CC BY
15
4. Галлиев Ш. Г. Динамика гидроупругопластических сис- 5. Рудаков К. М. Чисельш методи аналiзу в динамщ кон-
тем / Ш. Г. Галлиев. - К. : Наукова думка. - 1981. - 276 с. струкцш : Нов. поабник / К. М. Рудаков. - К. : НТУУ
«КП». - 2007. - 379 с.
Одержано10.10.2008
Розглянуто питання визначення напружено-деформованого стану цилiндричноi листово'1 обичайки при профiлюваннi 3i зварювальним швом. Отримано критерiй руйнування.
The determination of the stress-strain state of cylindrical sheet drum at grading with joint weld is shown. A criterion of the destruction is received.
УДК 658.286
Канд. техн. наук С. М. Турпак, канд. техн. наук О. Ф. Кузьюн, С. В. Грицай
Нацюнальний техшчний ушверситет, м. Запор1жжя
1М1ТАЦ1ЙНА МОДЕЛЬ РОБОТИ ТРАНСПОРТУ МЕТАЛУРГ1ЙНОГО ПЩПРИеМСТВА У ЗИМОВИЙ ПЕР1ОД
Розглядаеться задача планування I оргатзаци перевезень вантажiв, як змерзаються, на металургшт тдприемства у зимовий перiод. Запропоновано новий пiдхiд до визначення оптимальних обсягiв вантажопереробки, який базуеться на методахрегресивного аналiзу та iмiтацiйного моделювання.
Вступ
У холодний перюд року на металурпйних тдприе-мствах суттево знижуеться переробна спроможшсть вантаж1в, яш змерзаються. Тому актуальним питаниям е розробка методики, що дозволяе здшснити планування обсяпв постачань сировини та матерiалiв для виробництва, виходячи з прогнозу погодних умов.
У процес змерзання насипних вантаж1в пiд час перевезення !х у холодну пору року взаемодшть три рiзнорiдних матерiальних об'екти: насипний вантаж, залiзничний вагон, навколишне середовище. Тепло-обмiн мiж ними вщбуваеться в умовах, що постiйно змiнюються пiд впливом сонячно! раздади, вiбрацil вагона та iнших факторiв [1, 2].
Матерiали та методика дослвджень
Глибина змерзлого шару h визначаеться ввдношен-ням кiлькостi тепла, переданого через цей шар в атмосферу в процеа перевезення, до сумарно! шлькосп тепла, видiленого в процесах: охолодження поталого вантажу, фазових переходах з води в лвд i при подаль-шому охолодженш змерзлого вантажу:
h3M = К.
де h3M - глибина змерзлого шару, м;
К - коефщент конвективного обм1ну, К = 1,1; X - коефщент теилоировщносп змерзлого шару, Вт/(м-°С);
т - тривалiсть перевезення, год.; СТ, С м - об'емна теплоемшсть поталого й змерзлого вантажу, кДж/(м3-°С);
Сф - теплота фазових переходiв, яка дорiвнюе 335 -103 кДж/м3;
^г, ^ ^ - шдпошдно температура вантажу початко-ва, замерзання, к1нцева, °С;
Ж, - сумарна й безпечна у вщношенш змерзання волопсть, частки одиницi.
Виходячи iз глибини змерзлого шару й обсягу вантажу у вагош, визначаеться обсяг поталого ядра. Далi розраховуеться коефщент змерзання, температура поверхневого шару, з урахуванням яких визначаеться час розiгрiву вантажу.
Як видно з формули (1), даний пвдхвд не враховуе промiжнi змiни температури в процесi доставки вантажу. Визначити час, необхщний для розiгрiву вантажу, можна тiльки пiсля визначення параметра t - тоб-то по прибуттю вагонiв. Це iстотно погiршуе мож-ливiсть оперативного регулювання вiдвантаженням сировини постачальниками. У випадку несподiваного збшьшення тривалостi розiгрiву вантаж1в, вони нако-пичуються в черзi очiкування на шд'1знш коли.
