автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Унифицированный транспортный рольганг повышенной ремонтопригодности с индивидуальным приводом

На правах рукописи

ЗАДОРОЖНЫЙ ВИТАЛИЙ ДМИТРИЕВИЧ

УНИФИЦИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТНЫЙ РОЛЬГАНГ ПОВЫШЕННОЙ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ С ИНДИВИДУАЛЬНЫМ ПРИВОДОМ

Специальность - 05.02.13 Машины, агрегаты и процессы

(металлургическое машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск 2006

Работа выполнена в Московском государственном институте стали и сплавов (технологическом университете)

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Иванов Сергей Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Анцупов Виктор Петрович кандидат технических наук Хребто Виктор Евстафьевич

Ведущая организация:

ОАО "Машиностроительный концерн ОРМЕТО - ЮУМЗ"

Защита состоится " 2006 года в о" часов на заседании

диссертационного совета Д 212.111.03 при Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу:

455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки университета

Автореферат разослан " // " 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, профессор Жиркин Ю.В.

ЛоОВА,

Ш/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из основных проблем, связанных с эксплуатацией транспортных рольгангов прокатных цехов, является большое разнообразие их конструкций. Например, на Орско-Халиловском металлургическом комбинате (ОХМК) эксплуатируется 287 рольгангов 133 разновидностей, каждый из которых имеет оригинальную конструкцию. Уровень агрегатирования рольгангов не выходит за рамки использования серийно выпускаемых элементов: редукторов, электродвигателей, муфт и др. Коэффициент агрегатирования эксплуатируемых рольгангов равен 0,1, а коэффициент стандартизации - 0,25. Производство всех деталей рольгангов единичное или в лучшем случае мелкосерийное. Низкий уровень унификации, стандартизации и блочно-модульного исполнения существующих рольгангов существенно снижает показатели их ремонтопригодности и безотказности. Так, во втором листопрокатном цехе (ЛПЦ-2) ОХМК из 53 эксплуатационных отказов металлургического оборудования в 2003 году 10 пришлось на транспортные рольганги. Продолжительность простоя узкополосного стана "800" ЛПЦ-2 по этой причине составила 19%, а толстолистового стана "2800" первого листопрокатного цеха (ЛПЦ-1) ОХМК - 7% от общего времени простоев по вине механического оборудования. Кроме того, из-за особенностей конструкций рольгангов обеспечение полной и даже частичной централизации технического обслуживания и ремонтов вызывает определенные трудности.

Таким образом, разработка конструкции унифицированного рольганга повышенной ремонтопригодности, основанной на принципах взаимозаменяемости деталей, узлов и агрегатов, является актуальной задачей металлургического машиностроения.

Цель работы. Разработка и исследование унифицированного транспортного рольганга для прокатных цехов' блочно-модульной конструкции повышенной ремонтопригодности с индивидуальным приводом.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1 Анализ конструкций, условий работы и особенностей эксплуатации существующих рольгангов прокатных цехов.

2 Определение качественных показателей ремонтопригодности транспортных рольгангов прокатных цехов.

3 Разработка унифицированного транспортного рольганга повышенной ремонтопригодности блочно-модульной конструкции с индивидуальным приводом.

4 Исследование влияния шероховатости поверхности, видов механической обработки стали и температуры нагрева на фрикционные характеристики конического соединения.

5 Разработка методики расчета на износ конического соединения ролика транспортного рольганга с подшипниковым узлом.

6 Адаптация системы автоматизированного проектирования КОМПАС ЗБ для расчета и конструирования транспортных

БИБЛИОТЕКА ] С. Петербург //' Л

оэ

Научная новизна работы заключается в следующем:

1 Теоретически и технологически обоснована необходимость и возможность создания унифицированного транспортного рольганга с индивидуальным приводом повышенной ремонтопригодности.

2 Предложены качественные показатели ремонтопригодности унифицированного рольганга и показано улучшение этих показателей в сравнении с аналогами.

3 Получена регрессионная зависимость коэффициента сцепления пары "сталь-сталь" от качества и вида механической обработки поверхности, а также от температуры нагрева фрикционного материала.

4 Разработана методика расчета на износ конического соединения, которая обеспечивает получение рациональных конструктивных параметров модульных элементов унифицированного транспортного рольганга.

5 Разработан алгоритм расчета и проектирования транспортного рольганга. Практическая значимость работы состоит в том, что:

1 Предложена новая блочно-модульная конструкция унифицированного транспортного рольганга повышенной ремонтопригодности.

2 Разработаны рекомендации по расчету, проектированию и эксплуатации конических фрикционных соединений в транспортных рольгангах.

3 Разработаны подсистемы системы автоматизированного проектирования транспортных рольгангов, применение которой обеспечивает создание рациональной конструкции транспортного рольганга.

4 Проведены опытно-промышленные испытания секции унифицированных роликов в ЛПЦ-2 ОХМК, которые показали эффективность их применения. Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации

доложены и обсуждены на следующих научных конференциях и семинарах: Международном научно-практическом форуме "Инновации - 2002", г. Оренбург (2002 г.); III Всероссийской научно-технической конференции "Прочность и разрушение материалов и конструкций", г. Орск (2002 г.); II Всероссийской научно-практической конференции "Инновации в машиностроении", г. Пенза (2002г.); Международном симпозиуме "Надежность и качество", г. Пенза (2004г.); Международной научной конференции "Образование, наука и производство", г.Старый Оскол (2004г.); Международной научно-технической конференции "Теория и технология процессов пластической деформации - 2004", г. Москва (2004г.); научной конференции "Наука и производство Урала", г. Новотроицк (2005г.); I Международной научно-методической конференции "Применение программных продуктов САПР КОМПАС-3D в высшем образовании", г. Тула (2005г.); II Международной научно-практической конференции «Образование и наука без границ - 2005», г. Белгород (2005 г.); научных семинарах кафедры МАМП МИСиС, г.Москва (2004, 2005 гг.); научном семинаре кафедры МОМЗ МГТУ им. Г.И.Носова, г.Магнитогорск (2006 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 11 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, заключения, списка литературы из 82 наименований. Она изложена на 146 страницах, включает 43 рисунка и 7 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы диссертационной работы, определяется цель исследования, приведены основные научные положения, выносимые на защиту, а также показана практическая ценность и научная новизна результатов.

В первой главе проведен анализ конструкций рольгангов прокатных цехов, а также выполнен обзор патентной и научной информации современного состояния механического оборудования прокатных цехов для транспортирования металлопроката. Показано, что наиболее низкими эксплуатационными показателями надежности обладают рольганги с групповым приводом.

Проведенный анализ рольгангов с индивидуальным приводом показывает некоторые преимущества их конструкции по сравнению с групповым приводом. Вместе с тем, основные узлы и агрегаты рольганга с индивидуальным приводом (ролики, подшипниковые опоры, рамы) имеют такие же конструктивные недостатки. Конструктивные элементы существующих рольгангов не соответствуют принципам взаимозаменяемости, т.е. не унифицированы и поэтому не могут равноценно заменять аналоги без дополнительных подгоночных операций на месте сборки.

Показано, что эксплуатируемые в настоящее время рольганги обусловливают нерациональную систему их обслуживания и ремонта, низкий ресурс не только узла ролика, но и рольганга в целом. Это снижает периодичность и увеличивает продолжительность ремонтов. Например, периодичность текущего ремонта рольгангов в ЛПЦ-2 ОХМК составляет 30 суток при продолжительности 16 часов.

