авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 ||

Развитие научных основ и разработка совмещенных методов обработки металлов давлением, обеспечивающих экономию материальных и энергетических ресурсов

-- [ Страница 2 ] --

Полученные зависимости для определения продольной силы и предложен ные критерии работоспособности системы очаг деформации – валковая арматура использованы для анализа калибровок профилей, прокатываемых в условиях сортопрокатного цеха ОАО “ЗСМК”, в состав которого входят два мелкосортных непрерывных двухниточных стана-250 и непрерывный четырехниточный прово лочный стан-250, с целью выявления пропусков с высокой вероятностью возник новения инцидентов в системе очаг деформации – валковая арматура. Пример оценки вероятности инцидентов в рассматриваемой системе, в каждом пропуске при прокатке кругов 17, 19, 20, 21 на стане 250-2 ОАО “ЗСМК” приведен на ри сунке 15. В результате проведенных исследований определены пропуски, в кото рых велика вероятность инцидентов при работе системы очаг деформации – вал ковая арматура, предложены рекомендации по изменению условий деформиро вания по клетям, организации монтажных работ и последующего дифференци рованного мониторинга работы системы очаг деформации – валковая арматура, что позволило обеспечить экономию материальных ресурсов за счет сокращения времени непредвиденных простоев, связанных со сбоями в системе и количества брака. Полученный экономический эффект (в ценах 2004 г.) составил 374 тыс.

рублей в год.

Удачный опыт оценки работоспособности системы очаг деформации – валковая арматура был использован в условиях цеха сортового проката ОАО “НКМК” на станах 500 и 450. Проведенная работа позволила разработать реко мендации по совершенствованию режимов деформирования, условий эксплуата ции системы очаг деформации – валковая арматура, что привело к снижению ма териальных затрат за счет сокращения простоев и брака, при этом экономиче ский эффект (в ценах 2005 г.) составил 505 тыс. рублей в год.

Рисунок 15 – Графическое представление работоспособности системы очаг деформации – валковая арматура при прокатке кругов на стане 250-2 ОАО “ЗСМК” Материалы диссертации, разработанные программы для ЭВМ № 2006612893, № 2007610475 внедрены в учебном процессе при чтении лекций, на практических занятиях, при выполнении курсовых, дипломных проектов, опуб ликованы в трех учебных пособиях, допущенных учебно-методическим объеди нением в области металлургии для преподавания студентам ВУЗов страны.

Учебные пособия отмечены “Золотой медалью” Кузбасской ярмарки, Новокуз нецк, 2008 г.;

дипломом лауреата Всероссийской выставки учебно-методических изданий “Золотой фонд отечественной науки”, Москва, 2011 г.

Основные выводы 1. Сформулирована постановка и решены задачи по оценке величины продольной силы, возникающей при переводе реактивных сил трения в активное состояние при прокатке в гладких валках, вытяжных и сочлененных калибрах.

Установлен факт низкой эффективности использования возможностей сил тре ния в очаге деформации, что и определяет актуальность работы. В результате проведенных планируемых экспериментов изучено влияние основных факторов на величину продольной силы, протяженность зон на контакте, получены урав нения регрессии. Установлено, что наилучшие результаты с точки зрения ис пользования продольной силы для совмещения методов ОМД можно получить, применив прямоугольный калибр с выпуском менее 20 0.

Доказано, что протяженность зон на контакте связана с соотношением ак тивных и реактивных сил трения, а следовательно продольной силой. Получены отсутствующие в литературе теоретические зависимости для определения зон скольжения и прилипания на контакте, при совмещении методов ОМД. Установ лено, что с уменьшением протяженности зон прилипания и опережения про дольная сила увеличивается.

Полученные новые данные по протяженности зон на контактной поверхно сти в очаге деформации позволили развить методику А.И. Целикова для расчета энергосиловых параметров и на ее основе разработать компьютерную модель применительно как к обычным процессам, так и совмещенным методам ОМД.

Всесторонняя проверка методики и модели в экспериментах и сопоставление с другими методиками показала высокую точность прогнозирования результатов, ошибка не превышала 6 – 8 %. Экспериментально установлено, что с увеличе нием загрузки неприводного инструмента в приводной клети в основном растет момент прокатки при незначительном увеличении усилия.

