автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Повышение долговечности станин прокатных клетей на основе результатов моделирования их ударного взаимодействия с подушками валков

На правах рукописи

004604У*И

КОКОВИХИН АРТЕМ ВАЛЕРЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СТАНИН ПРОКАТНЫХ КЛЕТЕЙ НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИХ УДАРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ПОДУШКАМИ ВАЛКОВ

Специальность 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы (Металлургическое машиностроение). Технические науки».

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О ИЮН 2010

Магнитогорск 2010

004604920

Работа выполнена в ГОУ ВПО Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова

Научные руководители

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,

профессор_

|Кандауров Леонид Евсеевич кандидат технических наук, доцент

Белан Анатолий Кириллович

доктор технических наук, профессор

Белевский Леонид Сергеевич кандидат технических наук, доцент

Славин Вячеслав Семенович

Ведущая организация: ОАО «ГИПРОМЕЗ» г. Магнитогорск

Защита состоится «24» июня 2010г. в 15-30 на заседании диссертационного совета Д 212.111.03 в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова.

Автореферат разослан «21» мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Жиркин Ю.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Повышение эффективности производства и качества проката непосредственно связано с надежностью деталей и узлов основного оборудования прокатных станов. Самыми ответственными деталями рабочих клетей являются станины. Станины воспринимают усилие прокатки, а также удары во время захвата полосы валками. Поэтому при проектировании станин особое внимание уделяют их прочности и жесткости. Высокие значения этих показателей должны обеспечивать большую долговечность станин и требуемое качество получаемого проката. Однако практика показывает, что вследствие ударных нагрузок, возникающих со стороны подушек валков при захвате полос, внутренние поверхности стоек станин подвергаются разрушению. Это ведет к увеличению зазоров в системе «подушка валка - стойка станины» («ПВ-СС»), что в свою очередь, влечет за собой различные нарушения в настройке клетей. Перекосы осей рабочих и опорных валков ведут к увеличению осевых усилий, что является основной причиной снижения ресурса подшипников, поломок фиксаторов подушек рабочих валков, ухудшению качества проката.

Указанная проблема была и остается актуальной для листовых станов горячей и холодной прокатки. Подтверждением тому является достаточно большое количество публикаций и изобретений, посвященных данному вопросу. Однако в большинстве из них рассматриваются различные способы уменьшения зазоров в системе «ПВ-СС», приводятся формулы для расчета осевых усилий, действующих на валки при их перекосах и др.

В то же время до настоящего времени остается открытым вопрос о механизме ударного взаимодействия подушек валков со стойками станин, причинах разрушения контактных поверхностей стоек. Отсутствуют надежные методики расчета деформаций стоек. Все это затрудняет создание эффективных технических решений для повышения долговечности станин прокатных клетей.

Результаты исследований получены в рамках договора о творческом сотрудничестве с ОАО «ММК», грантов Конкурса исследовательских проектов на 2004 и 2007 годы Челябинской области.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методики прогнозирования и повышения долговечности станин прокатных клетей. Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

- разработана математическая модель процесса пластического деформирования и разрушения материала поверхностного слоя стоек станин;

- создана методика определения динамических нагрузок в системе «ПВ-СС», контактных напряжений и остаточных деформаций на

поверхностях стоек станин прокатной клети и ресурса системы «ПВ-СС» по критерию усталостной прочности;

- проведены теоретические и экспериментально исследования по выявлению значимых факторов определяемых долговечность системы «ПВ-СС»;

- на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны ряд новых технически конструктивных решений защищенные патентами РФ на полезные модели.

Научная новизна работы заключается в следующем:

-разработана оригинальная модель процесса пластического деформирования и усталостного разрушения рабочих поверхностей системы «ПВ-СС» на основе описание контактного взаимодействия шероховатых поверхностей;

- на основе модели создана методика оценки долговечности элементов системы «ПВ-СС» по критерию усталостной прочности;

-установлены новые закономерности влияния скорости движения полосы, а также конструктивных параметров облицовочной планки и свойств материалов, на ресурс элементов системы «ПВ-СС» позволившие разработать ряд новых конструкций элементов системы, повышенной долговечности.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

- на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны два новых технических решения по повышению долговечности станин прокатных клетей, защищенных Патентами РФ № 47778, №68382 на полезную модель.

- разработана конструкция двухслойной облицовочной планки для клети №6 стана 2000 ОАО «ММК» по Патенту РФ №68382 на полезную модель, обеспечивающая повышение долговечности стоек станин и снижение эксплуатационных расходов.

- применение новой конструкции планки позволит увеличить среднюю наработку в 1,8 раза для стоек станин 6-й клети стана 2000 ОАО «ММК».

Реализация результатов работы. Результаты работы приняты к использованию на стане 2000 г/п ОАО «ММК».

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на всероссийской конференции - конкурсе студентов выпускного курса вузов минерально - сырьевого комплекса России (С. -Петербург 2003), ежегодных научно-технических конференциях МГТУ, 2004-2009г.г., пятой международной научно - технической конференции молодых специалистов, посвященной 100-летию со дня рождения директора Магнитогорского металлургического комбината Г.ИНосова, УШ-ой Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Механики-ХХ1 веку» г. Братск.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 15 публикациях, в том числе 2 Патентах РФ на полезные модели.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 102-х наименований, приложения на 2 листах, содержит 118 страниц машинописного текста, 72 рисунков, 9 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность работы, ее теоретическая и практическая значимость.

В первой главе выполнен анализ известных подходов к объяснению разрушения стоек станин прокатных клетей. Рассмотрены технические решения для компенсации зазоров в системе «ПВ-СС», а также способы восстановления поверхностей стоек станин.

Практика эксплуатации прокатных станов показывает, что вследствие возникновения ударных нагрузок при захвате полос, внутренние поверхности стоек станин подвергаются разрушению (рис.1), что ведет к увеличению монтажного зазора между подушками валков и стойками станин. В результате увеличения зазоров в системе «ПВ-СС» происходят перекосы осей валков, что ведет к увеличению осевых усилий, которые могут достигать 10 -20 % от усилия прокатки.

Основными направлениями повышения долговечности стоек станин на сегодняшний день являются: установка облицовочных планок различных конструкций; применение устройств для компенсации зазора в системе «ПВ-СС».

Существуют и применяются различные способы восстановления стоек станин прокатных клетей: наплавка изношенных мест станины и последующая их подшлифовка; фрезеровка изношенных поверхностей стоек станин и др.

Однако в случае такого восстановления станины остается открытым вопросом о дальнейшей наработке восстановленной поверхности, поскольку с первых же дней эксплуатации прокатного стана процесс разрушения поверхностей стоек начинается вновь.

Одно из решений рассматриваемой проблемы заключается в применении металлополимерных материалов, позволяющих исключить корродирование контактных площадок стоек станины, демпфировать ударные нагрузки. В конечном счете все эти способы восстановления не устраняют разрушение стоек станин, что ведет к увеличению зазоров в системе «ПВ-СС».

Рис. 1. Разрушение стоек станины четырехвалковой прокатной клети

Между подушками валков и стойками станины всегда имеются номинальные зазоры (0,8 - 1,2мм), необходимые для упрощения установки комплекта валков в проеме прокатной клети. Однако разрушение стоек ведет к увеличению зазоров между ними и подушками валков до 3 - 9 мм и более, что отрицательно сказывается на работе оборудования, его долговечности и качестве проката.

Основным видом разрушения стоек станин (наряду с абразивным изнашиванием, фреттинг-коррозией и т.д.), является их смятие от действия ударных горизонтальных сил.

Известна формула Гарцмана С.Д. для расчета этих сил в зависимости от величины радиального зазора в приводе валков.

F =- М

1 пр

ЯТг

1 +

1 +

(1)

KRJ

где M — момент прокатки на рабочем валке при установившемся процессе;

X - частота крутильных колебаний в линии главного привода; Т - время заполнения очага деформации прокатываемым металлом; R - радиус опорного валка; г - радиус рабочего валка; 5 - величина радиального зазора в приводе; /5 - время выбора радиального зазора в приводе.