Обзор научной и патентной информации за период с 1986 по 2005 гг. позволяет сделать вывод, что практически отсутствуют разработки и исследования в области блочно-модульного конструирования транспортных рольгангов прокатных цехов с целью повышения уровней унификации, агрегатирования, ремонтопригодности и качества технического обслуживания.

Во второй главе представлено обоснование объектов унификации -транспортных рольгангов прокатных цехов, дан структурный анализ конструкций рольгангов и приведена конструктивная схема унифицированного рольганга повышенной ремонтопригодности. Для проведения модернизации рольгангов определены параметры, по которым можно провести унификацию. Определены наиболее распространенные рольганги, для которых экономически целесообразно проводить работы по унификации и агрегатированию.

В таблице 1 представлены статистические данные о распределении рольгангов ОХМК по геометрическим параметрам роликов. Анализ приведенных данных показывает, что от общего количества роликов 12% составляют ролики с диаметром 300 мм и длиной бочки 800мм, 17% - ролики с диаметром 300 мм и

длиной бочки 2800мм и 13% - ролики с диаметром 350 мм и длиной бочки 800мм. Также видно, что по диаметрам бочек роликов наиболее распространены рольганги 3 групп: с диаметрами бочек 300мм (34%), 350 мм (26%) и 400 мм (20%), а по длинам бочек роликов наиболее распространены рольганги 2 групп: с длинами бочек роликов 800мм (33%) и 2800 мм (25%).

Статистические исследования, проведенные на ОХМК, показали, что 92% всех эксплуатируемых рольгангов имеют мощность привода роликов в диапазоне 1,7...7,0 кВт. Остальные рольганги с приводом от 7 кВт до 82,5 кВт рассматривать для унификации нецелесообразно из-за их уникальности и малого количества. Показано, что для унификации 92% рольгангов ОХМК можно выделить две большие группы рольгангов: с мощностью привода до 4 кВт (2143 ролика) и от 4 до 7кВт (1530).

Таблица 1 - Классификация роликов рольгангов ОХМК по геометрическим

признакам

Длина бочек ролико в, мм Количество роликов рольгангов при диаметрах бочки, мм

250 300 350 400 450 500 600 620 Итого

800 301 483 533 1317

850 1 1

900 230 230

1000 183 169 16 368

1200 32 60 92

> 1500 250 250

1680 18 18

1700 49 281 65 395

1800 147 147

2000 15 15

' 2100 130 130

' 2400 18 18

2800 677 282 28 7 14 6 1014

Всего 301 1343 1049 811 464 7 14 6 3995

Многообразие условий применения и функциональных особенностей приводит к расширению номенклатуры рольгангов. Поэтому возникает необходимость провести систематизацию и анализ их конструкций, для чего следует рассмотреть принципы построения структурных схем рольгангов. При анализе структурных схем рольгангов целесообразно рассматривать два вида исполнения рольгангов.

Исполнение 1 - модульное исполнение, при котором все элементы рольганга выполнены в виде самостоятельных блоков-модулей, что

осуществляется сочетанием технологически согласованных и сохранивших свою индивидуальность элементов и узлов устройств.

Исполнение 2 - совмещенное исполнение отдельных элементов или устройства в целом. Такое исполнение предопределяет полную потерю обособленности элементов рольганга, обычно она выполняется путем соединения элементов и узлов машин в едином корпусе. Это определяет потерю обособленности входящих в состав рольганга деталей и узлов. В данном случае возникает необходимость предварительного снятия определенного количества исправных элементов для доступа к месту отказа.

Применяя указанные признаки, а также обозначив знаком "+" модульное исполнение элементов устройства, а знаком - совмещенное исполнение, можно реализовать структурные схемы рольгангов и выполнить анализ их конструкций, например, с целью определения показателей ремонтопригодности.

Для оценки ремонтопригодности предлагается использовать комплексный качественный показатель ремонтопригодности Р„ который будет характеризовать в численном выражении такие показатели ремонтопригодности как трудоемкость и длительность восстановления. Рассчитанные по определенной методике значения Рк позволят оценивать эти показатели с необходимой степенью точности с помощью коэффициентов.

В общем случае существующие рольганги состоят из функционально связанных электродвигателя ЭД, понижающего редуктора ПР, раздаточного редуктора РР, рамы с подшипниковой опорой РА, трансмиссионного вала ТВ и ролика РО.

В идеальном случае, в соответствии с принципами блочно-модульного конструирования, между элементами существуют только модульные связи, и формула рольганга будет иметь следующий вид:

ЭД + ПР + РР + РА + ТВ + РО (1)

Если принять допущение, что данный рольганг является лучшим среди аналогов с точки зрения ремонтопригодности, то его комплексный качественный показатель ремонтопригодности Рк можно условно принять равным единице.

Учитывая значение показателя Рк, количество составляющих элементов п, а также наиболее высокий удельный качественный показатель ремонтопригодно,сти Рж уд. среди аналогов по функциональному признаку и техническим характеристикам, данная конструкция обладает наилучшими показателями ремонтопригодности.

Л уД= Р*/п, (2)

где Рк - комплексный качественный показатель ремонтопригодности; п -количество элементов конструкции рольганга.

Структурные формулы рольгангов приведены в таблице 2. На рисунке 1 приведена предлагаемая конструктивная схема унифицированного рольганга с индивидуальным приводом.

Таблица 2 -- труктурные формулы рольгангов

Структуре формулы р/лыангов

ЭД + ГГР'РР »РА + ТВ + РО

0,505

Число элемен то в п

к уО

0,084

Тип рольганга

Рабочий с групповым _приводом

ЭД + 'Р •РА + ТВ + РО

0,640

0,128

Транспортный с групповым приводом _скоростной_

ЗГ+ ПР »РА + РО

0,563

0,141

Транспортный с индивидуальным приводом

Щ + РА + РО

0,333

Транспортный с индивидуальным приводом скоростной

РА + РО

0,500

Транспортный с холостыми роликами

ЭД + ПР ± РА + ТВ + РО

0,200

Унифицированный с индивидуальным приводом

В процессе работы рольганга вращающий момент от привода передается герез приводной подшипниковый модуль за счет сил сцепления ролику, на котором р»сполагается транспортируемый материал.

Предлагаемый унифицированный ролик рольганга выполнен пустотелым - с двумя конусными отверстиями по краям и одним цилиндрическим посередине. Конические отверстия позволяют осуществить быстрое и надежное его присоединение к соответствующим коническим поверхностям валов заднего и переднего опорных блоков, а также облегчают их отсоединение.

При разработке конструкции ролика важным этапом является определение значение угла конуса СС , который должен обеспечить работоспособность наиболее ответственного узла привода - конического фрикционного соединения при передаче крутящего момента к ролику. Угол конуса ОС зависит от фрикционных характеристик сопрягаемых поверхностей, что характеризуется коэффициентом сцепления f сц (коэффициентом трения покоя) или углом сцепления <рт = агс^^с,^.

Для определения критического значения угла аКР были проведены экспериментальные исследования, которым посвящена третья глава работы.

Рисунок 1 - Унифициробанный транспортный рольганг побышенной ремонтопригодности 1-злектродбиготель, 2-муфта, 3-прибодной модуль подшипникобых опор, ь-ролик 5- соединительная траберса 6-модульные стойки, 7-непридодной модуль подшипникобых опор

Разработана классификация информации, получаемой при проведении эксперимента по определению фрикционных характеристик конического соединения, по совокупности квалификационных признаков (многоуровневая схема). Её достоинством является одновременный учет разнообразных факторов, влияющих на фрикционные свойства, а также возможность дальнейшего развития и уточнения количества уровней и отдельных элементов.

