CC BY
57
Метод определения прогибов линеек валковой арматуры переменного сечения
Рассмотрим произвольный участок длиной Д. Изгибающий момент на этом участке можно определить по формуле
M =-
qL
+ qL( X + k) -
q(X, + k )2
= q( L - X )k -
q(L - X,)2 qk2
2 2
Угол поворота поперечного сечения
■Mdk лі.q(L-X)2
(12)
Q, =J
EI
q (L - X,)
EI..
-k2 - «k3+С^
k +
(13)
Постоянную интегрирования определим из учета положения левого края участка, т.е. при к=0. Тогда получим
С = Е1у& ,
где Qi - угол поворота поперечного сечения в начале участка; Е - модуль упругости материала; 1у1 - момент инерции сечения на рассматриваемом участке, который определяется по приведенной выше методике.
Прогибы балки определим, повторно проинтегрировав полученное уравнение:
f = ff Mdk EI
1
EI
k2 +
k3 - vL- + ck + D 24
Постоянную интегрирования также определим из учета положения левого конца участка.
» = Е1уг I г ,
где I - прогиб начала участка.
Последовательно определяя прогибы и углы поворота участков, начиная с левого, определим положение конца балки. Для левого края, поскольку он жестко защемлен, начальные условия имеют вид
Qо = 0; /о = 0.
Для обеспечения прочности линейки должно соблюдаться следующее условие:
_ M гУег
<
ы,
(15)
Уг
где ст.
максимальные нормальные напря-
i max
жения в i-м сечении
Предложенный метод позволяет на стадии проектирования создавать детали валковой арматуры повышенной долговечности, прочности и жесткости, что обеспечивает снижение их веса и экономичное использование материалов.
(14)
Библиографический список
1. Пат. 45100 РФ на полезную модель. Валковая арматура для бескалибровой прокатки сортовых профилей / Л.Е. Кан-дауров, Н.Ш. Тютеряков, И.М. Ячиков.
2. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов: Учебник для техн. вузов. 5-е изд., перераб и доп. М.: Высш. шк., 1989. 624 с.
УДК 621. 771
Р. Н. Савельева, В. Б. Савельев
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НЕПРЕРЫВНЫХ ТРАВИЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ ЛПЦ-5
Непрерывные травильные агрегаты (НТА) 1870 тыс. т/год. В дальнейшем, за счёт ингенсифи-
ЛПЦ-5 запущены в эксплуатацию в 1969 году. Их кации работы НТА, производство травленого ме -
проектная мощность на момент пуска составляла талла в ЛПЦ-5 возросло к 1989 году до
2166,3 тыс. т/год. После запуска в ЛПЦ-5 двухкле-тевого реверсивного стана потребовалось ещё большее наращивание производственных мощностей по травлению металла. В 2002 - 2004 годах проведена поэтапная реконструкция НТА-1 и НТА-2 с переводом на травление в соляной кислоте. Производительность травильных агрегатов должна была повыситься до 3200 тыс. т/год, что позволило бы полностью обеспечить подкатом станы ЛПЦ-5 и ЛПЦ-3, а также отгрузку травленного товарного проката. Однако за прошедший год линии не вышли на проектную мощность. Фактическое производство в 2005 году составило только 2789 тыс. т. В связи с этим актуальными являются предложения по увеличению производительности НТА технологическими методами: повышение массы травленых рулонов, толщины и ширины производимых полос.
В 2005 году в ОАО «ММК» уже внедрено од -но такое предложение. Трехклетевой стан 1450 ЛПЦ-3 раньше был способен принимать только рулоны массой до 12,5 т. При производстве таких маловесных рулонов приходилось снижать скорость технологической части НТА, так как не уда-
Таблица 1
Подкат для трехклетевого стана 1450 ЛПЦ-3 ОАО «ММК»
Толщина Ширина Количество
подката, мм подката, мм подката, т/год
1000 18025
1,8 1030 2697
1220 5316
1250 74648
1000 2487
2 1030 109
1220 147
1250 6675
1000 3879
2,2-2,3 1030 111
1220 1445
1250 6123
1000 3041
2,5 1030 -
1220 817
1250 4101
1000 3123
3 1030 125
1220 1631
1250 3924
1000 30555
1030 3024
Всего 1220 9356
1250 95471
Всего 138406
валось полностью выбрать полосу из выходного петленакопигеля. Для подачи рулонов массой 25 т на трехклетевой стан 1450 были реконструирова-ны его разматыватель и загрузочное устройство. Расчетное увеличение производительности на НТА ЛПЦ-5 при переходе с 12,5-тонных рулонов на 25-тонные составило 18 365 т/год.
