CC BY
105.01.08 - АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ПРОИЗВОДСТВАМИ
UDC: 621.775.26(045)(575.1) EDN: https://elibrary.ru/hjnhlg
MAYDALOVCHI PO'LAT ZOLDIRLAR ISHLAB CHIQARISHDA KOP KIRIMLI ZOLDIR PROKATLASH VALOKLARIDAN FOYDALANISH
Shaxobutdinov Rustam Erkinbayevich1, Karimova Anorgul Ruzimovna2, Nosirov To'lqin Narzulla o'g'li3
1texnika fanlari bo'yicha falsafa doktori (PhD), "Nazariy mexanika va mashi-na va mexanizmlar nazariya-si" kafedrasi dotsenti ORCID: 0009-0007-8666-8042 e-mail: [email protected]
2"Nazariy mexanika va mashina va mexanizmlar nazariyasi" kafedrasi katta o'qituvchisi
ORCID: 0000-0002-0668-3653 e-mail: [email protected]
3Zoldir prokatlash bo'limi boshlig'i o'rinbosari e-mail: [email protected]
1,2Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti
3"O'zmetkombinat" aksioner-lik jamiyati
Annotatsiya. Ruda va ma'danlarni maydalash uchun qo'Uanadigan maydalovchi po'lat zoldirlar ishlab chiqarishda ish unumdorligini oshirish va zoldirlarning yeyilishbardoshligini yaxshilash masalasi muhim hisoblanadi. Bunda zoldirlarni prokatlashda qo'llanadigan ko'p kirimli zoldir prokatlash valoklari va zoldir prokatlash stani yo'naltiruvchi lineykalarining ishlash jarayonini yanada takomillashtirish hamda resurs tejamkor texnologiyalar ishlab chiqish katta ahamiyat kasb etadi. Zoldirlarni prokatlash usuli orqali ishlab chiqarish jarayonida energiya va resurs tejamkor texnologiyalarni qo'llash juda muhimdir. Zoldir prokatlashda ish unumdorligini oshirish maqsadida zoldir prokatlashda qo'llanadigan ko'p kirimli zoldir prokatlash valoklarini kesuvchi kulachokli mexanizmlar yaratish va zoldir prokatlash stani yo'naltiruvchi lineykasining yangi konstruksiyasini ishlab chiqish masalasi muammoning yechimini aniqlashning eng qulay usuli sanaladi. Shu bilan birga, zoldir prokatlashda qo'llanadigan mexanizmlarning yangi konstruksiyalarini yaratish uchun ularni loyihalash va matematik modellarini ishlab chiqish zaruriy vazifalardan biridir. Ushbu maqolada maydalovchi po'lat zoldirlarni issiqlayin prokatlash usuli orqali ishlab chiqarishning ish unumdorligini oshirish maqsadida ko'p kirimli zoldir prokatlash valoklaridan foydalanish masalasi bo'yicha amalga oshirilayotgan ilmiy izlanishlarning nazariy yechimlari va amaliy sinov natijalari tahlili keltirilgan. Shuningdek, o'rganilayotgan masalaning yechimlarini aniqlash diametri 50 mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlarni prokatlash uchun olti kirimli zoldir prokatlash valoklaridan foydalanish va zoldir prokatlash stani yo'naltiruvchi lineykalarining yangi konstruksiyasini yaratish orqali hal qilingan. Kalit so'zlar: zoldir prokatlash stani, maydalovchi po'lat zoldir, chap va o'ng zoldir, prokatlash valoklari, kulachok, vintli kalibr, reborda, quyi va yuqoriyo'naltiruvchi lineyka.
ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОЗАХОДНЫХ ШАРОПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СТАЛЬНЫХ ПОМОЛЬНЫХ ШАРОВ
Доктор философии по техническим наукам (PhD), доцент кафедры «Теоретическая механика и теория машин и механизмов»
2старший преподаватель кафедры «Теоретическая механика и теория машин и механизмов»
Заместитель начальника шаропрокатного цеха
"Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова 33АО «Узметкомбинат»
Шахобутдинов Рустам Эркинбаевич1, Каримова Аноргул Рузимовна2, Носиров Тулкин Нарзулла угли3
Аннотация. При производстве стальных помольных шаров, применяемых для дробления руд и минералов, важным является вопрос повышения производительности и повышения износостойкости шаров. Большое значение при этом имеет дальнейшее совершенствование рабочего процесса многозаходных шаропрокатных валков и направляющих линий шаропрокатных станов, применяемых при прокатке шаров, а также разработка ресурсосберегающих технологий. Очень важно применять энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии в процессе производства шаров методом прокатки. С целью повышения производительности при прокатке шаров наиболее удобным способом решения поставленной задачи является вопрос о создании кулачковых механизмов, режущих многозаходные шаропрокатные валки, применяемые при прокатке шаров, и разработке новой конструкции направляющей линии шаропрокатного стана. При этом одной из необходимых задач является
H^TH6ocnHK^HTHpoBaHHe/ritation: Shakhobutdinov, R. E., Karimova, A. R., & Nosirov, T. N. u. (2024). Application of multi-pass ball rolling rolls in manufacture of steel grinding balls. (In Uzbek). Science and Innovative Development, 19 7(5), 19-29.