Для определения фрикционных характеристик конического соединения «вал-втулка» были проведены экспериментальные исследования на спроектированной и изготовленной опытной установке. Целью исследований являлось определение зависимости коэффициента сцепления / сц для конкретного конструкционного штериала от температуры нагрева, качества и вида механической обрабо"ки фрикционных поверхностей.

Результаты экспериментальных исследований зависимости коэффициента сцепления от обработки поверхности представлены на рисунке 2.

МКМ

- обработка шлифованием

—о— - обработка фрезерованием

Рисунок 2 - Зависимость коэффициента сцепления / сц от вида и качества обработки поверхностей фрикционной пары "сталь-сталь" при I = +20°С.

Методами математической статистики получены уравнения регрессии, связывающие параметры шероховатости поверхности Ка, мкм, и температуры нагрева г, °С, с коэффициентом сцепления / сц. Например, для обработки фрезерованием уравнение имеет вид:

/си = 0,326 - 0,036211а + 0,00202 7 - 0,000109ЯаТ, а для обработки шлифованием:

/ сц = 0,364 — 0,0386Иа + 0,00214Т- 0,000123ЯаТ

Адекватность полученных уравнений проверялась по критерию Фишера, а значимость коэффициентов по критерию Стьюдента. Сравнение расчетных и опытных данных показало, что погрешность определения коэффициента сцепления не превышает 7%.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы.

1. Коэффициент сцепления фрикционной пары "сталь - сталь" существенно зависит не только параметров шероховатости поверхности, но и от вида обработки

* сопрягаемых поверхностей. Установлено, что для исключения заклинивания необходимо обеспечивать конусность С не менее 1:3, т.е. угол конуса а не менее 19°.

* 2. Исследование зависимости коэффициента сцепления от нагрева трущихся поверхностей позволяет сделать вывод о практически линейной зависимости коэффициента сцепления от температуры нагрева сопрягаемых поверхностей (в диапазоне от +20 до +200 °С). С увеличением температуры нагрева увеличивается коэффициент сцепления фрикционной пары "сталь - сталь". При температурах нагрева выше +100°С может происходить самозаклинивание конических соединений.

В четвертой главе работы представлена методика расчета конического соединения на износ при микро-перемещениях, основанная на работах отечественных ученых в области трения и износа: A.C. Проникова, И.В. Крагельского, Б.И. Костецкого, Ю.В. Жиркина и др.

Многочисленными исследованиями показано, что закон изнашивания может быть выражен формулой:

u=k-Pm-v:.-ta о)

где U - линейный износ; к - коэффициент износа, р - давление на поверхности трения, Уск - скорость относительного скольжения трущихся поверхностей, м/с; т, п, а - показатели степени (коэффициенты).

Для наиболее важного случая, когда изнашивание происходит при нормальных условиях эксплуатации а = 1. Если вид изнашивания в процессе работы не изменяется, то п = 1; в случае неподвижного соединения деталей можно считать, что п = 0. Коэффициент т обычно лежит в диапазоне т = 0,5...3,0; для абразивного и усталостного видов разрушения можно принимать т =1. Коэффициент износа к - это комплексная характеристика, которая зависит от применяемых материалов, вида смазки и трения, условий эксплуатации.

Основной характеристикой износа детали является линейный износ U, который измеряется в направлении, перпендикулярном к поверхности трения. В - результате износа сопряженных деталей происходит изменение их относительного положения, которое называется износом сопряжения Uh2-

Для установившегося износа при нормальных условиях эксплуатации и неизменном виде изнашивания скорости изнашивания конических поверхностей можно принять в следующем виде

Ух = К'Рт 7г=К-рт (4)

где у - скорость изнашивания, мкм/ч; к - коэффициент износа; р - давление на поверхности трения, МПа; т — показатель степени.

Йри износе поверхностей вращения деталей, имеющих неизнашиваемые или мало*знаш иваемые направляющие, заранее известно направление z-z их возможного сближения. В данном случае износ сопряжения характеризуется одним параметром U,2- величиной относительного сближения изношенных деталей 1 и 2 в направлений z-z. Это соотношение A.C. Проников называет условием касания тел, поскольку оно характеризует важную особенность протекания износа сопряжения - при любой форме изношенной поверхности деталей наблюдается полный контакт сопряженных поверхностей.

Схема расчета конического соединения на износ приведена на рисунке 3; начало координат О расположено в вершине конуса, а ось Y направлена по его образующей.

Рисунок 3 - Схема расчета конического соединения на износ

Расчет производится в три этапа. На первом этапе расчета определяется харакгер эпюры давлений на поверхности трения при принятых закономерностях изнашивания (3).

На втором этапе расчета определяется зависимость между силой прижатия двух деталей и давлением р, распределенным по контактной поверхности

Р =

2-я-

я

2-1 т

г—

1 \

- г

(5)

ЩУ

•эш ф

/

Здесь Ли г - радиусы большего и меньшего конуса, у - координата вдоль образующей конического соединения, (р - угол уклона конуса, р = уът<р -текущий радиус.

На последнем этапе расчета определяется форма изношенной поверхности путем подстановки значений давления р из (5) в законы изнашивания (3). Гак как и1 и и2 от координаты у не зависят, то при данных законах изнашивания износ равномерно распределен по поверхности трения.

С целью упрощения расчетных зависимостей принимаем, что для соединений с натягом характерен абразивный или усталостный вид изнашивания. В этом случае скорость изнашивания прямо пропорциональна давлению, и поэтому в приведенных формулах можно принять т = 1. Из формулы (5) следует

2~ т\Р" _ 0Д6-^а 0,16-^

2-лЛЯ

2-1 т

1 Л

-Г

вш <р

(Я-г)-8т<р-у (Я-г)-р

(6)

В то же время по данным А.С.Проникова для стали 45 в зависимости от условий скольжения значение этого коэффициента лежит в диапазоне от 1,76 до 2,29; поэтому в среднем можно принять т =2. Тогда формула (5) принимает вид

(а—к

I т) " 0,24 • ^

Р=—-7—V-

2-я"

Я

2±Л

-Г

зт<р

[¡Я*

0,24 ^

(7)

Формулы (5) и (6) показывают закон распределения давления на контактной поверхности конического соединения. С целью обобщения дальнейших выводов, полученные зависимости необходимо привести к безразмерному виду

m-1

D2

0,637

-1 D)

D

■+ 1

D

P-2 ~ D\

0,955

fd_ yD

(8)

1D

■+ 1

z

Здесь в качестве исходных данных выбраны следующие величины, характеризующие коническое соединение: ширина (или высота) - Ь, больший D и меньший d диаметры.

В качестве примера рассмотрим коническое соединение, имеющее стандартную конусность С = 1:3, чему соответствует угол уклона

(р = 9°27'44"з 9,46°. Исходные данные для расчета: Ь ~ 120 мм, D = 120 мм и d =

80 мм, т.е. d!D = 2/3 ■ 0,667. Тогда расчетные зависимости (8) принимают вид

Рт-1 =

2,87

(FJD2) 1 + 0,5 • z

Рт-2 =

2,57

(FJD2) +

(9)

Здесь р* = р / (Ба / О2) - безразмерная (относительная) величина давления на контактной поверхности, г*= г ! Ь - безразмерная (относительная) координата вдоль оси конического соединения.

