|
DOI: 10.14489/hb.2018.10.pp.013-017
Анцупов Алексей В., Анцупов Александр. В., Анцупов В. П., Слободянский М. Г.
МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ОПОРНЫХ ВАЛКОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОГО РЕСУРСА
(с. 13- 17)
Аннотация. Представлена аналитическая методика проектирования оптимальных режимов финишной обработки опорных валков для обеспечения их максимально возможного ресурса. Она построена на основе известных моделей отказов опорных валков по критериям кинетической прочности и износостойкости материалов и поэтому включает четыре этапа. На первом и втором этапах производится оценка диапазонов значений проектного ресурса валка по критерию искажения его профиля от износа и по критерию контактной выносливости для установленного в технологической инструкции интервала изменения среднеарифметического отклонения профиля поверхности Ra. На третьем этапе осуществляется выбор из полученных данных максимального ресурса и соответствующего ему параметра Ra, которые обеспечивают работоспособность валков одновременно по двум указанным критериям. На четвертом этапе производится расчет оптимальных режимов шлифования для формирования найденной величины среднеквадратического отклонения профиля Ra по одной из известных эмпирических зависимостей. Эффективность применения методики доказана при проектировании оптимальных режимов шлифования опорных валков листовых станов горячей прокатки, прошедших промышленные испытания. Установлено, что шлифование этих валков по рассчитанным режимам приводит к увеличению их ресурса до 12 %.
Ключевые слова: опорные валки; ресурс; шлифование; износ; критерий; износостойкость; прогнозирование.
Antsupov Aleksey V., Antsupov Aleksandr V., Antsupov V. P., Slobodianskiy M. G.
DESIGNING METHODOLOGY FOR BEST MODES OF FINISHING SUPPORTING ROLLS PROCESS TO PROVIDE THE MAXIMUM POSSIBLE RESOURCE
(pp. 13- 17)
Abstract. The article considers an analytical designing technique for optimal modes of finishing supporting rolls process of hotrolled sheet mills to ensure their maximum possible resource. It is based on known models of supporting rolls failure according to the criteria of kinetic strength and materials wearability and therefore includes three stages. In the first and the second stages, the roll design life values are ranged by the criterion of profile wear distortion and by the criterion of contact strength established in the technological documentation for the variation interval in the arithmetic mean deviation of the surface profile Ra. In the third stage, the maximum value of the resource and its corresponding parameter Ra are selected from the obtained data, which ensure the performance of the rolls simultaneously according to the two mentioned criteria. In the fourth stage, an estimation of the best technological grinding conditions is performed in order to form the found value of the standard profile deviation y one of the known empirical dependences. The method application effectiveness is proved in the optimal modes design for grinding the supporting rolls of hot rolling sheet mills that have been industrially used. It is established that the processing of these rolls leads to an increase in their life up to 12% according to the calculated modes.
Keywords: Backup roll; Durability; Grinding; Wear; Criterion; Wear resistance; Forecasting.
Алексей В. Анцупов, Александр В. Анцупов, В. П. Анцупов, М. Г. Слободянский (Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Aleksey V. Antsupov, Aleksandr V. Antsupov, V. P. Antsupov, M. G. Slobodyanskiy (Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Суслов А. Г. Технология машиностроения: учебник. М.: КНОРУС, 2013. 336 с.
2. Инженерия поверхности деталей / А. Г. Суслов, В. Ф. Безъязычный, Ю. В. Панфилов и др. М.: Машиностроение, 2008. 320 с.
3. Анцупов А. В. (мл.), Слободянский М. Г. Прогнозирование долговечности опорных валков и оценка эффективности способов продления их ресурса // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова, 2011. № 3. С. 74 – 79.
4. Модель параметрических отказов валковых систем кварто по различным категориям / А. В. Анцупов (мл.), А. В. Анцупов, В. П. Анцупов и др. // Производство проката. 2015. № 2. С. 35 – 42.
5. Проников А. С. Параметрическая надежность машин. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. 560 с.
6. Thum H. Prognostizierung der Lebensdauer von Reibpaarungen mit Hilfe einer Zuverlasigkeitsanalyse. Schmierungstechnik, 1985. Bd 16. No 1. P. 4 – 8.
7. Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход / пер. с нем. М.: Радио и связь, 1988. 392 с.
8. Федоров В. В. Основы эргодинамики и синергетики деформируемых тел / под ред. С. В. Федорова. Ч. III. Основы эргодинамики деформируемых тел. Калининград: Изд-во ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2014. 222 с.
9. Анцупов А. В., Слободянский М. Г., Анцупов В. П., Анцупов А. В. Оценка ресурса деталей и узлов металлургических машин на стадии их проектирования и эксплуатации: учеб. пособие. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г. И. Носова, 2018. 198 с.
10. Федоров В. В. Кинетика повреждаемости и разрушения твердых тел. Ташкент: Фан, 1985. 165 с.
11. Antsupov A. V., Antsupov V. P., Antsupov A. V. Estimation and Assurance of Machine Component Design Lifetime // Procedia Engineering. 2016. V. 150. С. 726 – 733.
12. Иванова В. С., Терентьев В. Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. 456 с.
13. Осипов К. А. Вопросы теории жаропрочности металлов и сплавов. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 285 с.
14. Энергомеханическая концепция прогнозирования ресурса узлов трения по критерию износостойкости элементов / А. В. Анцупов (мл.), А. В. Анцупов, В. П. Анцупов и др. // Трение и износ. 2016. Т. 37, № 5. С. 510 – 516.
15. Анцупов В. П., Анцупов А. В., Анцупов А. В., Слободянский М. Г. Прогнозирование надежности деталей и узлов металлургического оборудования при их проектировании и эксплуатации: учеб. пособие. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г. И. Носова, 2012. 80 с.
16. Fleischer G., Gröger H. Methode zur Bestimmung des Verschleißes auf der Grundlage der Energiehypothese. Berich im Rahmen der wiss. – technischen Zusammenarbeit auf dem Gebiet Reibung, Schmierung und Verschleiß Zwischen dem IMASCH, Moskau und den Forschungsinstitutionen der DDR. TH Magdeburg, 1972. Р. 285 – 296.
17. Обобщение моделей концептуального подхода для оценки показателей износостойкости трибосистем / А. В. Анцупов, А. В. Анцупов, В. А. Русанов и др. // Механическое оборудование металлургических заводов. 2012. № 1. С. 67 – 73.
18. Френкель Я. И. Введение в теорию металлов. Л.: Наука, 1972. 424 с.
19. Журков С. Н., Нурзуллаев Б. Н. Временнáя зависимость прочности при различных режимах нагружения // ЖТФ. 1953. Т. 23, № 10. С. 1677 – 1689.
20. Журков С. Н. К вопросу о физической основе прочности // Физика твердого тела. 1969. Т. 22. Вып. 11. С. 3344 – 3349.
21. Регель В. Р., Слуцкер А. И., Томашевский Э. Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. Гл. редакция физ.-матем. лит-ры. Наука. 1974. 560 с.
22. Островский В. И. Теоретические основы процесса шлифования. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981. 144 с.
23. Островский В. И. Теоретическое моделирование процесса шлифования // Параметрическая оптимизация условий эксплуатации абразивного инструмента. Челябинск, 1978. С. 77 – 84.
1. Suslov A. G. (2013). Technology of mechanical engineering: textbook. Moscow: KNORUS. [in Russian language]
2. Suslov A. G., Bez"yazychnyy V. F., Panfilov Yu. V. et al. (2008). Surface Engineering. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
3. Antsupov A. V. (ml.), Slobodyanskiy M. G. (2011). Forecasting the durability of backup rolls and evaluating the effectiveness of ways to extend their life. Vestnik Magnitogorskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. G. I. Nosova, (3), pp. 74-79. [in Russian language]
4. Antsupov (ml.) A. V., Antsupov A. V., Antsupov V. P. et al. (2015). Model of parametric failures of quarto roll systems for different categories. Proizvodstvo prokata, (2), pp. 35-42. [in Russian language]
5. Pronikov A. S. (2002). Parametric reliability of machines. Moscow: Izdatel'stvo MGTU im. N. E. Baumana. [in Russian language]
6. Thum H. (1985). Prognostizierung der Lebensdauer von Reibpaarungen mit Hilfe einer Zuverlasigkeitsanalyse. Schmierungstechnik, 16 (1), pp. 4-8.
