blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-2-112-117blackmet-806Research ArticleИННОВАЦИИ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОМЫШЛЕННОМ И ЛАБОРАТОРНОМ ОБОРУДОВАНИИ, ТЕХНОЛОГИЯХ И МАТЕРИАЛАХINNOVATIONS IN METALLURGICAL INDUSTRIAL AND LABORATORY EQUIPMENT, TECHNOLOGIES AND MATERIALSОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СТЕРЖНЕВОЙ СИСТЕМЫ МЕХАНИЗМА УДЕРЖАНИЯ ОПРАВКИ АВТОМАТИЧЕСКОГО СТАНА С УЧЕТОМ ПЕРЕМЕННОСТИ МАССЫ СИСТЕМЫFEATURES OF FUNCTIONING OF THE CORE MECHANISM OF DEDUCTION OF AUTOMATIC MANDREL MILL, TAKING INTO ACCOUNT THE VARIABILITY OF SYSTEM MASSРахмановС. Р.RakhmanovS. R.

к.т.н., доцент кафедры теоретической и строительной механики

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair of Theoretical and Structural Mechanics

npfvostok@mail.ruОльшанскийВ. П.Ol’shanskiiV. P.

д.ф.-м.н., профессор кафедры теоретической механики и деталей машин

Dr. Sci. (Phys.-math.), Professor of the Chair of Theoretical Mechanics and Machine Parts

Национальная металлургическая академия Украины (49600, Украина, Днепропетровск, просп. Гагарина, 4)РоссияNational Metallurgical Academy of Ukraine, Dnepropetrovsk, UkraineRussian FederationХарьковский национальный технический университет сельского хозяйства им. Петра Василенко (61002, Украина, г. Харьков, ул. Артема, 44)РоссияKharkiv Petro Vasylenko National Technical University of Agriculture, Kharkiv, UkraineRussian Federation201610032016592112117Copyright © Рахманов С.Р., Ольшанский В.П., 20162016Рахманов С.Р., Ольшанский В.П.Rakhmanov S.R., Ol’shanskii V.P.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/806

Рассмотрена динамика системы гильза (труба) – оправка – стержень автоматического стана трубопрокатного агрегата. Составлено дифференциальное уравнение движения стержня оправки автоматического стана с учетом меняющейся во времени массы механической системы. Динамические процессы в механической системе гильза (труба) – оправка – стержень представлены коэффициентом динамичности перемещения оправки со стержнем. Установлены особенности функционирования стержневой системы механизма удержания оправки автоматического стана и определены параметры динамичности механической системы с учетом изменения во времени массы прокатываемой трубы. Показано, что при мгновенном приложении со стороны очага деформации постоянной силы в упругой системе механизмов выходной стороны, обладающей переменной во времени массой, максимум коэффициента динамичности не равен двум. Его значения монотонно меняются и в ходе колебаний системы с увеличивающейся массой возрастают. Моделированием динамических процессов в системе гильза (труба) – оправка – стержень с учетом изменения во времени массы механической системы выявлена необходимость стабилизации динамичности оправки со стержнем до уровня допустимых величин для оборудования выходной стороны автоматического стана.

The dynamics of a system sleeve (pipe) – mandrel – rod of an automatic mill of the pipe-rolling unit was considered. The differential equation of the movement of a mandrel rod of an automatic mill was worked out taking into account the mass of mechanical system changing in time. The dynamic processes in mechanical system sleeve (pipe) – mandrel – rod is presented by coeffi cient of movement dynamism of a mandrel with a core. The features of functioning of rod system of the deduction mechanism of an automatic mill mandrel were established and parameters of dynamism of mechanical system were determined according to the change in time of mass of the rolled pipe. It is shown that at the instant appendix from the center of deformation of constant force in elastic system of mechanisms of the output part possessing a variable in time weight, the maximum dynamism coefficient isn’t equal to two. Its values monotonously change and increase during the fl uctuations of system with the increasing weight. By modeling of dynamic processes in system sleeve (pipe) – mandrel – rod taking into account the change in time of mechanical system mass, the need of stabilization of dynamism of a mandrel with a core to the level of admissible sizes was revealed for the equipment of the output part of an automatic mill.

