автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Разработка и исследование технологии правки для улучшения плоскостности листового проката с коробоватостью и волнистостью кромки

ДОНЕЦКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРАВКИ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ПЛОСКОСТНОСТИ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА С КОРОБОВАТОСТЬЮ И ВОЛНИСТОСТЬЮ КРОМКИ

Специальность 05.16.05 — «Обработка металлов давлением»

На правах рукописи

ХВОСТИКОВ Виталий Григорьевич

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ДОНЕЦК — 1991

Работа выполнена в Донецком научно-исследовательском институте черной металлургии.

Научный руководитель - заслуженный деятель науки УССР, доктор технических наук, профессор Ф.Е.Должанков.

Научный консультант - кандидат технических наук А.А.Дубиня.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор В.С.Горелик, кандидат технических наук В.Г.Иванченко.

Ведущее предприятие - Мариупольский ■металлургический комбинат "Азовсталь".

Защита состоитоя "_" _1991 года

' в_часов_минут на заседании специализированного

совета Д 068.20.01 Донецкого политехнического инотитута, адрес: 340066, Донецк, ул. Артема, 58, 5-й учебный корпус, аудитория 353.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донецкого политехнического института.

Автореферат разослан "_" ___ 1991 года

. Ученый секретарь /'' специализированного ^^-^гАТТроянский

/ j

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОШ

Актуальность работы. Одним из актуальных вопросов рисур-сосбережения является коренное улучшение качества металлопродукции. Важным потребительским свойством листового проката является его плоскостность, которая определяется режимами нагрева и прокатки, условиями охлаждения и технологией отделка.

Отсутствие средств управления плоскостностью,' особенно при термичес: ¡1 и деформационно-тормлческоп обработке, приводит к существенным объемам отсортировки металла по плоскостности, которые достигают 3 % и более от общего объема производства. Характер "Ними дефектами формы листового проката является коробоватость и волнистость кромщк

Изложенное свкдетольствуот о необходимости комплексного решения вопросов управления плоскостность» листов на всех стадиях производства и определяет актуальность исследований процесса правки проката о дефектами ¡юрлы произвольного -вида.

Цель рлбот'?. Разработка технологии правки листового проката с коробоБатостьц и волнистостью кромки, обеспечивающей повышение его качества со стабилизацией конечно;': плосгэстности.

Научная новизна. Разработана млтематическая гадэль правки, включающая аналитические соотношения для расчета'напрял;ан-но-д§формироБанного состояния, параметров форшизменения, энсргосилозых и кинематических параметров обработки листов с коробоватостью и волнистостью кромки.

На базе полученной математическо»; модели разработаны алгоритмы расчета ре:глшв правки, учитывающие исходное папрдженпо-

деформированное состояние, характеристики листа и параметры роли-коправильных машин (РШ). Алгоритмы расчета позволяют определить стратегию и оптимальные параметры обработки, обеспечивающие требуемую конечную плоскостность проката в РИМ с параллельной, ' наклонной настройками и с переменным по ширине листа прогибом.

Практическая ценность. Разработана инженерная методика расчета режимов правки листового проката с дефектами формы произвольного вида.

Разработана и внедрена усовершенствованная технология правки проката, обеспечиваюдая получение листов повыпвнных категорий качества, снижения расхода металла за счет уменьшения, его отсортировки по плоскостности.

Реализация работы в промышленных условиях. Разработанные математическая модель и алгоритмы управления процессом правки переданы для использования при разработке АСУ ТП правки стана . 5000 ПО "Ижорский завод".

Внедрение усовершенствованной технологии правки листового проката позволило: на стане 5000 ПО "Ижорский завод" улучшить . плоскостность листов, за счет чего снизить расход металла на 12 кг/т и получить экономический эффект в размере 219,72 тыс.руб. .(доля диссертанта 37,9 тыс.руб.) ; на стане 1700 меткомбината им.Ильича снизить отсортировку по неплоскостности на (20...25) %, на стане 2250 КомЖ - на 30 %. Ожидаемый экономический эффект -. 269 тыс.руб.

Апробация тбогы. Основные положения работы доложены и об-сувданы на: Всесоюзном научно-техническом семинаре "Прогрессивные виды отделки проката и заготовок", Электросталь, 1988 г., Всесоюзной научной конференции "Обобщение опыта молодых ученых,

инженеров и рабочих отрасли по экономии материальных и теоретических ресурсов", Донецк, 1989 г., объединенном научном семинаре кафедры ОВД ДЛИ и отделов прокатного производства Донниичормет, Донецк, 1989, 1990 гг.