Однако эта формула не учитывает горизонтальную силу от удара полосы о валки и наличие зазоров в системе «ПВ-СС», что снижает точность определения динамических нагрузок.

Кроме того, в литературе отсутствуют методики прогнозирования величины остаточной деформации взаимодействующих деталей этой системы. Все это затрудняет создание эффективных технических решений по повышению долговечности станин. На основе изложенного сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе разработана модель ударного взаимодействия подушек валков со стойками станин прокатной клети, а также методика расчета контактных напряжений и остаточных деформаций их поверхностей.

Условие работоспособности системы «ПВ-СС» можно записать в виде

Д + Д(0<[4 (2)

где А - монтажный зазор в системе «ПВСС»; Д(t) - текущее значение зазора; [А] - предельное значение зазора в системе «ПВСС»; t - время работы (наработка) системы «ПВСС».

При нарушении условия (2), время (наработка) t будет равна Т -ресурсу системы «ПВСС», т.е.

А(* = Г)<[Д]. (3)

Следовательно, для определения среднего ресурса системы «ПВ-СС» необходимо определить её наработку до достижения предельного состояния.

Решение этой задачи требует, во-первых, надежных расчетных формул для определения силы, возникающей при соударении подушек валков со стойками станин, а во вторых, необходима методика для расчета контактных напряжений и остаточных деформаций поверхностей стоек станин.

Оценку величины остаточной деформации можно осуществить, приняв ряд допущений: между подушкой валка и стойкой станины всегда имеется установочный зазор; валки при захвате полосы прогибаются в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Рассмотрим обобщенную схему взаимодействия прокатываемой полосы с валками клети кварто в момент их соприкосновения (рис.2)

I

Рис.2 Схема ударного взаимодействия полосы с валками клети 1 - полоса; 2 - рабочий валок; 3 - опорный валок; 4 - подушка опорного валка; 5 - стойка станины; 6 - облицовочная планка.

При ударе полосы о вращающийся валок в подшипниках возникает ударная сила, направленная в противоположную сторону, обусловленная рядом факторов: скоростью движения полосы, угловой скоростью вращения валка; массы полосы и валка.

у„р(а>1~й)0) + Му(Бх) ол Ьт '

где Зпр - приведенный момент инерции валка; - угловая

скорость валка до и после удара; Му{Бх) - момент ударного импульса; Ъ -расстояние между подшипниками; = т„(и0 -*Л) - ударный импульс от полосы; тп — масса полосы, г - время удара.

Захвату полосы предшествует её удар о рабочие валки, что вызывает (наряду с крутильными колебаниями) поперечные колебания валковой системы.

В результате интегрирования уравнения свободных колебаний валковой системы Fnoá = ктх, получим горизонтальную силу от удара подушек валков о стойку станины прокатной клети

Fnod = ктАр1 sin pt, (5)

где к - коэффициент восстановления; т - приведенная масса полосы и валковой системы прокатной клети; А - максимальная амплитуда колебаний валковой системы, равная величине зазора между подушкой валка и станиной клети; р - частота собственных колебаний валковой системы.

При отсутствии металла подушки валков под действием силы Fyp со

стороны механизма уравновешивания прижаты к правой стойке станины силой Fnp, а подушки опорных валков - к левой стойке силой Fn on (рис.3)

нагфшмии« прокатки

'Л

- ст«йка ;

п

У :

; /¿J t-t-F

V. " $ i -. 1

г V Л J \

К

Рис.3. Схема силового взаимодействия подушек

валков со стойками станины прокатной клети

Рис. 4. Схема сил в четырехвалковой клети при захвате полосы валками

После захвата полосы в валковой системе возникают силы, вызванные деформацией металла (рис.4).

Со стороны рабочего валка на металл действуют две силы: нормальная (радиальная) N и касательная (тангенциальная) Т. Их равнодействующая Рр направлена в зону деформации, а сила Р, действующая на валки, - в

сторону, противоположную направлению прокатки. Приложим силу Р к центру опоры рабочего валка и обозначим через Р'.

При разложении силы Р' получим, что горизонтальная сила Рх воспринимается подшипниками рабочего валка и передается через подушки на стойки станин

^«-^зта + Т'соваг, (6)

(знак «-» - против направления прокатки; «+» в направлении прокатки).

После преобразований и с учетом крутильных колебаний в приводе, уравнение (6) принимает вид (1)

Из вышеизложенного следует, что в процессе захвата полосы, к рабочим валкам приложена сила Рг, которую можно представить в виде алгебраической суммы сил

Рпр ~ ^пол ^под ■ СО

Сила Рг вызывает первоначальное перемещение рабочих валков в направлении, противоположном направлению прокатки, и ударному взаимодействию их подушек с левой стойкой станины клети.

Изменение горизонтальной силы во времени имеет вид затухающих колебаний, а её максимальное значение увеличивается с ростом зазоров в системе «ПВ-СС».

В моменты захвата полос валками, периодически возникает сила взаимодействия подушек со стойкой станины /Г,, которая в результате прогиба валков в горизонтальной и вертикальной плоскостях, вызывает появление на контакте неравномерно распределенных номинальных напряжений ра , которые уравновешивают момент силы (рис.5).

С учетом принятых допущений, среднее номинальное давление на поверхности контакта подушки валка и стойки станины определится по формуле

па

(В)

где

номинальная площадь

контакта подушки со стойкой станины.

Максимальное приращение средних номинальных контактных давлений можно определить по выражению

г--

£

ъ--

лРГ=±

мп

мп

(9)

Ма=\рач-ААа> (10)

где Ма - момент относительно центра контактной площадки станины

Рис. 5. Схема распределенных номинальных контактных напряжений на поверхности стойки станины при её взаимодействии с

подушкой валка со смещением силы ;

ьи2

ш1

полярные моменты сопротивления относительно

12 ' у 12

нейтральной оси проходящей через центр контактной площадки; а - плечо действия силы Гг относительно центра контактной площадки станины.

Максимальное и минимальное номинальное давление можно определить по выражениям

= Ра„ + 4^. (11)

Ра. -Ра "АрТ"- О2)

"mm Л м

_агтах

14 nun л "ср

В связи с тем, что взаимодействуют шероховатые поверхности, в местах фактических площадок касания возникают контурные давления, которые согласно методике В.М. Хохлова определены

pc^oj-fpatvoafr"^. 03)

где сг02 _ условные предел текучести материала поверхностного

слоя стойки станины.

Поскольку при ударе происходит упрочнение контактной поверхности, использовали закон упрочнения материала стойки станины, для определения остаточной деформации

Pc=v0i2Ma+2,4s0'64, (14)

где &о 2.исх — исходный предел текучести.

Для определения остаточной деформации на контактной поверхности стойки станины, наряду с модулем упругости применили секущий модуль пластичности определяемый из выражения (14)

Е, = Рс-°ъ,2исх (15) S

Следовательно, используя кривую упрочнения, остаточную деформацию можно определить по уравнению

= Рс__Рс_ /16\ ст Е' Е '

где = £пол - полная относительная деформация; ~ = £упр -

Е Е

упругая относительная деформация; Е - модуль упругости материала стойки

станины.

Средняя остаточная деформация за п число соударений

с AW п-п

Sep'-» (17->

у п

где п - количество соударений подушки валка со стойкой станины

п

(количество прокатанных полос); A(Q = - текущее значение зазора в

;=1

системе «ПВ-СС» за п число соударений.

Критическое число соударений подушки валка со стойкой станины определится из выражения

_[Д]

пкр=-

(18)

Еср

Следовательно, суммарное время до наступления предельного работоспособного состояния системы «ПВ-СС» определится по формуле

(19)

Е/ — / "пр ~'пол

пкр ¡пауз ' пкр >

где

(пол - время прокатки одной полосы; 1пауз - время пауз между

У

«71/'

% \

£

прокаткой полос.