трубаавтоматический станоправкастерженьколебаниявибрацияпеременная массаочаг деформациидифференциальное уравнениеинтегралы Френелярешение Лагранжакоэффициент динамичностиpipeautomatic millmandrelrodfluctuationsvibrationvariable weightdeformation centerdifferential equationFresnel’s integralsLagrange’s decisiondynamism coefficientReferencesТехнология трубного производства. Учебник для вузов / В.Н. Данченко, А.П. Коликов, Б.А. Романцев, С.В. Самусев. – М.: Интер. Инжениринг, 2002. – 640 с.Danchenko V.N., Kolikov A.P., Romantsev B.A., Samusev S.V. Tekhnologiya trubnogo proizvodstva. Uchebnik dlya vuzov [Technology of pipe production. Manual for higher educational institutions]. Moscow: Inter. Inzheniring, 2002, 640 p. (In Russ.).Розов Н.В. Производство труб. Справочник. – М.: Металлургия, 1974. – 598 с.Rozov N.V. Proizvodstvo trub. Spravochnik [Pipe production. Reference book]. Moscow: Metallurgiya, 1974, 598 p. (In Russ.).Оклей Л.Н. Качество горячекатаных труб. – М.: Металлургия, 1986. – 144 с.Oklei L.N. Kachestvo goryachekatanykh trub [Quality of hot-rolled pipes]. Moscow: Metallurgiya, 1986, 144 p. (In Russ.).Разработка мероприятий по предотвращению изгиба стержня оправки автоматического стана ТПА 140 / Сулухия Т.М., Р.Ш. Адамия, Л.Н. Оклей, Д.М. Ломсадзе // Труды Грузинского политехнического института, 1976. С. 98 – 102.Sulukhiya T.M. Adamiya R.Sh., Oklei L.N., Lomsadze D.M Working out of measures on the prevention of a mandrel bending of TPA 140 automill. In: Trudy Gruzinskogo politekhnicheskogo instituta. 1976, рр. 98–102.Мещерский И.В. Работы по механике тел переменной массы. – М.: ГИТЛ, 1952. – 252 с.Meshcherskii I.V. Raboty po mekhanike tel peremennoi massy [Works on the variable mass mechanics]. Moscow: GITL, 1952, 252 p. (In Russ.).Бессонов А.П. Основы динамики механизмов с переменной массой звеньев. – М.: Наука, 1967. – 279 с.Bessonov A.P. Osnovy dinamiki mekhanizmov s peremennoi massoi zven’ev [Basis of mechanism dynamics with link variable mass]. Moscow: Nauka, 1967, 279 p. (In Russ.).Ольшанский В.П., Ольшанский С.В. Свободные колебания осциллятора линейно-переменной массы // Вибрация в технике и технологиях. Украинский. науч.техн. журнал. 2013. Вып. № 1 (69). С. 37 – 41.Ol’shanskii V.P., Ol’shanskii S.V. Free vertical vibration of oscilator with linear variable mass. Free oscillation of an oscillator of a linevariable mass. Vibratsiya v tekhnike i tekhnologiyakh. 2013. Issue 1 (69). pp. 37–41. (In Russ.).Cveticanin L. Dynamics of Machines with Variable Mass / Taylor & Francis Ltd, 1998. – 300 p.Cveticanin L. Dynamics of Machines with Variable Mass. Taylor & Francis Ltd, 1998. 300 p.Ольшанский В.П., Ольшанский С.В. Моделирование колебаний осциллятора линейно-переменной массы при импульсном нагружении // Вісник НТУ “ХПІ”: Математичне моделювання в техніці та технологіях. 2013. № 37(2010). С. 125 – 130.Ol’shanskii V.P., Ol’shanskii S.V. Oscillator vibration modeling of a line-variable mass at impulsive loading. Vіsnik NTU “KhPІ”: Matematichne modelyuvannya v tekhnіtsі ta tekhnologіyakh. 2013, no. 37 (1010), pp. 125–130. (In Russ.).Образцов И.Ф., Нерубайло Б.В., Андрианов И.В. Асимптотические методы в механике тонкостенных конструкций. – М.: Машиностроение, 1991. – 416 с.Obraztsov I.F., Nerubailo B.V., Andrianov I.V. Asimptoticheskie metody v mekhanike tonkostennykh konstruktsii [Asymptotic methods in the mechanics of a thin-slab structure]. Moscow: Mashinostroenie, 1991, 416 p. (In Russ.).Янке Е., Эмде Ф., Лёш Ф. Специальные функции. Формулы, графики, таблицы. – М.: Наука, 1977. – 344 с.Eugene Jahnke, Fritz Emde, Friedrich Lö sch. Tafeln höherer Funktion – Tables of higher functions, with 189 fi gures. Stuttgart 1960. (Russ.ed.: Jahnke E., Emde F., Lö sch F. Special functions. Formuly, grafi ki, tablitsy. Moscow: Nauka, 1977. 344 p.).Абрамовиц А., Стиган И. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами. – М.: Наука, 1979. – 832 с.Handbook of Mathematical Functions With Formulas, Graphs, and Mathematical Tables. M. Abramowitz and I. A. Stegun eds. National Bureau of Standards. Applied Mathematics Series – 55, Issued June 1964. (Russ.ed.: Spravochnik po spetsial’nym funk tsiyam s formulami, grafi kami i matematicheskimi tablitsami. Abramowitz M.,Stegun I.A. eds. Moscow: Nauka, 1979. 832 p.)

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