CC BY
114
развития ГОУ ВПО), а также гранта в форме субсидии на поддержку научных исследований (соглашение М 14.В37.21.0068).
Библиографический список
1. Скрипко JI.E. Результативность и эффективность систем менеджмента качества российских предприятий // Известия Санкт-Петербургского университета экономики и финансов. 2008. № 1. С. 2638.
2. Гэри Кокинз. Управление результативностью. Альпина Бизнес Букс: Изд-во Альпина Паблишер, 2007. 328 с.
3. Рубин Г.Ш., Корчунов А.Г., Лысенин A.B. Управление результативностью многооперационных технологических процессов // Управление большими системами: Материалы VIII Всеросс. школы-конф. молодых ученых. М., 2011. С. 327-331.
4. Кузнецов JI.A. Оценка нестабильности металлургической технологии //Известия вузов. Черная металлургия. 2007. №7. С. 51-56
5. Колмогоров А.Н. Теория информации и теория алгоритмов. М.: Наука, 1987. 304 с.
УДК 621.778.1 Носков С.Е. ОАО «ММК-Метиз» Харитонов В.А.
ФГБОУВПО «Магнитогорский государственный технический университет » Иванцов А.Б.
ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет », филиал в г. Белорецке
РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ НАСТРОЙКИ РИХТУЮЩИХ И ПРЕФОРМИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ
При свивке каната на проволоку действует три вида механического нагружения: изгиб, растяжение (сжатие), кручение [2]. Дополнительная обработка каната, предусматривающая аналогичную схему нагружения, предназначена для минимизации остаточных напряжений упругого пружинения и силовых моментов, образованных при свивке и частично остаточных напряжений в проволоке, образованных при ее волочении.
В последние годы заметно повысились требования по прямолинейности и равновесности стальных канатов [1]. Кроме того, к настоящему времени значительно изменилась технология производства канат-
ной проволоки на этапах выплавки стали, прокатки катанки, волочения проволоки. На этапе свивки проволоки в прядь (канат) используются новые виды канатного оборудования. Большие изменения произошли и в конструкциях оборудования для рихтовки и преформации проволоки, прядей канатов. Все это делает сложным использование на произодстве эмпирических методик настройки рихтующих и преформирующих устройств, разработанных еще в 60-70 гг. прошлого века. Решить эту задачу возможно путем совершенствования методик на основе учета всех произошедших изменений, имеющихся аналитических возможностей и современных методов исследования с последующей экспериментальной проверкой и уточнением полученных зависимостей.
Цель данной работы состоит в разработке инженерной методики расчета режимов настройки устройств знакопеременного изгиба, при учете максимального количества варьируемых факторов. Основным критерием достижения конечного результата принято условие нераскручи-
Эффективность рихтователя и преформатора на практике определяется нахождением оптимальной величины стрелы прогиба пряди (каната) в роликах, влияющей на кривизну изгиба каната (соответственно, максимальную из достигаемых при обработке для рихтовки и остаточную для преформатора). Малый прогиб каната в роликах рихтовального устройства снимает внутренние напряжения, излишне большой - при аналогичной конструкции инструмента, из-за различия степени проработки слоев каната, формирует новые приповерхностные напряжения и образует остаточную кривизну.
За базовые формулы расчетной схемы были приняты известные зависимости (1,2) определения степени проработки сечения сложнодис-кретного объекта от кривизны изгиба [3, 4]. Определение необходимого (максимального) радиуса кривизны каната при рихтовке по В.Н. Чаруги-ну:
S -RCB(RCB - sin2 ее
" гсв) 2s ■ (RCB rCB + RCBfCB
)
(К
св + гсв sin /0(2s ■ rCB - S sin a) - S ■ rCB cos а ■ sin ß
(1)
где ö - диаметр внешней проволоки, мм; Rce - радиус центра пряди, мм; а — угол свивки пряди; ß — угол свивки каната; е - степень деформации периферийных слоев проволоки; гсе - радиус центра внешней проволоки пряди, мм.
Определение необходимого радиуса кривизны пряди в роликах
св + гсв 81П
Р)
2 • 2 гсв сое а ■ вш
Р + (11гк +/;.,,
>1П2
а
где Ясе— радиус свивки пряди, мм.
При одном и том же диаметре ролика изгибающего устройства, кривизна изгиба каната будет находиться в диапазоне от бесконечного радиуса кривизны, до радиуса ролика, что зависит как от величины стрелы прогиба каната, так и от натяжения каната. Это определяет основную задачу определения режимов настройки изгибающего устройства как расчета реальной кривизны изгиба каната, с учетом упругого пружине-ния проволок и возрастающего при изгибах натяжения.
Максимальной деформации изгиба по данным М.Ф. Глушко [5] подвергаются проволоки, лежащие не в периферийных плоскостях изгиба, а в плоскости нейтрального сечения каната. Таким образом,
расчет необходимо производить для данных слоев проволок.
Рихтователь и преформатор рассматриваются во взаимосвязанной схеме их использования: предварительная рихтовка проволок (для минимизации напряжений, преимущественно в проволоках, образующих центральные слои пряди; рихтовка пряди); рихтовка пряди (для минимизации свивочных напряжений в приповерхностных слоях); преформация -для формирования новой системы напряжений; рихтовка каната - для снятия напряжений между проволоками, без их существенной пластиче-
По экспериментальным формулам В.Н. Чаругина [3], с учетом диапазона диаметров роликов по М.А. Букштейну [5], получили диаграммы диапазона работы изгибающих устройств.
