автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии и оборудования для профилирования многослойных полиметаллических листов и полос

Кроыяторскпй ипяустпладьний институт

ífe правах рукописи

/

Гарвэвяч Snroicjfl УшероЕИЧ

г£0ЕЕРиШС'ТВ0ВШЕ. ШНОЯОГЖ И' ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ''nFÛÎKJniPOBAIÏEH ШОГОСЯОИНЖ ПОЛШШЛЖЧЕСКИХ ЖСТОВ и ПО.ТОС

Специальность 05.03.05 ~ Процессы л машины обработки давлением

.Автореферат диссертации яо соискание ученой степэта квндпдйто техшгсесшп чаук

Краматорск - 1993

Работа выполнена з Краматорском индустриальное институте

Научный рукоьодатель - доктор технических наук, профессор

Потпшат Виктор Федорович

(фшиальшг ошонеггдг - доктор технических паук, главжй научный

сотоуднгас Еракоев Вшсгор Кышонич кандидат технических наук, старший научыш соорудим; КалуксккЯ Владимир Борасозт:

Ведущэс предпринята - "Диепропегройскме'хал.гющ^ом", г1. Днепропетровск

Зшита состоимся п?-4" йшя__1933года в 14°° часоь

на засэданш сгащшжзьронанкого совета Д.Оба.01.01 црк Краматорском ивдусгриальном. тс:итуте по адрооу:343Э1б» г .Краматорск, ул. о&садаюва, '76, йьдустриальний кнотиту*, вал заседаний.

С днссвргацкев югшс ознакомиться в бкбтгмж Крамвгорсксгп индустриального ини-ытута.

Аетореч»рат разослан ___^___1523 года

Зченый секретарь

специалкзярйьвнасго совета Л. 033.0 Г. 01 /У

иавдздат ть&имчвсках наук, доцоц? '/ А.В.Сауошт

ОЕЩЙЯ Ъл?жтгш&у< РАйОТИ

Акту а ясность тега. Говснис задач по расплтретжк» соргамс-кга к иоЕ-ништаи качества готогюй метпдиопродукши неразрывно связано с широким ■ге:-;н1Г|ескин перевооружением, вклотакцям создааио нового, а такяэ оэвортеЕствивакие и модернизация действующ« технологий к оборудования.

Примйнитндънэ у. аззерпящему переделу металлурггчэского производства, ода под яз иэи^олеч я^жташ гомологических процессов является процесс проф1ЛИроваш»я, харэктеризукатЯс1« высокой ироизво-дательяоетмз, незкой удельной энергоемкостью, а гшоко юлрогам сортаментом и высоки?,1 качеством готовой ме т&ялопродукцяи. Дальнейшее повышенно объективности различных тохнолэгзчсзских схем процесса прор5тларог'.а:тя ко«9? бить обеспечено за счет промышленного производства профилей, являкхшхея новнкя не только по форме поперечного сечения, а .и по структуре профилируе?ах материалов. Последние, в сбою очередь,; вклю'юю? в сося относитольно 70ш01й .¡ИСТОВОЙ прокат с

различного рода готфитил'.а. а так:;:ь ввогослойпие полиметаллические композэдзд с Ъолучевгама првдзарятельпо достаточно - прочила! мзв-слойнвет связям«. Клесте с тем, отсутствие научна обоснованных положений ж тСор? ртияшыя'х твхолэгкческн* рэлжз и конструктивных параметров по позволяет в полю? море использовать' преимущества данной технотогической схями и дгэлгэт ачтуалышм лро'ёэдепие ее дальнейших всесторонних исследований.

Даль ряботи. Разработка рекомендаций я методга:, а также создание конструкций, направленных на повчь'зниэ технико-экономичошгх показателей процзсса профилирования гагогослойннх полаиеталлячоскш: листов и полос.

