениям, направленным на совершенствование процесса прокатки.

Значительное повышение производительности, улучшение качества прокатной продукции, снижение ее себестоимости и расширение сортамента можно добиться при использовании скрытых возможностей процесса прокатки. В этом плане весьма перспективно использование резервных возможностей сил трения в очаге деформации при реализации совмещенных процессов обработки металлов давлением (ОМД). Проблему использования резервных возможностей сил трения в очаге деформации относят к ключевым вопросам теории прокатки, над решением которой работали такие видные отечественные ученые, как И.М. Павлов, А.И. Целиков, В.Н. Выдрин, А.П. Чекмарев, Б.П. Бахтинов и другие. В последнее время у нас в стране и за рубежом активно развиваются такие совмещенные процессы, как прокатка – прессование, прокатка – разделение, прокатка в приводной – неприводной клети, основанные на использовании резервных возможностей сил трения в очаге деформации при прокатке. Однако серьезные трудности при практической реализации этих перспективных процессов возникают в связи с отсутствием теоретической базы и недостаточным объемом экспериментального материала. Остаются не решенными такие важные вопросы, как природа резерва сил трения и их связь с протяженностью зон на контактной поверхности в очаге деформации, отсутствуют методики количественной оценки величины резервных возможностей сил трения, учитывающие условия деформации и конструктивные особенности калибров нет методик расчета технологических режимов и оборудования, перечисленных выше, совмещенных процессов, не достаточно изучена область возможного использования резервных возможностей сил трения и многое другое.

В настоящей работе поставлена цель – систематизировать имеющийся в литературе материал по совмещенным процессам ОМД, использующим резервные возможности сил трения, решить перечисленные выше вопросы за счет разработки научно обоснованных методик, новых технических и технологических приложений.

В первом главе проведен анализ современного состояния развития совмещенных процессов, использующих силы трения для их интенсификации. Намечены наиболее важные вопросы, требующие неотложного решения.

Вторая глава посвящена изучению природы резервных сил трения их связи с величиной и расположением зон на контактной поверхности в очаге деформации. Проведены теоретические изыскания и разработаны методики расчета протяженности зон скольжения и прилипания на контактной поверхности в очаге деформации, применимые как для обычной прокатки, так и для совмещенных процессов. Впервые предложены методики расчета величины резервных возможностей сил трения в очаге деформации, учитывающие условия формоизменения и конструктивные особенности калибров. Теоретические положения проверены экспериментально с использованием оригинальных методик и установок, наиболее интересные из которых рассмотрены достаточно подробно, чтобы можно было их воспроизвести.

В третьей главе рассмотрен совмещенный процесс прокатки в приводной – неприводной клети, за счет использования резервных возможностей сил трения в очаге деформации приводной клети. Теоретически обоснованы условия деформирования в неприводных валках и многовалковых калибрах за счет подпирающего усилия, создаваемого приводной клетью. Предложено новое техническое решение, защищенное патентом, позволяющее расширить область использования рассматриваемого совмещенного процесса, ограниченного в настоящее время рамками непрерывных групп клетей, получены теоретические зависимости для определения условий, при которых процесс реализуется. Предложены критерии оценки эффективности совмещенного процесса прокатки в приводной – неприводной клети, экспериментально доказан эффект энергосбережения, теоретически возможность серьезной экономии средств при переводе действующих мелкосортных и проволочных станов на более крупную литую заготовку. Все разработанные теоретические положения обобщены в математическую модель рассматриваемого совмещенного процесса, для удобства работы, возможности проведения аналитических исследований разработан пакет прикладных программ.

В четвертой главе рассмотрен новый совмещенный процесс прокатки – разделения неприводными дисковыми ножами за счет использования резервных возможностей сил трения в очаге деформации. Рассмотрена теория вопроса и предложены методики расчета условий реализации процесса, технологических параметров. Теоретически и экспериментально изучены способы продольного разделения, основанные на разрыве, передавливании перемычки и предлагаемый (разделение резанием). Доказано преимущество разделения резанием по сравнению с передавливанием и разрывом, как с точки зрения экономии энергии, так и за счет улучшения качества места раздела.

В пятой главе приведен теоретический и экспериментальный материал по изучению совмещенного процесса прокатки – прессования. Получены теоретические зависимости, проверенные экспериментально, позволяющие определить возможности резерва сил трения в очаге деформации для обеспечения прессования, учитывающие условия формоизменения, конструктивные особенности калибров, расстояние от линии, соединяющей центры валков до матрицы. Изучен механизм формирования очага деформации при прокатке – прессования в зависимости от места размещения матрицы. Впервые теоретически и экспериментально доказано, что в каждом конкретном случае есть вполне определенное расстояние от линии, соединяющей центры валков до матрицы, обеспечивающее максимальную величину коэффициента вытяжки в системе валок – матрица. Теоретические и экспериментальные исследования позволили сформулировать требования и рекомендации по проектированию оборудования и выбору оптимальных режимов деформирования при реализации совмещенного процесса прокатки – прессования.

В шестой главе предложена методика расчета энергосиловых параметров совмещенных процессов ОМД. Методика является развитием теории А.И. Целикова и базируется на знаниях распределения зон скольжения и прилипания на контактной поверхности в очаге деформации. Методика позволяет проводить расчеты энергосиловых параметров, как без учета внешних воздействий, так и с учетом такового при реализации совмещенных процессов ОМД, использующих резервные возможности сил трения. Для облегчения вычислительного процесса и проведения всестороннего анализа, полученных результатов разработан пакет прикладных программ, применительно к персональным компьютерам, достаточно подробно рассмотренный в главе.

Приведенный в монографии материал систематизирован, хорошо иллюстрирован, предлагаемые методики расчетов ориентированы на использование современной вычислительной техники.

Издание "Совмещенные процессы, использующие резервные силы трения в очаге деформации при прокатке" (Фастыковский А.Р.) отмечено наградой
МЕДАЛЬ «ЗА ВЕРНОСТЬ ТРАДИЦИЯМ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ» С УДОСТОВЕРЕНИЕМ

Оформление наградных документов и заказ каталога