CC BY
3Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 3 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год
ZOLDIR PROKATLASH STANI ISHCHI ELEMENTLARINING KONSTRUKSIYALARINI
ISHLAB CHIQISH MASALASI
I
Kirish. Ko'ndalang vintli prokatlash bu metallarga ishlov berish jarayonining bir turi bo'lib, unda ma'lum o'lchamlarga ega bo'lgan va belgilangan yuqori haroratda qizdirilgan metall xom-ashyo bir xil yo'nalishda aylanadigan valoklar hamda ularni prokatlash o'qi bo'yicha ravon ilgarilanma, aylanma harakatini ta'minlovchi yo'naltiruvchi lineykalar orasidan o'tadi Bu texnologik jarayon yordamida kalta o'lchamli aylanma shakldagi mahsulotlarni ishlab chiqarishda foydalaniladi [1-5].
Ko'ndalang vintli prokatlash usuli yordamida maxsus shakldagi vallar, tog'-kon sanoatida qo'llaniladigan vintli mahkamlagichlar, temir yo'llarda qo'llaniladigan vagon o'qlari, tog'-kon sanoati va
Shaxobutdinov Rustam Erkinbayevich
Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti Nazariy mexanika va mashina va mexanizmlar nazariyasi kafedrasi texnika fanlari bo'yicha falsafa doktori, PhD, dotsent E-mail: [email protected]
Karimova Anorgul Ruzimovna Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti Nazariy mexanika va mashina va mexanizmlar nazariyasi kafedrasi katta o'qituvchi E-mail: [email protected]
Nosirov To'lqin Narzulla o'g'li
"O'zmetkombinat" AJ, Zoldir prokatlash sexi
boshlig'i o'rinbosari E-mail: [email protected]
ko'mir ishlab chiqarish va boshqa sanoat sohalarida qo'llaniladigan maydalovchi po'lat zoldirlar va boshqa mahsulotlar ishlab chiqariladi.
Zoldir prokatlash stanlarida bajariladigan ko'ndalang vintli prokatlash jarayoni asosiy texnologik jarayon hisoblanib, bunda zoldir prokatlash valoklarini hamda yo'naltiruvchi lineykalarini loyihalash o'ta yuqori aniqlikda tayyorlashni talab etadi (1-rasm). 1-rasmda 1 - quyi yo'naltiruvchi lineyka, 2 - o'ng valok, 3 - chap valok tasvirlangan.
165
Annotatsiya: Maqolada zoldir prokatlash stanining eng muhim va zaruriy ishchi elementlaridan hisoblangan zoldir prokatlash valoklari va yo'naltiruvchi lineykalarining konstruksiyalarini ishlab chiqish masalasi o'rganilgan. Ariqchalarining markazlari o'zgaruvchan vintli kalibrga ega bo'lgan zoldir prokatlash valoklarini va zoldir prokatlash stani yo'naltiruvchi lineykalarining konstruksiyalarini loyihalash maqsadida, ularning geometrik parametrlarini matematik ifodalar orqali nazariy asoslash uchun algoritmlar ishlab chiqilgan. Olingan matematik ifodalarninig yechimlarini MatCAD 15 dasturida tahlil qilingan va KOMPAS 3d dasturi yordamida zoldir prokatlash valoklari va yo'naltiruvchi lineykalarining modeli ishlab chiqilgan.
Kalit so'zlar: maydalovchi po'lat zoldir, zoldir prokatlash stani, zoldir prokatlash valogi, yo'naltiruvchi lineyka, kulachok, vintli kalibr.
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 3 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год
2
■К 1
1-rasm. Quyi yo'naltiruvchi lineyka va prokatlash valoklarining metall xom-ashyoning kirish tomonidan ko'rinishi.