Таким образом, изложенная методика позволяет определить напряжения и остаточную деформацию на контактной поверхности, воспринимающей неравномерную распределенную нагрузку от ударной силы К,,

а также ресурс работоспособного состояния системы «ПВ-СС». Рис.6 Эпюра контурных

Используя изложенную методик;/, напряжений (МПа) на построили эпюру контурных давлений на контактной поверхности поверхности стойки станины нижнего рабочего стойки станины

валка клети №6 стана 2000 ОАО «ММК» (сторона моталок) (рис.6).

Анализ полученных эпюр говорит о том, что значения напряжений на поверхности станины распределены неравномерно. Наибольшее значение напряжений наблюдаются в верхнем углу контактной поверхности, обращенному к валкам и достигает 449 МПа, что является пределом текучести для материала станины (сталь 35Л, а0 2 =350-825М77а).

Расчеты по выражению (16) показывают, что величина остаточной деформации еост за однократное приложение силы К, достигает 0,000023мм.

Рассчитанное по выражению (17) текущее значение зазора в системе «ПВ-СС» за 12070 ударов достигает 1,8мм (рис.7), что является нарушением условия работоспособности (2), где Д = 1,2лш, [А] = 3мм, величина которых определена опытом эксплуатации стана 2000 ОАО «ММК».

Анализ эпюры говорит о том, что значения остаточных деформаций на поверхности стойки станины распределены неравномерно. Наибольшее значение напряжений наблюдаются в верхнем углу контактной поверхности станины, обращенной к валкам.

В остальных углах облицовочной планки, значения деформаций несколько меньше.

Рис.8. Распределение напряжений на контактной поверхности стойки станины

Рис. 9. Распределение деформации на контактной поверхности стойки станины

Для подтверждения полученных результатов величины контактных напряжений и деформаций использовали моделирование в среде Deform 2D.

Моделирование выполнялось в два этапа. На первом этапе определялись напряжения в зоне контакта подушки валка со стойкой станины при перекосе в вертикальной и горизонтальной плоскостях. На втором этапе -определялась деформация. Как показывают расчетные данные (рис. 8,9), расхождение величины деформации определенное изложенной выше методикой и в среде Deform 2D составляет 12%. Поэтому уравнение (16) можно использовать для прогнозирования величины деформации на поверхности стойки станины " клети при взаимодействии с подушкой валка.

Рис.7 Эпюра и значения остаточной деформации (мм)

на поверхности стойки станины после 12070 ударов

В реальных условиях работы максимальное значение деформации стойки может достигаться практически в любой точке её контактной поверхности в зависимости от величины смещения ударной силы, положение которой, в свою очередь, зависит от технологических факторов и конструктивных параметров подушек валков, облицовочных планок и стоек станины и др. Все это, в конечном счете, ведет к неравномерному разрушению поверхностей стоек станин, усугубляемому процессами коррозии, абразивного изнашивания. С учетом того, что планки подушек валков и стоек станин периодически подвергаются замене, остаточная

деформация станины накапливается, вследствие чего увеличиваются размеры проемов станин и величина зазоров в системе «ПВ-СС».

Разработанная математическая модель процесса пластического деформирования и разрушения материала поверхностного слоя стоек станин позволяет, прогнозировать величину остаточных деформаций деталей в системе «ПВ-СС», что в конечном счете позволяет создавать новые технические решения для повышения долговечности станин.

В третьей главе представлены методика и результаты лабораторных исследований на установке (рис. 10), позволяющей моделировать процессы, происходящие в системе «ПВ-СС» при ударном взаимодействии прокатываемой полосы с валками в момент захвата.

Лабораторная установка создавалась с соблюдением силового, динамического и геометрического подобия модели и натуры (клеть №6 стана 2000 ОАО «ММК»),

1 - основание; 2 - направляющий стержень; 3 - груз падающий; 4 - груз стационарный; 5 - шайба; 6 - месдоза; 7 - тензостанция; 8 - усилитель сигнала; 9 - АЦП; 10 - компьютер.

Исследование проводили изменением кинетической энергии падающего груза в момент удара о неподвижный груз путем варьирования его конечной скорости (2,7 и 3,9 м/с) и толщины стальных (2-20мм) и полимерных (0,3-1,2мм) шайб имитирующих облицовочную планку, в соответствии с планом эксперимента.

В ходе эксперимента на компьютере фиксировались колебания, возникающие при соударении масс. Первичные данные о колебательных процессах подвергались цифровой обработке с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) фирмы Ь-САЩЗ модели Е14 - 440 для отсеивания шумов и высокочастотных помех.

Некоторые характерные графики колебаний, полученные в ходе эксперимента, приведены на рисунке 11.

Анализ полученных данных показывает, что при ударном взаимодействии масс в исследуемой системе возникают затухающие колебания. Максимальные значения ударных нагрузок при колебаниях

зависят от толщины шайбы, скорости падения груза в момент удара и толщины демпфирующего элемента.

■толщина стальной шайбы |1<=2мм толщина полимерной щейбы гу^О.змм

гми 0,21

М-

| толщина стальной шайбы 1у=20 мм

1 к]111ГШ толщина полимерной шайьы пя=1,2 мм скорость падения груза у=2,7м/с

икш ¡'ШШШВДШМН!

Пп

1 ■ г ' 11101™

0,005 0.001 0,0015 0,002 0,0025 0.

'»>.<Й*Т5 0,0013 0,002 «1.0023 -0.035- -

Рис. 11 Характер колебаний при соударениях масс С увеличением толщины стальной шайбы в 10 раз при скорости, равной 2,7м/с, максимальное значение ударного усилия уменьшается на 0,12 МН (на 28 %). Причем наблюдаются как однократные, так и повторные соударения грузов. Величина усилий при повторных соударениях на 20—30 % меньше максимальных значений при первоначальном соударении.

Полученные данные качественно соответствуют известным данным о характере колебаний валковой системы прокатных станов при захвате полосы и количественно - результатам теоретических исследований. С увеличением толщины полимерной шайбы в 4 раза при скорости, равной 2,7м/с максимальное значение ударного усилия уменьшается на 20-30%, при скорости падения груза 3,9м/с ударное усилие уменьшается на 20-22%.

Статистическая обработка экспериментальных данных позволила получить уравнение регрессии для определения ударной силы

у = 0,39625-0,05375*1 -0,09125*2 +0,10875*3. (20)

где *[, . хз - кодированные значения толщины стальной и полимерной шайб, а также скорости падения подвижного груза. Ошибка при расчете ударного усилия по выражениям (4,5) не превышает 7% по отношению к его экспериментальному значению.

Для сопоставления результатов теоретических и экспериментальных исследований выполнили расчет величины горизонтальной силы для клети №6 стана 2000 ОАО «ММК» и определили максимальное значение этой силы по результатам лабораторного исследования с учетом критериев подобия. Различие полученных значений не превышает 4,6%, что говорит о возможности использования разработанной модели для определения горизонтальной ударной силы при захвате полосы валками.

На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований были разработаны 2 новых технических решения, защищенные Патентами на полезную модель, позволяющие повысить долговечность станин прокатных клетей.

В четвертой главе представлены результаты промышленных исследований разрушения стоек станин и облицовочных планок.

Для анализа закономерностей увеличения размеров проемов станин клетей стана 2000 ОАО «ММК» провели обработку данных замеров, которые регулярно осуществлялись при перевалках валков. Замеры проводили по пяти точкам поверхностей противоположно расположенных облицовочных планок с помощью нутромера типа НМ - 2000 в течение 2004—2007 гг. После замера проема вычисляли величину деформации противоположных стоек.