Оперативне скорочення обсягiв вiдвантаження в цьому випадку не приведе до позитивного результату, оск1льки маршрути вже можуть перебувати на шляху прямування до металургiйного пiдприемства. Навпа-ки, у випадку полiпшення погодних умов, затримка ввдвантаження буде необгрунтовано ставити пiд погро-зу виконання планiв перевезень пiдприемства.
© С. М. Турпак, О. Ф.Кузьш, С. В. Грицай, 2009
ISSN 1607-6885 Нов1 матер1али i технологи в металурги та машинобудувант №1, 2009
91
Пропонуеться така методика оперативного керуван-ня процесом вiдвантаження сировини на металургшш пiдприемства, як1й у значно меншш мiрi властивi ви-щевказанi недолiки.
Бiльшiсть вантажiв, що змерзаються, на металургшш тдприемства надходять маршрутами. Пунк-ти вiдвантаження розташованi, як правило, на вщста-нях 200-300 км, що дозволяе здiйснювати поставки протягом дек1лькох годин (десятков годин). Пропонуеться визначити регресшну залежшсть часу, необх-iдного для розiгрiву вантажу в одержувача, вiд темпе-ратури повiтря у постачальника на момент наванта-ження вагонiв.
Наприклад, в умовах металургiйного комбiнату «Запорiжсталь», були дослiдженi взаемозалежностi мiж величиною просто1в вагонiв в камерах розморо-жування (результативна ознака У) i температури на-вколишнього середовища (факторiальна ознака X). Графiчну форму систематизаци статистичного матерь алу у виглядi поля кореляцл наведено на рисунках 1-3.
За допомогою статистичного пакету Ыайзйса от-римано та формалiзовано кореляцшш залежностi для кожного роду вантажу (коефщент кореляцп становить 0,7...0,8), як1 використано в iмiтацiйнiй моделi роботи транспортно! системи.
а-ъ
о \ П 3 О 9 о
о > О
о б \ О 1
о ............... Вм О с О О .................................... о, ° L|S 8
о о о о
■2В -22 -16 -1Q -4
Температура ясв!тря, С
Рис. 1. Поле кореляцп i емпiрична лтя регреси даних po3irpiBy залiзорудного концентрату
I 0
ns
а
X 2
о
о о
' о о О ?
о ( \ JL............
о ° 8 ' о о 1 fi О
о О
■ас -ге -п --в -14 -м -в -з Температура noairp», С
Рис. 2. Поле кореляцп i емпiрична лтя perpecii даних po3irpiBy аглоруди
Рис. 3. Поле кореляцй i емтрична лiнiя perpecii даних pозiгpiву вапняку
Моделювання здшснювалось за допомогою про-грамного комплексу Service Model. Основними блоками роботи модел1 е блок моделювання 1нтервал1в над-ходження вагошв, блок моделювання процесу розмо-рожування вантажiв та блок моделювання процесу вивантаження вагошв.
Результати роботи модел1 наведено на рис. 4.
22 20 18
е 16
14
и ™ 12
р 10
а
/
/
1 - диУ/Ь + 1,уиы|1 |- и,ЭЭ1У1 + U,Ubo4| 1 I { к
V 1 - и )
-4 -5 -6 Температура псе!тря, qQ
Рис. 4. Залежшсть середнього часу простою вагона до початку вивантаження (T) вiд температури повiтpя (t)
Теорiя та aH&tti3 отриманих результатiв
З отриманих результапв моделювання можна зро-бити так висновки:
1. Витрати часу на оч1кування подач1 до камер гаражу та розморожування вантажiв швидко зростають при зниженш температури навколишнього середовища бшьш, шж на -5 °С.
2. При температур! повиря близько -9 °С i нижче виникае ризик неможливосп приймання вагонiв !з си-ровиною на тдприемство внаcлiдок затримки вивантаження вагошв на тд'1знш коли. В таких умовах по-тр!6но зменшити обсяги надходження сировини, тоб-то збшьшити iнтepвал м!ж маршрутами.