проектирование и разработка математических моделей для создания новых конструкций механизмов, применяемых при прокатке шаров. В данной статье представлены решения по вопросу использования многозаходных шаропрокатных валков с целью повышения производительности стальных помольных шаров методом горячей прокатки, которые получены в результате теоретических научных исследований и практических испытаний. Кроме того, решение изучаемой задачи получено путём использования шестизаходных шаропрокатных валков для прокатки стальных помольных шаров диаметром 50 мм и создания новой конструкции направляющих линий шаропрокатного стана.
Ключевые слова: шаропрокатный стан, стальной помольный шар, правый и левый шаропрокатные валки, кулачок, винтовой калибр, реборда, верхняя и нижняя направляющие линии.
APPLICATION OF MULTI-PASS BALL ROLLING ROLLS IN MANUFACTURE OF STEEL GRINDING BALLS
1Doctor of Philosophy in Technical Sciences (PhD), Associate Professor of the Department of Theoretical Mechanics and Theory of Machines and Mechanisms
2Senior Lecturer of the Department of Theoretical Mechanics and Theory of Machines and Mechanisms
3Deputy Head of Ball Rolling Workshop
"Tashkent State Technical University named after Islam Karimov;
3Uzmetkombinat JSC
Kelib tushgan/ Получено/ Received: 24.09.2024
Qabul qilingan/Принято/ Accepted: 09.10.2024
Nashr etilgan/
Опубликовано/Published:
31.10.2024
Shakhobutdinov Rustam Erkinbaevich1, Karimova Anorgul Ruzimovna2, Nosirov Tulkin Narzulla ugli3
Abstract. Increasing the productivity of the output and improving the wear resistance of steel grinding balls used for grinding of ores and minerals is an important task. In this regard, further improvement of the operational process of multi-pass ball rolling rolls and linear guides used in rolling of balls, as well as the development of resource-saving technologies, is being of great significance. It is crucial to utilize energy- and resource-efficient technologies in producing of balls by rolling. In order to enhance productivity of rolling of balls, creating cam mechanisms for cutting multi-pass ball rolling rolls and developing a new design for the linear guides of the ball rolling mill are regarded to be effective approaches to address the problem. In this regard, developing of mathematical models for creating new designs of mechanisms used in rolling balls appears to be one of the urgent tasks. This article presents theoretical solutions based on scientific research and analyses of findings from practical tests on the use of multi-pass ball rolling rolls in view of raising the productivity of steel grinding balls by means of hot rolling. Moreover, the solution to the studied problem was determined by using six-pass ball rolling rolls for rolling steel grinding balls with a diameter of 50mm as well as by creating a new design for ball rolling mill linear guides.
Keywords: ball rolling mill, grinding steel ball, right and left ball rolling rolls, cam, screw gauge, top and bottom linear guides.
Kirish
Respublikamizda ruda va kon mahsulotlarini maydalashda qo'llanadigan maydalovchi po'lat zoldirlar ishlab chiqarishda ish unumdorligini oshirish masalalari bo'yicha O'zbekiston Respublikasi Prezidentining 2022-yil 6-iyuldagi "2022-2026-yillarda O'zbekiston Respublikasining innovatsion rivojlanish strategiyasini amalga oshirish bo'yicha tashkiliy chora-tadbirlar to'g'risida"gi PQ-307-son qarori 3-ilovasi 180-bandida keltirilgan "Yangi turdagi diametri 50 mm bo'lgan zoldir prokatini ishlab chiqarish uchun kalibr kesuvchi asbob konstruksiyasini yaratish va uni ishlab chiqarish" nomli ustuvor loyihasining bajarilishini ta'minlash maqsadida diametri katta bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlarni prokatlash uchun mo'ljallangan prokatlash stanida diametri kichik bo'lgan zoldirlar ishlab chiqarishni yo'lga qo'yish masalasini yechish asosiy maqsad qilib olindi. Bu borada maydalovchi po'lat zoldirlarni prokatlash usuli bilan ishlab chiqarish mavzusiga doir qator ilmiy va amaliy izlanishlar olib borildi. Xususan, "O'zmetkombinat" AJ ishlab chiqarish sharoitida olib borilayotgan amaliy ishlarni bu borada olib borilayotgan ilmiy izlanishlarning natijasi sifatida ko'rish mumkin.