ООз.рл !.'е=юдатаа пооледогпггля. в работа использован комплексный подход, вкличяовдй теоретический анализ, экспериментальные исследования, 5 также проентно-конструкторскую проработку отдельных вариантов и технических решений. В основу теоретических исследований положены методики теории упругости и пластичности, методы математической статистики, а также метода теории исследования операций, включающие математическое и имитационное моделирование с использованием ЭВМ, постановку и решение задач оптимизационного плана. Методы экспериментального исследования включали в себя физическое моделирование процесса профилирования в лабораторных и промышленных условиях, тензометрическое измерение деформирующих усилий и момен-. тов, количественный анализ точности результирующих геометрических

А

характеристик и чкспертнуя оценку качества готовой металлопродукции. • . : '

Научная новизна. На основе результатов теоретических к экспериментальных исследований в работе уточнена и расширена в .область использования нисгослоШшх полиматаллических композиций детерминированная математическая мецель прсызсса профилирования относительно тонких.листов к полос. Сформулирована и решена в виде программного модуля задача по автоматизированному проектирования радиуса деформирующего инструмента, обеспечивающего требуемое значение остаточного радиуса кривизны профилируемой заготовки.

С использованием детерминированной модели и о&цэй стратегии метода Мокте-Карл? разработана имитационная математическая модель процесса профилирования, основной отличительной чертой которой является возможность непосредственного прогнозирования точности геометрических характеристик и диапазонов изменения основных энергоси-лових параметров процесса.

Выявлены теоретически и подтверждены экспериментально вероятностные законы стохастического изменения исходных и результарундих параметров процесса профилирования многослойных полиметаллических листов и полос, выявлен и получил количественное описание характер изменения удельной энергоемкости данного процесса в зависимости от относительного количества используемых непризодных рабочих клетоЯ.

Применительно к некоторым типоразмерам разработана методика' по набору основных конструктивных параметров самого изделия п уточнена методика проектирования калибровок профилирую®« валков, учитывающие необходимость обеспечения требуемых монтажных и эксплуатационных характеристик'готовой металлопродукции во всем диапазоне возможных измешйий исходных параметров.

Разработаны рекомендации по выбору состава и совершенствованию конструктивних параметров механического оборудования специализированных профилегибочных агрегатов, разработаны варианты конструктивного исполнения отдельных узлов и машин, два из которых защищены авторскими свидетельствами.

Практическая ценность. В результате выполненных исследований разработаны методики, алгоритмы и программные средства по автоматизированному расчэгу и- проектированию технологических режимов процесса профилирования многослойных аолшвталлических листов и полос. Применительно к целому ряду типоразмеров металлопродукции из трехслойных биметаллических композиций произведен выбор конструктивных

параметров самих изделий и предложены калибровки профилирующих- валков, обеспечивающие требуемые показатели качества во всем обьемз их промышленного производства.

Разработаны рекомендации по компоновке и конструктивному• исполнению механического оборудования, позволяющие сиизить удельную энергоемкость процесса профилирования, а также уменьшить удельную металлоемкость и повысить технико-экономические показатели в про-мыилешшх условиях эксплуатации.

Обобщен опыт промышленного производства гнутых .профилей на, основе трехслойных биметаллических композиций, выполнен сопоставительный технико-экономический анализ и дана рекомендации по расширенному использованию рассмотренной технологической схемы процесса профилирования.

Реализация работы в промышленности. Результата работы внедрены на Старокраматорском машиностроительном заводе при проектировании-, изготовлении, монтаже и промышленном освоении механического оборудования ''специализированного • ярофнлегибочного агрегата 0,5...1,2x50.:..500, а такке при проектировании и изготовлении, механического оборудования специализированного агрегата' штамповки из рулонной биметаллической заготовки.

Фактический экономический эффект от внедрения результатов работы составил более 135 тис. рублей*» был достигнут за счет „увеличения коэффициента выхода годного и выпуска дополнительной металлопродукции.

Ожидаемый экономический эффект за счет дальнейшего повышения коэффициента Еыхода годного и снижения эксплуатационных расходов после реконструкции специализированного агрегата 0,5...1,2x50...500 и переводе его с поштучной на непрерывную схему профилирования составит 652 тыс. рублей*.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы долокенн на сессии второй Дальневосточной школы "Физика и химия твердого тела" (г.Благовещенск, ДВО АН, 1988г.), XI Всесоюзной ' конференции "Генераторы низкотемпературной плазмы"(г.Новосибирск, С0АЛД989Г.), научно-технических советах Украинского научно-исследовательского института металлов (г.Харьков,1991 и 1992г.г.), Старокраматорского машиностроительного завода (г.Краматорск,1990, 1991,1992г.г.) Ныт-венского металлургического завода (г.Нытва,1992г.), Тульского пат-

*- в ценах 1991 г.

