Мальцев Андрей Анатольевич

На стадии эскизного проектирования литейно-прокатного комплекса железнодорожного базирования (ЛПК-50 ЖБ) производительностью до 50 тысяч тонн арматурного металлопроката в год обозначена проблема несоблюдения габарита Т подвижного состава из-за неудачной компоновки главного электропривода многоклетьевого прокатного стана. Намечен путь решения этой проблемы — переход от группового электропривода рабочих валков к индивидуальному, что повлечет за собой исключение из трансмиссии шестеренных валков и шпинделей. Предложено использовать программную среду NI Multisim 10.1.1 для исследования переходного процесса в новом индивидуальном электроприводе c конечной целью расчета циклической прочности рабочего валка в его опасном сечении.

Теоретически исследована крутильно-колебательная модель электропривода рабочих валков металлопрокатной клети дуо-450, для чего в среде Mathcad был запрограммирован вычислительный блок Given–Odesolve, реализующий численный метод Рунге-Кутты. На различных интервалах времени интегрирования определен характер крутильных колебаний, установлено влияние увеличения значений коэффициентов демпфирования, люфтов и времени захвата заготовки рабочими валками на величину коэффициента динамичности и длительность переходного колебательного процесса. Компьютерные графики изменения моментов сил упругости во времени служат доказательством адекватного поведения крутильно-колебательной модели при варьировании ее параметров.

Предложено в трансмиссию главного электропривода рабочей клети дуо-450 (между электродвигателем и комбинированным редуктором) установить вместо обычной муфты специальный измерительный вал для контроля крутящего момента. По кинематической схеме вновь скомпонованного электропривода построена его дискретная крутильно-колебательная модель, а именно, вычерчена расчетная схема трансмиссии и записана система дифференциальных уравнений движения масс с учетом диссипации и люфтов. Приведены результаты расчета инерционно-упругих параметров модели с целью ее дальнейшего исследования в компьютерной среде MathCAD.

Цель настоящей статьи — выявление проблем и перспектив разработки металлургического комплекса железнодорожного базирования (передвижного металлургического завода) предварительно получившего название ММК 20 ЖБ и предназначенного для производства листового или сортового металлопроката из металлолома. Эта цель может быть поставлена перед студентами в рамках научно-исследовательской работы (НИРС) или дипломного проектирования. Разрабатываемый ММК 20 ЖБ представляет собой рельсовый подвижной состав с электровозом, само технологическое оборудование будет расположено на стандартных железнодорожных платформах. Кроме того, предусмотрены вагоны для обслуживающего персонала и охраны. Предполагается, что в состав технологического оборудования ММК 20 ЖБ войдут мусоровозы, ломовозы с грейферными захватами, брикетировочные прессы, грузоподъемные поворотные краны с ковшом и электромагнитами для скрапа, индукционная сталеплавильная печь, центробежная литьевая машина, 4-клетьевой прокатный стан дуо-280 со сменным комплектом рабочих валков, установка охлаждения проката, аллигаторные ножницы и рольганги. Возможна и другая, более оптимальная конфигурация технологического оборудования.

С. 71-84

Металлургические машины имеют жесткие динамические режимы работы, их детали и узлы являются высоконагруженными и часто выходят из строя. Практически 90% разрушений деталей машин носят усталостный характер и происходят из–за действия динамических нагрузок. При конструировании новых прокатных станов, особенно в тех случаях, когда создание опытных образцов исключена, невозможно получить точную экспериментальную информацию (осциллограммы) о характере и степени нагружения деталей и узлов оборудования. Тем не менее, такая информация необходима для того, чтобы оценить ресурс прокатного стана нового поколения, выявить слабые места в конструкции и принять меры к их устранению еще на стадии проектирования. Остается только один теоретический путь получения приблизительной информации о нагружении деталей и узлов — математическое моделирование. Авторами разработана программа в среде MathCAD, позволяющая приблизительно оценить динамическую нагруженность электропривода валков прокатного стана дуо (пока рассмотрены только крутильные колебания), дать прогноз ресурса на основании формулы Серенсена-Когаева. Работа выполнена на базе стана дуо-160 лаборатории кафедры МТ-10 МГТУ им. Н.Э. Баумана.