Рекомендацп щодо оргашзацп постачань сировини на тдприемство можна зобразити таблицею 1.
Таблиця 1 - Зменшення часу знаходження вагошв на шд'1знш коли при коригуванш вантажопоток1в у залеж-носп вiд температурних умов
Температура повпря, °С Середнш час перебування вагона на станцшних колшх, год. Середнш час розморожування вагона з вантажем, год. Сумарш витрати часу на вагон, год. Коефщент змши штервалу надходження вантажгв Зменшення часу знаходження вагошв на шд'гзнш коли за мюяць, год.
-5 i вище 4,9 3 7,9 0,8 -10282
-5...-10 4,1 4 8,1 1,2 14035
-10...-15 3,9 5,3 9,2 1,5 7250
-15...-20 2,5 6,4 8,9 2 3252
-20...-25 2,3 7,6 9,9 2,5 2728
-25...-30 2,2 8,8 11 4 960
Разом: 17944
Висновки
Запропонована методика оптимального плануван-ня постачань сировини та мaтерiaлiв для виробництва у холодний перioд року на металургшш пiдприeмствa грунтуеться на даних пропускно! спрoмoжнoстi ван-тажних фрoнтiв та iнших пунктiв прямування вaгoнiв, прогнозу погодних умов на запланований перioд.
За допомогою розроблено! на 6asi програмних ком -плекав Statistica, Service Model програми моделюван-ня роботи транспортно! системи визначено мoжливi
обсяги вантажопереробки в залежносп вiд температурних умов та сформульовано рекомендацп щодо планування перевезень сировини, що дозволяють ство-рити умови для скорочення часу знаходження вагошв на тд'1'зних котях.
Перелiк посилань
1. Лепнев М. К. Грузы и мороз / М. К. Лепнев, Э. П. Севе-риновна. - М. : Транспорт, 1988. - 144 с.
2. Перевозка смерзающихся грузов : Справочник / [под ред. Ю. А. Носкова]. - М. : Транспорт, 1988. - 206 с.
Одержано 02.09.2008
Рассматривается задача планирования и организации перевозок смерзающихся грузов на металлургические предприятия в зимний период. Предложен новый подход к определению оптимальных объемов грузопереработки, который базируется на методах регрессионного анализа и имитационного моделирования.
The problem of planning and organization of transportations offreezing together cargoes to the metallurgical enterprises during the winter period is considered. The new approach to define optimum volumes of cargo handling based on methods of the regressive analysis and imitating modeling is offered.
УДК 621.791.92.04
Канд. техн. наук С. Н. Попов, А. Д. Антонюк Национальный технический университет, г. Запорожье
ОПТИМИЗАЦИЯ ИЗНОСОСТОЙКОГО НАПЛАВОЧНОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ Рэ-С-П-Б ДЛЯ УСЛОВИЙ ИЗНАШИВАНИЯ ЗАКРЕПЛЕННЫМ АБРАЗИВОМ
В работе получена линейная регрессионная модель, описывающая влияние химического состава сплавов системы Ее-С-Ъ-Б в широком диапазоне варьирования факторов на физико-механические и эксплуатационные свойства наплавленного металла. На основании графического анализа разработан оптимальный состав шихты порошковой присадки.
Введение
Для упрочнения рабочих органов дорожно-строительной техники, эксплуатируемых в условиях интенсивного изнашивания закрепленным абразивом с присутствием локальных ударных нагружений, применя-
ются материалы с высокой исходной твердостью (6368 НЯС) и значительным содержанием (60-70 %) избыточной упрочняющей фазы микротвердостью Н50 = 18-30 ГПа, располо-женной в мартенсито-аустенитной матрице [1]. Этим требованиям отвечают широко ис-
© С. Н Попов, Д. А. Антонюк, 2009
ISSN 1607-6885 Новi матерiали i технологи в металургИ та машинобудуванш №1, 2009 93
