07 марта 2016г.
Правка стального листа на семироликовой листоправильной машине. Обязательным технологическим процессом металлургического производства стального листа является его правка на многороликовых листоправильных машинах [1-54]. Пусть t − шаг между нижними правильными роликами; Hi − величина обжатия срединной поверхности стального листа на i-ом правильном ролике (для нижних роликов положительным направлением обжатия считается направление вверх, для верхних роликов - вниз), h − толщина стального листа, R − радиус рабочих роликов, R0 = R + h/2; σт, E, Пр и Пс − предел текучести стали, модуль Юнга и модули упрочнения стали при растяжении и сжатии; ρi и εi = 1/ρi − радиусы кривизны и кривизна срединной линии листа в точках касания листа с рабочими роликами, φi − углы точек касания листа и роликов (i = 1 … 7) (Рисунок 1).
Не ограничивая общности,
далее мы будем считать, что нижние правильные (нечетные)
ролики лежат на одном горизонтальном уровне (H1 = H3 = H5 = H7 = 0 м).
Коэффициент пружинения нейтральной линии
листа при радиусе кривизны
ρ равен [2, 4, 5]
Введем семь локальных
прямоугольных декартовых систем координат
y−z в точках касания листа с рабочими роликами
листоправильной машины. Оси z направим по касательной к поверхности роликов
слева направо, а оси y − перпендикулярно к оси z в сторону центров
соответствующих роликов. Будем аппроксимировать
в этих системах координат нейтральную линию листа (между
соседними точками
касания листа и роликов)
с помощью кубических полиномов вида y(z) = a z2 − b z3. Отметим,
что первые два коэффициента этих полиномов равны нулю, так как лист касается роликов
в начале систем координат. Обозначим
ai и bi − коэффициенты кубических полиномов
в i − ой системе координат. Составим
уравнения для коэффициентов кубических полиномов,
кривизны и радиусов кривизны нейтральной линии листа в точках касания листа
с рабочими роликами.
Первый и второй ролики
Результаты расчетов
Решая систему уравнений при
t = 0,4 м,
R = 0,185 м, h = 0,010 м,
E = 2∙1011 Па, σт = 500∙106 Па, H1 = H3 = H5 = H7 = 0 м, H2 = 0,006 м, H4 = 0,012 м, H6 = -0,001 м и ρ1 = 10 м,
получаем ρ2 = 1,364 м, ρ3 = −0,810 м, ρ4 = 0,680 м,
ρ5 = −1,260 м, ρ6 = -8,549 м, ρ7 = -735 м, φ1 = 3,40°, φ2 = 1,23°, φ3 = 1,69°, φ4 = 0,37°, φ5 = 3,28°, φ6 = 0,74°, φ7
= 0,06°, e1 = 0,1, e2 = 0,733, e3 = -1,234, e4 = 1,470,
e5 = -0,794, e6 = -0,117, e7 = -0,001 (Рисунки 2, 3).
Список литературы
1.
Буланов Э.А., Шинкин В.Н. Механика.
Вводный курс. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - 172 с.
2.
Шинкин В.Н. Сопротивление материалов. Простые и сложные
виды деформаций в металлургии. - М: Изд. Дом МИСиС, 2008. - 307 с.
3.
Шинкин В.Н. Теоретическая механика для металлургов. - М: Изд. Дом МИСиС,
2012. - 679 с.
4.
Шинкин В.Н. Сопротивление материалов для металлургов. - М: Изд. Дом МИСиС,
2013. - 655 с.
5.
Шинкин В.Н. Механика
сплошных сред для металлургов.
- М: Изд. Дом МИСиС,
2014. - 628 с.
6.
Шинкин В.Н. Математическая модель правки
стальной
полосы
на пятироликовой листоправильной машине фирмы Fagor Arrasate // Молодой ученый. 2015. № 8 (88). С. 344-349.
7.
Шинкин В.Н. Правка толстой
стальной полосы на одиннадцатироликовой листоправильной машине линии поперечной резки фирмы Fagor Arrasate // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). С. 359-365.
8.
Шинкин В.Н. Расчет технологических параметров правки тонкой стальной полосы на пятнадцатироликовой листоправильной машине фирмы Fagor Arrasate // Молодой
ученый. 2015. № 10 (90). С. 361-366.
9.
Шинкин В.Н. Холодная правка толстого
стального листа на девятироликовой машине фирмы SMS Siemag на металлургическом комплексе стан 5000 // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). С. 467–472.
10. Шинкин В.Н. Четырехроликовый режим холодной правки толстого
стального листа на пятироликовой листоправильной машине фирмы Fagor Arrasate // Молодой
ученый. 2015. № 12 (92). С. 356–361.