Анализ полученных данных показывал, что в различные промежутки времени увеличение суммарных зазоров между подушкой валка и стойкой станины в результате их деформации, носит весьма неравномерный характер. На момент замены облицовочных планок величина этого зазора колеблется в интервале значений от 3 - 9 мм. Установлено, что увеличение размеров проемов станин происходит за счет разрушения поверхностей стоек станин и облицовочных планок. Поэтому следующим этапом исследований, явилось изучение разрушения облицовочных планок 3-й и 6-й клетей стана 2000 ОАО «ММК» со стороны моталок.

Измерения толщины отработавших планок проводили по трем точкам их длины и ширины (рис.12). На рисунке в скобках приведены расчетные значения толщины планок с учетом их деформации.

89,7 90 89.9 89,6 89,4 а 8,5

89,89(89,9)- Я) ■89,93(89,72) 89,6(89.32) 4 -^-- с ■89,3(89,33)

89,8 © 1 89,9 89.7- Л 1 О А 88,4

(88,23)88,2" =1 (89,83)39,8 (89,03)89,0 г .4. I 1

83,8 (88,54)83,5

'89,8 .88,3 89,6 89,2 8 8,3

Рис. 12 Результаты замеров толщины облицовочных планок рабочих валков 6-й клети стана 2000 а - верхняя планка (сторона привода); б - верхняя планка (сторона перевалки).

Из результатов замеров, следует, что большей деформации (1,5 — 1,8мм) подвержены зоны облицовочной планки в местах крепления её к стойке станины. Это количественно и качественно соответствует предсказанным с помощью разработанной модели значениям (ошибка не превышает 1%).

По методике, изложенной во второй главе была, рассчитана суммарная остаточная деформация стоек клети № 3,4,5,6 за пятнадцать лет работы стана 2000. Результаты расчетов представлены на рисунке 13.

Анализ расчетных данных показывает, что величина остаточной деформации стоек станин за 15 лет работы в указанных клетях достигает 13—

18мм, при этом ошибка расчета в сравнении с фактической величиной остаточной деформации не превышает 7-13%. Применение двухслойной облицовочной планки уменьшает величину остаточной деформации стойки станины в 1,8 раза.

г/1еть 3 клеть 4 теть 5 клеть 6

! Вфя.11«*с*а рммчика дефсрпц»'

■ ■ ....... ■ ..........I.!

Рис. 13 Суммарная остаточная деформация стоек станин за 15 лет с 3-й

по 6-ю клеть

Все это подтверждает адекватность разработанной модели ударного взаимодействия в системе «ПВ-СС» и полученных на её основе расчетных методик, а также возможность их использования для прогнозных расчетов деформации стоек станин и облицовочных планок прокатных клетей

В соответствии с заявкой на полезную модель №68382 была разработана конструкция двухслойной облицовочной планки рабочих валков черновых клетей стана 2000 ОАО «ММК» для повышения долговечности стоек станин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате комплекса теоретических, лабораторных и промышленных исследований достигнута цель диссертационной работы и получены следующие результаты:

1 Разработана модель ударного взаимодействия подушек валков и стоек станины рабочей клети прокатного стана, отличающаяся от известных тем, что: позволяет описать и изучить механику этого взаимодействия; учитывает: условие работоспособности системы «ПВСС», полученное автором; две составляющих горизонтальной силы, возникающей при соударении подушек валков со стойками станины прокатной клети и динамический характер её приложения; прогиб валков в вертикальной и горизонтальной плоскостях; неравномерность распределения напряжений и деформации на контактной поверхности стойки станины.

2. Разработана методика расчета контактных напряжений и остаточных деформаций на поверхности стойки станины в зависимости от величины прогиба валков в горизонтальной и вертикальной плоскости. Показано, что деформация на контактной поверхности стойки станины

распределена неравномерно, с максимумом в углу, обращенному к межвалковому зазору и рабочим валкам.

3. Исследованиями в лабораторных условиях установлено следующее: при соударении прокатываемой полосы с валками прокатной клети в системе «ПВСС» возникают затухающие колебания; максимальные значения ударных нагрузок при колебаниях зависят от скорости движения полосы, толщины облицовочной планки и толщины демпфирующего элемента между планкой и стойкой станины клети; в интервале изменения скорости движения полосы 2,7-3,9 м/с увеличение толщины облицовочной планки в 10 раз ведет к уменьшению величины ударной нагрузки на 28-30%.

4. На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны два новых технических решения по повышению долговечности станин прокатных клетей, защищенных Патентами РФ на полезные модели.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В

РАБОТАХ:

1. Коковихин А.В Кандауров Л.Е. Анализ причин увеличения зазоров в системе «подушка валка - станина» рабочих клетей прокатных станов / Молодежь. Наука. Будущее., Вып. 3: Сб. науч. трудов студентов -Магнитогорск. МГТУ, 2004. С. 21-24.

2. Пути уменьшения зазоров в станинах рабочих клетей прокатных станов / Л.Е.Кандауров, A.B. Коковихин, Н.В.Оншин и др. Процессы и оборудование металлургического производства: Межригион. сб. науч. тр. Вып.6., Магнитогорск, МГТУ. 2004. С. 115 - 119.

3. Коковихин A.B., Кандауров Л.Е. Анализ способов уменьшения зазоров в системе «подушка валка - станина» рабочих клетей прокатных станов / Моделирование и развитие процессов и обработки металлов давлением: Межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2005. - С. 147-151.

4. Определение результирующих напряжений в зоне контакта поверхностей облицовочных планок и подушек валков прокатных клетей / Ф.Г. Ибрагимов, Л.Е. Кандауров, A.B. Коковихин и др. Сборник докладов 64-ой научно-технической конференции. Магнитогорск: ГОУ ВПО МГТУ, 2006. - С. 245-248.

5. Определение остаточной деформации облицовочной планки прокатной клети с учетом динамических напряжений при ударе / Ф.Г. Ибрагимов, A.B. Коковихин, Л.Е. Кандауров. Вестник МГТУ: Межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2006. - С. 35-36

6. Исследование колебательных процессов в валковой системе при захвате полосы / Л.Е. Кандауров, A.B. Коковихин, Ф.Г. Ибрагимов и др. Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегион, сб. науч. тр. Вып. 7 - Магнитогорск. МГТУ, 2006. - С. 93-98.

7. Методика расчета контактных напряжений при ударном взаимодействии подушек валков со стойками станин прокатной клети / A.B. Коковихин, JI.E. Кандауров, Ф.Г. Ибрагимов и др.. Моделирование и развитие процессов и обработки металлов давлением: Межвуз. сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ, 2007. - С. 184-190.

8. Оценка величины контактных напряжений и остаточных деформаций стоек станин прокатной клети при их ударном взаимодействии с подушками валков / JI.E. Кандауров, A.B. Коковихин, Ф.Г. Ибрагимов // Производство проката. - 2007. - №10. - С. 12-15. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК РФ).

9. Экспериментальное исследование влияния различных факторов на величину ударных нагрузок и контактных напряжений в системе «подушка валка - стойка станины» / A.B. Коковихин, JI.E. Кандауров, А.И. Боков Моделирование и развитие процессов и обработки металлов давлением: Межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2007. - С. 190-196.

10. Физическое моделирование динамических процессов в системе «подушка валка - стойка станины» / A.B. Коковихин, JI.E. Кандауров, А.И. Боков. Образование, наука, производство: Сб. науч. тр. - Вып. 3, Магнитогорск: МГТУ, 2007. - С. 46-53.

11. Пат. на полезную модель № 68382 Россия, В21В 31/02. Клеть прокатного стана / A.B. Коковихин, JI.E. Кандауров, Н.В. Оншин, И.В. Казаков, К.Г. Алешкевич. - заяв. 27.04.2005, опубл. 10.09.2005. Бюл. №23, 2006. С. 45-46.

12. Пат. на полезную модель № 47778 Россия, В21В 31/02. Клеть прокатного стана / A.B. Коковихин, JI.E. Кандауров, К.Г. Алешкевич, А.И. Боков, -заяв. 13.06.2007, опубл. 27.11.2007. Бюл. №33,2007. С. 35-36.