ронного завода (г.Тула,19Э1г.), научно-техническом совете института Атомкотломаш (г.Ростов-на-Дону,1991^ ), научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава к объединенном научном семинаре факультета АПОМД Краматорского индустриального института (г.Краматорск,1ЭЭ0,1992 и 1993г.г.).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в пяти статьях по научной тематике, а таш:е в двух авторских свидетельствах.

Структура и сбъен диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов и общих выводов. Основное содеркание работы изложено на 195 страницах машинописного текста, включая 73 страниц;? рисунков и таблиц. Список использованных источников содершт 99 наименований, приложения представлены на 51 страницах.

J ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНКЕ РАБОТЫ

I. Технологические решш процесса профилирования и конструктивные особенности механического оборудования для его реализации (состолние вопроса).

Одним из наиболее перспективных направлений по повышению эффективности металлургического и заготовительного переделов является оолвз широкое промышленное освоение различных технологических схем процесса профилирования, заключающегося в производстве гнутых профилей путем 'непрерывного формоизменения листового металлопроката при его прохо .дении через вращающиеся рабочие валки, имеющие соответствующую калибровку. Именно технологические преимущества процесса профилирования, включающие в себя возможность непрерывного высокомеханизированного производства гнутых профилей самой различной фэрлы, малую удельную энергоемкость и металлоемкость, а также высокую точность и качество поверхности в сочетании с целым рядом особых физико-мехрнических свойств, характерных для использования многослойных полиметаллических материалов, позволяют в максимальной степени удовлетворить такие противоречивые требования, как высокий уровень эксплуатационных характеристик при одновременном сохранении относительно низких стоимостных показателей готовой металлопродукции .

В настоящее время процесс профилирования монометаллических заготовок изучен достаточно полно с точки зрения инженерных методов

расчета ншфЯлекяо-д<-&>р,®ров.Ж!'ого состояния, разработг.*« калйбров-кп и выбора состава соответствующего мехшлчзгжого оборудования. П частности, благодаря работам И.О. Чижевского, К.К.Бог'сявл'лнскиго, В.Н.Дэсадсиа. М.Е. Докторова, В.Б.Калужского, й,В.Клвпандач Г.Р.ХэВфоца !■" друг-тх учешх ейш» создана ссвракэппар теория, послу -виякая оснссой при создании к п^чаалалком оаюошт целого ряда профялегйОочннх агрегатов, ооесггочяшгсх производство гнуты:, проблей самого различного назначения.

В;.:осто о том. особый характер рпсиргдолсь;»: госштрйчесгаос характор:-.ст;:к л гг?хпничзски/. опоЯсти по толщине гаогослойш* пошютаяшчецгшх композиций делает шобходтяш дальпейп^о развитие методов расчста лекальных и гатегрялышх парометрос процесса их пр'Сф;1,;щровпш1л. П^.тасоооразнш в этом случле пвлястся ч разработка програхшж средеге по аъттаг^зхревятюму щювхтирозени® радиусоч дафоргдарунущпс ннотрум&нтов, а такяо обеспечение возможности непосредственного ирогнозиросйШ'я осноенйх показателей качества еде на стадия иребк'тне -конструкторской: I! тохнодогической проработка. Кро?«е того; спец1ф:",сч процесса профилирования многослойных полшеталли-чоекк? кскпосшшй цродопродзлярт я а«лич::з ряда дошлннтелыэгх. требований к составу. а та>а» л .коиагрукгюшим особенностям механического оборудования .^еиколкзироппнгнх прсфялешбочкшс агрегатов, пря это:« наиболее сув^стветазыми среди указанных требований являются ТТ0->Ч5ШИЗ КОГ^ТЦИРИТО ИЦХОДП ГОДНОГО при ОД"пср~;.7<"Л1НСГ."1 ОбЗСНОЧСШИ

всего кс;/ш»ксе ячдоьчпх качэствоишх и экепдуаташ.зшнх локазате-

отшч-лею? аав продопрзделшго целевое предназначение настоящего исслодозайяя я необходимое?:: решения следующих основных задач: разработка котсмгличэскпх моделей л колглествзишай анализ на-1трл»энко-лгг:$ортрсвэ1гаого состояния при реализации процесса профилирования шюгослойних полиметаллических листов и полос;

разработка нрогрзмг.ттах средств гго . автоматизированному проектированию радиусов деформ«руюаого инструмента;.