2. Разработаны теоретические решения, обобщенные в математическую и компьютерную модели совмещенного метода прокатки в приводной– неприводной клети, необходимые для поиска энергоэффективных режимов веде ния процесса и расчетов технологического оборудования. Определена область осуществимости рассматриваемого совмещенного метода ОМД, и установлено, что наиболее эффективно его использовать в черновых, промежуточных группах клетей. Доказана возможность деформирования в неприводных клетях вне не прерывных групп клетей благодаря использованию энергии движения, определе ны условия реализации данного технологического решения. Экспериментально доказано, что при деформировании в неприводных многовалковых калибрах тре буется продольное усилие на 10 – 20% больше, чем в двухвалковых. Установле но, что коэффициент вытяжки при прокатке в приводной – неприводной клети больше, чем при такой же суммарной деформации в одной клети.

Исследованиями на непрерывном стане 450 среднесортного цеха ОАО “ЗСМК” установлена перспективность использования технологии прокатки в приводной - неприводной клети в черновой группе и разработаны технологиче ские режимы деформирования, доказан факт снижения затрат электроэнергии на 0,75 кВтч/т при замене приводной клети на неприводную. Показаны пути инте грации рассматриваемого совмещенного метода в действующие технологии при освоении литой заготовки, при реализации технологии бескалибровой прокатки, в литейно-прокатных комплексах. Установлено, что использование в технологи ческой цепочке неприводных клетей при увеличении вытяжной способности действующих станов позволяет снизить материальные затраты на закупку и мон таж оборудования в 3,5 – 4 раза, на эксплуатацию в 1,5 – 2 раза.



3. Разработана математическая модель совмещенного метода ОМД про катки-разделения неприводным делительным инструментом, позволяющая опре делить область осуществимости процесса, энергоэффективные технологические режимы и рациональную компоновку оборудования. Впервые предложены и изучены, способ разделения резанием неприводными дисковыми ножами, спо соб, снимающий ограничение по использованию неприводного делительного ин струмента только в непрерывных группах, которые снижают материальные и энергетические затраты, расширяют область использования рассматриваемого метода ОМД.

Экспериментально доказано, что с точки зрения затрат энергии наиболее эффективным является разделение резанием, при этом продольное усилие в раза меньше, чем при передавливании, и в 3,1 раза меньше, чем при разрыве, в месте раздела при резании профиль не деформируется и отсутствует заусенец.

Установлено, что при разделении разрывом величина продольного усилия зави сит не только от толщины перемычки, но и от площади сечения и формы разде ляемого профиля, что ограничивает область использования только в чистовой группе при получении мелких профилей.

4. Получены отсутствующие в литературе зависимости для определения продольной силы и максимального коэффициента вытяжки при реализации со вмещенного метода ОМД прокатки-прессования, учитывающие условия дефор мирования, конструктивные особенности калибров, место установки матрицы.

Используя полученные зависимости и результаты экспериментов, установлено, что при 1/рср‹1 место размещения матрицы не влияет на процесс, но при 1/рср› для повышения эффективности процесса матрицу необходимо сместить по ходу движения металла от линии, соединяющей центры валков. На основании выяв ленных закономерностей определена область энергоэффективных условий веде ния совмещенного метода прокатки-прессования и оптимальное расположение матрицы относительно валков. Проанализированы известные конструкции уст ройств и установлено, что использование при конструировании калибров непод вижных деталей приводит к повышенному потреблению энергии. Разработаны рекомендации по проектированию оборудования и выбору энергоэффективных технологических режимов, пользуясь которыми предложен комплекс новых кон струкций устройств, новая технология получения плющеной ленты из сортовой заготовки, разработаны рекомендации по ведению процесса литья-прессования.

5. На основании полученных новых знаний о величине продольной силы разработана методика оценки вероятности возникновения инцидентов в системе очаг деформации – валковая арматура, рассматриваемой как совмещенный метод ОМД. Предложены критерии работоспособности рассматриваемой системы и методика их расчета. Разработаны методы управления рисками в данной системе и материальная оценка их последствий.