Публикации. По материалам работы опубликовано 9 статей.

Объем работы. Диссертация состоит из 4 разделов и 2 приложений. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков, 14 таблиц и библиографический список из 73 наименования.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, СРАЗНЛТЕШШЛ АНАЛИЗ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Нестабильность характеристик листов, вызванная неравномерным обжатием при прокатке, переменным температурным полам при охлаждении и сложением остаточных деформаций в процессе технологических операций, приводит к значительной вели^-на отсортировки по неплоскостности. Характерные дефектами формы листового проката являются волнистость кромки и коробоватость.

' Теоретические основы процесса правки проката разработаны отечественными и зарубежными учеными А.И.Целиковым, А.А.Королевым, А.Л.Сониным, А.З.Слонимом, В.М.ЛугоЕским, А.Д.Куэьмлнш, А.А.Ду-биней, В.Герике, А.Майдаником, Т.Шеппардом и др.

Выполненные исследования процесса правки определили существующий уровень технологии правки и методики расчета парамет- ' ров ИГЛ. '

Существующие математические модели описывал? процесо правки листов с общей волнистостью, не учитывают исходное напряженно-деформированное состояние листов и функционатьную связь май-

ду видом дефекта, его протяженностью и степенью деформации, необходима*! для его исправления. Исследования процесса правки с труцноустранимыми дефектами "коробоватость" и "волнистость кромки" носят-постановочный, фрагментарный характер и на могут ' являться базой для разработки современной технологии.

Существующие методики расчета, определяющие технологические режимы обработки, базируются на критериях статического изгиба балок с произвольными условиями защемления вне зависимости от динамики формоизменения проката при правке.

Методика расчета режимов правки в РИМ о дифференцированными по ширине листа прогибами отсутствует.

При увеличении прочностных свойств и исходной неплоскост-.ности листового проката правка по существующей технологии, основанной на критериях обработки листов с общей волнистостью, не обеспечивает высокого качества, стабильности и воспроизводимости требуемой плоскостности готовой продукции.

Исходя из вышеизложенного и цели настоящего исследования, сфорлулированы следующие основные задачи:

проведение комплексных теоретических и экспериментальных исследований процессов формоизменения листового проката с коро-. боватостью и волнистостью кромки при правке ;

исследование кинематических и энергосиловых параметров процесса правки;

разработка на базе выполненных исследований математической модели правки листового проката с дефектами формы произволь-: ного вида с учетом исходного спектра недлоскостности, технологической схемы обраЗотки и истории нагружения;

разработка методик расчета режимов правки листов о коробова тостью и волнистостью кромки в РШ с параллельной, наклонной и дкТфоронцировашюй по ширине листа настройками ;

6

разработка усовершенствованной технологии правки листов с перемщщой поперечной кривизной, обеспечивающая поучение проката с требуемой плоскостностью и качеством поверхности.

ЧЕОЖШЩСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРАВКИ листового ПРОКАТА С КОРОБОВА ТОСТЬЮ И КШИСТОСТЪЮ КРОМКИ

При разработка теоретических положений работы приняты следующие гипотезы и допущения: напряженное состояние при упруго-пласй!чес:сом изгиба листового проката является линейным; при знакопеременном изгибе элементы листа находятся в разноименном. сжато-растянутом напряженной состоянии ; упрочнение и эффект Бауоингера в процессе деформирования не учитываются; в процесса правки сечения листа остаются плоскими и перпендикулярными к- его изогнутой оси.

Форма поверхности листа определяется величиной и направлением деформаций металла при его обработке. Поэтому адекватное математическое описание поверхности листов характеризует и их напряженно-деформированное состояние.

Для описания используем интерполяционный кубический сплайн с узлами в точках измерения отклонения от плоскостности (рис. I). При этом на каждом из подотрезков / / и

сплайн-функция 5 ( 13" ) является кубическим многочленом:

5(Ю= Бм 00 = ¿Аи-1 (г- Ь-01'

где 6" - переменная по направлениям ; 2 « 0 4 X ; 3(х) £ С2[0.Ь],

5^еса[о.аЗ-' = §1,1= <.г......к.