Zoldirlarni prokatlash usuli bilan ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan stanning muhim elementlarining konstruksiyalarini ishlab chiqish bugungi kunda maydalovchi po'lat zoldirlarni ishlab chiqarish texnologiyasining rivoji uchun eng muhim talablardan biridir. Ushbu masalani yechish uchun zoldir prokatlash valoklari va yo'naltiruvchi lineykalarini loyihalash maqsadida, ularning geometrik parametrlarini aniqlashning nazariy asoslarini ishlab chiqish bo'yicha algoritmlar va hisoblash dasturlarini tuzish ishlarini amalga oshirish maqsadga muvofiq hisoblanadi.
Adabiyotlar tahlili va metodologiya. Zoldir prokatlash valoklari va yo'naltiruvchi lineykalar maydalovchi po'lat zoldirlarni prokatlash uchun mo'ljallangan stanning muhim ishchi elementlari hisoblanadi. Zoldirlarni prokatlash jarayonida vintli kalibrli valoklarning o'z o'qiga nisbatan aylanma harakat qilishi natijasida, belgilangan aniq o'lchamlarga ega bo'lgan metall xom-ashyoning ishchi qismi prokatlash o'qi bo'ylab harakatlanadi. Zoldir prokatlash stani yo'naltiruvchi lineykalari prokatlanayotgan metall xom-ashyo uchun tayanch vazifasini bajarishi bilan bir vaqtning o'zida uning prokatlash o'qiga nisbatan aylanma va prokatlash o'qi bo'ylab ilgarilanma harakatini ta'minlash vazifalarini amalga oshiradi [6].
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. Shuning uchun olti kirimli zoldir prokatlash valoklarini qirqishda profili nazariy asoslangan kulachoklarni loyihalashda eng yuqori samaradorlikka ega bo'lish uchun hisoblash ishlarini o'ta yuqori aniqlikda bajarish zarur bo'ladi. Bu esa asosan, kulachokka qo'yilgan talablarning bajarilishini ta'minlash masalasi bilan bog'liq. Matematik hisoblashlar yordamida ma'lum aniqlikdagi o'lchamlar bo'yicha tayyorlangan kulachoklar yordamida zoldir prokatlash valoklarining o'zgaruvchan markazli ariqchalarga ega vintli kalibrlarini kesish uchun maxsus nusxa ko'chirish moslamasi bilan jihozlangan tokarlik vint qirqish dastgohida qirqiladi.
2-rasm. Zoldir prokatlash valoklarini qirqishda qo'llaniladigan kulachokli mexanizmning kinematik sxemasi.
2-rasmda zoldir prokatlash valoklarini qirqishda qo'llaniladigan kulachokli mexanizmning kinematik sxemasi keltirilgan bo'lib, bu sxemada 1 -kulahok, 2 - rolik, 3 - prujina tasvirlangan.
Zoldir prokatlash valoklarini qirqishda qo'llaniladigan kulachoklar raqamli dasturlash bilan boshqariladigan (RDB) frezalash dastgohida tayyorlanadi.
3-rasm. Zoldir prokatlash stani valoklarini qirqishda ishlatiladigan kulachokning umumiy ko'rinishi.
166
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 3 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год
Buning uchun zoldir prokatlash valoklarini kesishda vintli kalibrning qadamini ta'minlab beruvchi profili nazariy asoslangan kulachoklarning konstruksiyalari ishlab chiqiladi. Shu bilan birga, RDB dastgohiga mos bo'lishi uchun kompyuterda dasturlar tuziladi va kulachoklar tayyorlanadi (3-rasm).