11. Шинкин В.Н. Упругопластическая деформация металлического листа на трехвалковых вальцах
// Молодой ученый. 2015. № 13 (93). С. 225–229.
12. Шинкин В.Н. Шестироликовый режим предварительной правки
стальной полосы на листоправильной машине фирмы Fagor Arrasate // Молодой
ученый. 2015. № 14 (94). С. 205–211.
13. Шинкин В.Н.
Определение
критических
давлений
магистральных
газонефтепроводов
при
частичном несплавлении продольного
сварного
шва
стальных
толстостенных
труб // Молодой ученый. 2015.№ 15 (95). С. 222-227.
14. Шинкин В.Н. Критерий разрушения труб
при
дефекте
раскатной
пригар
//
Молодой
ученый. 2015.№ 16 (96). С. 261-265.
15. Шинкин В.Н. Дефект перегиба стальной заготовки на трубоформовочном прессе // Молодой ученый. 2015.№ 17 (97). С. 318-323.
16. Шинкин В.Н. Подгибка
кромок
стального листа по
эвольвенте // Молодой ученый. 2015. № 18 (98). С. 231-237.
17. Шинкин В.Н. Критерий образования гофра при
формовке стального листа на
кромкогибочном прессе SMS Meer // Молодой ученый. 2015. № 19 (99). С. 238-243.
18. Шинкин В.Н. Остаточные напряжения при экспандировании стальной
трубы // Молодой
ученый. 2015.№ 20 (100). С. 88-93.
19. Шинкин В.Н. Разрушение стальных труб при дефекте «раскатанный пригар с риской» // Молодой ученый. 2015. № 22 (102). С. 213-225.
20. Шинкин В.Н. Гидроиспытания стальных
труб на прочность на заводе. Труба с «донышками» // Молодой ученый. 2015. № 23
(103). С. 268-276.
21. Шинкин В.Н. Гофр продольной кромки листа при его формовке на кромкогибочном прессе // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2009. № 6. С. 171−174.
22. Шинкин В.Н., Коликов
А.П. Формовка листовой
заготовки в кромкогибочном прессе и условие возникновение гофра при производстве труб магистральных трубопроводов // Производство проката.
2011.№ 4. С. 14−22.
23. Шинкин В.Н. Математическое моделирование процессов производства труб большого диаметра для магистральных трубопроводов // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. Т. 4. № 4 (62). С. 69−74.
24. Шинкин В.Н., Коликов
А.П. Модель пластического формоизменения кромок листовой
заготовки при производстве труб большого диаметра для магистральных трубопроводов // Известия вузов. Черная металлургия. 2011. № 9. С. 45-49.
25. Шинкин В.Н., Коликов А.П. Моделирование процессов экспандирования и гидроиспытания труб большого диаметра для магистральных трубопроводов // Производство проката. 2011. № 10. С. 12−19.
26. Шинкин В.Н., Коликов
А.П., Барыков А.М. Технологические расчеты процессов производства труб большого диаметра по технологии SMS Meer // Металлург. 2011. № 11. С. 77−81.
27. Shinkin V.N., Kolikov
A.P. Simulation of the shaping
of blanks for large-diameter pipe // Steel in Translation. 2011. Vol. 41. No. 1. P. 61-66.
28. Shinkin V.N., Kolikov A.P. Elastoplastic shaping of metal in an edge-ending press in the manufacture of large- diameter pipe // Steel in Translation. 2011. Vol. 41. No. 6. P. 528-531.
29. Шинкин В.Н.,
Барыков А.М., Коликов
А.П., Мокроусов В.И. Критерий
разрушения труб большого диаметра при несплавлении сварного
соединения и внутреннем давлении
// Производство проката. 2012.№ 2. С. 14−16.
30. Шинкин В.Н., Коликов А.П., Мокроусов
В.И. Расчет максимальных напряжений в стенке трубы при экспандировании
с учетом остаточных напряжений
заготовки после трубоформовочного пресса SMS Meer // Производство проката. 2012. № 7. С. 25−29.
31. Шинкин В.Н. Критерий перегиба
в обратную сторону свободной части листовой заготовки
на трубоформовочном прессе SMS Meer при производстве труб большого диаметра // Производство проката. 2012. № 9. С. 21−26.
32. Шинкин В.Н., Мокроусов В.И. Критерий разрыва
труб газонефтепроводов при дефекте «раскатной пригар с риской» // Производство проката.
2012. № 12. С. 19−24.
33. Shinkin V.N., Kolikov
A.P. Engineering calculations for processes involved in the production of large-diameter pipes by the SMS Meer technology // Metallurgist. 2012. Vol. 55. Nos. 11-12. P. 833-840.