Кубический спла.д, значения которого находим методом трехточечной прогонки, удовлетворяет еле думца.: граничным условиям: 5"' С К - 0) - Б"1 (* -0) , где К = -^а . ..

7 .

Для определения исходных (остаточных) деформаций и напряжений воспользуемся дифференциальным уравнением кривизны и выполненным математическим описанием поверхности деформированного проката:

6"?- о ¿к^з/йъЧМ^шТ'5' • ( б?Г = С^э/а.иГГ1,5'

где £ - секущий модуль ; Ь. - толщина листа.

Решение уравнений (I) численным методом дает компоненты исходного напряженно-деформированного состояния листов с коробова-тостью или волнистостью кромки.

Система координат для математического описания листов

Рис. I

При изгибе листа после достижения предела упругости пластическое течение начинается в наружных слоях металла и распространяется по его толщине пропорционально настроечным зазорам РШ. В соответствии с принятыми гипотезами в металле действуют следующие напряжения:

а 2

. = 1 бт н.-Тз^Т^Та^ГГ , (2)

б г = о

где бт I - предел текучести и модуль упругости материала листа; р«1г - радиус изгиба; = ЕУг/2бт - радиус упругого изгиба; Ъ - расстояние от нейтральной оси листа до упругой зоны.

Система уравнений (2) справедлива для знакопеременного изгиба листа с общей волнистостью. При изгибе листового проката с коробоватосгью или волнистостью кромки происходит суммирование исходных изгибних деформаций. Это приводит к смещению нейтрали на величину дИи пропорциональную соотношению исходных ( £ ) и изгибных ( ) деформаций всех точек ( ¡- -1 )

листа:

Л = 0.5 Ь. ■

Смещение нейтрали при правке определяет неравенство зон сжатия и растяжения на элемонте ширины листа и приводит к остаточному изменению длин волокон, т.е. к исправлению дефектов формы. • -

Условием этого монет служить пластическое деформирование оси листа, а критерием - равенство величины смещения расстоянию от нейтрали до зоны пластического точения.

.Необходимую для этого степень доформации изгиба определяем решением уравнения

¿мы ЗК-См^г ~ 0 ■ (3)

Формоизменение листа после правки определяется остаточной' относительной деформацией его оси £осткЛ , которую находим по соотношению:

где £ср* = ££ сТФи/п. - средняя исходная деформация л -того волокна; -Фсл - вес ^д -того отклонения от плоскостности в спектре ; пт. - число элементов ; <£ т - степень деформации при пределе текучести ; п- - число роликов РШЛ; к - число перегибов при правке.

При параллельной настройке степени деформации по перегибам равны, а выражение (4) принимает более простую математическую форму:

£ Сеет*, ГССЛ О • (5)

Анализу параметров формоизменения предшествует определение условий захвата и прохождения листа по роликам РПМ.

В процессе захвата листа при правке происходит его изгиб на величину, определяемую вылетом переднего конца и установочным . зазором входного ролика (рис. 2).

Схема к определению кинематических и энергосилоаых параметров процесса правки

Параметрами, определяющими свободный захват раската в РИМ, являются радиус входного ролика К. и его установочный зазор а тают а вылет переднего конца полосы Ъ г, и коэффициент трепля между листом и роликом при захвате у. :

2а 4 кх + М1 ~ ' (6)

В случаях, когда сила, подающая лист в правильную машину, достаточна для изгиба переднего конца листа, имеет масто принудительный захват. Применение динамического принудительного захвата позволяет увеличить предельный угол захвата раската на АаС :

д = -Пк

С Ул2, - УРг)£2

где т. - масса раската; Ул и Vр - скорости листа и ролика; Ъ - ширина раската ; 5 - величина перегиба полосы входам роликом; £ - длина изгибаешго участка листа.

Результаты расчетов по уравнениям (3) и (7) определяют требования к режимам прокатки по виду и численным ?"ачониям неплоско стности листов.

Реальный лист представляется нами в виде совокупности продольных волокон с произвольны!,I распределением кривизны. При прав- ' ке относительные скорости точек по ширине полосы изменяются пропорционально степени искривленности обрабатываемого листового проката, а волокна с болькей длиной "набегают" на рабочий ролик, вызывая смещение точки контакта полосы с роликом.