Графики изменения давления по контактной поверхности конического соединения при d|D = 2/3 для показателей изнашивания т = 1 и т = 2 приведены на рисунке 4, из которого видно, что контактные давления достигают максимальных значений в местах контакта меньших диаметров конического соединения, т.е. при г*= 0. Это хорошо согласуется с известными литературными данными. При этом разница между наибольшим и наименьшим контактным давлением составляет 50% при т = 1 и 22,5% при т =2.

Рассмотрим изменение максимального контактного давления в зависимости от отношения диаметров йЮ. Принимая г*= 0, из формул (8) получим

m-1

F,__0,637

D2

1-

D

d D

(10)

0,0 -'-5

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Координата г'

—т = 1 —■— т = 2^

Рисунок 4 - Изменения давления по длине контактной поверхности конического соединения при ¿Ю = 2/3 для показателей изнашивания т - 1 и т = 2

Графики изменения максимального давления (р*)махс на контактной поверхности конического соединения, т.е. при г*= О, от отношения минимального с1 и максимального диаметров Л для показателей изнашивания т - 1 и т ~ 2 приведены на рисунке 5.

Отношение диаметров (1/0

■т - 1 = 2

Рисунок 5 - Зависимость максимального давления (р*)макс на контактной поверхности конического соединения от отношения минимального ¿1 и максимального диаметров й для показателей изнашивания т = 1 и т = 2

Значения (р*)яакс возрастают при малых и больших отношениях диаметров, что хорошо согласуется с известными литературными данными. При этом функция максимальных давлений (р*)иж имеет минимум, который равен тш(/?*)ма1(С = 2,55 для т = 1 и пип(р*)макс = 2,02 для т - 2.

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что с целью исключения появления высоких контактных напряжений отношение диаметров конического соединения следует принимать в диапазоне йЮ = 0,3-0,7.

Пятая глава работы посвящена адаптации системы автоматизированного проектирования КОМПАС-ЗБ применительно к расчету и конструированию транспортных рппы-ангов и разработке алгоритма расчёта унифицированного рольганга. Система обеспечивает создание конструкторской и технологической документации, автоматизированный расчёт массовых и инерционных характеристик элементов конструкции рольганга.

Разработан алгоритм расчета унифицированного рольганга блочно-модульной конструкции, позволяющий выполнять расчет конструктивных параметров его элементов в зависимости от крутящего момента и действующих сил. Исходными данными для разработки модели явились заданная линейная скорость перемещения металлопроката по рольгангу и^ и его масса тпр, зависящая от геометрических размеров и плотности материала заготовки. Выходными данными модели являются мощность привода рольганга Р , создаваемые крутящий момент

Мкр и угловая скорость (Ор.

Применение подсистем САПР для разработки унифицированного ролика транспортного рольганга узкополосного прокатного стана "800" ЛПЦ-2 ОХМК показало, что процесс расчета и проектирования сокращается в 2,5-3,2 раза по сравнению с традиционным методом.

Опытно-промышленные испытания унифицированной секции рольганга дали следующие результаты.

1. За счет унификации узлов существенно снизилось количество оригинальных деталей рольганга (в 2 раза), необходимых для его изготовления, что сократило трудоёмкость их изготовления (на 35%) и монтажа (на 25%).

2. Повысилось качество ремонта рольганга, поскольку восстановление его узлов проводилось в ремонтно-механическом цехе, а не в прокатном цехе при стесненных условиях, наличии различных загрязнений и отсутствии необходимого для проведения полномасштабного ремонта оборудования.

3. На 25-30% сократилось время техобслуживания и трудоемкость ремонта рольганга, что привело к соответствующему сокращению простоя сгана.

На основе полученных результатов рекомендовано использовать разработанную конструкцию унифицированного транспортного рольганга на станах ОХМК.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Проведенный комплексный анализ конструкций рольгангов (на примере ОХМК) показал низкий уровень их унификации, стандартизации и агрегатирования, что приводит к снижению показателей ремонтопригодности.

2 Предложены критерии оценки качественных показателей ремонтопригодности рольгангов с применением комплексного и удельного показателей.

3 Разработана унифицированная блочно-модульная конструкция транспортного рольганга повышенной ремонтопригодности с индивидуальным приводом мощностью до 7 кВт.

4 Получена регрессионная зависимость коэффициента сцепления от качества, вида механической обработки и температуры нагрева сопрягаемых поверхностей фрикционной пары "сталь - сталь".

5 Разработан алгоритм расчета унифицированного рольганга блочно-модульной конструкции, позволяющий выполнять расчет конструктивных параметров его модульных элементов в зависимости от крутящего момента и действующих сил.

6 Разработаны подсистемы системы автоматизированного проектирования транспортных рольгангов, применение которой обеспечивает разработку рациональной конструкции транспортного рольганга.

7 Проведены опытно-промышленные испытания секции унифицированных роликов в ЛПЦ-2 ОХМК, которые показали эффективность их применения.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1 Атаманов В.Ф., Задорожный В.Д. Анализ формул рольгангов методом алгебры логики / «Прочность и разрушение материалов и конструкций: Материалы Ш-ей Всероссийской научно-технической конференции». - Орск: ОГТИ, 2002. - С. 36-38.

2 Задорожный В.Д. Чиченев H.A. Блочно-модульная конструкция рольганга. / «Инновации в машиностроении: Сборник статей И-ой Всероссийской научно-практической конференции». - Пенза: ПенГУ, 2002. - С. 147-149.

3 Задорожный В.Д. Исследование возможности унификации рольгангов прокатных цехов / «Энергосбережение, теплоэнергетика, и металлургическая теплотехника: Межвузовский сборник научных трудов». - Магнитогорск: МГТУ, 2003. - С. 62-67.

4 Шаповалов А Н., Задорожный В.Д. К вопросу выбора конструкционного материала для ролика унифицированного транспортного рольганга / «Надежность и качество: Труды Международного симпозиума». - Пенза: ПенГУ, 2004. - С. 513-514.

5 Задорожный В.Д. Исследование конструкции ролика унифицированного рольганга для прокатных цехов / «Образование, наука, производство и управление

в XXI веке: Труды Международной научной конференции». - Старый Оскол: СТИ МИСиС, 2004,- С. 49-51.

6 Задорожный В.Д., Чиченев H.A. Определение качественных показателей ремонтопригодности рольгангов прокатных цехов / «Образование, наука, производство и управление в XXI веке: Труды Международной научной конференции». - Старый Оскол: СТИ МИСиС, 2004,- С. 52-55.

7 Задорожный В.Д., Чиченев H.A. К проблеме унификации транспортных рольгангов прокатных цехов ООО "Уральская сталь" / «Теория и технология процессов пластической деформации - 2004: Тезисы докладов Международной научно-технической конференции». - М.: МИСиС, 2004.- С. 79-80.

8 Задорожный В.Д., Зленко A.A., Комендантова О.Н. Экспериментальное исследование влияния видов обработки стали на критический угол трения / «Наука и производство Урала: Труды научной конференции». - Новотроицк: ОГУ, 2005,- С. 163-167

9 Задорожный В.Д. Математическое планирование эксперимента по определению критического угла фения / «Наука и производство Урала: Труды научной конференции». - Новотроицк: ОГУ, 2005.- С. 168-171

10 Задорожный В.Д. Применение системы КОМПАС 3D в расчетах роликов металлургических транспортных рольгангов / «Применение программных продуктов САПР КОМПАС-30 в высшем образовании: Труды 1-ой Международной научно-методической конференции». - Тула: ТулГУ, 2005,-С.203-205.