Prokatlash jarayonida zoldir prokatlash valoklarining xom-ashyoga ishlov beruvchi qismi shakl hosil qiluvchi va shaklga ishlov beruvchi qismlarga ajralishi bilan farqlanadi. Kulachoklarning profilini aniqlash maqsadida bir qator hisoblash ishlari bajariladi va kinematik hamda dinamik talablarga javob beradigan texnologiya ishlab chiqiladi. Bunda
s
T turtkichning ko'chishi, burilish burchagi,
kulachokning
s
n
St turtkichning tezlanish analogi, h
T turtkichning tezlik analogi, turtkichning
maksimal ko'chishi
Я., -
Фи
uzoqlashish faza burchagi,
ut uzoqda turish faza burchagi,
Фу,,
Фу
yaqinlashish
faza burchagi va yл yaqinda turish faza burchagi kabi parametrlar qiymatlarining o'zgarishi asos qilib olinadi (zoldir prokatlash valoklarini qirqishda ishlatiladigan kulachoklarda uzoqda turish faza
burchagi nolga teng: ФиЛ = 0 ). [7] da kulachokning to'rt harakatlanish fazalari uchun turtkichning siljishi, tezligi va tezlanishlarini aniqlashning matematik modellari siljish parametrlarining o'zgarish dinamikasi asosida ishlab chiqilgan.
Zoldir prokatlash stanining mahsuldorligini oshirish maqsadida esa, valoklardagi kirimlarning soni oshiriladi. Bu esa valoklarning har bir aylanishida oltitagacha bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlarni olish imkoniyatini beradi.
Ushbu texnologik jarayonni soddalashtirish maqsadida, zoldir prokatlash stani valoklarini loyihalash algoritmini ishlab chiqish va shu asosda raqamli dastur bilan boshqariladigan dastgoh yordamida valoklarni yuqori aniqlikda qirqish texnologiyasini joriy qilish samaralidir.
Zoldir prokatlash valoklarni qirqish jarayonida metall xom-ashyoning deformatsiyalanishini hisobga olish bilan bir qatorda vintli kalibr geometriyasining murakkab ishlanmasini ishlab chiqish va bunda eng muhim hisoblangan vintli kalibr gardishlarining qalinligi, balandligi va boshqa parametrlarini aniqlagan holda loyihalash hamda vintli kalibrni qirqish texnologiyasini amalga oshirish zarur bo'ladi. Zoldir prokatlash stanining yana bir muhim elementlaridan biri bo'lgan yo'naltiruvchi lineykalarining asosiy geometrik parametrlarini nazariy asoslah va uni loyihalashda zoldir prokatlash valoklarining diametri, prokatlash valogi ishchi qismining uzunligi, prokatlash valogi rebordalarining balandligi, prokatlanayotgan zoldirning diametri, prokatlash valoklari orasidagi o'qlararo masofa kabi parametrlarning qiymatlarini o'rganish muhimdir.
Natijalar. Masalani aniq misollarda tahlil qilish uchun olti kirimli diametri 50mm bo'gan maydalovchi po'lat zoldirlarni ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan stanning valoklarini loyihalash ishlari bajarildi.
Х(цЛ) 347,117 347,06413 346,90555 346,64129 346,27144 345,79612
I'(v) 0 0.949389 1.898755 2.848097 3.797415 4.746709
Zl(yl) 0 S.05S027 12,114209 18,1667 24,213658 30,25324
1-jadval. Zoldir prokatlash valoklarining vint chiziqlarini hosil qilish uchun koordinata o'qlari bo'yicha dastlabki qiymatlar.
Loyihalash yuqori aniqlikda bajarilishi uchun KOMPAS 3d dasturi imkoniyatlaridan kelib chiqqan holda, vintli kalibrning uzunligi bo'yicha 823 ta
X Y 7
qiymatlar orqali ' ' o'qlari bo'yicha koordinatalarining sonli natijalari olindi (jadvalda
X Y 7
' ' dekart koordinata o'qlari bo'yicha qiymatlardan dastlabki 6 ta qiymat keltirilgan).
Vintli kalibrning uzunligi bo'yicha olingan 823 ta qiymatlar bo'yicha jadval asosida vintli kalibrni qirqish texnologiyasini amalga oshirish uchun dastlab quyidagi asosiy ketma-ketlik bo'yicha ish olib boriladi:
167
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 3 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год
w\ := 0... w
т г umumiy '
'^(^l) := Rprok.o'qi
Y (w) := Z (w)
Zl(wl) := Rpr0k,0.gi
wi
a(wï) := wl- deg, (a(y\))
cos (a
sin (a(wl)).