Ko'p kirimli vintli kalibrlardan foydalanib, issiqlayin prokatlash usuli bilan diametri 50 va 70 mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlarni DSt 7524-2015 bo'yicha ishlab chiqarish "O'zmetkombinat" AJ ning zoldir prokatlash bo'linmasida yo'lga qo'yilgan va bu bo'yicha malaka sinovlari o'tkazilib, ijobiy natijalar olingan (Shakhobutdinov et al., 2024). Dastlab diametri 50 mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlar ishlab chiqarishni yo'lga qo'yish masalasi ZPS 40-80 stanida amalga oshirilgan va bunda uch kirimli zoldir prokatlash valoklaridan foydalanilgan. Hozirgi kunda diametri 50 mmli maydalovchi po'lat zoldirlarga bo'lgan talabning ortishi bilan ish unumdorligini yanada yaxshilash maqsadida kirimlar sonini ko'paytirish va bu jarayonni ZPS 80-120 stanida amalga oshirish rejalashtirildi. Chunki ko'p kirimli valoklardan foydalanish imkoniyati zoldir prokatlash stanlari mahsuldorligini yanada oshiradi.
Ma'lumki, ZPS 80-120 stani, asosan, diametri 80 dan 120 mm gacha bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlarni prokatlash uchun mo'ljallangan stan hisoblanadi. Lekin, shunga qaramasdan, ushbu standa kichik diametrdagi, ya'ni olti kirimli, diametri 50 mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlarni prokatlash masalasining nazariy yechimlarini aniqlash va amaliy sinov tajribalarini o'tkazish asosiy vazifa qilib olindi. Ushbu masala bo'yicha Toshkent davlat texnika universitetining ilmiy-tadqiqot ishlari rejasi asosida "O'zmetkombinat" AJ dagi mo'ljallangan loyihalardan biri bo'lgan "Yangi uslub - olti kirimli vintli kalibrlarni qo'llagan holda, DSt7524-2015 bo'yicha 050 mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlarni ZPS 80-120 stanida ishlab chiqarishni o'zlashtirish" ("O'zmetkombinat" AJ, 2022-2024-yy.) mavzusida 6773-01/0302-02/2022 raqamli xo'jalik shartnomasi tuzildi hamda ilmiy va amaliy izlanishlar olib borildi.
Zoldirlarni prokatlash usuli bilan ishlab chiqarish eng samarali usullardan biri bo'lib, bu texnologiyaning amaliyotda qo'llanishi dastlab akademik Selikov et al. (1971) rahbarligida olib borilgan. Vintli kalibrli prokatlash usuli bilan ishlab chiqarish texnologiyasiga oid muhim masalalar Granovskiy (1980) tomonidan o'rganilgan. O'zgaruvchan qadamga ega vintli kalibrli zoldir prokatlash valoklarini tayyorlash amaliyotini maxsus dastgohda bajarish ishlarini Kotyonok & Podobedov (2000; 2001) amalga oshirgan.
Zoldirlarni prokatlash usuli bilan ishlab chiqarishning termomexanik tahlili (Zbignev et al., 2018) va ko'ndalang vintli prokatlash masalasi bo'yicha prokatlash valoklari uchun umumiy tavsiflar (Gorbatyuk et al., 2022) ishlab chiqilgan.
Zoldir prokatlashdagi kuchlanishlarni tahlil qilish masalasi ba'zi bir aniq hollar uchun o'rganilgan (Pretyatko et al., 2013; Filippova et al., 2017).
Zoldir prokatlash valoklarining kirimlari soni vintli kalibrning bir marta to'liq aylanishida hosil bo'ladigan zoldirlar soni bilan xarakterlanadi. Kirimlar sonining ko'pligi esa ish unumdorligining ortishi, ya'ni sarflanadigan vaqt mobaynida ko'proq zoldirlar ishlab chiqarish imkonini beradi.
DSt 7425-2015 bo'yicha shartli diametri 50 mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlar uchun nominal diametr 52 mm qilib qabul qilingan (Specifications, 2016). Metall hajmining issiqlikdan kengayishi va sovitilganda, qisqarishini inobatga olgan holda, nominal diametrdan og'ish chegarasining hisobiga ko'ra, kalibrning aniq diametri 52,3 mm deb qabul qilindi.