13. Коковихин A.B., Кандауров JI.E. Промышленные исследования износа облицовочных планок и стоек станин прокатных клетей. Образование, наука, производство: Сб. науч. тр. -Вып. 4, Магнитогорск: МГТУ, 2009. - С. 50-55.

14. Коковихин A.B., Соловьев И.С. Способы повышения долговечности стоек станин прокатных клетей. Образование, наука, производство: Сб. науч. тр. - Вып. 4, Магнитогорск: МГТУ, 2009. - С. 56-61.

15. Анализ силовых условий при ударе подушек валков о стойки станины прокатной клети в момент захвата полосы / JI.E. Кандауров, A.B. Коковихин, Н.В. Оншин, Н.Ш. Тютеряков. Механики XXI веку. VIII всероссийской научно-техн. конференции с международным участием: Сб. докл. Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2009. - С. 86-89.

Подписано в печать 17.05.2010. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 385

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок ГОУ ВПО «МГТУ»

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ПРИЧИН, ПОСЛЕДСТВИЙ И СПОСОБОВ УМЕНЬШЕНИЯ РАЗРУШЕНИЯ СТОЕК СТАНИН ПРОКАТНЫХ КЛЕТЕЙ

1.1. Станина прокатной клети как элемент механической системы.

1.2. Причины разрушения стоек станин.

1.3. Влияние зазоров в системе «ПВ-СС» на долговечность оборудования прокатной клети и качество проката.

1.4. Способы защиты стоек станин прокатных клетей от разрушения.

1.4.1. Применение облицовочных планок.

1.4.2. Устройства для компенсации зазоров в системе «ПВ-СС».

1.5. Выводы.

1.6. Цели и задачи исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ СТОЕК СТАНИН

2.1. Ударное взаимодействие прокатываемой полосы с валками клети.

2.2. Анализ силового взаимодействия подушек валков со стойками станин прокатных клетей при замыкании зазоров в приводе валков.

2.3. Методика расчета остаточных деформаций поверхности стоек станин при ударном взаимодействии с подушками валков.

2.3.1. Условие работоспособности системы «ПВ-СС».

2.3.2. Методика оценки долговечности элементов системы

ПВ-СС» по критерию усталостной прочности.

2.3.3. Применение метода конечных элементов для определения напряжений и деформаций.

2.4. Анализ результатов компьютерного моделирования ударного взаимодействия подушек валков со стойками станины.

2.4.1. Зависимость величины горизонтального усилия от величины зазоров в системе «ПВ-СС» и в приводе.

2.4.2. Оценка величины контактных напряжений и остаточных деформаций на поверхности стойки станины.

2.4.3. Определение напряжений и остаточной деформации на поверхности стойки станин с использованием программного комплекса Deform-2D.

2.5. Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ВЕЛИЧИНУ УДАРНЫХ НАГРУЗОК И КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

3.1. Обоснование конструкции лабораторной установки.

3.2. Лабораторное оборудование и образцы для исследования.

3.3. Методика проведения и результаты исследования.

3.4. Статистическая обработка и анализ результатов исследования.

3.5. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований.

3.6. Создание новых технических решений для снижения ударных нагрузок в системе «ПВ-СС» на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований.

3.6.1. Устройство для компенсации зазоров в системе «ПВ-СС».

3.6.2. Конструкция двухслойной облицовочной планки.

3.7. Выводы.

4. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗНОСА ОБЛИЦОВОЧНЫХ ПЛАНОК И СТОЕК СТАНИН

4.1. Методика и анализ результатов исследования изменения размеров проемов станин.

4.2. Исследование величины и характера изнашивания поверхностей облицовочных планок и стоек станин.

4.3. Разработка конструкции двухслойной облицовочной планки для шестой клети стана 2000 ОАО «ММК» и оценка целесообразности её применения.

4.4. Оценка экономической эффективности за счет применения облицовочных планок новой конструкции.

4.5. Выводы.

Повышение эффективности производства и качества проката непосредственно связано с надежностью деталей и узлов основного оборудования прокатных станов. Ответственными деталями прокатных клетей являются станины. Станины воспринимают всё усилие прокатки, а также удары во время захвата полосы валками. Поэтому при проектировании станин особое внимание уделяют их прочности и жесткости. Высокие значения этих показателей должны обеспечивать высокую долговечность станин и требуемое качество получаемого проката. Однако практика эксплуатации прокатных станов показывает, что вследствие ударных нагрузок, возникающих при захвате полос, внутренние поверхности стоек станин разрушаются. Это ведет к увеличению зазоров в системе «подушка валка — стойка станины» («ПВ-СС»), что в свою очередь, влечет за собой различные нарушения в настройке клетей. Перекосы осей рабочих и опорных валков вызывают увеличение осевых усилий, что является основной причиной снижения ресурса подшипников, поломок фиксаторов подушек рабочих валков, ухудшению качества проката.

Указанная проблема была и остается актуальной для листовых станов горячей и холодной прокатки. Подтверждением тому является достаточно большое количество публикаций и изобретений, посвященных данному вопросу. Однако в большинстве из них рассматриваются различные способы уменьшения зазоров в системе «ПВ-СС», приводятся формулы для расчета осевых усилий, действующих на валки при их перекосах, оцениваются зависимости величины ударных усилий от технологических факторов и конструктивных параметров оборудования и т.п.

В то же время до настоящего времени остается открытым вопрос о механизме ударного взаимодействия подушек валков со стойками станин, причинах разрушения контактных поверхностей стоек. Отсутствуют надежные методики расчета контактных напряжений и остаточных деформаций на поверхности стоек станин.

Все это затрудняет создание эффективных технических решений для повышения долговечности станин прокатных клетей.

Целью работы является разработка методики прогнозирования и повышения долговечности станин прокатных клетей. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать математическую модель процесса пластического деформирования и разрушения материала поверхностного слоя стоек станин;

- создать методику определения динамических нагрузок в системе «ПВ-СС», контактных напряжений и остаточных деформаций на поверхностях стоек станин прокатной клети и ресурса системы «ПВ-СС» по критерию усталостной прочности;

- провести теоретические и экспериментальные исследования по выявлению значимых факторов, определяемых долговечность системы «ПВ-СС»;

- на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований разработать ряд новых технически конструктивных решений по повышению долговечности станин прокатных клетей.

Краткое содержание диссертации.

В первой главе выполнен анализ известных подходов к объяснению разрушения стоек станин прокатных клетей. Рассмотрены технические решения для компенсации зазоров в системе «ПВ-СС», а также способы восстановления поверхностей стоек станин. Сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе разработана математическая модель процесса пластического деформирования и разрушения материала поверхностного слоя стоек станин рабочей клети прокатного стана; выполнен анализ сил, действующих на валки со стороны прокатываемой полосы и уравновешивающего устройства при различных стадиях заполнения очага деформации; получено выражение для расчета горизонтальной силы, действующей на валки в момент захвата полосы с учетом динамического характера её приложения.

Создана методика определения динамических нагрузок в системе «ПВ-СС», контактных напряжений и остаточных деформаций на поверхностях стоек станин прокатной клети и ресурса системы «ПВ-СС» по критерию усталостной прочности.

В третьей главе выполнено лабораторное исследование по выявлению значимых факторов определяемых долговечность системы «ПВ-СС».

Исследование выполнено на лабораторной установке, имитирующей (с учетом критериев подобия) условия ударного взаимодействия валковой системы и прокатываемой полосы в момент захвата. Получено уравнение регрессии, с помощью которого можно определять ударную силу в зависимости от ряда факторов. Погрешность расчета не превышает 7%.

В четвертой главе приведены результаты промышленных исследований, проведенных на стане 2000 ОАО «ММК». Изучен характер износа поверхности облицовочных планок и стоек станин. На основе разработанной методики определения остаточных деформаций рассчитана деформация стоек станин, клетей №3-№6 за 15 лет работы стана. Результаты расчета с погрешностью 7— 13% подтверждены промышленными данными. Разработана новая конструкция двухслойных облицовочных планок, на которую получен патент РФ №68832 па полезную модель.