Пример диаграммы для выбора режимов работы рихтователя приведен на рис. 1.
Диаграмма применяется на предварительном этапе оценки конструкции изгибающего устройства для определения эффективности его работы. Оценочными параметрами рихтователя являлись факторы: шаг роликов А, радиус ролика Ятт=КРолика, допустимый конструкцией рихтователя прогиб/
При работе с диаграммой необхожимо:
1. Вырать значение шага А для рассчитываемой рихтовки.
2. Определить по оси абсцисс точки пересечения кривой А с вертикалью Ятг„=ЯРОЛика-
К-гтп ~ это минимальный радиус, который сможет описать любой слой каната (пряди) при изгибе на роликах. Реальная величина радиуса, описываемого канатом, всегда больше, поэтому далее рассматривалась часть кривой А, правее точки Дтг„=Дролига.
3. С учетом применяемого диапазона работы рихтователя, например, по рекомендациям в работе [5], для каната диаметром <1каи определяется приемлемая величина прогиба /.
4. Если на данной кривой А такая величина / отсутствует, рихтователь считается неэффективным. Производится поиск характеристик рихтователя, соответствующих диапазону величины прогиба/
о -I-1--1--
О 20 40 60 80 100
"тш- мм
Рис. 1. Диаграмма выбора режимов работы рихтователя: А - шаг между роликами, мм:/- прогиб пряди (каната), мм: К-тт - минимальный радиус изгиба, соответствующий радиусу ролика, мм.
Как показала экспериментальная проверка расчетных данных, полученные режимы настройки не всегда оказываются адекватными, что приводит к необходимости расширения количества управляемых факторов. Так, например, увеличение коэффициента свивки пряди существенно увеличивает ее гибкость, что требует увеличения стрелы прогиба каната в роликах преформирующих и рихтующих устройств.
В ходе работы дополнительно были введены следующие корректирующие зависимости:
- увеличение стрелы прогиба пряди / в роликах рихтовки при уменьшении шага свивки пряди от номинального, составляющего 9с^„ряди:
- увеличение шага роликов преформатора А при уменьшении шага свивки каната от номинального, составляющего 6,5с}каната:
- уменьшение стрелы прогиба пряди /в роликах преформатора при уменьшении шага свивки пряди от номинального, составляющего 9с1„ряди:
- уменьшение стрелы прогиба пряди /в роликах преформатора при увеличении величины среднего натяжения пряди в каретках о0=200Мкан:
- увеличение стрелы прогиба пряди / в роликах рихтовки при уменьшении шага свивки каната от номинального, составляющего 6,5с1каката,
Данная методика была проверена на ОАО «ММК-Метиз» и получены линейные корректирующие зависимости (рис. 2). Результаты исследований оформлены в виде рекомендаций по настройке имеющихся устройств силовой обработки каната и выбора конструкции обрабатывающего инструмента нового типа.
Рис. 2. Корректировка стрелы прогиба пряди в роликах преформатора ЛНпроги6а (мм)
Библиографический список
1. Хромов В.Г., Хромов И.В. Компьютерное проектирование технологических процессов изготовления канатов с гарантированными показателями качества // Стальные канаты: сб. науч. тр. Вып. 6. Одесса: Ас-тропринт. 2008. С. 130-138.
2. Глушко М.Ф. Стальные подъемные канаты. Киев: Техника, 1966. 328 с.
3. Чаругин В.Н. Рихтовка канатов двойной свивки // Стальные канаты: сб. науч. тр. Вып. 6. - Киев: Техника. 1969. С. 149-152.
4. Сухинин В.И. Метод расчета параметров предварительной деформации стальных нераскручивающихся канатов, изготавливаемых на трехопорном приспособлении // «Вопросы горной механики». Вып. 3 (12). Киев: изд-во АН УССР, 1956.
5. БукштейнМ.А. Производство и использование стальных канатов. М.: Металлургия. 1973. 330 с.
УДК
C.B. Конев, A.A. Базылева
ФГБОУВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
РАСЧЕТ УСИЛИЯ ПРИ ЛАМИНИРОВАНИИ АРМИРОВАННОЙ БУМАГИ ТЕРМОПРИПРЕССОВКОЙ
На ОАО «ММК-МЕТИЗ» для упаковки холоднокатаной ленты применяется армированная ламинированная бумага по патенту РФ № 47334. Такая бумага позволяет объединить отдельные операции упаковки ленты бумагой и полиэтиленовой пленкой в одну. Кроме этого, такая бумага обладает повышенной прочностью за счет размещения между слоями бумаги-основы и полиолефиновым покрытием высокопрочных армирующих нитей.
Бумага может быть покрыта ламинирующим слоем как методом экструзии полиолефиновой смеси на бумагу на ламинаторе с плоскощелевой головкой, так и термоприпрессовкой пленки к бумаге. ООО «Уралфаст» (г. Магнитогорск) изготавливает ламинированную армированную бумагу на термоприпрессовгцике KDFM-1000 по схеме, изображенной на рис. 1.
Однако наличие армирующих нитей, расположенных с шагом 25...50 мм, затрудняет сцепление бумаги с покрытием. В зоне, соизмеримой с шириной нити, равной 2... 5 мм, могут возникнуть непроклеенные участки. Выход из ситуации - повышение давления на свариваемые слои