Amaliy ishlarni olib borish davomida kalibrlash uchun zarur bo'lgan barcha ma'lumotlar asosida aniq o'lchamlar bo'yicha tayyorlangan zoldir prokatlash valoklari prokatlash stanining kassetalariga o'rnatildi va bunda ikkita zoldir prokatlash valoklarini bir-biridan farqlash uchun ular o'ng valok va chap valok deb yuritildi. Prokatlash valoklarining bunday farqlanishining asosiy sababi zoldir prokatlash valoklarining diametrlari va profillari turli o'lchamlarda kesilishi bilan bog'liq ekanligi hisobga olindi.
Material va metodlar
Ushbu maqolada qo'yilgan masalani yechish uchun ariqchalarining markazlari siljigan vintli kalibrli olti kirimli zoldir prokatlash valoklarini kalibrovkalash texnologiyasidan foydalanildi. Shuningdek, sonli hisoblashlarni bajarishda EHMning yangi va samarali
usullaridan keng foydalangan holda, natijalarni tahlil qilish uchun MathCAD va KOMPAS dasturlari qo'llanildi.
Zoldir prokatlash valoklarini kesishda qo'llanadigan kulachoklar raqamli dasturlash bilan boshqariladigan (RDB) frezalash dastgohida maxsus dastur yordamida tayyorlandi.
Olti kirimli zoldir prokatlash valoklarining kalibrovkasini ishlab chiqishda ularning standart o'lchamlariga alohida ahamiyat berildi. Standart o'lchamlarga mos bo'lgan zoldir prokatlash valoklarida o'zgaruvchan markazli ariqchalarga ega vintli sirtlarni kesish uchun yarim avtomatlashtirilgan maxsus nusxa ko'chirish moslamasi bilan jihozlangan RT117 markali tokarlik vint qirqish dastgohidan foydalanildi.
Tadqiqot natijalari
Ma'lumki, "O'zmetkombinat" AJning ishlab chiqarish sharoitida diametri 80 dan 120 mm gacha bo'lgan zoldirlarni prokatlash uchun mo'ljallangan ZPS 80-120 stanida DSt7524-2015 bo'yicha mos diametr o'lchamlaridagi zoldirlar issiqlayin prokatlash usuli orqali ishlab chiqariladi (1-rasm).
1-rasm. Maydalovchi po'lat zoldirlar
Maydalovchi po'lat zoldirlarni prokatlash uchun mo'ljallangan ikki valokli prokatlash stanlarida zoldirlarni ishlab chiqarish uchun qo'llanadigan prokatlash valoklarini kalibrlash texnologiyasi juda murakkab bo'lib, bu texnologiya turli diametrdagi zoldirlarga qo'yiladigan talablar asosida bir-biridan farq qiladi.
Maydalovchi po'lat zoldirlarni issiqlayin prokatlash usuli yordamida ishlab chiqarish uchun qizdirilgan maxsus xomashyo o'ng va chap prokatlash valoklar hamda yuqori va quyi yo'naltiruvchi lineykalar orasidan ilgarilanma-aylanma harakatni amalga oshirib o'tkaziladi. Natijada xomashyoni prokatlash valoklarining rebordalari kesishi va ishlov berishi natijasida zoldirlar hosil bo'ladi (2-rasm). Zoldir prokatlash jarayonida maydalovchi po'lat zoldirlarning hosil bo'lish jarayoni 2-rasmda keltirilgan.
1 - valok; 2 - vintli reborda; 3 - vintli ariqcha; 4 - maydalovchi po'lat zoldir; 5 - bo'yincha; 6 - xomashyo; 7 - truba. 2-rasm. Vintli kalibrli ikki valokli prokatlash stanida vintli davriy prokatlash
texnologik jarayoni
RT117 markali tokarlik vint qirqish dastgohida ariqchalarining markazlari o'zgaruvchan vintli kalibrli olti kirimli zoldir prokatlash valoklarini qirqishda eng asosiy vazifalardan birini bajaruvchi zveno kulachoklar hisoblanadi (Shakhobutdinov, 2024). Qo'yilgan masalani yechish uchun zoldir prokatlash valoklarini kesishda qo'llanadigan kulachoklar RDB frezalash dastgohida tayyorlandi. Buning uchun olti kirimli zoldir prokatlash valoklarini kesishda vintli kalibrning qadamini ta'minlab beruvchi profili nazariy asoslangan kulachoklar ustida hisoblash ishlari bajarildi va RDB dastgohiga mos bo'lishi uchun dastur tuzildi. Tuzilgan dastur asosida kulachoklar tayyorlandi.