Верхняя граница скорости правки (начало буксования) зависит от параметра РПМ ( ± / Ь.) и характеристик обрабатываемого листа:

где со - прогиб листа в РШ при правка ; N и ^ - мощность и к.п.д. главного привода РШ.

Анализ полученных уравнений для определения кинематических парамотров правки показал, что в установившемся режиме скорость ' точек поверхности листа описывается синусоидой с наличием на maro двух участков разгона и торможения.

Данная неравномерность движения листа приводит к появлению продольных сил в полосе и перераспределению крутящих моментов на шпинделях РИ.1.

Вследствие того, что каждая точка листа характеризуется определенным радиусом текущей (остаточной) кривизны, сила правки непрерывно изменяется как по ширине, raie и пс длице лйста (рис. 2). Обная сила изгиба листа в каадый момент времени определяется суммой эломонтарных сил изгиба каждого из продольных волокон, которые определяются параметрами полосы и правильной . машины по уравнению:

Pu - U^-jfa)] ,

•где Z-re\<u - текущее отклонение точок листа от плоскостности; Я - диаметр работах роликов РШ.

Текущее значение отклонения от неплоскостности на каждом ролике изменяется в зависимосш от остаточной кривизны, которая определяется величиной накопленной остаточной деформации продольных волокон на предыдущих роликах. Вследствие этого, наиболее загруженными являются рабочие ролики входной группы, а сила правки уменьшается пропорционально степени исправления проката.

Значения крутящего момента,расходуемого на пластическую деформация металла с произвольной исходной кривизной, а также суммарного крутящего момента определены с учетом полученной зависимости для определения Pi-j по соотношениям:

12

Мкр = +CJ(i '

MkPz. = Мкр + М ft -* Мст + Мтр •

где Мст и Мл- статический и динамический uomohtu ; МтР- суммарный юмент трения между рабочими и опорными роликами, листом, в подшипниках и зубчатых передачах.

При правке листового проката вследствие высокого удельного давления в зоне контакта с листом в рабочих роликах РШвсеш!кают местные деформации сжатия. Яри разработке технологии правки оценена степень влияния упругого сплющивания на установочные зазоры машины.

Анализ полученных зависимостей для расчета величины упругого сплющивания рабочих роликов РШ, выполненный для наиболее распространенных марок сталей, позволил установить, что упругую дефзрмацию роликов, составляют,™ (0,002.. .0,1) мм, при расчете настроечных параметров машины можно не учитывать.

ЭКСШРШЕНТАЛЬНЬЕ ИССШДОАНЛЯ ПР0Ц2ССА ПРАВКИ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА С КОРОБОВАТОСТЬЮ И ВОЛНИСТОСТЬЮ КРОМКИ

Экспериментальные исследования процесса правки били выполнены в лабораторных и промышленных условиях станов 1700, 3000 МК им.Ильича, 5000 ПО "Ижорскнй завод" и 2250 КомМК с использованием статистических, аналитических и тензометрических методов исследования.

Для оценки характера и направления пластического течения на первом перегибе листа выполнены исследования Формоизменения образцов с исходной коробоватостью и волнистостью кромки при статическом изгиба на прессе LUi-IU, опоры и пуансон которого

выполнены в вида цилиндрических роликов. На образцы наносили координатную сетку и изгибали в прямом и обратном направлениях с регистрацией координат узлов и диаграмм нагружения.

Установлено, что пластическое течение металла возникает в узле с максимальным отклонением от плоскостности, распространяясь по продольному и поперечному сечениям, соответствующим этому отклонению.

При последующем обратном изгибе деформируются соответствующие узлы на длинных сторонах образца с выходом пластического течения по поперечному сечению и длинным сторонам к зонам контакта с ролигам.

Данная схема изгиба определяет повышенную жесткость листов при правке, что делает возможной обработку проката с подобными дефектами формы на РЩ5 с уменьшенным тагом и повышенной жесткостью.

По аналогичной методике на лабораторной РИМ проведены исследования процесса формоизменения при правке. Анализ полученных диаграмм распределения деформаций по поверхности полос на различных стадиях деформирования показал, что ввиду слокения исходных и изгибних деформаций накопленные остаточные деформации распределяются по ширине листа неравномерно в соответствии с исходной неплоскостностью и историей нагружения. Наибольшую степень деформации получают продольные волокна с максимальной длиной, т.е. наиболее искривленные волокна. При увеличении, прогиба полосы растет глубина проникновения пластической деформации, а характер развития пластического течения не меняется.

