Вісник № 41

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/41333

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 17 з 17

Моделирование сварочного нагрева изготавливаемых соединений энергетического оборудования
(НТУ "ХПІ", 2018) Дмитрик, Виталий Владимирович; Глушко, Алена Валерьевна; Туренко, Мария Ивановна; Кантер, Александр Геннадиевич; Скульский, Валентин Юрьевич
Ресурс эксплуатации сварных соединений энергетического оборудования в значительной мере зависит от их структурного состояния. Целесообразно, для получения исходной структуры сварных соединений с улучшенными качественными характеристиками, производить моделирование сварочного нагрева при их изготовлении. Затем, на основе данных моделирования путем подбора параметров режима выполнять сам процесс сварки, позволяющий получать качественную исходную структуру сварных соединений с возможно меньшей структурной неоднородностью.
Зварювання металевих виробів та безпека
(НТУ "ХПІ", 2018) Березуцький, Вячеслав Володимирович; Хондак, Інна Іванівна
У статті проведений аналіз літературних джерел в області основних видів зварювання, а також небезпек, які з ними зв'язані. Розглядається вплив небезпечних і шкідливих виробничих чинників при зварюванні металевих виробів, запропоновано їх класифікацію відповідно до різних процесів зварювання. Приділено увагу речовинам, які вражають робітників при зварюванні і різанні кольорових металів. Описано професійні захворювання, а також заходи і засоби захисту зварників в процесі роботи від впливу шкідливих і небезпечних чинників. Зроблена класифікація найбільш поширених сучасних респіраторів в Україні для зварників. Виконано аналіз наукових досліджень щодо забезпечення безпеки зварювальних робіт. Особливу увагу було приділено питанням утворення чадного газу при різних видах зварювання, розглянуті питання з дослідження впливу СО на зварника і засобів захисту від нього. Розглянуті небезпеки, пов'язані з утворенням чадного газу в зоні зварювання, особливо в замкнених просторах і просторах, які погано вентилюються. Проаналізовані питання безпечної праці осіб, безпосередньо зайнятих при процесах зварювання, і для осіб, які знаходяться в близькості від робочого місця зварника.
Изменение конструкции оборудования и оснастки для предварительного профилирования и штамповки заготовок дисков колес транспортных средств
(НТУ "ХПІ", 2018) Щипковский, Евгений Владимирович; Драгобецкий, Владимир Вячеславович; Пузырь, Руслан Григорьевич; Левченко, Роман Владимирович
Рассмотрены два способа предварительной подготовки заготовок под вытяжку диска колеса транспортного средства. Приведен сравнительный анализ предлагаемых способов на основе экономической себестоимости изготовления новой оснастки для пресса и профилировочной машины. Который показал, что изготовление штампа почти в 2 раза дороже обходится предприятию, чем изготовление новых деформирующих роликов. Показано, что большое количество оснастки, которое скопилось в заделах и на стеллажах, позволяет обойтись без изготовления новых конструкций. На переоснастку требуется почти в 10 раз меньшее количество денежных средств, причем ее проведение не требует больших капиталовложений, так как используется имеющееся на предприятии оборудование. Предлагается при проведении данных мероприятий использование эластичных сред в качестве деформирующего элемента сборной оснастки. Данный прием позволит исключить потерю устойчивости полуфабриката при наборе металла в предварительном штампе, а также уменьшить утонение при накатывании предварительного профиля на профилировочной машине. Причем создание гидростатического сжатия позволит направлено влиять на очаг пластической деформации для получения геометрически точных и качественных полуфабрикатов. Однако предложенные способы и оснастка под них не являются окончательными, так как не учитывают дальнейшую деформацию полуфабриката вытяжкой. В первом случае, с набором металла в местах предполагаемой локализации деформаций, утолщенная часть заготовки будет зажиматься в зазоре между матрицей и пуансоном, что приведет к росту растягивающих меридиональных напряжений и принципиально иному процессу вытяжки – вытяжки с утонением стенки. Во втором случае, с профилированием рифта с заданными геометрическим размерами, узким местом будет как раз зона центра рифта, которая втягиваясь в зазор межу матрицей и пуансоном и далее изгибаясь, и утоняясь, не позволит в совокупности получить ожидаемого экономического эффекта по набору металла в местах локализации деформаций. Однако положительным моментом последнего способа является возможность создания торцевого подпора из-за конструкции самого рифта. Однако при этом необходимо доработать оснастку, в частности пуансон, который в конце процесса должен оказывать давление на стенки вытягиваемого стакана.
