blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2015-7-526-530blackmet-701Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И АВТОМАТИЗАЦИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИINFORMATION TECHNOLOGIES AND AUTOMATIC CONTROL IN FERROUS METALLURGYТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОКАТКИ РЕЛЬСОВОГО ПРОФИЛЯ В УНИВЕРСАЛЬНОМ КАЛИБРЕ. СООБЩЕНИЕ 2THEORETICAL INVESTIGATION OF ROLLING RAIL PROFILE IN THE UNIVERSAL CALIBER. REPORT 2ШварцД. Л.ShvartsD. L.

к.т.н., доцент кафедры «Обработка металлов давлением» 

620002, Россия, Екатеринбург, ул. Мира, 19

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Metal Forming” 

19, Mira str., Ekaterinburg, 620002, Russia

omd@mtf.ustu.ruУральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. ЕльцинаРоссияUral Federal University named after the fi rst President of Russia B.N. YeltsinRussian Federation201503102015587526530Copyright © Шварц Д.Л., 20152015Шварц Д.Л.Shvarts D.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/701

Аннотация. Поставленная ранее вариационная задача о прокатке рельсов в универсальных калибрах реализована в системе MathCAD. Численная реализация позволила определить закономерности формоизменения металла при получении равномерной деформации (одинакового коэффициента вытяжки) по всем элементам рельсового профиля. Установлены зависимости коэффициентов бокового обжатия фланцев головки и подошвы рельсового раската, а также коэффициентов приращения-утяжки фланцев от геометрических параметров очага деформации и условий трения. Эти закономерности описаны инженерными формулами для расчета указанных коэффициентов и положены в основу научно-обоснованной методики расчета рациональных режимов обжатий и калибровок валков для прокатки высококачественных рельсов на современных рельсобалочных станах.

Abstract. Set earlier variational problem of rolling rails in the universal passes was implemented and solved in the MathCAD. Numerical implementation allowed determining the principles of metal forming in the maintenance of uniform deformation (the same reduction ratio) on all elements of the rail profi le. The dependences of the coeffi cients of side compression of head fl anges and base of a rail were determined, and of the coeffi cients of the increment and pulling-down of fl anges on the geometric parameters of the deformation zone and the friction conditions. These principles are described by engineering formulas to calculate indicated coeffi cients and they are the basis for scientifi cally based method of calculating rational scheme of reduction schedule and roll pass design for high-quality rails rolling on modern rolling mills.