11. Задорожный В.Д., Иванов С.А. Математическая модель унифицированного транспортного рольганга для прокатных цехов / «Образование и наука без границ - 2005. Труды И-ой Международной научно-практической конференции». -Белгород: Руснаучкнига, 2005. - С. 149-153.

Подписано в печать 10.02.2006. Формат 30x42/8. Гарнитура «Times». Ризография. Усл. печ. л. 1,10 Тираж 100 экз. Заказ 245.

JLG¿)¿A_

418 1

Введение

1 Анализ состояния проблемы и выбор направления исследований ф 1.1 Анализ конструкций основных типов рольгангов прокатных цехов

1.2 Обзор патентной и научной информации

1.3 Постановка цели и задачи исследований

1.4 Выводы по главе

2 Разработка конструкции унифицированного рольганга

2.1 Обоснование объектов унификации

2.2 Структурный анализ конструкций рольгангов

2.3 Разработка конструкции унифицированного рольганга повышенной Ф ремонтопригодности

2.3.1 Конструкция унифицированного рольганга

2.3.2 Конструкция унифицированного ролика

2.3.3 Конструкция унифицированных модульных опор

2.3.4 Конструкция унифицированной рамы рольганга

2.3.5 Конструкция унифицированного привода

2.4 Выводы по главе

3 Экспериментальное исследование фрикционных свойств конического соединения

3.1 Постановка задачи

Ф 3.2 Методика проведения эксперимента

3.3 Математическое планирование эксперимента

3.3.1 Определение числа опытов 3.3.2 Планирование эксперимента

3.3.3 Выбор факторов

3.3.4 Полный факторный эксперимент

3.4 Обработка результатов эксперимента

3.5 Выводы по главе

4 Методика расчета конического соединения ролика транспортного рольганга с подшипниковыми опорами

4.1 Фрикционное взаимодействие твердых тел

4.2 Основные закономерности изнашивания материалов

4.3 Методика расчета конического соединения на износ с использованием условия касания поверхностей

4.4 Расчет конического соединения ролика транспортного рольганга с подшипниковым узлом

4.5 Выводы по главе 4 118 5 Алгоритм конструирования и автоматизированный расчет транспортных рольгангов

5.1 Адаптация системы автоматизированного проектирования КОМПАС-3D к расчету и конструированию транспортных рольгангов

5.2 Алгоритмы автоматизированного расчета массовых и инерционных характеристик роликов рольганга

5.3 Разработка и практическое использование алгоритма расчета унифицированного транспортного рольганга

5.4 Выводы по главе

Диктуемые мировым рынком сбыта металлопроката экономические условия могут быть выполнены с созданием в металлургии и металлургическом машиностроении экономичных, высокопроизводительных машин и агрегатов с высокой степенью надежности. Затраты на поддержание оборудования в работоспособном состоянии во многом зависят от его надежности, одним из которой является ремонтопригодность. Анализ надежности металлургических машин показывает их низкую ремонтопригодность. Так, например, для демонтажа 1 тонны отказавшего оборудования требуется предварительно демонтировать 20 тонн исправного оборудования /1, 2, 3/.

Металлургические производства характеризуются поточным технологическим процессом обработки металла. Поэтому простои прокатных станов из-за низких показателей ремонтопригодности (среднего времени восстановления, средней трудоемкости восстановления и др.) входящих в их состав технологических агрегатов, являются одним из факторов, существенно снижающих производительность всего производства в целом.

Для обеспечения необходимой степени надежности ремонтопригодность должна быть доведена до уровня обеспечения эффективного использования современных технологий технического обслуживания и ремонтов (ТОиР) машин и агрегатов металлургического производства. Одним из перспективных направлений ТОиР является технология централизованных ремонтов, при которой почти все операции по техническому обслуживанию и ремонтам машин выполняются на специализированных технологических линиях машиностроительных производств, а на рабочих площадках эксплуатации машин выполняются лишь рассоединительные и присоединительные операции унифицированных и стандартизированных агрегатов и узлов полной заводской готовности. Монтаж и демонтаж агрегатов в этом случае производится только по присоединительным поверхностям. Операции, связанные с разгерметизацией и герметизацией кинематических соединений (зубчатых зацеплений, подшипниковых опор и т. п.), в данном случае на рабочих площадках цеха не проводятся /4, 5/.

Наилучшие показатели централизованных систем ТОиР достигаются при переходе на массовое или крупносерийное производство, организация которого возможна лишь на основе унификации и стандартизации всех элементов обслуживаемых металлургических машин и агрегатов. Одним из решающих факторов, обеспечивающих высокий уровень ремонтопригодности и соответственно прогрессивный уровень технологии ТОиР, является взаимозаменяемость. Взаимозаменяемость позволяет не только лучше организовать производство изделий, но и сократить сроки и повысить качество их ремонта в процессе эксплуатации /6, 7, 8/. Обеспечение взаимозаменяемости в заводском изготовлении дешевле, чем при монтаже в условиях производственных цехов; в эксплуатации бывает дешевле заменить, чем ремонтировать. Взаимозаменяемость предполагает с большей стоимостью изготовления деталей достичь наименьшей стоимости сборки и монтажа, снижая общие затраты на производство изделий. Взаимозаменяемость изделий обеспечивается при реализации блочно-модульного построения/9,10,11/.

Высокий уровень ремонтопригодности машины важно обеспечить уже на стадии проектирования. На этой стадии разработки и постановки машины на производство важно выбрать такой принцип действия и такую конструкцию машины, которые позволили бы применять, в процессе производства технического обслуживания и ремонтов, самые совершенные технологии.

Актуальность работы. Одной из основных проблем, связанных с эксплуатацией транспортных рольгангов прокатных цехов, является большое разнообразие их конструкций. Например, на Орско-Халиловском металлургическом комбинате (ОХМК) эксплуатируется 287 рольгангов 133 разновидностей, каждый из которых имеет оригинальную конструкцию. Уровень агрегатирования рольгангов не выходит за рамки использования серийно выпускаемых элементов: редукторов, электродвигателей, муфт и др. Коэффициент агрегатирования эксплуатируемых рольгангов равен 0,1, а коэффициент стандартизации -0,25. Производство всех деталей рольгангов единичное или в лучшем случае мелкосерийное. Низкий уровень унификации, стандартизации и блочно-модульного исполнения существующих рольгангов существенно снижает показатели их ремонтопригодности и безотказности. Так, во втором листопрокатном цехе (ЛПЦ-2) ОХМК из 53 эксплуатационных отказов металлургического оборудования в 2003 году 10 пришлось на транспортные рольганги. Продолжительность простоя узкополосного стана "800" ЛПЦ-2 по этой причине составила 19%, а толстолистового стана "2800" первого листопрокатного цеха (ЛПЦ-1) ОХМК - 7% от общего времени простоев по вине механического оборудования. Кроме того, из-за особенностей конструкций рольгангов обеспечение полной и даже частичной централизации технического обслуживания и ремонтов вызывает определенные трудности.

Таким образом, разработка конструкции унифицированного рольганга повышенной ремонтопригодности, основанной на принципах взаимозаменяемости деталей, узлов и агрегатов, является актуальной задачей металлургического машиностроения.

Цель работы. Разработка и исследование унифицированного транспортного рольганга блочно-модульной конструкции повышенной ремонтопригодности с индивидуальным приводом.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1 Анализ конструкций, надежности, условий работы и особенностей эксплуатации существующих рольгангов прокатных цехов.