Нові методи контролю твердості поверхневих шарів зміцнених металовиробів
(НТУ "ХПІ", 2018) Плєснецов, Сергій Юрійович
Визначено, що значно підвищити експлуатаційні можливості виробів, конструкцій тощо можливо за рахунок зміцнення поверхневих та внутрішніх об’ємів матеріалів. Вказано, що при вимірюваннях твердості класичними методами пошкоджується поверхня виробу, внаслідок чого похибка вимірювання досягає значних величин, оскільки твердість визначається локально. Одним з перспективних методів неруйнівного контролю твердості поверхні виробів може бути електромагнітно-акустичний метод з використанням ультразвукових поверхневих хвиль. Метою роботи встановлено задачу розробки нових методів ультразвукового контролю твердості поверхневих шарів, які забезпечать підвищення точності вимірювань при високій продуктивності контролю. Для вирішення поставленої задачі розроблено метод ультразвукового контролю твердості металовиробів, який передбачає збудження в поверхневому шарі металовиробу та прийому імпульсів ультразвукових поверхневих коливань електромагнітно-акустичним способом за допомогою спеціальних перетворювачів. Структура розробленої системи включає в себе збуджуючий перетворювач, приймаючий перетворювач та блок управління та обробки інформації. Розроблений метод включає в себе: калібрування контрольного приладу перед початком вимірювання, блок управління та обробки інформації формує управляючі сигнали для генератора, який збуджує в індукторі перетворювача імпульси високочастотного струму у вигляді пакету з заданою кількістю періодів заповнення вибраної частоти, через що в поверхневому шарі зразка збуджуються поверхневі коливання, які розповсюджуються в напрямку приймального перетворювача, який приймає імпульси хвиль Релея та після підсилення прийняті імпульси оброблюються в блоці управління та обробки інформації. Розроблено та наведено конструкцію перетворювачів, часові схеми розгортки сигналу та технологію контролю металовиробів. Використання розробленого способу дозволяє підвищити продуктивність контролю при його високій точності і локальності.
Переходные характеристики пироэлектрических детекторов
(НТУ "ХПІ", 2018) Бондаренко, Александр Юрьевич; Ключник, Игорь Иванович; Бембель, Александр Дмитриевич
В работе рассматриваются динамические характеристики пироэлектрических детекторов, а именно переходные процессы при их реакции на импульсное тепловое воздействие. Отмечены особенности переходных характеристик как при нагревании, так и при охлаждении детектора. Полученные зависимости использованы при разработке симулятора пироэлектрического преобразователя, с помощью которого возможен анализ и визуализация характеристик как существующих детекторов, так и вновь разрабатываемых. Указаны примеры использования пиродетекторов, для которых переходные характеристики наиболее важны. Разработанный симулятор может быть использован и в учебных целях.
