Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Металлургия

Диссертационная работа:

Юхименко, Сергей Васильевич. Совершенствование нажимных устройств обжимных прокатных станов с целью повышения их надежности и долговечности : диссертация ... кандидата технических наук : 05.04.04.- Днепропетровск, 1990

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ И НАДЕЖНОСТИ НАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ

ОБЖИМНЫХ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ 9

1.1. Статистическая оценка надежности нажимных устройств 9

1.2. Конструкции нажимных устройств и тенденции их развития 12

1.3. Анализ причин выхода из строя нажимных устройств

1.3.1. Причины отказов нажимных устройств 23

1.3.2. Износостойкость нажимных винтов и гаек... 27

1.3.3. Исследование технического состояния контактных поверхностей винтовых пар 30

1.4. Оценка методов расчета нажимных устройств на стадии проектирования 38

1.5. Расчетная оценка интенсивности изнашивания винтовых пар 41

1.6. В ы в о д ы 49

2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУ1ЕНН0СТИ ВИНТОВЫХ ПАР НАЖИМНОГО УСТРОЙСТВА 51

2.1. Экспериментальная оценка режимов нагружения нажимного устройства слябинга 1150 51

2.2. Расчет усилий, действующих на нажимное устройство при прокатке металла 56

2.3. Расчет винтовой пары с учетом неравномерного распределения нагрузки по виткам резьбы 59

2.4. Выводы

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНАШИВАНИЯ ШНТОВЫХ ПАР НАМНОГО УСТРОЙСТВА ОБЖИМНЫХ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ , 65

3.1. Исследование изнашивания материалов нажимных гаек 65

3.2. Исследование влияния предварительного нагружения резьбы винтовой пары на процесс ее изнашивания 70

3.3. Расчет геометрических параметров резьбы нажимной гайки из условия заданного срока

службы 86

3.4. Расчет остаточного ресурса винтовой пары нажимного устройства 91

3.5. Расчет винтовой пары нажимного устройства слябинга 1150 металлургического комбината "Запорожсталь" 94

3.6. Выводы... 98

4. ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ И ДСШГОВЕЧНОСТИ НАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ ОБЖИМНОГО ПРОКАТНОГО СТАНКА В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ 99

4.1. Методы и средства контроля технического состояния винтовой пары нажимного устройства 100

4.2. Автоматизированная система диагностики технического состояния прокатного стана и прогнозирования ресурса его основных деталей 105

4.2.1. Магнитострикционные датчики усилий 108

4.2.2. Датчик износа витков резьбы нажимной гайки

4.3. Выводы

5. ТЕХНИЧЕСКИ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕШІОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ НАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ ОБЖИМНЫХ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ 121

5.1. Нажимное устройство с грузовым уравновешивающим узлом 122

5.2. Нажимное устройство с самоустанавливающейся нажимной гайкой и пружинным разгрузочным узлом,. 126

5.3. Нажимное устройство с гидравлическим уравновешивающим узлом 133

5.4. Винтовая пара с упругими элементами 136

5.5. Нажимное устройство с системой регулирования и поддержания заданного давления на поверхностях трения 139

5.6. Выводы.. 145

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 146

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 149

ПРИЛОЖЕНИЯ 

Введение к работе:

Основными направлениями развития народного хозяйства выпуск готового проката намечено довести до ІІб...119 млн.тонн ежегодно / I /. При этом планируется обеспечить производство не менее 50 млн. тонн листового проката, 20...21 млн.тонн проката из низколегированной стали и 15...16 млн.тонн - с упрочняющейся обработкой.

Практическая реализация поставленной задачи возможна за счет дальнейшего повышения производительности прокатных станов. Одним из путей повышения их производительности является внедрение ресурсосберегающих видов техники, средств диагностики, а также обновление надежными и долговечными механизмами.

На обжимных прокатных станах одним из наиболее часто выходящих из строя узлов является нажимной механизм, отказы которого значительно снижают производительность всего агрегата.

Простой прокатного стана из-за выхода из строя нажимного устройства наносят значительный экономический ущерб. Так, например,по данным металлургического комбината "Запорожсталь" на устранение последствий аварий, плановые и капитальные ремонты нажимных устройств слябинга 1150 затрачивается в среднем 82...95 тыс,руб.в год.

Отсутствие средств оперативного контроля за техническим состоянием винтовой пары нажимного устройства не позволяет исключить аварийные ситуации на прокатном стане. Известные рекомендации по совершенствованию нажимного устройства и существующие методы расчета винтовой пары не могут обеспечить им требуемую долговечность при проектировании, так как не учитывают все реальные процессы, происходящие при эксплуатации прокатного стана.