В данной статье приведены варианты повышения производительности НТА ЛПЦ-5 по двум направлениям:
- за счёт совершенствования технологии производства полос для агрегата горячего непрерывного цинкования (АГНЦ) ЛПЦ-3;
- путем реконструкции оборудования НТА-2 ЛПЦ-5.
В настоящее время полосы для АГНЦ производит трехклетевой стан 1450 ЛПЦ-3 из подката с НТА ЛПЦ-5. Сортамент подката приведен в табл. 1. Ниже приведены четыре варианта технологического повышения производительности НТА за счёт увеличения толщины и ширины травимых полос.
1 вариант
Передача части сортамента оцинковки с трехклетевого стана 1450 на пятиклетевой стан 1200 ЛПЦ-3.
На пятиклетевом стане 1200 возможно прокатать полосы шириной до 1000 мм и толщиной до 0,63 мм из подката 2 мм. В настоящее время на трехклетевом стане 1450 полосы шириной 1000 мм и толщиной 0,46-0,61 мм прокатываются из подката 1,8 мм. При передаче данного сортамента оцинковки с трехклетевого стана 1450 на пятиклетевой стан 1200 возможно увеличение толщины подката с 1,8 до 2,0 мм. Всего возможно передать 16351 т/год. В результате реализации этого варианта удастся повысить производительность НТА ЛПЦ-5 на 3395 т/год (табл. 2).
Таблица 2
Увеличение производительности НТА при прокатке части полос под цинкование на пятиклетевом стане 1200
Толщина оцинковки, мм Количе- ство подката, т/год Толщина подката для трехклетевого стана 1450 ЛПЦ-3 Толщина подкатадля пятиклетевого стана 1200 ЛПЦ-3 Увеличение производительности НТА ЛПЦ-5, т/год
0,46 6184 1,8 2,0 1284
0,51 7447 1,8 2,0 1546
0,56 1871 1,8 2,0 388
0,61 849 1,8 2,0 177
Всего 16351 3395
Пути повышения производительности непрерывных травильных агрегатов ЛПЦ-5
2 вариант
Производство подката двойной ширины.
Технология состоит из следующих операций. На стане 2500 горячей прокатки прокатываются полосы сечением 2,8-3x2040-2100 мм. На стане 2500 холодной прокатки они перекатываются на сечение 1,21-1,46x2040-2100 мм. Затем они отжигаются для уменьшения твердости перед резкой, перематываются на дрессировочном стане, распускаются на АПР-4 или 5 на полосы 1,21-1,46х х 1000-1030 мм и передаются на АГНЦ ЛПЦ-3. Всего необходимо 3248 т/год такого подката. В результате реализации этого варианта удастся повысить производительность НТА ЛПЦ-5 на 2023 т/год (табл. 3).
3 вариант
Передача части сортамента оцинковки с трехклетевого стана 1450 на четырехклетевой стан 2500 ЛПЦ-5.
На четырехклетевом стане 2500 возможно прокатать полосы шириной 1030-1250 мм и толщиной 0,45-1,5 мм. Всего возможно передать 107869 т/год. Четырехклетевой стан 2500 ЛПЦ-5 обладает большей обжимной способностью и способен производить полосы из более толстого подката. В результате реализации этого варианта удастся повысить производительность НТА ЛПЦ-5 на 17408 т/год (табл. 4).
4 вариант
Производство подката увеличенной ширины с дальнейшим несимметричным роспуском на две полосы на линии продольной резки (ЛПР) ЛПЦ-3. Полоса шириной 1000-1250 мм повдет под цинкование, а полоса шириной 210-300 мм может быть передана на ОАО «МКЗ» в цех ленты холодной прокатки
Для реализации этого варианта необходима реконструкция ЛПР, включающая:
- покупку второй режущей клети для быстрого
Таблица 3
Увеличение производительности НТА при использовании подката двойной ширины
Толщина оцинковки, мм Количество подката, т/год Увеличение производительности НТА ЛПЦ-5, т/год
1,21 248 155
1,26 1543 961
1,31 279 173
1,36 277 172
1,46 901 562
всего 3248 2023
перехода с одного типоразмера на другой; реконструкцию устройства для снятия рулонов с моталки и установку разделительных роликов.
В результате реализации этого варианта удастся повысить производительность НТА ЛПЦ-5 на 9713 т/год (табл. 5).