Диференційоване притискування фланцю заготовки під час витягування
(НТУ "ХПІ", 2018) Обдул, Василь Дмитрович; Широкобоков, Віталій Володимирович; Матюхін, Антон Юрійович
В роботі розглядається питання удосконалення способу листового штампування, а саме операції витягування, при здійсненні якої можна плавно, в процесі витягування регулювати зусилля притискування фланцю плоскої заготовки в залежності від поточного значення ходу витяжного повзуна, а також для врахування впливу величини наклепу, який завжди має місце в процесі деформування. Під час глибокого витягування виробів з тонколистових металів питоме зусилля притискування фланцю заготовки не залишається постійною, воно збільшується зі зменшенням площі фланця. Таким чином це може призвести до обриву фланцю або дна під час застосування механічних пресів. Запропоновано конструкцію механічного преса для штампування, в якому з'єднання притискувального та витяжного повзунів здійснюється за допомогою гідравлічних циліндрів. Така конструкція дозволяє плавно регулювати питоме зусилля притискування фланцю заготовки в оптимальних межах для отримання високоякісної продукції.
Исследование влияния режимов прокатки на эффективность проработки центральных зон сечения раската
(НТУ "ХПІ", 2018) Паламарь, Дмитрий Григорьевич; Воробей, Сергей Александрович; Раздобреев, Валерий Гурьевич; Приходько, Игорь Юрьевич
Применение непрерывнолитых заготовок для производства сортовых профилей является одним из важнейших направлений современной металлургии. При переводе действующих сортопрокатных станов на использование непрерывнолитой заготовки вместо исходной катаной не обеспечивается получение качественного готового проката. Поэтому разработка деформационно-температурных параметров прокатки и калибровки валков, которые позволят обеспечить повышенную деформацию осевой зоны раската для необходимой проработки литой структуры является актуальной задачей. Решение этой задачи позволит перевести действующие непрерывные мелкосортные и проволочные станы на непрерывнолитую заготовку с минимальным увеличением ее сечения по отношению к сечению используемой на этих станах катаной заготовки и, следовательно, с минимальными объемами реконструкционных мероприятий. Выполнены аналитические исследования проработки центральных зон раската с использованием разработанного в ИЧМ НАНУ упрощенного метода оценки напряжений. Показано, что с увеличением сечения исходной непрерывнолитой заготовки степень проработки центральных зон раската уменьшается, что вполне логично и не противоречит устоявшимся в теории прокатки представлениям. Подтверждены известные данные о том, что с увеличением диаметра валков, повышением температуры нагрева исходных заготовок, использование чугунных валков взамен стальных, при прочих равных условиях, глубина проникновения деформации увеличивается. Определено, что наибольшую степень деформации центральных зон раскатов обеспечивают овальные калибры (по сравнению с ящичными калибрами и прокаткой в валках с гладкой бочкой). В результате аналитических исследований установлено, что повышение содержания углерода в стали в пределах, допустимых стандартами, приводит к увеличению степени проработки центральных зон сечения раската. Полученные результаты могут быть использованы при определении технологических режимов производства проката, которые обеспечивают повышенную степень деформационной проработки центральных зон сечения раската.
Упрочнение деталей прокатного оборудования многокомпонентными титановыми покрытиями с помощью инновационной СВС-технологии
(НТУ "ХПІ", 2018) Середа, Борис Петрович; Палехова, Ирина Владимировна; Середа, Дмитрий Борисович
Рассмотрена СВС-технология получения многокомпонентных титановых покрытий в режиме теплового самовоспламенения на сталях массового назначения. Исследованы закономерности и механизмы их формирования. Экспериментально установлена роль активаторов в процессе диффузионного насыщения, а также зависимость толщины покрытий от технологических параметров процесса (температуры и продолжительности изотермической выдержки). Экспериментально установлено, что максимальная концентрация порошка меди в СВС-шихте не должна превышать 7-8%, так как ее рост приводит к резкому увеличению максимальной температуры воспламенения tm, что приведет к перегреву металла основы и снижению ее физико-механических свойств, а также к спеканию шихты и, следовательно, уменьшению ее газопроницаемости для составляющих газовой фазы. По результатам рентгеноструктурного и металлографического анализов установлено, что полученные покрытия имеют многофазное строение: на поверхности технически чистого железа и углеродистых сталей образуется слой алюминида Fe₂Al₅, твердых растворов FeAl, Fe₃Al, легированных титаном и зона твердого раствора Ti и Al в α-Fe. Изучено влияние составов реакционных смесей на свойства полученных покрытий. Показаны результаты исследований структуры и свойств комплексных титановых покрытий, полученных в условиях самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в различных составах реакционных шихт. Приведен сравнительный анализ эксплуатационных характеристик СВС-покрытий и диффузионных покрытий, полученных методом химико-термической обработки. Испытания показали, что коррозионная стойкость СВС-покрытий в 1,6-1,7 раза выше, чем покрытий, полученных в результате диффузионного насыщения. Это может быть обусловлено микролегированием зерен покрытия (как границ, так и тела зерна) алюминием и хромом при СВС-процессе.