2 Определение качественных показателей ремонтопригодности транспортных рольгангов прокатных цехов.

3 Разработка унифицированного транспортного рольганга повышенной ремонтопригодности блочно-модульной конструкции с индивидуальным приводом.

4 Исследование влияния шероховатости поверхности, видов механической обработки стали и температуры нагрева на фрикционные характеристики конического соединения.

5 Разработка методики расчета на износ конического соединения ролика транспортного рольганга с подшипниковым узлом.

6 Адаптация системы автоматизированного проектирования КОМПАС 3D для расчета и конструирования транспортных рольгангов прокатных цехов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1 Теоретически и технологически обоснована необходимость и возможность создания унифицированного транспортного рольганга с индивидуальным приводом повышенной ремонтопригодности.

2 Определены качественные показатели ремонтопригодности унифицированного рольганга и доказано улучшение этих показателей в сравнении с аналогами.

3 Получена регрессионная зависимость коэффициента сцепления пары "сталь-сталь" от качества и вида механической обработки поверхности, а также от температуры нагрева фрикционного материала.

4 Разработана методика расчета на износ конического соединения, которая обеспечивает получение рациональных конструктивных параметров модульных элементов унифицированного транспортного рольганга.

5 Разработан алгоритм расчета и проектирования транспортного рольганга.

Практическая значимость работы состоит в том, что:

1 Предложена новая блочно-модульная конструкция унифицированного транспортного рольганга повышенной ремонтопригодности.

2 Разработаны рекомендаций по расчету, проектированию и эксплуатации конических фрикционных соединений в транспортных рольгангах.

3 Разработаны подсистемы системы автоматизированного проектирования транспортных рольгангов, применение которой обеспечивает создание рациональной конструкции транспортного рольганга.

4 Проведены опытно-промышленные испытания секции унифицированных роликов в ЛПЦ-2 ОХМК, которые показали эффективность их применения.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации доложены и обсуждены на следующих научных конференциях и семинарах: Международном научно-практическом форуме "Инновации - 2002", г. Оренбург (2002 г.); III Всероссийской научно-технической конференции "Прочность и разрушение материалов и конструкций", г. Орск (2002 г.); II Всероссийской научно-практической конференции "Инновации в машиностроении", г. Пенза (2002 г.); Международном симпозиуме "Надежность и качество", г. Пенза (2004 г.); Международной научной конференции "Образование, наука и производство", г. Старый Оскол (2004 г.); Международной научно-технической конференции "Теория и технология процессов пластической деформации - 2004", г. Москва (2004 г.); научной конференции "Наука и производство Урала", г. Новотроицк (2005 г.); I Международной научно-методической конференции "Применение программных продуктов САПР KOMFIAC-3D в высшем образовании", г. Тула (2005 г.); II Международной научно-практической конференции «Образование и наука без границ -2005», г. Белгород (2005 г.); научных семинарах кафедры МАМП МИСиС, 8 г. Москва (2004, 2005 гг.); научном семинаре кафедры МОМЗ МГТУ им. Г.И.Носова, г. Магнитогорск (2006 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 11 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, заключения, списка литературы из 82 наименований. Она изложена на 148 страницах, включает 43 рисунка и 7 таблиц.

5.4 Выводы по главе 5

1. Произведена адаптация системы автоматизированного проектирования КОМПАС-ЗД применительно к расчету и конструированию транспортных рольгангов прокатных цехов.

2. Разработаны алгоритмы автоматизированного расчета массовых и инерционных характеристик унифицированного ролика двумя способами: по двумерному изображению (фронтальному разрезу главного вида) ролика; по трехмерному изображению ролика.

3. Рассмотрены вопросы трехмерного моделирования роликов транспортного рольганга, что позволяет решать объемно-планировочные задачи.

4. Применение подсистем САПР для разработки унифицированного ролика транспортного рольганга узкополосного прокатного стана "800" ЛПЦ-2 ОХМК показало, что процесс расчета и проектирования сокращается в 2,5-3,2 раза по сравнению с традиционным методом.

5. Опытно-промышленные испытания унифицированной секции рольганга дали следующие результаты:

Существенно снизилось количество оригинальных деталей рольганга (в 2 раза), необходимых для его изготовления за счет унификации узлов, что сократило трудоёмкость их изготовления (на 35%) и монтажа (на 25%). Повысилось качество ремонта рольганга, поскольку восстановление его узлов проводилось в ремонтно-механическом цехе, а не в прокатном цехе при стесненных условиях, наличии различных загрязнений и отсутствии необходимого для проведения полномасштабного ремонта оборудования. На 25-30% сократилось время техобслуживания и трудоемкость ремонта рольганга, что привело к соответствующему сокращению простоя стана. На основе полученных результатов рекомендовано использовать разработанную конструкцию унифицированного транспортного рольганга на станах ОХМК.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Проведенный комплексный анализ конструкций рольгангов (на примере ОХМК) показал низкий уровень их унификации, стандартизации и агрегатирования, что приводит к снижению показателей безотказности и ремонтопригодности.

2 Предложены критерии оценки ремонтопригодности рольгангов с применением комплексного и удельного качественных показателей.

3 Разработана унифицированная блочно-модульная конструкция транспортного рольганга повышенной ремонтопригодности с индивидуальным приводом мощностью до 7 кВт.

4 Получена регрессионная зависимость коэффициента сцепления от качества, вида механической обработки и температуры нагрева сопрягаемых поверхностей фрикционной пары "сталь - сталь".

5 Разработан алгоритм расчета унифицированного рольганга блочно-модульной конструкции, позволяющий выполнять расчет конструктивных параметров его модулей в зависимости от внешних нагрузок.

6 Разработаны подсистемы системы автоматизированного проектирования транспортных рольгангов, применение которой обеспечивает разработку рациональной конструкции транспортного рольганга.

7 Проведены опытно-промышленные испытания секции унифицированных роликов в ЛПЦ-2 ОХМК, которые показали эффективность их применения.

8 Результаты исследований используются при подготовке дипломированных специалистов вузами России по специальностям 150404 "Металлургические машины и оборудование" и 150106 "Обработка металлов давлением",

Таким образом, в диссертации на основании выполненных исследований разработаны теоретические положения, совокупность которых можно классифицировать как научно обоснованные технические и технологические решения по разработке и созданию эффективных конструкций транспортных рольгангов прокатных цехов, имеющих существенное значение для металлургии и металлургического машиностроения.

1. Жиркин 10. В. Технология и особенности монтажа металлургических машин. Свердловск: УПИ, 1985. 90 с.

2. Жиркин IO.B. Надежность, эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт металлургических машин. Магнитогорск: МГТУ, 1998. 331 с.

3. Седуш В.Я., Сопилкин Г.В., Вдовин В.З. и др. Организация технического обслуживания металлургического оборудования. Киев: Техшка, 1986. - 124 с.

4. Плахтин В.Д. Надежность, ремонт и монтаж металлургических машин. Учебник для вузов. М: Металлургия, 1983. - 415 с.

5. Цеков В.И. Основы восстановления деталей металлургического оборудования. М: Металлургия, 1984. - 328 с.

6. Никифоров А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учеб. Пособие для машиностр. спец. вузов. М.: Высш. шк., 2002 -510 с.

7. Сергеев А.Г. Крохин В.В. Метрология. Учебник для вузов. М: Логос, 2001. 408с.