создание ньштоцкошой математической модели процесса профилирования многослойных полиметаллических композиций и количественный анализ основшх показателей качества готовой металлопродукции в зависимости от Еероятностнкх показателей исходных параметров процесса;

разработка рекомендаций по Еыбору состава, а также по совершенствованию технологических режимов и конструктивных параметров

механического оборудования специализированных прсфшегибочных агрегатов; ,

создание конструкций, технологий и промышленное освоение выпуска готовой металлопродукции на основе процесса профилирования многослойных полиметаллических листов и полос.

2. Цатеыатические модели в програишые средства по автоиа-

тнзированяоиу расчету и проектированию процесса профилирования тонких многослойных полиметаллических листов и полос.

В работе на основе использования аналитического описания интенсивности деформационного упрочнения в виде полинома третьей степени уточнена математическая модель механических свойств различных металлов и сплавов применительно к условиям реализации процесса профилирования. С учетом результатов численной реализации полученных программных средств определены значения коэф£ициенов регрессии для целого ряда материалов, при этом вносимая погрешность в относительном измерении не превысила 3 %.

На основе численного рекуррентного решения конечно-разностной формы условия статического равновесия выделенного элементарного объема уточнена и расширена в область многослойных полиметаллических композиций детерминированная математическая модель напрязкенно-, деформированного состояния металла при профилировании. Непосредственно математическое моделирование в атом случае заключалось в разбиении толщины Н профилируемой композиции на конечное множество Кд^ элементарных объёмов и последующем численном определении приведенных к единице длины тангенциальных сил Н„ и изгибающих моментов И-.

К к

к<* -кг

Нк = У 1 ЛЛ ; (1)

где порядковый номер граничной поверхности при разбиении толщины профилируемой композиции на элементарные объемы; о^)И о^- тангенциональные напряжения растяжения или скатил, действующие на соответствующих граничных поверхностях; шаг разбиения толщины; . геометрическая координата данной граничной поверхности, соот-

•ветствувдая расстоянию до поверхности, являющейся средней для всей толщины полосы.

Количественное определение напряжений о^ в зависимости от функционально связанных с радиусом изгиба соответствующих, показателей относительной деформации растяжения или сжатия е^при упругом нагружении и упругой разгрузка производили , как:

°ГЕиеГ аГЕи(еГео ст../*' (3)

модуль упругости материала ¿-ой составляющей профилируемой

многослойной композиции, расположенной, в свою очередь, на /-ой

граничной поверхности;

£ост степень остаточной деформации, имеющей место на данной граничной поверхности после упруго-пластического нагружения.

В случае же упруго-пластического растяжения или сжатия напряжения aJ определяли исходя из следующих выражений:

аг°т(/а1 и(е.г°ти/Еи)+а2и(Ь~°ти/Еи) +азцти/Еи(4)

предел текучести материала данной составляющей в исходном состоянии;

a^iJ^ azlJ, аз1Г коэдациант регрессии полиномиального описания интенсивности деформационного упрочнения материала, расположенного на /-ой граничной поверхности «профилируемой многослойной композиции.

ПОМИМО рассмотриииох-и шШ6, 5 ССПСЕУ ДСТСр;.ааПфОЕ2ННОЙ "атямя-

.тической модели процесса профилирования были положены также под-программные модуль по индентификации принадлежности^-ой граничной поверхности той или иной составляющей, численное решение по отношению к нормальным радиальным напряжениям Ту итерационная процедура по определению деформации среднего слоя исходя из условия соответствия расчетного согласно (I) и заданного значения Ык при упруго-пластическом нагружении, а также итерационная процедура по определению деформации среднего слоя и остаточного радиуса кривизны исходя из условия равенства нулю расчетных согласно (I) и (2) значений тангенциальных сил и изгибающих моментов, имеющих место по мера упругой разгрузки.