Работа выполнена на кафедре механического оборудования металлургических заводов ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». Автор выражает искреннюю признательность за участие в подготовке диссертации: доценту, кандидату технических наук А.И. Бокову за конкретную и профессиональную помощь в проведении экспериментов.

4.5. Выводы

1. Проведенные промышленные исследования на стане 2000 ОАО «ММК» показали, что разрушение облицовочных планок носит весьма неравномерный характер. Срок службы облицовочных планок рабочих валков составляет 3-5 месяцев, нижних опорных валков 8-24 месяца.

2. Изучен характер разрушения поверхностей облицовочных планок и стоек станин. Наибольшая деформация планок происходит преимущественно на кромках, обращенных к валкам. Характер и величина деформации планок в целом соответствует результатам расчетов, выполненных на основе разработанной модели ударного взаимодействия в системе «ПВ-СС». Ошибка не превышает 7%.

3. На основе разработанной методики определения остаточных деформаций рассчитана деформация стоек станин 4-х клетей стана 2000 за 15 лет работы. Результаты расчета соответствуют промышленным данным. Ошибка расчета не превышает 7-13%.

4. Разработана конструкция двухслойных облицовочных планок для 6-й клети стана 2000 ОАО «ММК» в соответствии с Патентом РФ на полезную модель №68832. Новая конструкция планок принята к промышленному использованию и позволяет:

-увеличить среднюю наработку стойки станины со 108 суток до 172, т.е. в 1,6 раза;

-сократить время замены облицовочных планок в 4 раза;

-уменьшить массу облицовочной планки с 300 кг до 200, т.е. на 45%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате комплекса теоретических, лабораторных и промышленных исследований достигнута цель диссертационной работы и получены следующие результаты:

1. Разработана математическая модель процесса пластического деформирования и разрушения материала поверхностного слоя стоек станин, отличающаяся от известных тем, что учитывает: условие работоспособности системы «ПВ-СС», полученное автором; две составляющие горизонтальной силы, возникающей при соударении подушек валков со стойками станины прокатной клети и динамический характер её приложения; прогиб валков в вертикальной и горизонтальной плоскостях; неравномерность распределения напряжений и деформации на контактной поверхности стойки станины.

2. Исследованиями на модели установлено, что при захвате полосы наблюдаются неоднократные соударения подушек валков со стойками станины, а величина суммарной горизонтальной силы изменяется во времени в виде затухающих колебаний. Применительно к условиям прокатки в клети №6 стана 2000 ОАО «ММК» максимальное значение этой силы достигает при отсутствии зазоров в системе «ПВ-СС» 2,ЗМН, а при зазоре 15 мм, максимальное значение этой силы достигает 2,94МН, с уменьшением повторных амплитудных значений на 20-50%;

3. Создана методика расчета контактных напряжений и остаточных деформаций на поверхности стойки станины в зависимости от величины прогиба валков в горизонтальной и вертикальной плоскости. Показано, что деформация на контактной поверхности стойки станины распределена неравномерно, с максимумом в углу, обращенному к межвалковому зазору и рабочим валкам.

4. Экспериментальными исследованиями в лабораторных условиях установлено следующее: при соударении прокатываемой полосы с валками прокатной клети в системе «ПВ-СС» возникают затухающие колебания; максимальные значения ударных нагрузок при колебаниях зависят от скорости движения полосы, толщины облицовочной планки и толщины демпфирующего элемента между планкой и стойкой станины клети; в интервале изменения скорости движения полосы 2,7-3,9 м/с увеличение толщины облицовочной планки в 1,2 раза ведет к уменьшению величины ударной нагрузки на 34%; применение полимерных элементов между планкой и станиной ведет к снижению ударных нагрузок на 20-30%; экспериментально подтверждено предсказанное теоретическими исследованиями уменьшение на 20-30% величины усилий при повторных соударениях подушек валков со стойками станины клети. Различие максимальных (пиковых) значений ударного усилия в системе «ПВ-СС» в момент захвата полосы для условий клети №6 стана 2000 ОАО «ММК», рассчитанного на основе разработанной модели и полученного экспериментальным путем, не превышает 4,6%.

5. Получено регрессионное уравнение, устанавливающее взаимосвязь величины ударного усилия от конструктивных параметров деталей рабочей клети (толщины стальной и полимерной частей облицовочной планки) и скорости движения полосы. Ошибка при расчетах по уравнению не превышает 7%.

6. С помощью разработанной методики определения остаточных деформаций поверхностного слоя рассчитана величина деформации стоек станин 4-х клетей стана 2000 за 15 лет работы. Результаты расчета соответствуют промышленным данным. Ошибка расчета не превышает 7-13%.

7. На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны два новых технических решения по повышению долговечности станин прокатных клетей, защищенных Патентами РФ на полезную модель № 47778, № 68382.

8. В соответствии с Патентом на полезную модель №68832 разработана конструкция двухслойных облицовочных планок для 6-й клети стана 2000 ОАО «ММК». Новая конструкция планок принята к промышленному использованию и позволяет: увеличить среднюю наработку стойки станины со

108 суток до 172, т.е. в 1,6 раза; сократить время замены облицовочных планок в 4 раза; уменьшить массу облицовочной планки с 300 кг до 200, т.е. на 45%.

1. Целиков А.И. Основы теории прокатки М.: Металлургия, 1965. - 248 с.

2. Королев А.А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов М.: Металлургия, 1985. - 376 с.

3. Смирнов В.В., Яковлев Р.А. Механика приводов прокатных станов М.: Металлургия, 1977. - 216 с.

4. Жиркин Ю.В. Надежность, эксплуатация и ремонт металлургических машин Магнитогорск: МГТУ, 2002. - 330 с.

5. Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход М.: Радио и связь, 1988. - 392 с.

6. Прокатное производство / П.И. Полухин, М.Н. Федосов, А.А. Королев, Ю.М. Матвеев- М.: Металлургиздат, 1960. 966 с.

7. Динамика и прочность прокатного оборудования / Ф.К. Иванченко, П.И. Полухин, М.А. Тылкин и др. М.: Металлургия, 1970. - 487с.

8. Зиновьев В.А., Бессонов А.П. Основы динамики машинных агрегатов М.: Машиностроение, 1964. - 385с.

9. Иванченко Ф.К., Красношапка В.А. Динамика металлургических машин -М.: Металлургия, 1983. 295с.

10. Исследование формирования угловых зазоров в шпиндельных соединениях прокатного стана / А.А. Восканьянц, С.Д. Гарцман, А.А. Филатов и др. // Машины и агрегаты металлургического производства: Сб. науч. трудов. -М.: ВНИИметмаш, 1984. С. 140-148.

11. Уточненный расчет динамических крутящих моментов в линии привода рабочей клети прокатного стана / С.Д. Гарцман, А.А. Жуков, И.И. Карпухин, А.А. Филатов // Тяжелое машиностроение. 2009. №5. - С. 3839.

12. Безударный захват полосы клетями чистовой группы стана / С.Л. Коцарь, Б.А. Поляков, А.Н. Цупров и др. // Сталь, 1980. №3. С. 213-214.

13. Методика исследования динамики одноклетьевых прокатных станов / У.К. Какимов, Н.Х Давильбеков, Г.Г. Курапов // Молодые ученные будущее науки: Труды Республиканской научной конференции. - Алматы: Каз НТУ, 2004.-С. 440-443.

14. Динамика прокатных станов / Н.Х. Давильбеков, Г.Г. Курапов, У.К. Какимов // Труды 2-ой международной научно-практической конференции «Горное дело и металлургия в Казахстане. Состояние и перспективы». — Алматы, 2006. С. 351-354.