Другим фактором интенсификации процесса правки является изменение общей длины продольных волокон (сечений) листа. Анализ экспориментгшышх исследований характера и параметров форшиз-монония листов при правке на Fill стана 1700 ЦК им. Ильича позволил

установить, количественные соотношения между изменением длины продольных волокон листа, настроечными зазорами и параметрами правильной машины. При сжатии длинных волокон и растяжении коротких в процессе правки интенсивность накопления остаточных деформаций монотонно снижается при увеличении числа перегибов.

Проведенными тензометрическими исследованиями фактической величины, знака и распределения деформаций образцов с коробс-ва-тостью и волнистостью кромки подтверждено смещение нейтрали и ее остаточное деформирование.

Дня исследования степени' влияния исходных деформаций при постоянных зазорах меняли величину исходной неплоскостности. Результаты исследований показали нелинейность величины пластической деформации, что определяется сложным взаимодействием отдельных волокон листа в процессе обработки.

Сравнение расчетных и экспериментальных значений величины суммарной остаточной дефорлации листов с поперечной кривизной показало, что погрешность расчетов находится в пределах (8...10) % при правке в лабораторных условиях и (ТО...20) % - в промышленном эксперименте.

Исследования энергосиловых параметров процесса были проведены на лабораторной правильной машине и РПМ горячей правки стана 3000 M им. Ильича.

При захвате полосы роликами входной группы наблюдается пиковое. увеличение крутящего момента. По море движения полосы в Pl'IM происходит догрузка входных роликов до момента буксования, которые и "проталкивают" полосу. При выходе полосы из РПМ наблюдается разгрузка входных роликов, а "проталкивающими" становятся ролики выходной группы.

Скачкообразное изменение крутящего момента при правке объясняется неравномерностью дышжил полосы в PiC.I, что подтмфэдаот

15

аналитическое рошонле.

В результате исследований получены количественные соотношения между исходной неплоскостностью, окоростью правки и пиковыми нагрузками при захвате полосы роликами РШ1.

Сравнение экспериментальных и расчетных значений крутящих моментов показывает, что погрешность на верхнем пределе измерения не провышает 15 %.

РАЗРАБОТКА И ВНадРгШЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРАВКИ ЛИСТОВ С КОРОБОВАТОСТЬЮ И ВОЛНИСТОСТЬЮ КРОМКИ

Технология правки и математическая шдель, лежащая в ее основе, разработаны на основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований.

' Выбор технологической схемы правки и назначение режимов обработки осуществляют с учетом исходного состояния, которое определяется спектром исходной неплоскостности, температурой, характеристиками и свойствами листов.

Исходное наиряженно-доформированноо состояние листового проката характеризуется формой его поверхности, для математического описания которой использован кубический сплайн Б ( Тг ) с узлами интерполяции в точках замера неплоскостности. Кубический сплайн является гладкой функцией с производными вплоть до высших порддков.

Продольные шло ¡сна листа представляют собой пространственную

кривую, полная кривизна которой в каждой точке определяется

-I г п-2. . л-2 -10,5

соотношением Френо-Сорра: риезс.^ = уал} ру и ]

Значения исходных деформаций определяем по соотношению (I).

Сроднввзвошошюо отклонение л -того волокна раската для

2 и/е

шпонорных расчетов составляет: тср^ = 21 ' Ф ¿,) >

16

что определяет исходную длину базового волокна: Lwcxj-ВCví^-r^J '

При этом средняя длина всех волокон листа составит:

I - i Т 1 Ф- , LüP " Ь A-, Lwcai -

где - база измерения (шаг сканирования) по длине и ширине

раската ; L - длина раската.

При Lvtcxj > Lcp -волокна растянуты, при Lucx^ Lcp -сжаты. Вид комбинации длин волокон реального листа опредаляёт коробоватость или волнистость кромки. При Luexj-Lcp и дефекты формы предстааляют собой общую волнистость листа.

По соотношениям (6), (7) определяем настроечный зазор входного ролика и скорость рольганга, обеспечивающих свободный или динамический захват полосы.