8. Тартаковский Д. Ф. Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и механические средства измерения. Учеб. для вузов. М.: Высшая школа, 2001. 205с.

9. Марков Н.Н. Взаимозаменяемость и технические измерения. М.: Изд-во стандартов, 1983. 288 с.

10. Бойцов В.В. Основы стандартизации в машиностроении. М.: Изд-во стандартов, 1983. 263 с.

11. Короткое В.П. Взаимозаменяемость и технические измерения в машиностроении. М.: Машиностроение, 1972. 152с.

12. Якушев А.И., Воронцов Л.Н., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. Учебник для втузов. М.: Машиностроения, 1987. 352с.

13. Целиков А.И., Полухин П.И., Гребенник В.М. и др. Машины и агрегаты металлургических заводов, в 3-х томах, т. 3. Машины и агрегаты для142производства и отделки проката. Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1988. -680 с.

14. Королев А.А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов. Учебное пособие для вузов. М.: Металлургия, 1985. - 376 с.

15. Королев А.А. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов. Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1987. - 480 с.

16. Козловский Н.С., Виноградов А.Н. Основы стандартизации, взаимозаменяемости и технические измерения. М.: Машиностроение, 1979.

17. Никифоров А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа, 2000. - 510 с.

18. Химич Г.Л. Механическое оборудование цехов холодной прокатки. М.: Машиностроение, 1972.-535 с.

19. Колмановский А.З. Листопрокатное производство. Справочник. М.: Металлургия, 1979. - 280 с.

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

21. Седуш В .Я. Надежность, ремонт и монтаж металлургического оборудования. Киев: Высшая школа, 1982. 263 с.

22. Чуб Е.Ф. Реконструкция и эксплуатация опор с подшипниками качения: Справочник. М.: Машиностроение, 1981. - 385 с.

23. Составной ролик рольганга. Тригубчук В.Н., Биллер В.В., Грицук Н.Ф., Вергелес В.И.; Укр. НИИ мет. А. с. 1171133, СССР. Заявл. 19.03.84, № 3711531/22-02, опубл. в Б. И., 1985, № 29. МКИ В 21 В 39/00

24. Меры по снижению шума рольгангов в цехе толстолистовой прокатки. Kawakami Коуй. «Тэцу то хаганэ, J. Iron and Steel Inst. Jap.», 1985, 71, № 12, 1111 (яп.)

25. Ролик рольганга. Бринза В.Н., Векшин Б.С., Груздев А.А., Шаповалова Л.Г., Потоцкий Е.П.; Моск. ин-т стали и сплавов, Волж. труб. з-д. А. с. 1411226, СССР. Заявл. 10.11.86, № 4144209/27-03, опубл. в Б.И., 1988, № 27. МКИ В 65 G 13/00

26. Ролик рольганга с керамической бочкой. Накадзима Тацуо, Мацуи Сэйдзи; Сумитомо киндзоку когё к. к. Заявка 60-210345, Япония. Заявл. 02.04.84, № 5965426, опубл. 22.10.85. МКИ В 22 D 11/128, В 21 В 39/00

27. Ролик для транспортировки горячих заготовок. Касаи Сатоси; Кавасаки сэйтэцу к. к. Заявка 61-154751, Япония. Заявл.27.12.84, № 59-281360, опубл. 14.07.86. МКИ В 22 D 11/128, В 21 В 39/00

28. Цементация роликов рольганга Живцов И. П., Горяна О. Н. Журнал «Черная металлургия», 1986, №20, с. 55-56

29. Ролик рольганга. Гешлин J1.A., Сульников В.П., Бобух И.А.; Опыт. КБ Киев. НИИ гигиены труда и профзоболев., ПО Ново-Крамат. машиностроит. з-д. А. с. 1409362, СССР. Заявл. 12.02.86, № 4020307/23-02, опубл. в Б. И., 1988, № 26. МКИ В 21 В 39/00

30. Корпус ролика из двухслойного материала. Rollenkorper aus Verbundwerkstoff: Заявка 3642512 ФРГ, МКИ4 В 65 G 39/07, D 23 К 31/02 / Carsten Oestmann, Jiirgen Ruge, Reinhard Lippe; Oestmann Carsten. № P3642512.5; Заявл. 12.12.86; Опубл. 14.07.88

31. Ролик рольганга толстолистового стана. : Заявка 63-7325 Япония, МКИ4 С 21 D 1/00 / Суйсю Ясуо; Сумитомо киндзоку когё к. к. .-№ 61-150954; Заявл. 26.06.86; Опубл. 13.01.88

32. Ролик рольганга с увеличенной износостойкостью при повышенной температуре. :3аявка 63111118 Япония, МКИ4 С 21 D 1/00 / Исида Осаму ; Ибидэн к. к.- № 61-258781; Заявл. 30.10.86; Опубл. 16.05.88 // Кокай токе кохо. Сер. 3(4). 1988. -36. -С. 85-90. - Яп.

33. Сборный ролик для транспортировки проката. Китадзава Нобору, Кодзима ф Кигэн, Аояги Эцудзи; Кобэ дзайрё К. К. Заявка 60-174209, Япония. Заявл.1702.84, № 59-29169, опубл. 07.09.85. МКИ В 21 В 39/00, В 65 G 39/10

34. Ролик для транспортирования горячих заготовок. Арига Цутому, Кубодэра Сёдзи; Ниппон кокан к. к. Заявка 59-232658, Япония. Заявл. 16.06.83, № 58• 106692, опубл. 27.12.84. МКИ В 22 D 11/128, F 16 С 13/00

35. Ролик рольганга для транспортировки горячих заготовок. Ямамото Ацуо; К. к. Фудзи когёсё. Заявка 60-26613, Япония. Заявл. 25.07.83, № 58-136343, опубл. 09.02.85. МКИ С 21 D 1/00, В 21 В 39/00

36. Ролик с внутренним охлаждением. Innengekiihlte Rolle. Planker Ernst, Keller I Karl; Metall-Spezialrohr GmbH. Заявка 3427707, ФРГ. Заявл. 27.07.84, № P 3427707.2, опубл. 06.02.86. МКИ С 21 D 9/56

37. Ролик с водяным охлаждения металлической полосы. Фудзимура Юити, ф Ониси Тосидзу; К. к. Кобэ сэйкосё. Заявка 61-130426, Япония. Заявл. 29.11.84,59.252438, опубл. 18.06.86. МКИ С 21 Q 9/573

38. Водоохлаждаемый ролик регулируемого охлаждения полосы. Мита Йосихиса; Мицубиси дэнки к. к. Заявка 61-238922, Япония. Заявл. 16.04.85, № 60-83019, опубл. 24.10.86. МКИ С 21 D 9/573

39. Хлопонин В.Н. патент №2122475 МПК6В21 В39/00 опубл. 27.11.1998г

40. Ролик рольганга. Ябуно Такахиро; Сумитомо киндзоку когё к. к. Заявка 61189853, Япония. Заявл. 18.02.85, № 60-29985, опубл. 23.08.86. МКИ В 22 D 11/128? В 21 В 39/00ф 44 Ролики рольганга для транспортирования горячих заготовок. Касивамура

41. Хидэхиро, Канда Кацунори, Куроки Таканори, Куроки Хиронори, Хонда I

42. Цугио; Син Ниппон сэйтэцу к. к., К. к. Куроки когёсё, Куроки Тиба когё к. к. Заявка 61-266165, Япония. Заявл. 22.05.85, № 60-110995, опубл. 25.11.86. МКИ • # В 22 D 11/128, В 21 В 39/00

43. Быстросменные ролики рольганга : Заявка 63123514 Япония, МКИ4 В 21 В 39/12 /Като Кадзуо; Кавасаки сэйтэцу к. к. . № 61-266765; Заявл. 11.11.86; Опубл. 27.05.88 // Кокай токкё кохо. Сер. 2(2). - 1988. - 32.-С. 79-86. -Яп.