34. Шинкин В.Н. Производство труб
большого диаметра по схеме JCOE фирмы SMS Meer для
магистральных трубопроводов // Актуальные проблемы
гуманитарных и естественных наук. 2015. № 3-1. С. 64-67.
35. Шинкин В.Н. Расчет технологических параметров кромкогибочного пресса фирмы SMS Meer // Актуальные проблемы
гуманитарных и естественных наук. 2015. № 4-1. С. 114-119.
36. Шинкин В.Н. Математический критерий
возникновения гофра при формовке стальной листовой
заготовки на кромкогибочном прессе SMS Meer // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2015.№ 5-1. С. 96-99.
37. Шинкин В.Н. Расчет усилий трубоформовочного пресса SMS Meer при изгибе плоской толстой стальной заготовки при производстве труб большого диаметра
// Актуальные проблемы
гуманитарных и естественных
наук. 2015.
№ 6-1. С. 115–118.
38. Шинкин В.Н. Оценка усилий трубоформовочного пресса SMS Meer при изгибе стальной
цилиндрической заготовки
// Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2015. № 7-1. С. 74-78.
39. Шинкин В.Н., Барыков
А.М. Сила давления
пуансона трубоформовочного пресса SMS Meer при изгибе частично изогнутой
толстой стальной заготовки // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2015. № 8-1. С. 78-83.
40. Шинкин В.Н., Барыков А.М. Математический критерий
перегиба стальной заготовки на трубоформовочном прессе SMS Meer // Актуальные проблемы
гуманитарных и естественных наук. 2015.№ 9-1. С. 73-77.
41. Шинкин В.Н. Влияние остаточных напряжений на прочность
металла при экспандировании стальной заготовки // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2015. № 10-1. С. 153-157.
42. Шинкин В.Н., Барыков
А.М. Гибка стального
листа на вальцах
трехвалковых // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2015. № 11-1. С. 252-257.
43. Шинкин В.Н., Барыков
А.М. Правка толстой стальной
полосы на пятироликовой листоправильной машине
// Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2015. № 11-1. С. 257-262.
44. Шинкин В.Н. Расчет кривизны стального
листа при холодной
правке на одиннадцатироликовой машине // Актуальные проблемы
гуманитарных и естественных наук. 2015. № 12-1.
45. Шинкин В.Н. Прочностные гидроиспытания стальных труб с заглушками на заводе
// Актуальные
проблемы гуманитарных и естественных наук. 2015. № 12-1.
46. Шинкин В.Н.,
Федотов О.В. Расчет технологических параметров правки стальной горячекатаной рулонной полосы на пятироликовой машине линии поперечной резки фирмы Fagor Arrasate // Производство проката. 2013. № 9. С. 43-48.
47. Шинкин В.Н., Барыков А.М. Расчет технологических параметров холодной правки стального листа на девятироликовой машине SMS Siemag металлургического комплекса стан 5000 // Производство проката. 2014. № 5. С. 7-15.
48. Шинкин В.Н. Расчет технологических параметров правки стального
листа на одиннадцатироликовой листоправильной машине
линии поперечной резки фирмы Fagor Arrasate // Производство проката. 2014.№ 8. С. 26-34.
49. Шинкин В.Н., Барыков А.М. Расчет формы трубной
заготовки при гибке на кромкогибочном и трубоформовочном
прессах фирмы SMS Meer при
производстве труб большого
диаметра по схеме JCOE // Производство проката. 2014. № 12. С. 13−20.
50. Шинкин В.Н., Борисевич В.Г., Федотов О.В. Холодная
правка стального листа в четырехроликовой листоправильной машине
// В сборнике:
Глобализация науки:
проблемы и перспективы. Т. 2. - Уфа: Башкирский государственный университет, 2014. - С. 119-121.
51. Шинкин В.Н. Математическая модель
правки тонкого стального
листа на пятнадцатироликовой листоправильной машине линии поперечной резки фирмы Fagor Arrasate // Производство проката. 2015.№ 1. С. 42−48.
52. Шинкин В.Н., Барыков А.М. Гибка стального
листа на трубоформовочном прессе при производстве труб большого диаметра // Сталь. 2015. № 4. С. 38−42.
53. Шинкин В.Н. Оценка
критических давлений при разрушении стальных
труб магистральных газонефтепроводов при несплавлении сварного соединения // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики.
Серия: Естественные и технические науки. 2015. № 5-6. С. 7-11.
54. Шинкин В.Н.
Математический критерий разрушения стальных
толстостенных труб при дефекте раскатной пригар // Мир науки и инноваций. 2015. Т. 5. № 2 (2). С. 57-64.