Поворотній В. В. Підвищення ефективності роботи станів холодної прокатки труб шляхом раціонального синтезу деталей робочих клітей

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.08 «Машини для металургійного виробництва». Національна металургійна академія України, Дніпро, 2021. Дисертація присвячена вирішенню актуальної наукової задачі, яка полягає у підвищенні ефективності роботи станів холодної прокатки труб (ХПТ) шляхом вдосконалення конструкцій робочих клітей, варіювання деталей клітей, визначення гранично допустимих зусиль прокатки, при яких виробництво труб відбувалося б без ризику руйнування станин та робочих валків. В роботі представлені результати досліджень об’ємного НДС деталей робочих клітей станів ХПТ, що сприймають технологічне навантаження в процесі виробництва труб. Особливу увагу при дослідженні було приділено найменш надійним деталям, до яких відносять робочі валки та станини через наявність періодичного руйнування при прокатці труб. За допомогою продуктів тривимірного моделювання і методу скінчених елементів отримані поля еквівалентних напружень та поля пружних деформацій досліджуваних деталей при імітації умов їх навантаження близьких до реальних. При подальшому аналізі отриманих результатів, були визначені значення жорсткостей досліджуваних деталей та встановлені залежності значень максимальних напружень, що виникають в їх тілах від величини прикладених зусиль. На базі результатів досліджень об’ємного НДС деталей робочих клітей станів ХПТ розроблена математична модель, для розрахунку максимальних величин вертикальних коливань робочих валків з урахуванням комплектації робочої кліті. Проведені порівняльні дослідження НДС з використанням методу скінчених елементів та тензометричного методу для станин робочих клітей станів ХПТ-32 прямокутної та раціональної конструкцій, а також станин стану ХПТ-55 прямокутної конструкції. Проведені порівняння результатів прогнозування повздовжньої різностінності труб, отриманих з використанням розробленої математичної моделі, із замірами фактичної величини повздовжньої різностінності труб, отриманих в промислово-виробничих умовах за допомогою неруйнівного методу контролю. На базі результатів досліджень НДС деталей робочих клітей станів ХПТ, були побудовані залежності величин граничних зусиль прокатки від коефіцієнту запасу міцності. На базі отриманих залежностей розроблені рекомендації щодо коректування допустимих величин зусилля прокатки для станин станів ХПТ різних комплектацій.