44. Способ изготовления роликов рольганга. : Заявка 6315775 Япония, МКИ4 В 23 К 20/12, В 27/02 /Нисикава Такао; Мицума гикэн к. к. № 61-301804; Заявл. 19.12.86; Опубл. 30.06.88 // Кокай токкё кохо. Сер. 2(2). - 1988. - 41. - С. 419-422.-Яп.

45. Ф 47 Сагинов А.С., Янцен И.А., Ешуткин Д.Н. и др. Теоретические основы создания гидроимпульсных систем ударных органов машин. А-Ата: Наука, 1985-256 с.

46. Солод В.И., Первов В.М. Основы проектирования выемочных комплексов и агрегатов. М.: Машиностроение, 1973 - 123 с.

47. Жирки н Ю.В. Надежность, эксплуатация и ремонт металлургических машин. Учебник. Магнитогорск: МГТУ, 2002. 330 с.

48. Лях А.П. Печные рольганги (проектирование, эксплуатация). М.: Металлургия, 1997. - 173 с.51 5 Мягков В.Д. Краткий справочник конструктора. Л.: Машиностроение, ф 1985- 816 с.

49. Решетов Д.Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 1974 г.

50. Тимошенко С.П. Сопротивление материалов. Т 1, 2 М.: Наука, 1965. -650 с.

51. Никифоров А.Д. Технический контроль в машиностроении. Справочник проектировщика. М.: Машиностроение, 1987. 251с.

52. Иванов А.С. Конструируем машины шаг за шагом: В 2 ч. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003, Т. 1. - 384 е.; Т. 2 - 392 с.

53. Иванов М.Н., Детали машин. М.: Машиностроение, 1976.

54. Надинский М.Н., Карамышев А.Н. патент №2155111 МПК7 В21 В39/00 опубл.27.08.2000г.

55. Варшавский Е.А., Третьяков В.А. и др. патент № 2147950 МПК7В21 В37/46 В21 В39/00 опубл. 27.04. 2000.

56. Михин Н.М. Внешнее трение твердых тел. М.: Наука, 1977 - 221 с.

57. Икрамов У., Левитин М.А. Основы трибоники. Учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений. Ташкент: Укитувчи, 1984. - 184 с.

58. Чиченев Н.А. Автоматизация экспериментальных исследований. Учебное пособие для вузов. М.: Металлургия, 1983. - 256 с.

59. Чиченев Н.А., Кудрин А.Б., Полухин П.И. Методы исследования процессов обработки металлов давлением (экспериментальная механика). Учебное пособие для вузов. М.: Металлургия, 1977. - 311 с.

60. Винарский М.С., Жадан В.Т. Математическая статистика в черной металлургии. Киев: Техника, 1973. -220 с.

61. Крагельский И.Г., Добычин М.Н., Камбалов B.C. Основы расчетов на трение ' и износ. М.: Машиностроение, 1977. - 526 с.

62. Трение, изнашивание и смазка: Справочник: В 2 кн./ Под ред. И.В. Крагельского, В.В. Алисина. М.: Машиностроение, 1978. Кн. 1- 400 с.

63. Химельбау А. Анализ процессов статистическими методами. Пер с анг. М: Мир, 1973. 959 с.

64. Проников А.С. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978. 542 с.

65. Крагельский И.Г. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

66. Шевченко К.Н. Основы математических методов и теории обработки давлением. М.: Высшая школа, 1980.-350 с.

67. Проников А.С. Параметрическая надежность машин. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. 560 с.

68. Белевский JI.C., Жиркин Ю.В., Анцупов В.П. Основы триботехники и методы упрочнения деталей металлургического оборудования: Учеб. пособие. Магнитогорск: МГМИ, 1989. 94 с.

69. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию.М.: Машиностроение, 1976.-271 с.

70. Пинегин С.В. Трение качения в машинах и приборах. М: Машиностроение, 1976. - 264 с.

71. Френсис Хилл. Open GI. Программирование компьютерной графики. Для профессионалов. Перев. с анг. СПб.:Питер, 2002. 1088 с.

72. Материалы I Всероссийского конкурса учебно-методических пособий по применению систем автоматизированного проектирования в учебном процессе -М: АО "АСКОН", 2004.- 142 с.

73. Задорожный В.Д. Автоматизированное проектирование металлургического оборудования. Лабораторный практикум. Учебное пособие для вузов. -Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2004. 49 с.

74. КОМПАС-ГРАФИК 5.Х. Практическое руководство, в 2-х частях, часть I. -Санкт-Петербург: АО АСКОН, 2000. 438 с.

75. КОМПАС-ГРАФИК 5.Х. Руководство пользователя, в 2-х частях, часть I. -Санкт-Петербург: АО АСКОН, 2000. 601 с.

76. КОМПАС 3D. Руководство пользователя. Санкт-Петербург: АО АСКОН, 2001.-210 с80 «Применение программных продуктов САПР КОМПАС-ЗО в высшем образовании: Труды 1-ой Международной научно-методической конференции». Тула: ТулГУ, 2005.- 243 с.

77. Глазков B.C. Машины непрерывного транспорта прокатных станов. М: Металлургия, 1979. -247 с.

78. Задорожный В.Д., Иванов С.А., Чиченев Н.А. Дипломное проектирование. Методические рекомендации. Учебное пособие для вузов. Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2004. - 60 с.1. УТВЕРЖДАЮ»

79. В течение 2000-2005 г.г. на ОАО "Урал Сталь" совместно с Новотроицким филиалом МИСиС проведен комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, направленных на создание транспортных рольгангов повышенной ремонтнопригодности.

80. В соответствии с планом работ были проведены следующие мероприятия.

81. Сотрудниками МИСиС и конструкторским бюро ремонтного завода ОАО "Урал Сталь" был разработан рабочий проект секции из двух роликов транспортного рольганга стана 800 ЛПЦ-2.

82. На ремонтном заводе комбината изготовлена опытная секция транспортного рольганга.

83. На транспортном рольганге стана 800 ЛПЦ-2 была смонтирована опытная секция с унифицированными узлами.

84. Проведены опытно-промышленные испытания новой секции рольганга в течение 6 месяцев: ноябрь 2004 г. апрель 2005 г. В процессе испытаний проводилось техническое обслуживание и ремонт секции.

85. Опытно-промышленные испытания унифицированной секции рольганга дали следующие результаты.

86. Существенно снизилось количество оригинальных деталей рольганга (в 2 раза), необходимых для его изготовления за счет унификации узлов, что сократило трудоёмкость их изготовления (на 35%) и монтажа (на 25%).

87. На 25-30% сократилось время техобслуживания и трудоемкость ремонта рольганга, что привело к соответствующему сокращению простоя стана.

88. Па основе полученных результатов рекомендовано использовать разработанную конструкцию унифицированного транспортного рольганга на станах ОАО "Урал Сталь".

89. От ремонтного завода ОАО "Урал Сталь" От МИСиС

90. Начапьниу^фдвления капитальными и1. Профессор1. Васянин С.II.

91. Начальник отдела оперативного планирования / /1. Доцентвсяников В.Н.