6. В условиях производства внедрены технические и технологические ре шения для реализации метода прокатки-разделения неприводным делительным инструментом, методика оценки вероятности инцидентов в системе очаг дефор мации – валковая арматура, позволившие обеспечить экономию материальных и энергетических ресурсов. Суммарный годовой эффект от внедренных техниче ских и технологических решений за счет снижения материальных и энергетиче ских затрат составил 44,47 млн. рублей с долевой частью автора 9,58 млн. руб лей. Полученные в диссертации результаты внедрены в учебном процессе, в из данных трех учебных пособиях, допущенных учебно-методическим объединени ем в области металлургии для использования в ВУЗах страны.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих научных изданиях:

Монография и учебные пособия 1. Фастыковский А.Р. Совмещенные процессы, использующие резерв ные силы трения в очаге деформации при прокатке: монография [Текст] / А.Р.

Фастыковский. – Новокузнецк: Изд-во НПК, 2007. – 246 с.

2. Фастыковский А.Р. Расчет оборудования прокатных клетей: Учебное пособие [Текст] /А.Р. Фастыковский. – Новокузнецк. СибГИУ, 2001. – 113 с.

(Допущено секцией УМО вузов по образованию в области металлургии) 3. Фастыковский А.Р. Основы конструирования и безаварийной работы валковой арматуры сортовых станов: Учебное пособие [Текст] /А.Р. Фастыков ский, А.Н. Савельев. – Новокузнецк. СибГИУ, 2007. – 170 с.

(Допущено секцией УМО вузов по образованию в области металлургии) 4. Фастыковский А.Р. Конструкции и расчеты оборудования прокатных клетей сортовых и листовых станов: Учебное пособие [Текст] / А.Р. Фастыков ский, А.Н. Савельев. – Новокузнецк. СибГИУ, 2008. – 316 с.

(Допущено секцией УМО вузов по образованию в области металлургии) Публикации в рецензируемых научных журналах и изданиях 5. Фастыковский А.Р. Оценка величины резервных сил трения очага де формации [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Перетятько // Известия вузов. Чер ная металлургия. – 2001. – № 8. – С. 42 – 44.

6. Фастыковский А.Р. Методика расчета эффективности процессов, ис пользующих резервные силы трения [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Пере тятько // Известия вузов. Черная металлургия. – 2001. – № 10. – С. 12 – 14.

7. Фастыковский А.Р. Изучение закономерностей изменения величины резервных сил трения очага деформации при прокатке [Текст] / А.Р. Фастыков ский, В.Н. Перетятько // Известия вузов. Черная металлургия. – 2001. – № 12. – С. 5 – 8.

8. Фастыковский А.Р. Учет резервных сил трения при проектировании валковой арматуры [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Перетятько // Металлург. – 2001. – № 12. – С. 43 – 44.

9. Фастыковский А.Р. Изучение влияния переднего подпора на протяжен ность зон скольжения и прилипания в очаге деформации при прокатке [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Перетятько // Известия вузов. Черная металлургия. – 2002. – № 2. – С. 15 – 17.

10. Фастыковский А.Р. Изучение резервных сил трения при прокатке в вытяжных калибрах [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Перетятько // Известия вузов. Черная металлургия. – 2002. – № 4. – С. 22 – 24.

11. Фастыковский А.Р. Неприводные универсальные калибры – новое на правление в производстве рельсов [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Перетятько // Металлург. – 2002. – № 5 – С. 48 – 50.

12. Фастыковский А.Р. Повышение точности сортовой прокатки [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Перетятько // Известия вузов. Черная металлургия. – 2002. – № 6. – С. 14 – 16.

13. Фастыковский А.Р. Уточненный расчет усилия при прокатке [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Перетятько // Известия вузов. Черная металлургия. – 2002. – № 10. – С. 25 – 28.

14. Фастыковский А.Р. Продольное разделение полосы неприводными дисковыми ножами в потоке непрерывного прокатного стана [Текст] / А.Р. Фас тыковский, В.Н. Перетятько // Известия вузов. Черная металлургия. – 2002. – № 12. – С. 25 – 28.