Olti kirimli zoldir prokatlash valoklarini qirqishda qo'llanadigan profili nazariy asoslangan kulachoklarni loyihalashda eng yuqori samaradorlikka ega bo'lish uchun hisoblash ishlarini o'ta yuqori aniqlikda bajarish zarur (3-rasm). Bu esa, asosan, kulachokka qo'yilgan talablar bajarilishini ta'minlash, ya'ni aniq va to'g'ri loyihalash bilan bog'liq.
1 - kulachok; 2 - rolik; 3 - prujina.
3-rasm. Kulachokli mexanizmning kinematik sxemasi
3-rasmda zoldir prokatlash valoklarini qirqishda qo'llanadigan kulachokli mexanizmning kinematik sxemasi keltirilgan.
Kulachok va rolikning bir-biriga nisbatan o'zaro tiqilib qolishi ehtimolining oldini olish maqsadida kulachokning bir marta to'liq aylanishi davrida bosim burchagi вк ning belgilangan qiymatidan oshmasligi kerak.
Bunda kritik bosim burchagi loyihalash vaqtida o'rnatildi va o'rnatilgan bosim burchagini ta'minlash shartidan kelib chiqqan holda, kulachokning minimal radiusi aniqlandi (Karimov & Shakhobutdinov, 2020):
. ■ (1)
" ko.min
bu yerda: вк - bosim burchagi;
Sk - kulachok markazining ko'chishi;
S'k - kulachokning tezlik analogi.
Kulachokning nazariy profilini hosil qilishda kulachok va rolikning joylashish xususiyatlari hamda ishlab chiqarish sharoitida uskunaning imkoniyatlarini inobatga olgan holda, kulachokning minimal radiusi R0min =165 mm debqabulqilindi.
Kulachokning minimal radiusi parametrik ko'rinishdagi ifodasi quyidagicha aniqlandi:
R0x = R Sin(<Pjo.min
R0y (Kk) = R COS(^k) o.min' (2)
Birinchi kulachokning markaziy profili koordinatalarining parametrik ko'rinishdagi ifodasi quyidagicha aniqlandi:
X K = (Rl(Kk)o.min (№«)
H (Kk) = (Rl(^k)o.mto ()COS(Kk)) (3)
Ikkinchi kulachokning markaziy profili koordinatalarining parametrik ko'rinishdagi ifodasi quyidagicha aniqlandi:
X2(0g= (R 2(^Jo.min ()
H2 = (R2(^k)o.mto ()COS(Kk)) (4)
Kulachokning buriliSh burchagi ^>t = 0°,l°,2°,...,36o° qiymatlarni qabul qiladi, deb hisoblagan holda, kulachoklarning nazariy profili radius vektorlarining qiymati quyidagicha aniqlandi:
ßiiOPfc) = V(xc(^fc°°2 + (yc(<Pfc°°2
^22^° = Vr^2r^fe°°2+ry2r^fe°°2- (5)
bu yerda: çk - kulachokning buriliSh burchagi.
Rolikning radiuSini aniqlaShda kulachok nazariy profilining ma'lum bir qiSmida egrilik radiuSi rolik radiuSidan kichik bo'lSa, u holda kulachokning nazariy va amaliy profillarining keSiShgan qiSmlari hoSil bo'ladi. Shuning uchun profil qiSmlarining keSiShiShini taSvirlaSh uchun rolik radiuSi kulachokning minimalegrilik radiuSidan kichik bo'liShi kerak. Rolikning radiuSini quyidagi munoSabatlar orqali aniqlaSh maqSadga muvofiq:
R <0,8 ■ p .
rohk ' mm
Rrolik (0,4 a 0,53 ■ Ro.min' (6)
bu yerda: pmjn - kulachok nazariy profilining egrilik radiusi.
iShlab chiqarish Shrroitidai kulachok va rolikning joylaShiShi bo'yicha uSkuna imkoniyatlaridan kelib chiqqanholda,rolikningradiuSi Rrgljk = 3o mm deb qabul qilindi.
Rolik radiusining qhbul qilingan ft q°ymati bo'yicha kulachoklar amaliy profilining koordinatalari quyid agicha aniqlandi(Karimovetal., 2oi4):
Rrotik (^.min + Sk ) COS % + Rrolik • ^ - Sin % X(%k ) = ( R0.min + Sk)COS <Pk+--^
\
(Amin + Si)
V d(Pk J
(7)
dS
Rrolik (Ro.min + Sk ) Sln % - Rrolik COS %
y(Vk ) = (R0.min + Sk)Sln% =--%
\
( Ro.mn+st )2 +^ ]
V d% J
Ko'rilayotgan masala uchun zoldir prokatlash valogi vintli kalibrining umumiy uzunligi Фиш. ~ 823° ga teng.
