Аркадий Михайлович Михайленко, к.т.н., доцент кафедры «Обработка металлов давлением»
Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19
Arkadii M. Mikhailenko, Cand. Sci. (Eng.), Assist. Prof. of the Chair “Metal Forming”
19 Mira Str., Yekaterinburg 620002, Russian Federation
Данил Леонидович Шварц, д.т.н., доцент, заведующий кафедрой «Обработка металлов давлением»
Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19
Danil L. Shvarts, Dr. Sci. (Eng.), Assist. Prof., Head of the Chair “Metal Forming”
19 Mira Str., Yekaterinburg 620002, Russian Federation
В рамках разрабатываемой на кафедре обработки металлов давлением Уральского федерального университета (УрФУ) «Концепции оптимальной калибровки УрФУ», калибровка сортопрокатных валков рассматривается с позиций системного анализа. Калибровка, как технологическая система, может быть изменена двумя путями: изменяя структуру системы, что соответствует изменению формы калибров, и изменяя управление системой, что соответствует изменению обжатий по проходам в одних и тех же калибрах, т. е. изменяя режим обжатий. Оптимальной можно признать калибровку, содержащую такие калибры и реализующую такой режим обжатий, которые обеспечивали бы экстремальные свойства у заданных целевых функций, зависящих от указанных параметров. В предыдущих сообщениях этой серии рассмотрена общая концепция двухэтапной оптимизации калибровки, предусматривающая последовательное проведение оптимизации схемы калибровки (первый этап оптимизации) и применяемого режима обжатий (второй этап). Также рассмотрены процедуры построения оптимизационного пространства для первого этапа – пространства виртуальных схем калибровок, формируемого при помощи специального генератора таких схем и перечня всех видов и типов калибров, возможных для использования на данной конкретной стадии прокатки – пространства калибров. Для расчета целевой функции критерия оптимальности схемы калибровки вводится понятие «пространство эффективности калибров». Формирование этого пространства производится с использованием формализованной процедуры экспертного оценивания степени влияния различных допустимых форм калибров, применяемых в калибровке на разноплановые технологические, экономические и других характеристики конкретного сортопрокатного стана. Целевая функция рассчитывается как дисперсия интегральных показателей эффективности калибров, входящих в калибровку относительно гипотетического «идеального» калибра, обладающего наилучшими значениями выбранных показателей эффективности. Оптимальной признается схема калибровки, соответствующая минимальному значению целевой функции.
Roll pass design of shape rolling rolls is considered from the standpoint of system analysis within “UrFU concept of optimal roll pass design” created in the Chair “Metal Forming” of the Ural Federal University. Roll pass design as a technological system can be changed in two methods: 1) changing the structure of the system which corresponds to a change in the groove shape; 2) changing the control of the system, which corresponds to changing reduction through the pass in the grooves, that is, by changing the reduction mode. Roll pass design that compose of the definite grooves and realize the definite reduction mode, which assures of optimal properties of preassigned objective function depending on the specified parameters, is considered optimal. General conception of two-stage optimization of roll pass design: consistent conduct of optimization of roll pass design scheme (first stage of optimization) and mode of reduction (second stage of optimization), was considered in previous reports. Procedures of formation of optimization space for first stage – space of virtual schemes of roll pass design generated by the special generator and set of all possible types of grooves that can be used at this particular stage of rolling, were also described. To calculate the objective function of the optimality criterion of the roll pass design scheme, the authors introduced the concept of “space of grooves efficiency”. Formation of this space is carried out using a formalized procedure for expert evaluation of the degree of influence of various permissible forms of grooves used in roll pass design on the diverse technological, economic and other characteristics of a particular rolling mill. The objective function is calculated as variance of integral performance indicators of the grooves included in the roll pass design relative to the hypothetical “ideal” groove with the best values of the selected performance indicators. The roll pass design scheme corresponding to the minimum value of the objective function is considered the best.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.