На основа результатов численной реализации полученной детерминированной математической модели провиден количественный анализ влияния исходных параметров процесса профилировать на такие показатели, как величина изгибающих моментов, остаточные радиусы кри-

бнзш. г так&э распределение иапрягсени* л деформаций в обьэмэ про-

■ филируемой композицшг. Установлено, что необходимое и достаточное для обеспечения трсоуемоЛ точности результатов математического моделирования количество разожги® толдш;и составляет л^(=1С0, исследовано блйякко геомгтрпчяск'Ах параметров и мсха>ычссгг.1х сксйив различных составляющих полиметаллической кошозицкй на результирующие характеристики процесса.

С использованием детермипгрованюй математической модели в качестве целевой функции сформулирована и решен?- прогрзишо годача ПО ЕЕТСМаТИЗИрОВаННОМу • ПрОеКТИрОВВДЖ» радиусов Де*0;»«йрУВД-=>ГС ЕЧ-струкента, обеспочивакгцях треЗуемно значения остаточных радиусов крявизпи. В результата численной резляоецик лслу.ш>шнх программах средств вилвлен довольно сложный' характер влияния внешних тангенциальных сил, а также геометрии и ¡теничеокрх сбзйстг, различных составляющих , получена количественные оценки требуешх рядиусов инструмента применительно к кошере тшм типоразмерам готовой металлопродукции.

Полученные математические ьюдеж, будучи организованны;«! в соответствии с остей стратегиеЯ метода Монте- Карло, составил! комплекс програишпж средств но эгатэциояному моделирования процесса ПрОфИЛКрОВаПИЯ многослойных волиметалличаских листов и полос. При этом основной отличительной особенностью данных теоретических реше-тшй является возможность корректного учета язроятностного характера изм&певип исходных параметров при одновременном обеспечении возможности копоерздетвнтеого прогнозирования таких важнейших параметров какими являются размах и характер стохастического кзмонвния требуемого изгибающего- момента и остач лого радиуса кривизны.

На основе результатов количественного анализа установлено, что по отношошга к вариациям кзгибаюцях моментов пглболое сущест-Еонное' влияние оказывает стохастическое изменение толщины, а затем к стохастическое изменение механических, свойств составляющих профилируй;,гай полосе. По отношению же к вариациям остаточных радиусов кривизна, наоборот, более существенным является влияние вариаций мэшшчвеквх свойств, хотя степень отличия в этом ■ случае является менее существенной. Влияние стохастического изменения остальных исходных параметров процесса профилирования является крайне незначительным. В целом, распределение результирующих характеристик процесса соответствуют нормальным законам, при этом коэффициента вариации энергосиловых параметров и остаточных геометрически характе-

ристик могут находиться в диапазонах 5..Л7Я и 0,4...1,255, соответственно.

3. Экспериментальные исследования процесса профилирования многослойных полиметаллических ластов и полос

На основе результатов экспериментальных исследований, проведенных в лабораторных и прсмшаленнях условиях, уточнена исходные дашшо по вероятностным оценкам стохастического изменения неходких параметров процесса профилирования многослойных полиметаллических листов и полос. Установлено, в частности, что эмпирические распределения исходной толвшы и исходных механических свойств подчиняются нормальному закону, при этом значения коэффициентов вариации данных параметров находятся в диапазонах -8^0,03.. .0,06. и -бот= =0,03...0,07-, где меньшие значения указанных диапазонов соответствуют выборкам в объеме одного рулона и более высоким значениям исходной толщины. В отдельных случаях, а шещю при наличии некондиционных рулонов, значения указанных коэффициентов вариации могут достигнуть -6^=0,08 и '0ат=0,03.

Результаты сопоставительного анализа расчетных и 5;яшрическях распределений остаточного рчдиуса кривизны подтвердили достаточную степень достоверности и, как' следствие, возможность дальнейшего использования полученных в рзакахв выполнения данной рсботы детерминированной. а также имитационной математических моделей процесса профилирования многослойных полиметаллических листов и полос. Вносимая в этом случае погрешность в относительном измерении не пракиишш 4%.