Kulachokning bir marta to 'liq aylan ishida zol dir pr о katla sn ^alo gin in g ij; marta dig la nishini hisobga olgan holda quyidagich a aniqlandi:
= 4 =i = 2,286. (8)
0 n 360° , (u)
Kulachokning burilish burchagi qiymati 0° - 360°oraliqda o'zgaradi. Mathcad 15.0 idasturi imkoniyatlaridan kelib chiqqan holda, kulac hok profili uning burilish burchagining bir gradus oraliqdagi ketma-ketligi bilan lhasil qilindi:
о 9 no
=fc = 0°, 1°,212.....^
O'ng va chap valoklarning shakl hosil qiluvchi qismini qirqish uchun mos keladigan kulachokning burilish burchagi qiymatiquyidagicha: n>shhq.= 4+g°J Cishhqn n 312n
O'ng va chap valoklarning shaklna is Пlsv bedunchiqisminiqirqish uchun mos keladigan kulachokning burilish burchagi qiymati quyidagicha: q>shhqo, = 286°, q>shhqch = ng8°.
Prokatlash valogi vintli kalibrlari orasidagi o'zgaruvchan q^am qiymati quyidagicha aniqlandi:
= z (<=36oi - 2 • СЛ^) -1- ßo-.0i)
^ n '
^chi^d = ^ ) + 2 • ^"сл.)*!-1 -I- Ясл.1^1- (9)
Kulachoklar markazining ko'ch ishiqiymati quyidagicha aniqlandi:
SK1 (Vj = Zo-.((Pj6Tdast9oh Ф
Sk2 (Ф) = ^.(spJ-T^h (ф) (10)
Zoldir prokatlash valoklari kalib rovkasini ishlab chiqish bo'yichaaniqlangan parametrlar, ya'ni vintli kalibrlar orasidagi o'zgaruvchan qadam qiymati 2(ф), yarim sferalar orasida hosil bo'ladigan silindr qismning o'zgari3hi S(^, reaordaning qzlinligi Ь(ф), rebordaning balandligi й(ф), vintli kalibr yaaim s=erasi yuzasining o'zgaaishi va zoldir umumiy hajmining qiymati o'zgarmasligini ta'minlash parametrlari orqali S^J birinchi kulachok va S2^k) ikkinchi kulachok markazini ng ko'chishini aniqlash uchun matematik modellar hosil qilindi. Bunda parametrlarning qiymatlarini kulachokning burilish burchagiga bog'liq holda, Аш va Вш (ш = 1...7) matritsalar ko'rinisMda ifodalash оrqali amallar ketma-ketligi bajarildi:
Д
Vh:
h Ф
fliZM
-i/)jnm + s
A
V
, (m = 1.. .6)
(11)
bu yerda: jm- ning qiymati zoldir prokatlash valogi kalibrovkasini ishlab chiqish natijalari bo'yicha aniqlanadi va bunda aniqlangan chegaraviy qiymatlar uchun^= jml +6 ifoda o'rinli.
Zoldir prokatlash valogi kalibrovkasini ishlab chiqishdagi hisoblashlar asosida quyidagilar o'rinli:
/739Ч2 739
Л7 =
W У
i УцщД Уцщ.
Л ф ) ф
|,£m = ( ^ЖОу^ |,(m = -...6)
V^COwJ,
(12)
bu yerda Z; - o'zgaruvchan qadam uzunligining qiymati. E7matritsa quyidagicha aniqlandi:
(13)
A matritsaga teskari bo'lgan A"1 matritsa bilan E matritsa ko'paytmasi f matritsa
m ° ° m m r J J m
ko'rinishida b e lgilandi va uning qiymati quyidagichaaniqlandi:
E ,(m = 1 ...7).
m m ^
f = A"1
J n
Birinchi kul a с hok markazining S1 (фк) ko'chishiquyidagichaaniqlandi:
J1o,o ■ Vk + fKo ■ (Pk + fUo agarO <(pk<0-K+
(14)
00 2 , 10 , k0 120 ^ ^ 240
f2o,o ■ <Pi + f2i,o ■ <Pk + f22,o> agar — <(pk< —
00 2 , 10 , 20 240 ^ 360
f\o ■ Vk + f\0 ■ <Pk + f3r,0. agar —<<pk< —
г. r 1 . r. 360 480
Si(<Pk) = f\0 ■ Vk: + f4i,0 ■ <Pk + fbfi, agar- —<<pk<—.