В связи с этим, разработка, новых конструкций нажимного устройства, средств контроля за их техническим состоянием в процессе эксплуатации, а также совершенствование методов расчета винтовой пары является актуальной задачей.

Диссертационная работа выполнена в рамках перспективных разработок М М СССР и целевой научно-технической программы "Материалоемкость" РН.Ц.ОШ.

Целью настоящей работы является совершенствование нажимных устройств обжимных прокатных станов.

Создание аналитических методов расчета геометрических параметров нажимной гайки из условия заданного срока службы. Разработка расчетных зависимостей, позволяющих прогнозировать остаточный ресурс нажимного устройства в процессе эксплуатации прокатного стана.

Разработка средств диагностики технического состояния нажимного устройства, позволяющих выдавать рекомендации по корректировке величины нагружения его винтовой пары и исключить аварийные ситуации на стане.

В соответствии с указанной целью в работе поставлены и решены следующие основные задачи :

- анализ надежности обжимных прокатных станов я их нажимных устройств;

- оценка работоспособности существующих конструкций нажимных устройств и изучение причин выхода их из строя ;

- анализ износостойкости винтов и гаек; действующих прокатных станов, методов расчета нажимных устройств при проектировании, а также режимов трения их винтовых пар в процессе эксплуатации;

- комплексное исследование нагруженное ти нажимных устройств ;

- исследование процесса трения и изнашивания винтовых пар нажимных устройств обжимных прокатных станов;

- разработка методики расчета основных геометрических параметров резьбы винтовой пары с учетом ее изнашивания; разработка методики оценю остаточного ресурса нажимного устройства в любой момент времени его эксплуатации;

- создание устройств оперативного контроля» оценки и прогнозирования технического состояния винтовой пары нажимного устройства;

• разработка рекомендаций, направленных на повышение надежности и долговечности устройств;

разработка новых технических решений нажимных устройств.

При решении поставленных задач получен ряд новых научных и технических результатов, из которых на защиту выносятся : составляющие научной новизны :

1) установлены закономерности влияния предварительного нагружения винтовой пары усилием прокатки на процесс изнашивания рабочих поверхностей резьбы ее нажимной гайки;

2) получены экспериментальные данные интенсивности изнашивания материалов нажимных гаек в условиях, идентичных условиям, возникающим в зонах трения нажимных устройств обжимных прокатных станов в период перемещения нажшного винта под нагрузкой, обусловленной действием усилия переуравяоввшивания;

3) получено выражение для определения суммарной величины износа резьбы нажимной гаіки, происходящего за полны! цикл ее натру-кення при эксплуатации;

4) предложены расчетные зависимости для определения основных геометрических параметров резьбы винтовой пары нажшного устройства обжимного прокатного стана из условия заданного срока ее службы с учетом изнашивания рабочих поверхностей;

5) получены зависимости для расчета остаточного ресурса нашмного устройства в любой момент времени его эксплуатации;

составляющие технической новизны

I) защищенный авторским свидетельством датчик износа резьбы нажимной гайки;

2) защищенные авторскими свидетельствами технические решения нажимного устройства:

а) с грузовым уравновешивающим узлом;

б) с гидравлическим уравновешивающим узлом;

в) с самоустанавливающейся нажимной гайкой а пружин разгрузочным узлом;

г) с системой регулирования и поддержания заданного давления на поверхностях трения;

3) конструкция винтовой пары с упругими элементами ;

4) защищенный авторским свидетельством датчик усилия долговременного действия.

В целом проведенные экспериментальные и теоретические исследования позволили разработать рекомендации по совершенствованию нажимных устройств обзшшых прокатных станов» на основания которых предложены новые технические решения.

Предложен датчик усилия, позволяющий контролировать величину нагрузки, действующей на винтовую пару при эксплуатация прокатного стана,

Получены экспериментальные значения интенсивности изнашивания материалов нажимных гаек, позволяющие при проектировании узлов трения выбрать необходимый из условия их нагружения материал.

Результаты экспериментальных исследований ж разработанная методика позволяют при проектировании накшных устройств выбрать геометрические параметры резьбы винтовой пары с учетом изнашивания ее рабочих поверхностей.

Предложена методика, позволяющая в процессе эксплуатации определять остаточный срок службы нажимного устройства, что дает возможность исключить аварийные ситуации, а также планировать сроки замены гаек и пар:к запчастей. 


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net