На основе результатов экспериментальных исследования энергосиловых параметров установления, что использование, а таете увеличение относительного количества непригодных раоочих клетей приводит к снижению суммарного момента и удельной энергоемкости процесса профилирования, причем интенсивность указанного снижения может достигать 50,? и более. Одновременно с этим имеет место и некоторое повышение качества поверхности готовой металлопродукции. Отмеченное обусловлено снижением обцего уровня относительного скольжения вследствие кинематической самоподстройки неприводных рабочих клетей, при этом данноо техническое решение мокет быть использовано как при модернизации действующего, так и грп создании механического оборудования специализированных профилегибочных агрегатов.

4. Создание механического оборудования, разработка калибровок и совершенствование технологических рейтов применительно к промышленный условиям реализации процесса профилирования многослойных полиметаллических листов и полос

С использованием результатов, выполненных в рамках данной работы теоретических и экспериментальных исследований, произведен выбор состава, спроектировано и изготовлено механическое оборудования специализированного профилегибочного агрегата 0,5..Л,2x50...500, предназначенного для промышленного полистового производства широко' го спектра готовой металлопродукции из многослойных полиметаллических листов и полос. Технологическая линий данного агрегата включает в себя разматыватель, правильную машину,'летучие ножницы поперечной резки, шестиклетьевую грушу формовочного стана, а также транспортирующий и пакетирующий столы. Опыт двухлетней эксплуатации данного агрегата, в целом, подтвердил правильность принятых проектно-конструкторских решений и позволил наметить перспективы совершенствования как технологических, так и конструктивных параметров исследуемого процесса профилирования.

При подготовке промышленного производства черепицы, желоба и : теплоизлучателей биметаллических, на основе количественного анализа вероятностных -характеристик точности геометрических размеров, выполненных с использованием полученной имитационной математической модели, определены конструктивные параметры, обеспечивающие требуемые монтажные и эксплуатационные показатели во всем диапазоне возможного стохастического изменения исходных параметров заготовки. С точки зрения конкретных изделий, имеющих толщину ь=0,7...1,2мм и радиусы 1^=10.. .45мм, установлено, что коэффициент вариации остаточных радиусов кривизны находится в диапазоне 0,4...0,1%, где большие значения указанного диапазона соответствуют более высоким значениям коэффициентов вариации исходных геометрических характеристик и исходных механических свойств деформируемой заговки. Коэффициент вариации энергосиловых параметров процесса профилирования в этом случав может достигать 15...11%, что в свою очередь, необходимо учитывать при анализе пиковых нагрузок, а также при инженерной оценке надежности конкретного механического оборудования.

Применительно к специализировнному профилегибочному агрегату 0,5..Л,2x0,5...500 не основе общепринятых рекомендаций, а также с использованием программных средств по автоматизированному проектированию радиусов деформирующего инструмента разработаны калибровки

профилирующих важен, обеспечивавшие промышленное производство целого ряда типоразмеров готовой металлопродукции из трехслойных биметаллических композиций, латунь Л9С-сталь СЗкп-латунь ¿SO. При зтом осуществление всего комплекса предложенных мероприятий способствовало списанию коэффициента расхода металла с 1.025 (нормативное значение) до I.0II65 (фактическое значение). Отмеченное, 5 своп очередь, способствовало выпуску значительного объема дополнительной металлопродукции с фактическим экономическим эффектом более J35 тыс.руб. е ценах 1991 г.

Результат работы использованы ггри выборе состава, проектировании и изготовлении механического оборудования специализированного агрегата ятамповкм из рулонных биметаллических заготовок, конструкция которого максимально унифицирована с конструкцией специализированного профилегибочнего агрегата 0,5... 1,2 х 50...500. Промышленное освоение агрегата цтамповкк позволит увеличить ебьем выпускаемой металлопродукции при одновременном весьма существенном расипрэ-шш еэ сортамента.

5. Соаоршанствовете конструктивных параметров оборудования для реализации процесса профилирования многослойных полиметаллических листов и полсс.

