Олег Степанович Лехов, д.т.н., профессор кафедры инжиниринга и профессионального обучения в машиностроении и металлургии
Россия, 620012, Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11
Oleg S. Lekhov, Dr. Sci. (Eng.), Prof. of the Chair of Engineering and Vocational Training in Machinery and Metallurgy
11 Mashinostroitelei Str., Yekaterinburg 620012, Russian Federation
Дамир Харасович Билалов, доцент кафедры инжиниринга и профессионального обучения в машиностроении и металлургии
Россия, 620012, Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11
Damir Kh. Bilalov, Assist. Prof. of the Chair of Engineering and Vocational Training in Machinery and Metallurgy
11 Mashinostroitelei Str., Yekaterinburg 620012, Russian Federation
В статье решается задача определения термоупругих напряжений в калиброванных бойках установки совмещенного литья и деформации при получении стальных полых заготовок с использованием разработанной авторами методики расчета. Авторы обосновывают актуальность определения термоупругих напряжений в калиброванных бойках при обжатии стенки полой заготовки и на холостом ходу при охлаждении бойков водой и представляют геометрию бойка для получения полой заготовки за один проход. Представлены исходные данные для расчета термоупругих напряжений в калиброванных бойках установки совмещенного литья и деформации при получении полых заготовок и температурные граничные условия для их расчета. Для определения температуры бойка приводятся граничные условия и значения теплового потока и эффективного коэффициента теплоотдачи. Результатом расчета термоупругих напряжений в четырех сечениях являются характерные линии и точки, расположенные на контактной поверхности бойка и в приконтактном слое на глубине 5 мм от рабочей поверхности. Для расчета термоупругих напряжений в калиброванных бойках с использованием метода конечных элементов с применением пакета ANSYS приводятся размеры сетки конечных элементов. Авторы определили величины и закономерности распределения термоупругих напряжений в калиброванном бойке при обжатии стенки полой заготовки и на холостом ходу при получении за один проход такой заготовки на установке совмещенного литья и деформации. На основании расчетных значений температуры и величины максимальных сжимающих термоупругих напряжений на контактной поверхности в качестве материала для изготовления бойков предложено использовать трубную заготовку.
The article solves the problem of determining thermoelastic stresses in calibrated strikers in a unit of combined casting and deformation during production of hollow steel billets using the calculation methodology developed by the authors. The authors substantiate the relevance of determining thermoelastic stresses in insulated strikers when compressing the wall of a hollow billet and at idle run when cooling the strikers with water, and describe the striker geometry to produce a hollow billet in one pass. The paper considers the initial data and temperature boundary conditions for calculating the temperature field of the striker during production of hollow billets in a unit of combined casting and deformation. The boundary conditions are given to determine the striker temperature as well as the values of heat flow and effective heat transfer coefficient. The results of calculating the temperature fields are performed in four sections and are presented for characteristic lines and points located on the striker contact surface and in the contact layer at a depth of 5 mm from the working surface. Dimensions of the finite element grid are given to calculate thermoelastic stresses in calibrated strikers using the finite element method with ANSYS package. The authors determined the magnitudes and patterns of distribution of thermoelastic stresses in a calibrated striker when compressing the wall of a hollow billet and at idle run when such a billet is produced in one pass in a unit of combined casting and deformation. Based on the calculated temperature values and the magnitude of the maximum compressive thermoelastic stresses on the contact surface of the strikers, it is proposed to use a pipe billet as a material for making strikers.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.