15. Исследование особенности динамики прокатных станов в лабораторных условиях / Н.Х. Давильбеков, Г.Г. Курапов, У.К. Какимов // Вестник КазНТУ №5. Алматы, 2005. - С. 28-33.

16. Снижение динамических нагрузок на реверсивных станах холодной прокатки / Н.Х Давильбеков, Г.Г. Курапов, У.К. Какимов // Научно-технический сборник «Новости науки Казахстана». №3. Алматы, 2006. -С. 45-49.

17. Снижение динамических нагрузок прокатных станов / Н.Х. Давильбеков, Г.Г. Курапов, У.К. Какимов, С.А. Бортебаев // Вестник КазНТУ №5. -Алматы, 2006. С. 59-65.

18. Динамика процессов прокатки / C.JI. Коцарь, В.А. Третьяков, А.Н. Цупров, Б.А. Поляков М.: Металлургия, 1997. - 225с.

19. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Колокольников М.Г. Абразивное изнашивание. — М.: Машиностроение, 1990. — 224 с.

20. Козлов А.И., Цейгер Б.И. Сравнение абразивных и некоторых механических свойств окалины стальных заготовок // Кузнечно -штамповочное производство. 1970, №11. - С. 41 - 42.

21. Северденко В.П., Макушок Е.М., Раввин А.Н. Окалина при горячей обработке металлов давлением. М.: Металлургия. 1977. - 208 с.

22. Уотерхауз Р.Б. Фреттинг-коррозия Л.: Машиностроение, 1976. - 272с.

23. Коковихин А.В., Кандауров Л.Е. / Анализ причин увеличения зазоров в системе «подушка валка — станина рабочей клети» прокатных станов // Молодежь. Наука. Будущее.: Сб. науч. тр. — Магнитогорск: МГТУ, 2004. -С. 21-25.

24. Supik G. Axialkraftmessungen an den Arbeitswalzen von Breilbandstrassen // Blech, Rohre, Profile. 1970. № 8. S. 91-98.

25. Чекмарев А.П., Динник А.А. Осевое давление в рабочих клетях листовых и полосовых станов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1969. № 11.-С.75-85.

26. Экспериментальные исследования осевых усилий в валковых опорах стана холодной прокатки / А.П. Качайлов, A.M. Сафьян, Ю.В. Липухин и др. // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1982. №1. - С. 14-16.

27. Сафронов К.К. / Исследование влияния перекоса опорного и рабочего валков на осевое усилие, действующее в подшипниковых узлах // Сб. науч. тр. ВНИИметмаш, 1977. Вып. 49. - С. 58-61.

28. Артамонов Ю.С., Мельцер В.В., Радюкевич JI.B. / Измерение величины осевых усилий на промышленном стане «1200» // Теория и технология прокатки. Челябинск, 1968. С. 43 -47.

29. Артамонов Ю.С., Сотников Г.В. / Измерение осевых усилий в промышленных клетях кварто // Современные методы конструирования и технологии металлургического машиностроения: Международный сб. науч. тр. — Магнитогорск: 2008. С. 59-65.

30. Артамонов Ю.С., Сотников Г.В. / Расчет осевых усилий при прокатке листа в перекошенных валках // Современные методы конструирования и технологии металлургического машиностроения: Международный сб. науч. тр. Магнитогорск: 2008. - С. 66-73.

31. Мазур B.JL, Качайлов А.П., Иванченко В.Г. Повышение качества листового проката Киев: Техника, 1979. - 143с.

32. Железнов Ю.Д. Прокатка ровных листов и полос М.: Металлургия, 1971. - 200с.

33. Совершенствование производства холодно — катаной стали. Ю.Д Железнов., В.А Черный., А.П. Кошка и др М.: Металлургия, 1982. - 232с.

34. Ховман B.C., Айгнер Р.Х / Уменьшение ряби при дрессировке стальных полос // Черные металлы, 1998, №4. С. 85-88.

35. Леепа И.И., Логинов К.С. / Причины возникновения и пути устранения дефекта «ребристость» на поверхности холодно катанных полос // Сталь, 1975, №6. С. 221-223.

36. Модель возникновения дефекта «ребристость» на поверхности дрессируемого листа / В.К Белов, А.А. Шпонько, В.Е. Злов, А.П. Буданов // Наука и производство: Сб. докл. 60-й науч. техн. Конференции МГТУ -ММК, 2000-2001. - 234с.

37. Орёл С.П. / Скручивание полос при прокатке и методы его устранения // Металлург Южного Урала — Челябинск, 1958. — С. 53-59.

38. Ищенко А.А., Семенюта А.Н., Швам A.JI. / Новая технология восстановления станин листопрокатных станов // Металлургическая и горнорудная промышленность. Машиноведение. 2002. -№2. - С.71-73.

39. Бровман М.Я., Сатонин А.В. / Усовершенствование конструкции облицовочных планок станин прокатных станов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1998. - №11. - С.73-74.

40. Гарцман С.Д., Жуков А.А., Каретный З.П. / Повышение долговечности элементов приводов и рабочих клетей станов горячей прокатки за счет снижения динамических нагрузок // Производство проката. 1998. - №8. -С. 27-31.

41. Концепция снижения ударных нагрузок в клетях стана 1680 / В.В. Веренев, А.Ю. Путноки, О.М. Клевцов и др. // Производство проката. 2005. №2. -С. 26-31.

42. Ищенко А.А., Подплетний В.И. / Ремонт прокатного оборудования металлополимерными материалами // Производство проката. 2000. - №6. - С. 25-27.

43. Способы повышения долговечности стоек станин прокатных клетей / А.В. Коковихин, И.С. Соловьев // Образование, наука, производство: Сб. науч. тр. Вып. 4, Магнитогорск: МГТУ, 2009. - С. 56-61.

44. Исследование способа измерения натяжения полосы без образования силовой петли на станах с клетями кварто / Ю.С. Чехлов, А.В. Топаллер, Р.И. Ритман, А.Б. Шавер // М.: Труды ВНИИметмаш, 1977. С. 38-44.

45. Пути уменьшения зазоров в станинах клетей прокатных станов / Л.Е.Кандауров, А.В.Коковихин, Н.В.Оншин, А.В.Веселов // Процессы и оборудование металлургического производства: Межригион. сб. науч. тр. — Вып.6, Магнитогорск: МГТУ, 2004. С. 115 - 119.

46. А.с. 1570810 СССР, МКИ В21В 31/04. Рабочая клеть листового прокатного стана / В.Д. Плахтин, A.M. Сорокин, Н.А. Бобух (СССР) 4863251/02; заявл. 31.07.89.; опубл. 27.06.95. Бюл. №22, 1999. С. 35-36.

47. Пат. 2088354 Россия, МКИ В21В 31/02. Узел опорного валка / В.Д. Плахтин (Россия), И.Г. Волченков (Украина), В.П. Кольцов (Россия) -95100551/02; заявл. 12.01.95. опубл. 27.08.97. Бюл. №24(11), 1997. С. 256257.

48. А.с. 1755982 Россия, МКИ7 В21В 31/02. Прокатная клеть / В.А. Яблоновский, Л.И. Один, B.C. Плугатарь и др. 4848359/27; . заявл. 09.07.90.; опубл. 23.08.92.; Бюл. №31, 1992. с. 40.

49. Пат. 2025158 Россия, МКИ7 В21В 31/02. Комплект подушек прокатных валков / И. А. Бобух, В.Д. Плахтин, В.И. Понамарев, и др. 5030585/27; заявл. 04.03.92.; опубл. 30.12.94. Бюл. №24, 1994. с. 36.

50. Пат. 2014919 Россия, МКИ7 В21В 31/04. Рабочая клеть листопрокатного прокатного стана / В.Д. Плахтин, И. А. Бобух, Н.Г. Канев, и др. -5056022/27; заявл. 02.06.92.; опубл. 30.06.94. Бюл. №12, 1994. с. 32.