Кя основе результатов теоретических и оксперимзнтапыпга исследовашй, а также на основа обобщения опыта промышленной реализации ирицеоса 11рофилироваш1я многослойных полиметаллических листов и полос разработан проект реконструкции механического оборудования .спецяалиаирсванного профалегибачного агрегата 0,£...1,2x50...500. Основными направлениями указанной реконструкции являются переход с поштучного на непрерывное профилирование, установка вертикальных роликов, а также соЕериенствозание конструктивных параметров отдельных узлов и машин. Осуществление данных мероприятий будет способствовать дальнейшему увеличению коэффициента выхода годного к повышению качества готовой металлопродукции при одновременном снижении эксплуатационных расходов. Ожидаемый годовой экономический аффект в атом случае составит - 652,08 тыс. рублей в ценах 1991 г.

С использованием эффекта силового взаимодействия двух проводников электрического тока разработана принципиально новая технологическая схема и ее конструктивная реализация в виде узла профилирующих роликов. Использование данного технического решения позволит полностью пекли „ль возможность перегрузки механического оборудования, уменьшит напряжения б элементах конструкции и будет способст-

вовэгь повашегото качества готовой шгадтодродукцаи.

Разработана пруицпяиально новая конструкция установки для непрерывного производства и прсфшпювэшга многослойные кокдаоиций на основе вспенивающихся полимеров. Использование данной конструкции будет способствовать увеличению объемов прояаиодотва готовой металлопродукции при одновременной г.осьма существенном pacarapai/rai ее сортамента.

OBQÎKE БЫВО® И ЛРЛКГЛЧЕСКИЕ ГСКС^ЙЦ&ЩИ

1. Одним из основных направлений по повышению качества и расширению сортамента готовой металлопродукция являетси более игрокое промышленное освоение процесса профилирован;'.я ыксгоо.лойшх полиметаллических листов и полос.

2.На основе численного рекуррентного . решения консчно-разностной формы условия статического равновесия выделенного элэ-ментаркого объема разработана детерминированная математическая модель, адекватно предоставляющая локальные и и^тегралы-шо характеристики напряженно-деформированного состояния многослойной полиметаллической композиции при еэ профилировании.

3. Сформулирована и решена программно задача по аЕтсматизиро-ванному проектированию радиусов деформирующих инструментов, обеспечивающих требуемые значения остаточных радиусов кривизны. Разрабо таны калибровки профилирующих валков применительно к производству изделий "черепица, желоб и теплоизлучателк биметаллические".

4.. Полученная детерминированная математическая модель, будучи организованной >в соответствии общей стратегией метода Монте-Карло, составила комплекс программных средств по имитационному математическому моделированию процесса профилирования, на основе численной реализации которого сформулированы требования к исходным заготовкам и разработаны конструкции изделий "черепица и тегоюизлуча-тели биметаллические".

5, На основе результатов численной реализации полученных программных средств применительно к технологическим режимам и основным результирующим характеристикам исследуемого процесса профилирования было установлено следующее:

коаффяциент Еаркацш остаточных рагшусов кривизны дли загого вок толщиной 0,5...1,0 мм находится в диапазоне 0,4...0,7?6, гда большие значения указанного диапазона соответствуют более високи значениям коэффициентов вариации исходных механических свойств

более ùhcokbm экачеялян исходной продольной рязнотодщиннсстн деформируемой заготовки;

коэффициент вариации энсргосиловых параметров процесса профилирования можот дсстетать 15... 17:3, что, в сбою очередь, необходимо учитывать при екелчзе гшкоёнх нагрузок, а такж сри инженерной оценке надежности конкретного механического оборудования;

дальнейшее поименно точности геокетричеаак характеристик готовой 1 «оталлопродукшш коувт быть обеепнчено за счпт перехода с поштучной на непрерывную схему профилирований, а также за счет стабилизации исходно: параметров а использования рациональной калибровки рабочего инструмента.

6. На основ?; результатов теоретических исследований произведен выбор состава, разработана конструкция я технология работы механического оборудования специализированного профиле гибочного стана

0.5...1.2x50...500. Экгаюркльталько установлено, что переход на «епрермрнум схому с одеоБрзкекннм исполь^овашем неприводчих pa<îo~ чкх клетей позволяет снизить удзлшую эдодеоджоегь процесса гфофн-лированея на 30й w более. Разработан ряд принципиально псенх конструкций отдельных узлов швия. две из которых ззщимкы as?opc:ou&» епчдото льстааки.