(1)
bu yerda w valok uzunligiga mos bo'lgan
vintli kalibrning uzunligi;
R
W u
vintli kalibrning
umumiy uzunligi; prok qi prokatlash o'qidan vintli kalibr markazigacha bo'lgan masofa.
X Y Z
, , dekart koordinata o'qlarining har biri bo'yicha vintli kalibrning uzunligida belgilangan qiymatlar asosida zoldir prokatlash stani valoklarining vint chiziqlari hosil qilinadi. Olti kirimli diametri 50mm bo'gan maydalovchi po'lat zoldirlarni prokatlash maqsadida, zoldir prokatlash valoklarining modeli ishlab chiqildi (4-rasm).
4-rasm. Olti kirimli diametri 50mm bo'gan maydalovchi po'lat zoldirlar uchun zoldir prokatlash valogining umumiy ko'rinishi.
Turli diametrdagi maydalovchi po'lat zoldirlarni prokatlash uchun prokatlash valoklarining kalibrovkalarini ishlab chiqish bir-biridan farq qiladi va ularni tayyorlash imkoniyatlari nazariy jihatdan ilmiy asoslashni talab etadi. Zoldir prokatlash stani yo'naltiruvchi lineykalarining asosiy geometrik parametrlarini hisoblashda ularning ishchi qismining qalinligini aniqlash uchun prokatlash valoklarning o'qlararo masofasi o'zgarmas qiymatga ega ekanligiga alohida ahamiyat berish lozim.
Yuqori va quyi yo'naltiruvchi lineykalarning balandligi quyidagicha aniqlanadi:
K. = hï -
2
d„
h = h
q. 2 (2)
bu yerda hl - prokatlash o'qidan yuqori yo'naltiruvchi lineykaning asosigacha bo'lgan masofa,
h2 - prokatlash o'qidan quyi yo'naltiruvchi
lineykaning asosigacha bo'lgan masofa. Bu hl va h2 masofalarning qiymati prokatlash stani konstruktiv o'lchamlariga asosan olinadi.
Turli diametrdagi zoldirlar uchun yo'naltiruvchi lineykalarning balandigi ham har xil qiymatlarni qabul qiladi. Prokatlanayotgan zoldirning diametriga bog'liq ravishda, ZPS 40-80 va ZPS 80-120 stanlari uchun konstruktiv o'lchamlar har xil bo'ladi.
Yuqori va quyi yo'naltiruvchi lineykalar uchun matematik ifodalarni aniqlashda zoldirning diametrik va zoldir prokatlash valoklari vintli ariqchalari uchun vintli kalibr uzunligining qiymatlarlarini inobatga olish zarur. Zoldirlarning hosil bo'lishda yo'naltiruvchi lineykalarning ishchi qismi alohida ahamiyatga ega. Prokatlash stanida yo'naltiruvchi lineykaning ishchi qismini konstruktiv joylashish doimiysi k ga farq qilgan holda prokatlash valoklarining shakl hosil qiluvchi va shaklga ishlov beruvchi qismlariga mos bo'lgan 2 ta asosiy ishchi qismga ajratish mumkin. Buni esa yo'naltiruvchi lineykani prokatlash staniga o'rnatish davomida aniqlash mumkin bo'ladi.
Yo'naltiruvchi lineyka ishchi qismining umumiy uzunligi quyidagicha aniqlanadi:
l = k +l
lineyka valok
(3)
bu yerda k - yo'naltiruvchi lineykaning prokatlash staniga konstruktiv joylashish doimiysi,
Km - zoldir prokatlash valogining umumiy uzunligi.
Yo'naltiruvchi lineyka ishchi qismining uzunligini prokatlash valogining zoldir chiqish tomonidan boshlab hisoblaganda, vintli kalibr uzunligiga bog'liq holda quyidagicha aniqlanadi:
l Ç) = Zkl(ç) + Tdasgoh (?) - R
kalibr
(4)
168
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 3 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год
bu yerda - zoldir prokatlash valogi
vintli kalibrining mm o'lchov birligidagi uzunligi,
dastgoh
(Ф)
- dastgoh qadamining mm o'lchov birligidagi uzunligi.