Дослідження впливу розмірних параметрів чавунних заготовок та режимів деформування на формування структури в процесі кування
(НТУ "ХПІ", 2018) Миронова, Тетяна Михайлівна; Ашкелянець, Антон Володимирович; Чухліб, Віталій Леонідович; Петруша, Анастасія Андріївна
Підвищення рівня механічних властивостей сучасних зносостійких чавунів є важливою і актуальною задачею сьогодення. В структурі цих сплавів утворюються складні карбідні евтектики у вигляді суцільної сітки навколо дендритів первинного аустеніту. Застосування обробки тиском сприяє подрібненню карбідної складової та перетворює білий чавун в матеріал з унікальним комплексом властивостей, що поєднує високу стійкість до абразивного зносу з високою стійкістю до ударних навантажень. Обмеження впровадження обробки тиском в промисловості пояснюється їх низькою пластичністю у литому стані. На кафедрі матеріалознавства ім. Тарана Ю. Н. НметАУ розроблено новий клас білих (дактильованих) чавунів з підвищеною пластичністю завдяки карбідним перетворенням в легованому цементиті. Для прогнозування формозміни в чавунних застосовано комп'ютерне моделювання у програмному продукті QForm, за допомогою якого визначено, особливості впливу вихідного співвідношення розмірів зразків (h/d), ступеня та швидкості деформації (ε) на розподіл температури та інтенсивності деформацій при стисканyі на різному обладнанні. Для порівняння результатів комп'ютерного моделювання операції осадження із формозміною в заготовках з чавуну, що містить 2,4% С; 3,2% V; 1,78% Cr, проводили гаряче стискання на молоті та на гідравлічному пресі. Отримані результати показують, що по вертикальному перетину зразків деформація відбувається нерівномірно. При збільшенні висоти заготівки структурні складові деформуються в більшій мірі. При куванні на молоті утворюється більш однорідна структура. Правомірність результатів математичного моделювання співпадає з даними експериментальних досліджень, що підтверджує доцільність використання моделювання для прогнозування формозміни при куванні дактильованого чавуну. Вивчено структурні перетворення в чавунних заготівках, що підлягали куванню в промислових умовах. Найбільш суттєвому подрібненню евтектичного цементиту та структурній однорідності поковок сприяє кування при 1000...1100ºС із декількома виносами, застосування проміжного відпалу та деформування при температурах нижчих за температуру рекристалізації цементиту 850...950 ºС.
Інженерна методика проектування прогресивного технологічного процесу гарячої прокатки листа
(НТУ "ХПІ", 2018) Тришевський, Олег Ігорович; Салтавець, Микола Вільямович
Представлена покрокова інженерна методика проектування прогресивного технологічного процесу гарячої прокатки тонкого листа товщиною до 0,7 мм. Відмінною рисою нової технології є використання прискореного охолодження смуги між чорновою і чистовою групами клітей прокатного стану. Методика базується на створених математичних моделях теплового стану смуги і валків, їх прискореного теплообміну з навколишнім середовищем і водою на ділянці надшвидкісного охолодження. Розроблені математичні моделі дозволяють провести оптимізацію нового техпроцесу і забезпечити можливість скорочення часу випуску готової продукції і економію енергетичних витрат.