рельсуниверсальный калибрформоизменение металлаэлементы рельсового профиляголовкаподошвашейкакоэффициент вытяжкикоэффициент обжатияприращение-утяжка фланцаrailuniversal caliberforming of metalelements of the rail profi le: headfootneckelongation ratioreduction ratioincrement and shrinkage of fl angeReferencesШварц Д.Л. Теоретическое исследование прокатки рельсового профиля в универсальном калибре. Сообщение 1 // Изв. вуз. Черная металлургия. 2015. № 6. С. 448 – 454. Shvarts D.L. Theoretical investigation of rolling rail profi le in the universal caliber. Report . Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2015, no. 6, pp. …(In Russ.).Шварц Д.Л. Теоретическое исследование прокатки рельсового профиля в универсальном калибре. Сообщение 1 // Изв. вуз. Черная металлургия. 2015. № 6. С. 448 – 454. Shvarts D.L. Theoretical investigation of rolling rail profi le in the universal caliber. Report . Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2015, no. 6, pp. …(In Russ.).Смирнов В.К., Бондин А.Р., Михайленко А.М. Исследование прокатки рельсов в универсальных клетях // Производство проката. 2003. № 12. С. 24 – 30. Smirnov V.K., Bondin A.R., Mikhailenko A.M. The research of rails rolling in universal calibers. Proizvodstvo prokata. 2003, no. 1224-30. (In Russ.).Смирнов В.К., Бондин А.Р., Михайленко А.М. Исследование прокатки рельсов в универсальных клетях // Производство проката. 2003. № 12. С. 24 – 30. Smirnov V.K., Bondin A.R., Mikhailenko A.M. The research of rails rolling in universal calibers. Proizvodstvo prokata. 2003, no. 1224-30. (In Russ.).Головатенко А.В., Волков К.В, Дорофеев В.В., Степанов С.В. и др. Развитие технологии прокатки и процессов калибровки железнодорожных рельсов // Производство проката. 2014. № 2. С. 25 – 39. Golovatenko A.V, Volkov K.V, Dorofeev V.V., Stepanov S.V. etc. Development of rolling technology and the calibration process of rails. Proizvodstvo prokata. 2014, no. 2, pp. 25–39. (In Russ.).Головатенко А.В., Волков К.В, Дорофеев В.В., Степанов С.В. и др. Развитие технологии прокатки и процессов калибровки железнодорожных рельсов // Производство проката. 2014. № 2. С. 25 – 39. Golovatenko A.V, Volkov K.V, Dorofeev V.V., Stepanov S.V. etc. Development of rolling technology and the calibration process of rails. Proizvodstvo prokata. 2014, no. 2, pp. 25–39. (In Russ.).Свейковски У., Нерзак Т. Производство рельсов высокого качества с использованием компактных универсальных клетей и технологий Rail Coo l // Металлургическое производство и технология (МРТ). Русское издание. 2006. № 2. С. 50 – 56. Sveikovski U., Nerzak T. Manufacture of rails of high quality with a compact universal stands and technologies Rail Cool. Metallurgicheskoe proizvodstvo i tekhnologiya (MRT). 2006, no. 2, pp. 50–56. (In Russ.).Свейковски У., Нерзак Т. Производство рельсов высокого качества с использованием компактных универсальных клетей и технологий Rail Coo l // Металлургическое производство и технология (МРТ). Русское издание. 2006. № 2. С. 50 – 56. Sveikovski U., Nerzak T. Manufacture of rails of high quality with a compact universal stands and technologies Rail Cool. Metallurgicheskoe proizvodstvo i tekhnologiya (MRT). 2006, no. 2, pp. 50–56. (In Russ.).Шилов В.А., Шварц Д.Л., Литвинов Р.А. Приращение и утяжка фланцев при прокатке рельсов в универсальных калибрах // Производство проката. 2010. № 7. С. 27 – 30. Shilov V.A., Shvarts D.L., Litvinov R.A. Increment and shrinkage of fl anges at rails rolling in universal calibers. Proizvodstvo prokata. 2010, no. 7, pp. 27–30. (In Russ.).Шилов В.А., Шварц Д.Л., Литвинов Р.А. Приращение и утяжка фланцев при прокатке рельсов в универсальных калибрах // Производство проката. 2010. № 7. С. 27 – 30. Shilov V.A., Shvarts D.L., Litvinov R.A. Increment and shrinkage of fl anges at rails rolling in universal calibers. Proizvodstvo prokata. 2010, no. 7, pp. 27–30. (In Russ.).Шилов В.А., Литвинов Р.А., Шварц Д.Л. Моделирование процесса прокатки рельсов в универсальных калибрах // Производство проката. 2009. № 8. С. 20 – 25. Shilov V.A., Litvinov R.A., Shvarts D.L. Modeling of rails rolling in universal calibers. Proizvodstvo prokata. 2009, no. 8, pp. 20–25. (In Russ.).Шилов В.А., Литвинов Р.А., Шварц Д.Л. Моделирование процесса прокатки рельсов в универсальных калибрах // Производство проката. 2009. № 8. С. 20 – 25. Shilov V.A., Litvinov R.A., Shvarts D.L. Modeling of rails rolling in universal calibers. Proizvodstvo prokata. 2009, no. 8, pp. 20–25. (In Russ.).Шилов В.А., Шварц Д.Л., Литвинов Р.А. Расчет формоизменения металла при прокатке рельсов в универсальных калибрах // Изв. вуз. Черная металлургия. 2008. № 3. С. 51 – 54. Shilov V.A., Shvarts D.L., Litvinov R.A. The calculation of metal forming at rails rolling in universal calibers. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2008, no. 3, pp. 51–54. (In Russ.).Шилов В.А., Шварц Д.Л., Литвинов Р.А. Расчет формоизменения металла при прокатке рельсов в универсальных калибрах // Изв. вуз. Черная металлургия. 2008. № 3. С. 51 – 54. Shilov V.A., Shvarts D.L., Litvinov R.A. The calculation of metal forming at rails rolling in universal calibers. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2008, no. 3, pp. 51–54. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.