Prokatlash valoklarining ß burchakka burilishini hisobga olgan holda, valok markazining siljish balandligi quyidagicha aniqlanadi [1]:
(5)
hß= Iß' tgß
l
bu yerda ß - prokatlash valogining yon tomonidan valokning burilish nuqtasigacha bo'lgan masofa, ß - valokning burilish burchagi 00 - 7° oralig'ida o'zgaradi.
5-rasm. Zoldir prokatlash stani yo'naltiruvchi lineykasining umumiy ko'rinishi.
Nazariy asoslashlar bo'yicha, DSt 7520-2015 bo'yicha diametri 50mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlarni prokatlash uchun, zoldir prokatlash stani yo'naltiruvchi lineykasi ishlab chiqildi [8].
Zoldir prokatlash stani valoklari hamda yo'naltiruvchi lineykalari konstruksiyalarini loyihalash asosida, standart talablarga mos bo'lgan diametrdagi zoldirlarni prokatlash imkoniyatlari yaratildi (5-rasm).
Xulosa. Zoldir prokatlash stanlarida qo'llaniladigan prokatlash valoklari va yo'naltiruvchi lineykalarining asosiy geometrik parametrlarini nazariy asoslash va ularni loyihalash maqsadida matematik ifodalar ishlab chiqildi. Aniqlangan matematik ifodalarning yechimlarini MathCAD 15 dasturida tahlil qilindi va zaruriy grafiklar olindi. Hisoblash ishlari asosida, KOMPAS 3d dasturi yordamida diametri 50 mm bo'lgan maydalovchi po'lat zoldirlarni prokatlash valoklari va yo'naltiruvchi lineykalarining konstruksiyalari ishlab chiqildi.
Foydalanilgan adabiyotlar
1. Целиков А.И., Барбарич М.В., Васильчиков М.В., Грановский С.П., Жукевич-Стоша Е.А. Специальные прокатные станы. // -М.: Металлургия, 1971. - 336 с.
2. Котенок В.И. Развитие теории формообразования профилей винтовых калибрах и создание высокоэффективных процессов и оборудования для прокатки деталей машин: Дис. ... д-ра техн. наук. : 05.03.05 / Котенок Владимир Иванович — Москва, 2005. - 342 с.
3. Фастыковский А.Р., Савельев А.Н. Конструкции и расчеты оборудования прокатных клетей сортовых и листовых станов: учеб. пособие / Сиб. гос. индуст ун-т. - Новокузнецк, 2008. - 316 с.
4. Перетятко В.П., Климов А.С., Филиппова М.Ф. Калибровка валков шаропрокатного стана. "Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия", Том 56, № 6, 2013, стр. 16-20.
5. Филлипова М.В. Математическое моделирование прокатки шаров / М.В. Филиппова, М.В. Темлянцев, В.Н. Перетятько, Е.Е. Прудский // Изв. Вуз. Черная металлургия. - 2017. - Т.60. - №7. - стр. 516-521.
6. Shaxobutdinov R.E., Karimova A.R., Nosirov T.N. Import o'rnini bosuvchi mahsulot - maydalovchi po'lat zoldirlarni ishlab chiqarishni o'zlashtirish masalalari. "Ilm-fan va innovatsion rivojlanish" ilmiy-texnikaviy jurnal 7-jild / 3, 2024, 36-44 b.
7. Шахобутдинов Р.Э. Теоретические и прикладные основы кулачковых механизмов, применяемых в шаропрокатном производстве. Монография / Ташкент, 2024. - 152 с.
8. Межгосударственный стандарт ГОСТ 7524-2015 «Шары, мелющие стальные для шаровых мельниц» Технические условия. Издание официальное. // Москва, Стандартинформ, 2016.
169