Економічна оцінка технологічної собівартості процесу гомогенізації алюмінієвих сплавів методом пластичної деформації гвинтовою екструзією
(НТУ "ХПІ", 2018) Федотьєв, Андрій Миколайович; Шкель, Сергій Володимирович
Гомогенізацію алюмінієвих сплавів традиційно проводять при температурі 450-560°С кілька годин для отримання однорідної структури. Однак можна проводити гомогенізацію матеріалів методом гвинтової екструзії. Спроби застосувати цей підхід в екструзійному виробництві довгомірних профілів стикаються з низкою серйозних проблем. Показали можливість проведення гвинтової екструзії циліндричної заготовки від діаметра 150 мм до діаметра 127 мм. Порівняли питому собівартість процесів гомогенізації методами нагрівання у печі та гвинтової екструзії. Зробили висновки щодо ефективності гомогенізації методом гвинтової екструзії.
Дослідження формозміни та напруженого стану при вільному куванні заготовок із алюмінієвого сплаву з питомою міцністю більше 120 м²/с²
(НТУ "ХПІ", 2018) Ашкелянець, Антон Володимирович; Коноводов, Дмитро Володимирович; Андреєв, Віталій Валерійович; Бондаренко, Олег Віталійович
Застосування в сучасній промисловості нових матеріалів з особливими властивостями, наприклад, питома міцність яких 120 м²/с², найактуальніше завдання. Одними з таких матеріалів є високоміцні алюмінієві сплави системи Al-6%Mg, які додатково леговані скандієм. Наявність зниженої пластичності в традиційних умовах деформації призводить до складності/неможливості їх обробки, що пов'язано з можливою появою гарячих тріщин. Сучасні технології деформаційної обробки високоміцних сплавів включають в себе операції попередньої обробки литої структури – гомогенізації, і проміжну термічну обробку – відпал. Використання зазначених технологічних операцій при виробництві готових виробів призводить до суттєвого підвищення їх собівартості. Використання операцій вільного кування в якості попередньої обробки литої структури перед прямим пресуванням дозволить уникнути витрат на термічну обробку матеріалу. Виконано дослідження формозміни і напруженого стану металу при вільному куванні заготовок з алюмінієвого сплаву Al-6%Mg, які леговані скандієм. Для досягнення зазначеної мети в роботі поставлені наступні задачі: створення математичної моделі операцій осадження і «протягання»; аналіз формозміни заготовок, отриманих при моделюванні, шляхом порівняння з експериментальними даними; дослідження напруженого стану металу з метою оцінки можливого пропрацювання структури металу. Дослідження операцій осадження і протягання проведено для умов: температура нагріву заготовки – 400 °С; температура робочого інструмента – 200 °С; устаткування – пневматичний молот зі швидкістю переміщення інструменту 6000 мм/с. Аналіз формозміни заготовок показав високу точність математичної моделі, відносна похибка якої не перевищує 5%, в порівнянні з експериментальними даними. Встановлено, що спільне використання операцій осадження і подальше протягання призводить до суттєвого пропрацювання металу, однак, в свою чергу, і носить негативний характер – можлива поява тріщин в центральній області зразка, що пов'язано з виникненням високих за величиною напружень, що розтягують.
Обґрунтування умов підвищення продуктивності, точності та якості обробки при алмазному шліфуванні
(НТУ "ХПІ", 2018) Дитиненко, Станіслав Олександрович; Крюк, Анатолій Григорович; Новіков, Федір Васильович
Розроблено математичні моделі визначення продуктивності обробки, пружних переміщень, що виникають в технологічній системі, та шорсткості поверхні при круглому зовнішньому поздовжньому шліфуванні алмазними кругами на металевих зв'язках твердосплавних виробів. Показано, що домогтися істотного зменшення шорсткості поверхні при шліфуванні можна створенням на алмазному крузі плосковершинних зерен. Це дозволяє виключити з технологічного процесу операцію притирання алмазними пастами і скоротити час обробки. На цій основі розроблено і впроваджено у виробництво ефективну технологію шліфування алмазними кругами на металевих зв'язках з плосковершинними зернами твердосплавних виробів, що забезпечує високі показники продуктивності обробки, точності та шорсткості оброблених поверхонь.
