DOI: 10.52150/2522-9117-2023-37-358-373

Раздобрєєв Валерій Гурійович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0001-7402-7992. E-mail: office.isi@nas.gov.ua

Приходько Ігор Юрійович, д.т.н., с.н.с., зав. відділом, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна.  ORCID: 0000-0001-5651-8106. E-mail: isi@ukr.net

Ключніков Кирило Юрійович, м.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0003-2465-3244

Паламар Дмитро Григорович, м.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0002-9503-3248

Лещенко Олександр Іванович, м.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0003-1877-8358

ВИБІР МЕТОДИКИ ВИЗНАЧЕННЯ ЕНЕРГОСИЛОВИХ ПАРАМЕТРІВ ПРОЦЕСУ ПРОТЯГУВАННЯ ШТАБИ ЧЕРЕЗ ЗГИНО-РОЗТЯГУВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ

Анотація. В практиці виробництва металовиробів особливу роль відіграють фасонні профілі складної конфігурації, у тому числі тонкостінні, стрічкові і профілі періодичного перерізу. Якісні особо високоточні фасонні профілі з різним співвідношенням ширини до висоти стрічки, які виробляються малотоннажними партіями за кордоном та широко використовуються на підприємствах машинобудування, приладобудування, авіабудування та інших галузях господарства. В Україні виробництво високоточних фасонних профілів є вкрай обмеженим, а виробництво профілів стрічкового типу взагалі відсутнє. Фасонні профілі стрічкового типу зазвичай виробляють холодною деформацією на волочильних, плющильних або листопрокатних станах. Використання волочіння в роликових волоках в порівнянні з холодною прокаткою та плющенням має більш високу технологічну гнучкість, не потребує великих капітальних витрат для організації виробництва. Порівняно із традиційним волочінням з використанням монолітних волок, процес волочіння в роликових волоках має наступні переваги: нижче витрата енергії; вище допустима деформація за прохід; вища однорідність властивостей продукції, не використовують дорогі волочильні мастила, не проводять додаткові спеціальні операції підготовки металу до волочіння (фосфатування, оксалатування, міднення, покриття бурою тощо). Основний недолік способу волочіння в роликових волоках – наявність тягового зусилля. Напруження, що розтягують профіль у сукупності зі зниженням пластичності металу в процесі волочіння, можуть привести до руйнування прокату. Щоб усунути шкідливий вплив залишкових напружень, що розтягують необхідно або їх знівелювати, або перевести в стискаючи напруги, які підвищують працездатність сталевої заготовки. З цією метою в практиці виробництва дроту застосовують два способи: термічний і механічний. Термічний спосіб, якій застосовується в промисловості, потребує значних витрат енергії. Механічний спосіб має кілька різновидів, з яких найбільш раціональний є процес знакозмінної деформації з розтягуванням дроту в згино-розтягувальному пристрої. Процес холодного деформування із застосуванням згино-розтягувального пристрою відбувається з протинатягом, величина якого дорівнює зусиллю протягування заготовки через цей пристрій. Протинатяг визначає зусилля холодної деформації і потужність приводного двигуна тягнучого пристрою, величину максимально можливої деформації за перший прохід, стійкість процесу холодної деформації та інші параметри. Працюючи з великим протинатягом можливі часті обриви прокату. Тому дуже важливо правильно розрахувати зусилля холодної деформації із застосуванням згино-розтягувальних роликових пристроїв. Метою роботи: на підставі виконаного аналізу, вибрати методику для визначення енергосилових параметрів процесу протягування штаби через згино-розтягувальний пристрій. В результаті аналізу визначена методика розрахунку силових параметрів процесу та формозміни катанки в згино-розтягувальному роликовому пристрої з комплексним урахуванням взаємної залежності ступеня деформації, сили протягування металу, а зміни механічних властивостей у процесі деформації штаби у роликовому згино-розтягувальному пристрої прийняли методику, яку розробили раніше в ІЧМ НАНУ. Обрані методики слугують у подальшому для розробки математичної моделі розрахунку енергосилових параметрів та параметрів формозміни процесу протягування штаби через згино-розтягувальний пристрій, що дозволить проводити обґрунтований вибір параметрів знакозмінного вигину штаби.

Ключові слова: методика визначення енергосилових параметрів, знакозмінне деформування з розтягненням, профілі стрічкового типу, механічні властивості, згино-розтягувальний роликовий  пристрій.

DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2023-37-358-373

Посилання для цитування: Вибір методики визначення енергосилових параметрів процесу протягування штаби через згино-розтягувальний пристрій / В. Г. Раздобрєєв, І. Ю. Приходько, К. Ю. Ключніков, Д. Г. Паламар, О. І. Лещенко // Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2023. Вип. 37. С. 358-373. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2023-37-358-373

Перелік посилань

1. Гулько В. И., Войцеховский В. А., Григорьев А. К. Производство профилей и проволоки в роликовых волоках. Ижевск : Удмуртия, 1989. – 67 с.
2. Красавин Б. Н., Бояршинов М. И., Поляков М. Г. Использование роликовых волок за рубежом. Информация. Серия 9 «Метизное производство». М. : ЦНИИЧермет, 1971. № 2. С. 11-16.
3. Повышение эффективности процессов волочения в роликовых волоках / А. В. Выдрин, А. А. Штерн, Ю. Н. Попов, Б. В. Баричко // Труды пятого конгресса прокатчиков. М. : Черметинжиринг, 2004. С. 385-387.
4. Храмков В. Е., Штерн А. А., Яковлева К. Ю. К вопросу проектирования роликовых волок со смещенными парами роликов. Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2015. Т. 15. № 4. С. 128-134.
5. Тарнавский А. Л. Силовые условия волочения с использованием роликовых окалиноломателей. Сталь. 1965. № 2. С. 182-184.
6. Юхвец И. А. Волочильное производство. Ч. 1. М. : Металлургия, 1965. 374 с.
7. Недовизий И. Н., Петрухин С. И., Комаров А. Г. Совмещение процессов производства проволоки. М. : Металлургия, 1979. 224 с.
8. Шумилин И. М. Волочение стальной проволоки с применением механического удаления окалины. Производство промышленных металлических изделий: сб. ВНИИметиз. М. : Металлургия, 1967. № 1. С. 129-148.
9. Должанский А. М., Ломов И. Н., Клюев Д. Ю. Эффективность использования механического удаления окалины при волочении стальной катанки. Металлургическая и горнорудная промышленность. 2000. № 3. С. 60-61.
10. Коковихин Ю. И. Технология сталепроволочного производства. К. : Техника, 1995. 608 с.
11. Битков В. В. Технология и машины для производства проволоки Екатеринбург : УрО РАН, 2004. 344 с.
12. Радионова Л. В., Харитонов В. А., Сафонов Е. В. Волочение высокоуглеродистой проволоки с применением знакопеременного изгиба. Магнитогорский государственный технический университет. Магнитогорск, 2001. – 10 с. Деп. в ВИНИТИ 22.08.2001, №1892-В2001.
13. Киреев И. Н. Подготовка катанки к волочению с предварительной ломкой окалины. Сталь. 1968. № 3. С. 281-282.
14. Ломов И. Н. Разработка и освоение эффективной технологии сухого волочения стальной катанки после механического удаления окалины: дис. … канд. техн. наук: 05.03.05. Днепропетровск, 2003. 142 с.
15. Залазинский А. Г., Битков В. В. Расчет усилия протягивания катанки через ролики окалиноломателя. Сталь. 1995. № 8. С. 54-56.
16. Метод расчета параметров бесфильерного волочения стальной катанки в роликовом окалиноломателе / А. М. Должанский, О. Б. Ломова, О. С. Ермакова [и др.] // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2008. № 2. С. 53-57.
17. Должанский А. М., Ломов И. Н., Ломова О. Б. Определение температуры при протяжке катанки через роликовый окалиноломатель. Теория и практика металлургии. 2007. № 6. С. 40-45.
18. Радионова Л. В. Математическое моделирование знакопеременной деформации изгибом в многороликовом устройстве. Изв. Вузов. Черная металлургия. 2013. № 9. С. 62-66.
19. Королев А. А. Конструкция и расчет машин механизмов прокатных станов. М. : Металлургия, 1985. 376 с.
20. Сторожев М. В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. М. : Машиностроение, 1971. 424 с.
21. Должанский А. М., Ермакова О. С. Деформация катанки в роликовом окалиноломателе. Металлургическая и горнорудная промышленность. 2006. № 1. С. 58-61.
22. Харитонов В. А., Иванцов А. Б., Харитонов В. А. Обработка бунтовой арматурной стали по схеме «растяжение – знакопременный изгиб» (теория, технология, оборудование. Металлург. 2010. № 4. С. 29-33.
23. Разработка сквозных технологий производства горяче- и холоднодеформированного арматурного проката, обеспечивающих повышение пластичности при заданном уровне прочности: отчет о НИР (закончен.): ПС.015.12 / ИЧМ НАНУ; рук. Воробей С.А.; исполн: Раздобреев В.Г. [и др.]. – Днепропетровск, 2016. – 275 с. – № госрегистрации 0112U360.