7. Bayhel't F., Franken P. (1988). Reliability and maintenance. Mathematical approach. Moscow: Radio i svyaz'. [in Russian language]
8. Fedorov S. V. (Ed.), Fedorov V. V. (2014). Fundamentals of ergodynamics and synergetics of deformable bodies. Part III.
9. Fundamentals of ergodynamics of deformable bodies. Kaliningrad: Izdatel'stvo FGBOU VPO «KGTU». [in Russian language]
10. Antsupov A. V., Slobodyanskiy M. G., Antsupov V. P., Antsupov A. V. (2018). Evaluation of the life of parts and components of metallurgical machines at the stage of their design and operation. Magnitogorsk: Izdatel'stvo Magnitogorsk. Gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. G. I. Nosova. [in Russian language]
11. Fedorov V. V. (1985). Kinetics of damage and destruction of solids. Tashkent: Fan. [in Russian language]
12. Antsupov A. V., Antsupov V. P., Antsupov A. V. (2016). Estimation and Assurance of Machine Component Design Lifetime. Procedia Engineering, 150, pp. 726-733.
13. Ivanova V. S., Terent'ev V. F. (1975). The nature of metal fatigue. Moscow: Metallurgiya. [in Russian language]
14. Osipov K. A. (1960). Questions of the theory of high-temperature strength of metals and alloys. Moscow: Izdatel'stvo AN SSSR. [in Russian language]
15. Antsupov (ml.) A. V., Antsupov A. V., Antsupov V. P. et al. (2016). Energomechanical concept of forecasting the resource of friction units by the criterion of wear resistance of elements. Trenie i iznos, 37(5), pp. 510-516. [in Russian language]
16. Antsupov V. P., Antsupov A. V., Antsupov A. V., Slobodyanskiy M. G. (2012). Forecasting the reliability of parts and components of metallurgical equipment during their designand exploitation. Magnitogorsk: Izdatel'stvo Magnitogorsk. Gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. G. I. Nosova. [in Russian language]
17. Fleischer G., Gröger H. Methode zur Bestimmung des Verschleißes auf der Grundlage der Energiehypothese. Berich im Rahmen der wiss. – technischen Zusammenarbeit auf dem Gebiet Reibung, Schmierung und Verschleiß Zwischen dem IMASCH, Moskau und den Forschungsinstitutionen der DDR. TH Magdeburg, pp. 285-296.
18. Antsupov A. V., Antsupov A. V., Rusanov V. A. et al. (2012). Generalization of models of the conceptual approach for an estimation of indicators of endurance of tribosystems. Mekhanicheskoe oborudovanie metallurgicheskih zavodov, (1), pp. 67-73. [in Russian language]
19. Frenkel' Ya. I. (1972). Introduction to the theory of metals. Leningrad: Nauka. [in Russian language]
20. Zhurkov S. N., Nurzullaev B. N. (1953). Time dependence of strength under different loading regimes. ZhTF, 23(10), pp. 1677-1689. [in Russian language]
21. Zhurkov S. N. (1969). On the Physical Basis of Strength. Fizika tverdogo tela, 22(11), pp. 3344-3349. [in Russian language]
22. Regel' V. R., Slutsker A. I., Tomashevskiy E. E. (1974). The kinetic nature of the strength of solids. Glavnaya redaktsiya fiziko-matematicheskoy literatury izdatel'stva «Nauka». [in Russian language]
23. Ostrovskiy V. I. (1981). Theoretical basis of the grinding process. Leningrad: Izdatel'stvo Leningradskogo universiteta. [in Russian language]
24. Ostrovskiy V. I. (1978). Theoretical modeling of the grinding process. Parametric optimization of operating conditions of the abrasive tool. (pp. 77-84). Chelyabinsk. [in Russian language].
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/hb.2018.10.pp.013-017
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/hb.2018.10.pp.013-017
and fill out the form
.
|
Archive
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»