Особенности технологии изготовления тонкостенной балки коробчатой формы с наклонными гофрами на боковых стенках
(НТУ "ХПІ", 2018) Ахлестин, Александр Владимирович; Левченко, Владимир Николаевич
Отмечается интенсивное развитие производства тонкостенных гнутых профилей из рулонного проката с современными покрытиями. Наибольшие объёмы металлопродукции использует стройиндустрия (балки, стойки, раскосы и пр.). В связи со склонностью тонкого металла к дефектообразованию рассмотрены способы упрочнения как заготовки, так и непосредственно формуемого в валках профиля. Выяснены причины и природа образования различных изломов, в том числе периодически повторяющихся. Изломы на подгибаемых полках профиля имеют вид изогнутых несимметричных гофров. Открытой частью они расположены на кромке полки, а сходящейся – соединены с местом изгиба полки со стенкой. Изломы на боковых стенках, ограниченные местами её изгиба с полкой и нижней стенкой, образуют относительно прямые глухие гофры, расположенные под углом примерно 45°. Расстояния между гофрами (шаг) одинаковые и равны высоте профиля. Таким образом, изломы на полке и изломы на стенке возникают в результате локальной потери устойчивости металла. Причиной этому является ужесточение режима формовки. Изломы на полке искажают форму и размеры не только её самой, но и профиля в целом (продольный и поперечный изгибы), являясь дефектными признаками. Изломы же в виде прямых гофров, расположенных на линиях наибольших касательных напряжений стенок профиля и являющихся, по сути, упрочняющими элементами, называть дефектами не корректно. Особенности технологии изготовления балки коробчатой заключаются в следующем. Само наличие наклонных гофров на профиле можно считать особенностью, поскольку до сего времени не встречались на практике профили, производимые формовкой в валках с такими гофрами. Впервые предложено полученные путем потери локальной устойчивости стенки наклонные гофры рассматривать как упрочняющие профиль элементы.
Контактна взаємодія елементів штампового оснащення
(НТУ "ХПІ", 2018) Ткачук, Микола Анатолійович; Іщенко, Ольга Анатоліївна; Дьоміна, Наталя Анатоліївна; Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Шеманська, Вікторія Вікторівна; Васильченко, Дар'я Романівна
Робота спрямована на розв'язання актуальної та важливої для машинобудування, зокрема, стосовно процесів та машин обробки тиском, науково-технічної задачі забезпечення характеристик розділових штампів на основі дослідження міцності та жорсткості їхніх елементів на етапі проектування. Для дослідження напружено-деформованого стану елементів штампового оснащення розроблена комплексна математична модель, яка, на відміну від відомих, дає можливість враховувати множинну контактну взаємодію елементів досліджуваних технологічних систем. Крім того, у цю модель інтегрована технологія параметричного моделювання, що дає можливість розв'язувати задачі синтезу на основі більш достовірних нелінійних задач аналізу. Запропоновано підхід із застосуванням поповнюваної бази даних розрахунків напружено-деформованого стану елементів штампової оснастки для обґрунтування їхніх проектно-технологічних рішень. На відміну від спрощених розрахункових моделей або прямого багаторазового розв'язання задач у повній постановці, пропонований підхід забезпечує і точність, і оперативність розв'язання даних задач. Установлено, що при багатоконтактному сполученні набору елементів штампів, що є багатошаровою конструкцією, зони контактної взаємодії і розподілу контактного тиску практично не змінюються при збільшенні сил штампування, а розподіли і максимальні значення контактного тиску практично лінійно залежать від діючих сил штампування. За результатами чисельних досліджень напружено-деформованого стану елементів розділових штампів установлені уточнені залежності їхніх міцнісних і жорсткісних характеристик від проектно-технологічних параметрів.
