к.т.н., доцент кафедры «Обработка металлов давлением»
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Metal Forming”
к.т.н., доцент кафедры «Обработка металлов давлением»
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Metal Forming”
В настоящее время при возникновении потребности в прокатке фасонного профиля более сложного, чем типовые, разработка новой калибровки валков является в значительной степени неформализованной процедурой. При этом достаточно часто вопросы какой-либо оптимальности новой калибровки или вообще не рассматриваются, ограничиваясь ее технической рациональностью, или откладываются на второй этап – совершенствование калибровки в процессе производства профиля. Показано, что калибровка сортопрокатных валков, рассматриваемая как вариативная система калибров, полностью соответствует всем признакам общепринятого понятия «система». Поэтому она может быть использована в качестве объекта, подвергаемого оптимизации с использованием стандартных методов и процедур теории систем. Калибровка прокатных валков рассмотрена как технологическая система, и используя для ее описания современную идеологию системного подхода, построена универсальная оптимизационная модель, направленная на проектирование оптимальных калибровок, применяемых при прокатке любых сортовых профилей. Применена модель двухэтапного решения оптимизационной задачи проектирования калибровки, позволяющая использовать на разных этапах решения как один, так и два критерия оптимальности. Представлен обобщенный алгоритм решения оптимизационной задачи проектирования калибровки валков для прокатки сортовых профилей любой сложности. Согласно принятой концепции, на первом этапе проектирования производится выбор оптимальной схемы калибровки для конкретных условий прокатного стана. На втором этапе для выбранной схемы генерируется оптимальный режим обжатий и определяются размеры используемых калибров. Для реализации предлагаемой концепции и ее описания, наряду с общепринятыми терминами и формулировками, введен ряд понятий, не имеющих широкого использования в теории прокатки. За основу формирования и формулирования таких понятий приняты аналогичные понятия и формулировки, известные из теории систем, теории оптимального управления, физики и математики. В частности, введены такие понятия, как «пространство калибров», «обобщенный калибр», «пространство калибровок», «показатели эффективности», «генерирующая функция калибровки», «пространство режимов обжатий», «генерирующая функция режимов обжатий» и др. Изложена суть этих новых понятий. Более детальное описание отдельных блоков оптимизационной модели будет представлено в последующих статьях.
Now, at emergence of need for rolling of a more difficult bar profile, than standard, development of new rolls design is, substantially, the unformalized procedure. At the same time rather often questions of any optimality of new design aren’t considered at all, being limited to her technical rationality, or are postponed for the second stage – improvement of design in the course of profile production. It is shown that bar rolls design considered as the variable system of calibers, completely corresponds to all signs of the standard concept of the “system”. Therefore, it can be used as the object subjected to optimization with the use of standard methods and procedures of the theory of systems. Calibration of rolls is considered as technological system, and applying the modern ideology of system approach to her description, the universal optimizing model was constructed, directed to design the optimum calibrations applied at rolling any high-quality profiles. The model of the two-stage solution of an optimizing problem of calibration design is applied and it allows using one or two criteria of optimality at different stages of the solution. The generalized algorithm is presented for the solution of an optimizing problem of calibration design of any complexity. According to the accepted concept, at the first design stage the choice of the optimum design scheme is made for specific conditions of the rolling mill, and at the second stage, for the chosen scheme the optimum mode of sinking is generated and the sizes of the used calibers are defined. For implementation of the offered concept and its description, along with the standard terms and formulations, a number of the concepts which don’t have wide use in the theory of rolling are entered. The similar concepts and formulations known from the theory of systems, the theory of optimum control, physics and mathematics are taken for a basis of formation and formulation of such concepts. In particular, such concepts as “Space of calibers”, “Generalized caliber”, “Space of calibrations”, “Efficiency indicators”, “Generating calibration function”, “Space of the sinking modes “, “Generating function of the sinking modes” and others are entered. The essence of these new concepts was stated. More detailed description of separate blocks of optimizing model will be presented in the subsequent articles.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.