00 2 10 20 480 600
f50,0 ■ Фк + f$i,0 ■ Vk + f52,г, agar- —<pk< —
00 2 , 10 , 20 600 ^ 739
f60,0 ■ <Pk + f6i,0 ■ <Pk + №20 agar- —<pk< —
n 739
f70,0 ■ Фк + f7i,0 ■ 4>k, agar— <<pk< 360 Ikkinchi kulachok markazining S2 (q> ) ko'chishiquyidagicha aniqlandi:
(15)
f 110,0 ■ ri + f 111,0 f220,0 ■ tä+fllifi f^ofl ■ Vr+ f33i,0
Sr(<Pk) = <f4%,0^<Pr+ f44i,0
f$$0,0 ■ Vr+f$$i,0 f660,0 ■ Vk + f66i,0 /7700 ■ <pl + f77i0
<Pk + f112,o,agar0 <(pk< — , f 120 5 ^ 240
<Pk + №20 agar — <yk< —
. 240 ^ ^ 3360
<Pk + f3320 agar — <yk< —
r7 7 360 7 ^ 480
<Pk + f4420 agar — <yk< —
480 600
<Pk + f5520 agar — <yk< —
600 770
<Pk + f6620 agar — <pk< —
770 ^ ^ pk, agar — < < 360
(16)
bu yerda: f1, f2, f3, f4, /5, f6, f7, fn, f22> f33> f4 f^ f66' f77 - Parametrlarning qiymatlari zoldir
prokatlash valogini loyihalashdan olingan parametrlar asosida tuzilgan jadval ko'rinishidagi qiymatlardan olindi va bu jadval Mathcad 15.0 dasturida matritsalar ko'rinishida ifodalandi.
Mathcad 15.0 dasturi yordamida olti kirimli zoldir prokatlash valogini kesishda vintli kalibrning qadamini ta'minlab beruvchi ilgarilanma va aylanma harakat qiluvchi kulachoklar markazining ko'chishi grafigi aniqlandi (4-rasm).
gj, S2, mm
^^^ j-kulachok narkazining ko'chiehi -2-kulachok narkazining ko'chiehi
4-rasm. Kulachoklar markazining ko'chishi grafigi
Kompas-3D v21 dasturida 1-kulachok va 2-kulachokning 3D modellari yaratildi (5-, 6-rasmlar). Kulachoklarning 3D modellari step kengaytmali fayl shaklida frezalash RDB dastgohida kulachoklarni tayyorlash uchun berildi.
■! Q L S в 'Л ^ ~ EWG ©о
5-rasm. Olti kirimli zoldir prokatlash valogini kesishda vintli kalibr qadamini ta'minlab beruvchi 1-kulachokning Kompas-3D v21 dasturidagi 3D modeli
6-rasm. Olti kirimli zoldir prokatlash valogini kesishda vintli kalibr qadamini ta'minlab beruvchi 2-kulachokning Kompas-3D v21 dasturidagi 3D modeli
Xulosa
Ushbu tadqiqotda kulachoklarning 3D modellari asosida kulachoklar tayyorlandi va maxsus nusxa ko'chirish moslamasi yordamida o'zgaruvchan qadamga ega vintli kalibrni qirqish amaliyotini bajarish tokarlik vint qirqish dastgohida amalga oshirildi.
Diametri 50 mm bo'lgan zoldirlarni prokatlashda qo'llanadigan zoldir prokatlash valoklarini qirqish uchun KOMPAS dasturi yordamida uch o'lchamli modellari ishlab chiqilgan kulachoklar tayyorlandi va ijobiy natijalar olindi. Olingan natijalarga asoslangan holda, "O'zmetkombinat" AJ tomonidan sinov-tajriba amaliyotlari o'tkazildi va ZPS 80-120 stanida olti kirimli diametri 50 mm bo'lgan zoldirlar ishlab chiqarish amaliyotga joriy qilindi.
Ilmiy izlanishlarni amaliyotga joriy etish natijasi bo'yicha ariqchalarining markazlari siljigan o'zgaruvchan qadamga ega vintli kalibrli olti kirimli valoklar yordamida diametri 50 mm bo'lgan zoldirlarni ZPS 80-120 stanida ishlab chiqarish yo'lga qo'yildi.