Исследование влияния деформированного состояния металла подгибаемых элементов на качество перфорированных гнутых профилей
(НТУ "ХПІ", 2018) Плеснецов, Юрий Александрович; Сучков, Григорий Михайлович
Применение гнутых перфорированных профилей в различных отраслях промышленности позволяет снизить расход металла на 18-20%, ускорить сборку и монтаж конструкций, устранить сварочные работы при монтаже, уменьшить трудоемкость монтажных работ. Результаты проведенных исследований показали, что с увеличением толщины подгибаемых полок величина деформирования отверстий возрастает. Так, при толщине полок 2 мм относительное удлинение отверстий составляло 0,07%, сужение – 0,21%, при толщине металла 5 мм деформирование отверстий составляло 0,8% и 0,63%, соответственно. Искажение формы отверстий увеличивается с возрастанием углов подгибки, толщины металла, уменьшением ширины подгибаемых полок и величины перемычки между отверстиями. Величина отклонения в размерах отверстий по сравнению с исходными составляет 0,07-1,08% у уголковых профилей и 0,07-3,20% у швеллерных. В случае необходимости получения в гнутых профилях отверстий с высокой степенью точности их следует делать не в исходных заготовках, а в готовых профилях. Зона заметной деформации зерен распространялась от кромок отверстий на глубину 0,3-0,4 мм на заготовках всех исследуемых толщин. Измерение микротвердости в зоне пробитых отверстий показало, что на заготовках всех исследуемых толщин микротвердость на кромках отверстий значительно выше микротвердости исходного металла. При удалении от кромки отверстий всех перфорированных заготовок микротвердость уменьшается и на расстоянии 0,7-0,9 мм от кромки отверстий достигает значений, соответствующих микротвердости исходного металла.
Моделирование процесса деформации слитка в технологическом канале криволинейной МНЛЗ
(НТУ "ХПІ", 2018) Полещук, Валентин Михайлович; Бровкин, Владимир Леонидович
Выполнен анализ известных физических моделей процесса деформации слитка. Показано, что отдельные элементы физических моделей, введенные как допущения и упрощения, противоречат принципиальным положениям теории механики сплошных сред. Известные аналитические методы расчета ключевых параметров машины непрерывного литья заготовок недостаточно совершенны, а эмпирические зависимости также не дают желаемого результата, так как они эффективны только в случае тиражирования объекта конструирования. На базе современных представлений о процессе пластической деформации непрерывного слитка на машине непрерывного литья заготовок разработана физическая модель процесса. Сформулированы базовые положения, характеризующие предлагаемую модель процесса разгиба непрерывнолитого слитка. Основным элементом предлагаемой физической модели является температурный интервал хрупкости. Предложен алгоритм расчета оптимальной траектории технологической оси криволинейной машины непрерывного литья заготовок. Алгоритм включает в себя 3 этапа: 1) теплотехнические расчеты для определения положения низкотемпературной и высокотемпературной границ температурного интервала хрупкости; 2) расчеты положения реперных точек траектории разгиба на поверхности слитка; 3) расчеты радиусов кривизны на границах расчетных участков. При конструировании физической модели учитывались следующие положения: а) режим деформации исключает нарушение сплошности слитка; б) параметры режима деформации должны обеспечивать полное использование ресурса пластичности материала слитка в критических зонах. Предложены конечные расчетные выражения для определения радиуса кривизны слитка в процессе разгиба. В результате расчета определяется кривая разгиба слитка и протяженность технологической оси машины непрерывного литья заготовок. Сформулированы выводы по результатам работы: предложена физическая модель процесса разгиба слитка на криволинейных машинах непрерывного литья заготовок, которая позволяет повысить точность и надежность результатов моделирования; разработан алгоритм расчета оптимальной траектории технологической оси криволинейной машины непрерывного литья заготовок.