Интервал изменения прогибов раската при правке в РГЫ ограничен снизу - началом пластического течения металла при изгибе, а сверху - допустимым значением крутящего момента [ Мкр ] и имеет вид:

l5GTtV<3EH¿ CJ 6 CJAоп > где соЛоп = СМкР1/ВЯ Е (K./i)i ( \ ~ ) -допустимый

по крутящему моменту прогиб листа при правке.

Суммарную остаточную деформацию листа при правке определяем по соотношению (5).

В зависимости от толщины и свойств обрабатываемого проката правку осуществляют по технологическим схемам в И1Г.1 с параллельной, наклонной или дифференцированной по ширине листа настройками.

Для определения степени деформации по перегибам с учетом полученного критерия правки используем соотношение = А'вЬ./Л

где Д » cJbxtt (a-i)-2x] / -t (a-a) - коэффициент угла наклона кассеты ; ¿Овж - прогиб листа на входе в РИМ ;Q¡ lí - координата точек порегиба листа при правке.

При параллельной и дифференцированной по ширине листа настройках А-и). Конечная длина волокон после правки составит

- X Сост*^. Скорость правки ограничена ее предельным значением, рассчитанным по соотношению (8) и выбирается с учетом требуеюго темпа обработки на стане.

На базе данной математической модели разработаны алгоритмы и программы расчета на ЭШ режимов правки листов в ИИ о параллельной, наклонной и дифференцированной по ширине листа настройками, реализованные на ЗИЛ ЕС-1033.

При этом на всем интервале допустимых прогибов определяем суммарную остаточную деформацию и конечную длину продольных волокон.

Прогиб, при котором разность длин волокон раската после правки будет минимальной, является оптимальным для проката- заданных характеристик.

Параметры управления процессом правки определяем по.известным СООТНОШеНИЯМ " Ь. - СОопт ; (Х)ьых = вт Ь^/ъ.ъ ЕЙ. , где 1аст , СОьы=с - установочные зазоры рабочих и выходного роликов.

При правке раскатов с общей волнистостью со = ^(^'цсх*Збг/ЕК).

Разработанная усовершенствованная технология правки листового проката включает следующие технологические операции: замер . спектра исходной неплоскостности и температуры листов перед правкой; установка необходимой скорости подающего рольганга и раствора входного ролика; настройка параметров РПМ и непосредственно сам процесс правки; оценка конечной неплоскостности и при необходимости - корректировка настроечных параметров.

Режимы обработки рассчитываются по разработанным алгоритмам.

Отсутствие измерителей неплоскостности существенно ограничивает возможности управления правкой раскатов по условию

плоскостности. В этом случав представляется возможным задавать исходный спектр неплоскостности таблично по статистическим данным или по максимальной величине неплоскостности.оцениваемой визуально.

Разработанная технология правки листового проката с коробо- • ватостью и волнистостью кромки внедрена на станах 5000 ПО "Ижор-ский завод", 1700 Мариупольского меткомбината им.Ильича и 2250 Коммунарского меткомбината. Обрабатываемый сортамент на данных станах включает листы, полосы и плиты толщиной (2...70) мм из углеродистых, низколегированных, нержавеющих и высокопрочных марок стали.

Внедрение технологии позволило: на стане 5000 за счет улучшения плоскостности снизить расход металла на 12 кг/т и получить экономический эйект 219,72 тыс.руб. ; на станах 1700 и 2250 снизить отсортировку по плоскостности соответственно на (20...25) % и 30 %. Ожидаемый экономический эффект 269 тыс.руб.

Разработанные математическая модель и алгоритмы управления процессом правки переданы для использования в составе АСУ ТП правки стана 5000 ПО "Ижорский завод".

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

I. Анализ литературных источников показал, что существующие методики расчета базируются на критериях статического изгиба балок, не учитывают исходное напряженно-деформированное состояние листов и функциональную связь между видом дефекта, его протяженностью и необходимой для исправления стопеныо деформации.

Методика расчета режимов прпвки листового проката о дифференцированными по ширине листа прогибами, как одного из эффоктив-

них способов правки коробоватости и волнистости кромки, отсутствует.

2. При теоретическом исследовании процесса правки проката с переменной кривизной получены аналитические зависимости, определяющие исходное и текущее напряженно-деформированное состояние, параметры формоизменения листа. Критерием правки является равенство величины смещения нейтральной оси и глубины проникновения пластического течения.