51. Пат. 2014919 Россия, МКИ7 В21В 31/04. Рабочая клеть прокатного стана

52. А.с. 668731 СССР, МКИ7 В21В 31/02. Комплект подушек рабочих валков напрерывной клети кварто горячей прокатки / Ю.С. Артамонов, В.В.

53. Мельцер, А.И. Трайно 4848359/27; заявл. 09.07.77.; опубл. 23.09.7992.; Бюл. №23, 1979. с. 40.

54. А.с. 715156 СССР, МКИ7 В21В 31/02. Комплект подушек прокатной клети кварто / Ю.С. Артамонов, В.Н. Заверюха, А.И. Трайно 4848359/27; заявл.1305.78.; опубл. 27.02.80; Бюл. №6, 1980. с. 25.

55. А.с. 74973 СССР, МКИ7 В21В 31/02. Комплект рабочих и опорных валков с подушками / Ю.С. Артамонов, В.В. Мельцер, В.Н. Заверюха, А.И. Трайно -4845649/27; заявл. 12.11.78.; опубл. 24.12.80; Бюл. №27, 1980. с. 32.

56. Патент 4947144 Япония, МКИ В21В 31/02. Прокатный стан. Заявлено 28.12.70. //Опубл. 13.12.74.

57. Патент 614283 Япония, МКИ В21В 31/02. Прокатная клеть. Заявлено3005.79. // Опубл. 08.02.86

58. Патент 6312684 Япония, МКИ В21В 31/02. Прокатная клеть. Заявлено2502.80. // Опубл. 22.03.88.

59. Патент 2326389 ФРГ, МКИ В21В 31/02 Прокатная клеть кварто. Заявлено 05.12.74. //Опубл. 31.10.79.

60. Патент 3906618 ФРГ, МКИ В21В 31/02. Направляющее устройство. Заявлено 06.03.87. // Опубл. 06.09.90.

61. Патент 4402207 США, МКИ В21В 31/02. Прокатный стан с нулевым зазором в опоре. Заявлено 21.11.80. // Опубл. 06.09.83.

62. Патент 1562854 Великобритания, МКИ В21В 31/02. Клеть прокатного стана. Заявлено 25.02.78. // Опубл. 19.03.80.

63. Патент 1304991 США, МКИ В21В 31/02. Узел крепления шейки валка в клети прокатного стана. Заявлено 07.06.2001. // Опубл. 02.01.2002.

64. Патент 4652136 Германия, МКИ В21В 31/02. Способ соединения антифрикционной поверхности планки станины прокатной клети с антифрикционной поверхностью планки элемента вставленного в клеть. Заявлено 01.08.2000. // Опубл. 03.01.2002.

65. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики М.: Выс. шк., 2008. -416 с.

66. Поляхов Н.Н Теоретическая механика М.: Высш. шк., 2000. - 592 с.

67. Бухгольц Н.Н. Основной курс теоретической механики — М.: Наука, 1972. -332 с.

68. Бабаков И.М. Теория колебаний М.: Высш. школа, 1965. - 389 с.

69. Бидерман B.JI. Теория механических колебаний — М.: Высш. школа, 1980. -408 с.

70. Целиков А.И. Теория расчета усилий в прокатных станах М.: Металлургиздат, 1962.-495 с.

71. Анализ радиальных усилий в подшипниковых узлах рабочих валков клетей кварто непрерывных станов / Э.А. Гарбер, В.П. Наумченко // Производство проката, №1, 2001.-С 10-12.

72. Новая методика расчета энергосиловых параметров широкополосовых станов горячей прокатки / Э.А. Гарбер, И.А. Кожевникова, П.А. Тарасов // Сталь, №9, 2009,- С 54-60.

73. Исследование на ЭВМ деформации и нагрузок валковой системы кварто: Учеб. Пособие / В.М. Салганик, В.В. Мельцер; Под. ред. В.П. Полухин. -Свердловск: Изд. УПИ, 1987. 78 с.

74. Методика расчета контактных напряжений при ударном взаимодействии подушек валков со стойками станин прокатной клети / А.В. Коковихин,

75. JI.E. Кандауров, Ф.Г. Ибрагимов, М.И. Румянцев // Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегион, сб. науч. тр. — Вып. 7, Магнитогорск. МГТУ, 2007. С. 184-190. '

76. Коковихин А.В., Кандауров Л.Е., Ибрагимов Ф.Г. / Оценка величины контактных напряжений и остаточных деформаций стоек станин прокатной клети при их ударном взаимодействии с подушками валков // Производство проката. — 2007. -№10. С. 12-15.

77. Khokhlov V.M. Wear laws at elastic interaction / V.M. Khokhlov // Russia Engineering Research. 1996. - Vol.16. - №12. - P. 11-12.

78. Khokhlov V.M. Foundayions undereying the calculation of contour and actual contact areas and pressures / V.M. Khokhlov // Russia Engineering Research. -1990. Vol.10. - №7. - P.15-18.

79. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением / А.В. Третьяков, Г.К. Трофимов, В.И. Зюзин -М.: Металлургия, 1964. -221с.л

80. Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов: Пер. с англ. — М.: Мир, 1981.-304 с.

81. Norrie D.H., de Vries G. The Finite Element Method Fundamentals and Applications. - Academic Press, New York, 1973.

82. Huebner K.H. The Finite Element Method for Engineers. Wiley, New York, 1975.

83. Исследование колебательных процессов в валковой системе при захвате полосы / Л.Е. Кандауров, А.В. Коковихин, Ф.Г. Ибрагимов, М.И. Румянцев, А.И. Боков // Межрегион, сб. науч. тр. Вып. 7, Магнитогорск: МГТУ, 2006.-С. 93-98.

84. Ибрагимов Ф.Г., Коковихин А.В., Кандауров Л.Е. / Определение остаточной деформации облицовочной планки прокатной клети с учетом динамических напряжений при ударе // Вестник МГТУ: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2006. - С. 35-36.

85. Коковихин А.В., Кандауров Л.Е., Боков А.И. / Физическое моделирование динамических процессов в системе «подушка валка стойка станины» // Образование, наука, производство: Сб. науч. тр. -Вып. 3, Магнитогорск: МГТУ, 2007.-С. 46-53.

86. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирования М.: Высш. шк., 1984, -439 с.

87. Чижиков Ю.М. Теория подобия и моделирования процессов обработки металлов давлением — М.: Металлургия, 1970. 296 с.

88. Адлер Ю.П., Макаров Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. -М.: Наука, 1976. 280 с.

89. Пат. на полезную модель № 68382 Россия, В21В 31/02. Клеть прокатного стана / А.В. Коковихин, Л.Е. Кандауров, Н.В. Оншин, И.В. Казаков, К.Г. Алешкевич. -заяв. 27.04.2005, опубл. 10.09.2005. Бюл. №23, 2006. С. 45-46.

90. Пат. на полезную модель № 47778 Россия, В21В 31/02. Клеть прокатного стана / А.В. Коковихин, Л.Е. Кандауров, К.Г. Алешкевич, А.И. Боков. -заяв. 13.06.2007, опубл. 27.11.2007. Бюл. №33, 2007. С. 35-36.

91. Макаров В.Г. Промышленные термопласты: Справочник / В.Г. Макаров, В.Б. Коптенармусов. М.: АНО «Издательство «Химия», «Издательство «Колос», 2003.-208 с.

92. Горяинова А.В. Фторопласты в машиностроении / А.В. Горяинова, Г.К. Божков, М.С. Тихонова, М.: Машиностроение, 1971. - с. 233.

93. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров: Учеб пособие для втузов / Г.М. Бартенев, Ю.В. Зеленев, М.: Высш. школа, 1983. - 391 с.

94. Промышленные исследования износа облицовочных планок и стоек станин прокатных клетей / А.В. Коковихин, JI.E. Кандауров // Образование, наука, производство: Сб. науч. тр. Вып. 4, Магнитогорск: МГТУ, 2009. - С. 5055.