15. Фастыковский А.Р. Оценка калибровок с учетом работоспособности валковой арматуры [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Перетятько // Производст во проката. – 2002. – № 11. – С. 14 – 16.

16. Фастыковский А.Р. Аналитические зависимости для определения со противления деформации металлов и сплавов [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н.

Перетятько // Известия вузов. Черная металлургия. – 2003. – № 2. – С. 68 – 69.

17. Фастыковский А.Р. Особенности продольного разделения сортовых заготовок неприводными дисковыми ножами в потоке прокатного стана [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Перетятько Д.А. Фастыковский // Металлург. – 2003. – № 3. – С. 51 – 53.

18. Фастыковский А.Р. Энергосиловые параметры процесса прокатки – прессования цветных металлов и сплавов [Текст] // Известия вузов. Цветная ме таллургия. – 2003. – № 5. – С. 47 – 51.

19. Фастыковский А.Р. Теоретическая модель процесса бескалибровой прокатки с использованием резервных сил трения очага деформации [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Перетятько // Известия вузов. Черная металлургия. – 2003. – № 6. – С. 18 – 20.

20. Фастыковский А.Р. Новые перспективы бескалибровой прокатки [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Перетятько // Производство проката. – 2003. – № 6. – С. 18 – 20.

21. Фастыковский А.Р. Увеличение эффективности прокатного оборудо вания за счет использования резервных сил трения очага деформации [Текст] // Известия вузов. Машиностроение. – 2003. – № 6. – С. 59 – 63.

22. Фастыковский А.Р. Особенности продольного разделения сдвоенных несимметричных профилей в потоке прокатного стана [Текст] / А.Р. Фастыков ский, В.Н. Перетятько // Известия вузов. Черная металлургия. – 2003. – № 8. – С.

23 – 24.

23. Фастыковский А.Р. Оценка возможностей процесса прокатки – прес сования [Текст] // Кузнечно – штамповочное производство. Обработка металлов давлением. – 2004. – № 2. – С. 3 – 6.

24. Фастыковский А.Р. К вопросу о процессе прокатки – прессования [Текст] // Известия вузов. Цветная металлургия. – 2004. – № 2. – С. 67 – 70.

25. Ефимов О.Ю. Оценка степени технологических рисков в системе валки – арматура непрерывного мелкосортного стана [Текст] / О.Ю. Ефимов, А.Р.

Фастыковский, В.Я. Чинокалов // Сталь. – 2008. – № 2. – С. 63 – 64.

26. Ефимов О.Ю. Освоение технологии прокатки – разделения на непре рывном мелкосортном стане [Текст] / О.Ю. Ефимов, А.Р. Фастыковский, В.Я.

Чинокалов, И.В. Копылов // Сталь. – 2008. – № 4. – С. 50 – 51.

27. Ефимов О.Ю. Использование технологии прокатки – разделения на стане 250-1 [Текст] / О.Ю. Ефимов, В.Я. Чинокалов, И.В. Копылов, А.Р. Фасты ковский // Сталь. – 2008. – № 8. – С. 78 – 80.

28. Фастыковский А.Р. К вопросу продольного разделения полосы непри водными устройствами в потоке прокатного стана [Текст] // Производство про ката. – 2009. – № 3. – С. 4 – 8.

29. Фастыковский А.Р. Экспериментальное изучение процесса прокатки – прессования [Текст] // Кузнечно – штамповочное производство. Обработка ме таллов давлением. – 2010. – № 11. – С. 11 – 14.

30. Fastykovskii A.R. Region for Extrolling and Effective Deformation Modes // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. – 2011. – Vol. 52 – № 3. – РР. 230 – 233.

Авторские свидетельства на изобретения, патенты, свидетельства на официальную регистрацию программ ЭВМ в гос. реестре 31. А.с. 1180097 СССР, МКИ4 В21В 31/22. Рабочая клеть прокатного ста на [Текст] / А.Р. Фастыковский, Н.А. Челышев;

(СССР). - № 3708906/22 – 02;

заявл. 11.03.84;

опубл. 23.09.85, Бюл. № 35.