3. Исследованиями кинематических и энергосиловых параметров процесса правки листов с коробоватостыо и волнистостью кромки подтверждены неравномерность распределения крутящих моментов по роликам РЦМ и шзникновоние отрицательных моментов при захвате ; получены зависимости для определения энергосиловых параметров процесса, учитывающие отклонение от плоскостности. Установлено, что крутящий момент, расходуемый на пластическую деформацию листа, составляет (85...90) % суммарного крутящего момента главного привода.

4. Анализ полученных зависимостей упругой деформации рабочих роликов РШ позволил установить, что их упругое сплющивание, составляющее (0,002...0,1) мм, при расчете настроечных параметров южно не учитывать.

5. Экспериментальными исследованиями установлено, что оста--точное деформирование элементов ширины листа при правке определяется смещением его нейтральной оои, вызванного сложением исходных и изгибных деформаций ; величина остаточных деформаций пропорциональна исходному спектру неплоскостности, а интенсивность их накопления с увеличением числа перегибов монотонно снижается; загрузка входных роликов РШ определяется влиянием текущей неплоскостности листов на энергосиловые параметры процесса. .

Максимальная погрешность расчетов параметров форшизменения -20 %, энергосиловых параметров - 15 %.

. 6. Впервые разработаны и переданы для применения в АСУ ТП стана 5000 ПО "Ижорский завод" математическая модель и алгоритмы расчета режимов правки листов в.РПМ с параллельной, наклонной и дифференцированной по ширине листа настройками, учитывающие исходный спектр неплоскостности, параметры РИМ, геоштричесие размеры и характеристики листов.

7. В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана технология правки листового проката с коробоватостыо и волнистостью кромки, внедрение которой позволило: на стане 5000 ПО "Ижорский завод" снизить расход металла на 12 кг/т и получить экономический эффект в размере 219,72 тыс.руб. (доля диссертанта 37,9 тыс.руб.) ; снизить отсортировку по неплоскостности на стане 1700 Мариупольского моткомбината им.Ильича -на (20...25) %, стане 2250 KotAlK - на 30 %. Ожидаемый экономический эффект - 2S9 тыс.руб.

ОСНОВНОЕ С0ДЕР2АНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В РАБОТАХ

1. Дубиня A.A., Хвостиков В.Г. Расчет шага роликов правильных машин Ц Теория и технология производства толстого листа: Темат. сб. науч. тр. ЫЧМ СССР. - 1986. - С.84-87.

2. Хвостиков В.Г., Дубиня A.A. Анализ технологических режимов правки коробоватого листового проката. - Донецк, 1985. - 24 о.-Деп. в УкрНИИНТИ 2.01.86, № 17 - 7к86. ■

3. ДубиНя A.A., Хвостиков Б.Г., Палей Т.А. Особенности формоизменения коробоватых листов при статическом изгибе. - Донецк,

1986. - 9 с. - Дел. в УкрНЙШТИ 11.07.86, № 1655 - Ук86.

4. Хвостиков В.Г. Влиянив кинематики движения листа на параметры процесса правки // Интенсификация производства листовой

стаяи: Темат. сб. науч. тр. МЧМ СССР. - 1988. - С. 91-94.

5. Дубиня A.A., Хвостиков В.Г., Палей Т.А. Динамика формо-изменония коробоватого листового проката при правке. - Донецк,

1987. - II с. - Деп. в УкрШШТИ 16.10.87, $ 2916-Ук87.

6. Хвостиков В.Г. Упругая деформация роликов листоправиль-ных машин // Совершенствование технологии прокатки, термообработки и отдачки толстолистового проката. Темат. сб. науч. тр. 1.Ш СССР-1987. - С. 50-52.

7. Хвостиков В.Г., Дубиня A.A., Богатырев В.М. Применение сплайнов для исследования формоизменения коробовагах листов при правке // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1989. - й 3. -С. 153-154.

8. Хвостиков В.Г., Дубиня A.A., Сумской А.Г. К вопросу о правке коробоватого листового проката // Прогрессивные виды отделки проката и заготовок. Тоз. докл. Всесогоз. науч. - техн. семинара.-М., 1988. - С. 18.

9. Хвостиков В.Г., Дубиня A.A. Теоретические основы автоматизации процессов правки листового проката // Обобщение опыта молодых ученых, инженоров и рабочих отрасли по экономии материаль- • iiirx и теоретических ресурсов: Тез. докл. Всесоюз. науч. конф. -М., 1989 . - С.87-68.