7. Результата р&бсти шодряни на Старо::раьоторскса кбкптагтго-итвлыюм 3&Г.0Д0 крк гфс^ктаосважп,. swwuwww* я tîpoic.'^ijiuifîi освоешш сп&цмэдвгкрояашого лДОриагьбочяого агрогатп 0.5...1,2 х 50.. .600: а также г с нроехтмросаиий и создании агрегата иташювкн из рулонной биметаллической заготекли. Факт!Н«ский( эконолкчосгсй .эСфект от внедрения розультртоя работы ¡оставил более 135 тыс. ругЛ' и она пелучмп as счет уз&нтодо кс^«цшнта выход? и гкпуокз «ополачтелькой неталаоиродукции. Оквдеоивй экопомичоеккй г$$лст за счет дальнейшего аешкгада иоэффкцлозта вкходп годного и снююшш экерлуатациеннзх расаодор. составит около вой THo.rwôl

Оснс.ииоо ftOAspriaiiie дасоертейцин опубликовано ь едедачегдах р^бегг^:

1. В.ф.ЕЬтппхик, Г.Р.ХеЯфз.:. А.В.Оагоник, В.У.ГврйОЬмч, п др. Математическое моделирование янпришяю-дзфрмарспаиного состояния и аэтемагазврезденоо npooKV4p;majaie инструмента ирц !.грофилировяния многослойных пэдэтздгашгсзскйх. лиотой к полос / Краматорск нндус^р, ш~т, Крпклтэрск, 1592 -22 и. в УкрИТК ,"9.04.92 Г/517

в ценах 1991 г.

-ук 92.

2. В.Ф.Потапкин, Г.Р.Хейфзц,- А.В.Сатонин, Е.У.Герпювич и др. детерминированное и имитационное моделирование процесса профилирования многослойных полиметаллических листов и полос, Краматорск, 1992 -5?, с. Доп. в УкрНТй 11.06.92. N 8S2 -ук 92.

3. Г.Р.Хейфе-ц, Е.У.Герпювич, В.В.Клепаща в др. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния при реализации процесса профшированш многослойных полиметаллических листов и полос / Старокраматсрский маашюстр. завод -Краматорск, 1991. -22 с. -Леп. в ВДИйТЭИтякмаа.^

4. М.Х.Эстэрлис, Б.Е.Булат, А.К.Влусов.Е.У.Горшов'ич и др. Определение качества'очистки.металлических поверхностей дуговым разрядом в вакууме // Физика и химия твердого тела':Тез. докл: 2-й Дальнэвост. школы ФХТТ ДВО All СССР. Благовещенск, 10-16 ишя 1933 г.- -Благовещенск, 1988. -С. 107-108.

6. М.Х.Эстерлис, Т.Э.Сартов, П.Ф.Кирсоы.Е.У.Гершович. К очистке поверхности металлов низкотемпературной плазмой / / Генераторы низкотемпературной плазмы: Тез. докл. XI Всесоюз. Конференции по гошрат. шгзкотешерат. шгазмч. Новосибирск,'-1989. -С. 306-307.

6. A.C.I004I35 СССР, Установка для непрерывного изговлезшя изделий на основе вспенивающейся самотвердещей композиции / Е.У.Гершович, Г.Р.Хейфзц, Н.Т.Щсаронко и др. -опубл. 15 . 07 . 83 г. Б к 26 / / Открытия. Изобретения. -1983. -и 10. -С. 66.

7. А.СЛ439316 СССР. Способ прокатки / Е.У.Гершович, Л.Г.Делюсто -Опубл. 23.11.88,■ Б fi 43 / / Открытия. Изобретения. -1983. N 43. -С. 268.

&

Ответственный 38 выпуск Гершович Е.У. Формат бумаги 60x90 1/16. Объем I тач.либт. Заказ N Тираж 100 экз. Подписано к печам 05.1993.г.

Отпечатано на ротапринте GKM3 343902, г. Краматорск, ул. Горького, 2.