32. А.с. 1194578 СССР, МКИ4 В22F 3/18, В30В 15/02. Устройство для по лучения заготовок из порошковых материалов [Текст] / А.Р. Фастыковский, Н.А. Челышев;

(СССР). - № 3745172/22 – 02;

заявл. 24.05.85;

опубл. 30.11.85, Бюл. № 44.

33. А.с. 1233971 СССР, МКИ4 В21В 27/00, В21С 51/00. Узел валков для исследования процесса прокатки [Текст] / А.Р. Фастыковский, Н.А. Челышев;

(СССР). - № 3736705/22 – 02;

заявл. 27.04.84;

опубл. 30.05.86, Бюл. № 20.

34. А.с. 1375369 СССР, МКИ4 В21В 39/14, 45/02. Устройство для центри рования сортового проката [Текст] / А.Ф. Кузнецов, Н.А. Челышев, А.Р. Фасты ковский и др.;

(СССР). - № 3989572/31 – 02;

заявл. 17.12.85;

опубл. 23.02.88, Бюл. № 7.

35. А.с. 1450214 СССР, МКИ4 В21С 23/08. Устройство для непрерывного прессования / А.Р. Фастыковский, Н.А. Челышев;

(СССР). - № 3902835/25 - 27;

заявл. 16.04.85;

не публикуется.

36. А.с. 1669603 СССР, МКИ5 В21С 23/00. Устройство для непрерывного прессования [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Кадыков;

(СССР). № 4684122/27;

заявл. 26.04.89;

опубл. 15.08.91, Бюл. № 30.

37. А.с. 1690882 СССР, МКИ5 В21С 23/21. Устройство для непрерывного прессования [Текст] / А.Р. Фастыковский;

(СССР). - № 4720917/27;

заявл.

19.07.89;

опубл. 15.11.91, Бюл. № 42.

38. Пат. 2185903 Россия, МПК7 В21В 1/10. Способ прокатки [Текст] / А.Р.

Фастыковский, В.Н. Перетятько;

(РФ). - № 20021105206/02;

заявл. 23.02.01;

опубл. 27.07.2002, Бюл. № 21.

39. Пат. 2201816 Россия, МПК7 В21В 1/02. Способ продольного разделения проката [Текст] / А.Р. Фастыковский, В.Н. Перетятько;

(РФ). № 2001128267/02;

заявл. 18.10.01;

опубл. 10.04.2003, Бюл. № 10.

40. Пат. 2221653 Россия, МПК7 В21В1/02 Способ прокатки несимметрич ных профилей [Текст] / А.Р. Фастыковский;

(РФ). - № 2002116928/02;

заявл.

24.06.02;

опубл. 20.01.2004, Бюл. № 2.

41. Пат. на полезную модель 53597 U1 Россия, МПК7 В21В 1/02 Кассета для продольного разделения горячего раската [Текст] / А.Р. Фастыковский и др.;

(РФ). - № 2005141321/22;

заявл. 28.12.05;

опубл. 27.05.2006, Бюл. № 15.

42. Пат. 2379138 Россия, МПК7 В21В 1/02. Способ продольного разделе ния проката [Текст] / О.Ю. Ефимов, А.Р. Фастыковский, и др.;

(РФ). - № 2008122748/02;

заявл. 04.06.08;

опубл. 20.01.2010, Бюл. №2.

43. РФ Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ в гос. реестре № 2006612893. Моделирование деформации в приводных – непри водных клетях [Текст] / А.Р. Фастыковский, А.Н. Матвеенко. – Заявка № 2006611932;

(РФ). - № 2006611932;

заявл. 13.06.06;

зарегистрировано 11.08.06.

44. РФ Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ в гос. реестре № 2007610475. Расчет энергосиловых параметров горячей прокатки [Текст] / А.Р. Фастыковский, О.В. Вандакуров. – Заявка № 2006614099;

(РФ). № 2006614099;

заявл. 01.12.06;

зарегистрировано 26.01.07.



Pages:     | 1 ||
 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.