CC BY
53
Р.Н. Савельева, В.Б. Савельев
- 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 „р=>1 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,- а0,6-р™ • ^5, (1)
где К0 - толщина смазочного слоя в точке, в которой градиент давления равен нулю, м; V - кинематическая 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.
Влияниевязкостиминеральныхмаселна температурный режимподшипниковыхузлов рабочих валков ...
следования проводили под нагрузкой =5 кН. В этом случае отклонение от толщины смазочной пленки составит 4%.
Для зависимости [3]
™„0,6 ,Л„0,4 ,„„-0,15
™а • тр • .
т =(тм- ти)
Для экспериментальной установки
т = 2,22; т = 8,42.
р ’ ’ ч ’
Задаваясь условием ту = 1; ти = 1; ти = 1, найдём коэффициент нагрузки тР из зависимости [4]
Р =
Ч» • гг •/ 4,6
где ч„ - нагрузка на единицу длины линии контакта, Н/м; г - число роликов; г - количество рядов роликов; I - длина ролика, м.
тр = тч ■ тг ■ тг ■ т1,
тР = 8,42 • 2,53 • 2 • 3 = 127,8.
Тогда нагрузка на подшипник качения в экспериментальной установке
рМ = Р^ _820 тр 127,8
6,4 кН.
Но, учитывая несущественное влияние нагрузки на толщину масляной пленки Н0 « ч"^15, ис-
при ти = 1 масштабный коэффициент угловых скоростей
тш = 0,176.
Тогда угловая скорость на установке
®М _ 5, 7 ■ ®Я .
Так как на экспериментальной установке угловые скорости заданы соответствующими передаточными числами и равны ю = 58, 83, 111, 156, 186, 264 с"1, то получаемые экспериментальные данные будут соответствовать
для
со = 58 с-1
со = 83 с-1 —
со = 83-111 с-1 —
ю= 111-156 с-1 —
ю= 186-264 с-1 —
9- й клети,
10-й клети,
11-й клети,
12-й клети,
13-й клети.
Изменений температуры ПОДШИПНИКОВОГО уЭлО при ГО = 111 (О )
0
10
50
20 30 40
Время. мин
а
Изменение температуры ПОДШИПНИКОВОГО узла При От = 156 (с')
60
Время, мин В
Время, мин б
Изменение температуры ПОДШИПНИКОВОГО уЗЛО П|0и а>= 136 (С1}
Время, мин
Изменение температуры подшипникового узла с течением времени
Ю.В. Жиркин, Е.И. Мироненков, Е.А. Дудоров, С.Б. Резванов
Для исследования были выбраны следующие марки масел:
Марка масла Класс вязкости
И-100Р 100
Mobil Gear 630 220
Mobil Vacuoline 146 460
Mobil Gear 636 680
При проведении экспериментов с ис польз о -ванием экспериментальной установки в подшипник качения заливался смазочный материал на 1/3 диаметра ролика. При запуске установки, используя тензометрическое устройство, фиксировалось усилие от момента кручения наружно-
го кольца подшипника качения, температура разогрева подшипникового узла с помощью ртут-ного термометра и время разогрева до опреде-ленной температуры через каждые 5°С.
Полученные зависимости температуры под -шипникового узла и для различной вязкости смазочного материала с течением времени для различных условий нагружения приведены на рисунке.
Аппроксимация полученных эксперименталь-ных данных позволит находить температуру под -шипникового узла и соответствующую ей вяз -кость для различных марок минеральных масел.
Библиографический список
1. ВениковВ.А., ВениковГ.А. Теорияподобия и моделирования. МВысш. шк., 1984. 439 с.
2. СедовЛ.М. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1987. 432 с.
3. Коднир Д.С., Жильников Е.П., Байбородов Ю.И. Эластотдродинамический расчет деталей машин.
ние, 1988. 166 с.
4. Перель Л.Я. Подшипники качения: расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник. М.:
1976. 264 с.
М.: Машинострое-Машиностроение,
УДК 669.1.002.5 - 192
В. П. Анцупов, С. Н. Калиниченко, А. В. Анцупов, В. И. Завьялов, А. А. Подосян
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ РОЛИКОВ ПЕРВОЙ СЕКЦИИ МНЛЗ
В работе представлены результаты теоретических исследований, направленных на увеличение срока службы подшипниковых узлов первой секции МНЛЗ, выбором рациональных парамет-ров шероховатости поверхности цапфы оси ролика под уплотнением [1], так как износ уплот-нения в первую очередь определяет ресурс под -шипникового узла.
Текущее значение линейного износа уплотнения Аку(ґ) определяли, используя энергетический подход В. Д. Кузнецова [2], на основе рас -считанной экспериментально-аналитически ^ энергетической интенсивности изнашивания поверхности уплотнения в условиях фрикционного взаимодействия с цапфой ос и ролика:
Ч (t ) = 1„ • Ftp ■ і ■ (Aa Г'-
(1)
Введя в основное уравнение изнашивания (1) значение допустимого износа уплотнения [АН у \ = 0,95 • АЖ (А№ - натяг, определяемый
посадкой уплотнения на ось), получим выражение для оценки ресурса работы уплотнения:
t=тг=\ьИу ]•(Iw • ftpу у.
В выражениях (1) и (2): t - текущее время работы подшипникового узла, с;
¥ск = 0,167 -ж- dy ■ n -10-4 - окружная скорость
скольжения уплотнения относительно цапфы оси ролика, м/с; dy - диаметр цапфы оси (рис. 1), мм; n - частота вращения ролика, об./мин; FTp - сила трения в контакте цапфы с уплотнением, Н.
FTP = Рс • f • Aa ,
(3)
где Аа =п- ■ Ву - номинальная площадь кона У У
такта, мм2; ВУ - ширина уплотнения (см. рис. 1),
мм;рс- контурное давление в контакте [3], МПа.
Рс =
AN • Е,
\
• dy-1000
(4)
Здесь ЕУ - модуль упругости материала уплотнения , МПа; )^У - коэффициент Пуассона материала уплотнения; к = БУ ■ йух; ОУ - внешний
(2) диаметр уплотнения (см. рис. 1), мм.