Diametri 50 mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlarni DSt 7524-2015 bo'yicha issiqlayin prokatlash yo'li orqali ishlab chiqarishni yo'lga qo'yish maqsadida olti kirimli vintli kalibrlardan foydalanib, "O'zmetkombinat" AJ bilan hamkorlikda bir qator ilmiy izlanishlar amalga oshirildi va malaka sinovlari o'tkazildi. O'tkazilgan sinovlar asosida maydalovchi po'lat zoldirlar ishlab chiqarish unumdorligi oshganligi va sarflangan vaqt sezilarli darajada tejalganligi aniqlandi.
Olingan natijalar asosida olti kirimli vintli kalibrlardan foydalangan holda, diametri 50 mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlar ishlab chiqarishda metall xomashyoning kimyoviy tarkibi o'rganildi. Natijada ishlab chiqarilgan maydalovchi po'lat zoldirlarning kimyoviy tarkibi DSt 7524-2015 ga mos va uning qattiqligi 3-guruhga tegishli ekanligi aniqlandi. "O'zmetkombinat" AJ tomonidan berilgan malaka sinovlari dalolatnomalari asosida ishlab chiqarilgan mahsulotning texnik darajasi va kimyoviy tarkibiy qismlari tahlil qilindi.
Olingan natijalar tahlili shuni ko'rsatadiki, ZPS 40-80 stanida uch kirimli vintli kalibrlardan foydalangan holda ishlab chiqarilgan diametri 50 mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlarga nisbatan ZPS 80-120 stanida olti kirimli vintli kalibrlardan foydalangan holda ishlab chiqarilgan diametri 50 mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlarning qattiqligi yuqori va ish unumdorligi ikki barobarga oshganligi ma'lum bo'ldi.
Minnatdorlik
ZPS 80-120 stanida olti kirimli diametri 50 mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlar ishlab chiqarishni amaliyotga joriy qilishda yaqindan yordam bergan va qo'llab-quvvatlagan "O'zmetkombinat" AJ mutasaddi rahbarlari hamda mas'ul xodimlariga chuqur minnatdorchilik bildiramiz.
REFERENCES
1. Filippova, M. V., Temlyantsev, M. V., Pretyatko, V. N., & Prudkiy, E. E. (2017). Rolling of Metal Balls. (In Russian). Steel Transl, 435-439.
2. Gorbatyuk, S., Belelyubskiy, B., Karfidov, A., & Snitko, S. (2022). Method for Calculating the Shape of Rolls for Helical Rolling. (In Russian). Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment, 36-42.
3. Granovskiy, S. P. (1980). New Technologies and Mills for Rolling of Products in Screw Calibers. (In Russian). Moscow: Metallurgiya.
4. Karimov, R. I., Sadullayev, Sh. A., & Shaxobutdinov, R. E. (2014). Cam and cam-lever mechanisms. Fundamentals of theory and constructions. Tashkent: TashSTU.
5. Karimov, R. I., & Shakhobutdinov, R. E. (2020). Development of a cam mechanism taking into account the loading of its links for cutting ball-rolling rolls with screw calibers with an offset center of streams on a screw-cutting machine. Modern problems of Innovative Development of Science, education and production: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference (pp. 158-161). Andijan: Andijan Machine-Building Institute.
6. Kotyonok, V. I., & Podobedov, S. I. (2000). Creation of effective calibrations of ball rolling rolls and expansion of the range of balls at existing and new mills. Proceedings of the III Congress of Distributors (Lipetsk, 1999, October 19-22) (pp. 438-441). (In Russian). Moscow: Chermetinformation JSC.
7. Kotyonok, V. I., & Podobedov, S. I. (2001). Energy-efficient design of rolls for ball-rolling mills. (In Russian). Metallurgist, 363-367.
8. Pretyatko, V. N., Klimov, A. S., & Filippova, M. V. (2013). Calibration of rolls of a ball-rolling mill. (In Russian). News of Higher Educational Institutions, Ferrous Metallurgy, 16-20.
9. Selikov, A. I., Barbarich, M. V., & Vasilchikov, M. V. (1971). Special rolling mills. (In Russian). Moscow: Metallurgy.
10. Shakhobutdinov, R. E. (2024). Theoretical and applied fundamentals of cam mechanisms used in ball rolling production. Tashkent: Innovative Development Publ.
11. Shakhobutdinov, R. E., Karimova, A. R., & Nosirov, T. N. (2024). Tasks of mastering the production of import-substituting steel grinding balls products. Science and Innovative Development, 36-44.
12. Specifications. (2016). Grinding steel balls for ball mills. (In Russian). Moscow: Standartinform.
13. Zbignev, P., Janusz ,T., Jaroslaw, B., & Tomasz, B. (2018). Thermomechanical Analysis of a Helical-Wedge Rolling Process for Producing Balls. MDPI Journals, 1-7.