Для повышения производства травленого металла в ЛПЦ-5 на 600-800 тыс. т/год необходима реконструкция оборудования НТА-2, для дове-дения его до уровня более совершенного НТА -1. Минимальный перечень мероприятия по реконструкции оборудования имеет следующий вид:
- внедрение двухуровневой задачи концов полосы с установкой двух толщиномеров;
Таблица 4
Увеличение производительности НТА при прокатке части полос под цинкование на четырехклетевом стане 2500
Толщина оцинковки, мм Количество подката, т/год Толщина подката для трехклетевого стана 1450 ЛПЦ-3 Толщина подката для четырехклетевого стана 2500 ЛПЦ-5 Увеличение производительности НТА ЛПЦ-5, т/год
0,46-0,66 82661 1,8 2 14301
0,7-0,76 6602 2,0 2,2 934
0,81-0,84 9 2 3 2,0 2,4 86
0,86-0,96 7679 2,2-2,3 2,6 1430
1,04-1,16 4918 2,5 2,8 657
1,21-1,46 568С 3,0 3,0 0
Всего 107869 17408
Таблица 5
Увеличение производительности НТА при несимметричном роспуске подката наЛПР
Толщина подката, мм Ширина подката, мм Количест -во подката, т/год Увеличение производительности НТА ЛПЦ-5, т/год
1,8 1000 18025 4506
1030 2697 674
1220 5316 ВЛПЦ-4 невозможно прокатать полосы шириной более 1300 мм
1250 74648
2 1000 2487 622
1030 109 7 2
1220 147 30
1250 6675 1335
2,2-2,3 1000 3879 970
1030 111 28
1220 1445 296
1250 6123 1225
Всего 41697 9713
- установка лазерной сварочной машины;
- установка изгибо-растяжной машины;
- замена глубоких травильных ванн на плоские ванны турбулентного травления;
- установка петлевых устройств в головной и хвостовой частях агрегата;
- совершенствование АСУ ТП.
Внедрение предложеиных вариантов позволяет поэтапно повысить производительность НТА ЛПЦ-5, полностью обеспечить подкатом прокатные станы ОАО «ММК» и увеличить отгрузку травленого товарного металла.
УДК 621.771
Ю. В. Жиркин, Е. И. Мироненков, Е. А. Дудоров, С. Б. Резванов
ВЛИЯНИЕ ВЯЗКОСТИ МИНЕРАЛЬНЫХ МАСЕЛ НА ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ РАБОЧИХ ВАЛКОВ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ
Использование пластичного смазочного материала для смазывания подшипников качения рабочих валков чистовой группы клетей стана 2000 горячей прокатки приводит к повышенному рас -ходу смазочного материала и невысокой стойкости четырехрядных подшипников качения, сред -ний ресурс которых составляет « 3000.. .3500 ч.
При переходе на системы смазывания масло-воздух преимущества очеввдны: во-первых,
снижение расхода смазочных материалов, во-вторых, возможность реализации режима жвд-костной смазки.
Возможность использования в данных сис-темах минеральных масел класса вязкости от 100 до 680 требует обоснования применения опреде-лённой марки минерального масла.
Основным критерием такого обоснования является условие реализации в подшипнике качения эластогвдродинамической смазки Известно , что это возможно при коэффициенте
Параметры нагружения подшипников качения рабочих вапков чистовой группы клетей стана 2000 гл.
толщины масляной плёнки Л У 2,5. То есть толщина масляной плёнки К0 должна быть больше к „р=>! к 2 + к 2 , приведенной величины
шероховатости контактирующих тел 1 и 2.
Толщина масляной плёнки зависит от вязко -сти смазочного материала, на величину которой оказывает существенное влияние температура, и наоборот.
Толщина масляной плёнки К0 определяется из зависимости [3]
К = 3,17.(V,-^)0,75-а0,6-р0; ■ ?;0,15, (1)
где К0 - толщина смазочного слоя в точке, в которой градиент давления равен нулю, м; - ки-
нематическая вязкость масла при °С; V^ - суммарная скорость качения в контакте, м/с; а -пьезокоэффициенг вязкости смазочного материала , МПа"1; рпр - приведенный радиус кривиз-ны поверхностей трения, м; - нагрузка на
единицу длины линии контакта, Н/м;
Изучение вязкости минерального масла на температурный режим подшипниковых узлов рабочих валков прокатных станов осуществля-лось на специально разработанной для этой цели экспериментальной установке, где необходимо было создать условия нагружения, подобные нагружению подшипниковых узлов рабочих валков стана 2000 г.п
Параметры нагружения экспериментальной установки определялись в соответствии с теорией подобия [1, 2].
Параметры нагружения подшипников качения рабочих валков приведены в таблице.
Идентичность условий нагружения соблюдается при следующем соотношении масштабных коэффициентов для зависимости (1):
Параметр Номер клети
7 8 9 10 11 12 13
Нагрузка на подшипник Р, кН 480...640 820.1620
Угловая скорость Ю, с-1 2...9 2,5.10 5.15 7.20 10.25 14.28 18.45
Средняя угловая скорость ®ср, С-1 5,5 (31)* 6,0 (34)* 10 (57)* 13 (74)* 17 (97)* 21 (120)* 31 (176)*
Угол дейст -вия нагрузки, а ° 10.20 3.8
* Угловая скорость на экспериментальной установке.
