blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-5-334-338blackmet-870Research ArticleИННОВАЦИИ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОМЫШЛЕННОМ И ЛАБОРАТОРНОМ ОБОРУДОВАНИИ, ТЕХНОЛОГИЯХ И МАТЕРИАЛАХINNOVATIONS IN METALLURGICAL INDUSTRIAL AND LABORATORY EQUIPMENT, TECHNOLOGIES AND MATERIALSДИАГНОСТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА МЕХАНИЗМА КАЧАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРА МНЛЗDIAGNOSTICS OF ELECTROMECHANICAL DRIVE OF THE CCM MOLD OSCILLATION MECHANISMСотниковА. Л.SotnikovA. L.

к.т.н., доцент кафедры «Механическое оборудование заводов черной металлургии», начальник научно-исследовательской части 

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Mechanical Equipment of Ferrous Metallurgy Plants”, Head of the Research Department 

m-lab@ukr.netДонецкий национальный технический университет (283001, Донецк, ул. Артема, 58)РоссияDonetsk National Technical University, DonetskRussian Federation201629062016595334338Copyright © Сотников А.Л., 20162016Сотников А.Л.Sotnikov A.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/870

Разработан виброметрический метод диагностирования разрушения эксцентрикового вала привода механизма качания кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок на основе исследования влияния усталостного разрушения вала на амплитудно-частотную характеристику и уровень вибрации механизма качания. Используя теорию Шенли для определения текущей длины трещины эксцентрикового вала, была выведена зависимость изменения жесткости вала во времени. Исследования данной зависимости показали, что уменьшение жесткости вала приводит к росту суммарного уровня вибрации и спектра колебаний привода механизма качания. Полученные результаты позволили установить границы различения состояния (целостности) эксцентрикового вала привода механизма качания кристаллизатора по уровню вибрации в зависимости от частоты вращения вала двигателя на основе ГОСТ ИСО 10816-1-97. Предложенный виброметрический метод диагностирования привода механизма качания кристаллизатора ориентирован на применение широко доступных портативных анализаторов вибрации.

The vibrometry method of diagnosing the destruction of the eccentric shaft of the oscillation mechanism drive of the continuous casting machine mold was developed based on the research of influence of fatigue fracture of the shaft on the amplitude-frequency characteristic and the vibration level of the oscillation mechanism. Using the Shengli theory to determine the current crack length of the eccentric shaft, the dependence of the shaft stiffness variation with time was derived. The study of this dependence has shown that decreasing shaft stiffness leads to the increase of total vibration level and spectrum of fluctuations of the drive of mold oscillation mechanism. The obtained results allowed to establish the discernment boundaries of status (integrity) of the eccentric shaft of the drive of the mold oscillation mechanism by the vibration level depending on the rotational speed of the motor shaft on the basis of GOST ISO 10816-1-97. The proposed vibrometry method for diagnosing the drive of the CCM mold mechanism is focused on the use of widely available portable vibration analyzers. 

эксцентриковый валтрещинамеханизм качания кристаллизаторамашина непрерывного литья заготовоканализатор вибрациитеория Шенлиметод диагностированиявибродиагностикаeccentric shaftcrackmold oscillation mechanismcontinuous casting machinevibration analyzerShengli theorymethod of diagnosingvibration diagnosticsReferencesRadyuk A.G., Gorbatyuk S.M., Gerasimova A.A. Use of electricarc metallization to recondition the working surfaces of the narrow walls of thick-walled slab molds // Metallurgist. 2011. Vol. 55(5 – 6). P. 419 – 423.Radyuk A.G., Gorbatyuk S.M., Gerasimova A.A. Use of electricarc metallization to recondition the working surfaces of the narrow walls of thick-walled slab molds. Metallurgist. 2011, vol. 55, Issue 5–6, pp. 419–423.Сотников А.Л. Предупреждение отклонений параметров колебательного движения кристаллизатора МНЛЗ на основе развития методов диагностики механизма качания: Дис. ... канд. техн. наук. – Донецк: ДонНТУ, 2008. – 205 с.Sotnikov A.L. Preduprezhdenie otklonenii parametrov kolebatel’nogo dvizheniya kristallizatora MNLZ na osnove razvitiya metodov diagnostiki mekhanizma kachaniya: dis. kand. tekhn. nauk [The prevention of parameters divergence of oscillatory movement of CC machine crystallizer on the basis of development of tilting mechanism diagnostics techniques: Cand. Sci. Diss.]. Donetsk: DonNTU, 2008, 205 p. (In Russ.).Сотников А.Л. Диагностическая модель подшипниковых узлов механизма качания кристаллизатора МНЛЗ // Вибрация машин: измерение, снижение, защита. 2008. No 4 (15). С. 48 – 54.Sotnikov A.L. The diagnostic model for the bearing units of CCM mold oscillation mechanism. Vibratsiya mashin: izmerenie, snizhenie, zashchita. 2008, no. 4 (15), pp. 48–54. (In Russ.).Сотников А.Л. Виброметрический метод диагностирования подшипников рычажного механизма кристаллизатора МНЛЗ // Вибрация машин: измерение, снижение, защита. 2010. No 3 (22). С. 27 – 32.Sotnikov A.L. The vibrometry method of diagnosing the bearings of the mold lever mechanism. Vibratsiya mashin: izmerenie, snizhenie, zashchita. 2010, no. 3 (22), pp. 27–32. (In Russ.).Субботин Г., Пустошный Д., Попов В. Вибродиагностика подшипников эксцентриковых валов механизмов качания кристаллизаторов // НМ-Оборудование. 2007. No 2. C. 19 – 23.Subbotin G., Pustoshnyi D., Popov V. Vibration diagnostics of the bearings of the eccentric shafts of the CCM mold oscillation mechanism. NM-Oborudovanie. 2007, no. 2, pp. 19–23. (In Russ.).Сотников А.Л., Нагорный В.М., Оробцев А.Ю. и др. Нормирование режимов работы и уровня вибрации механизма качания кристаллизатора МНЛЗ // Металлургические процессы и оборудование. 2013. No 1. С. 44 – 54.Sotnikov A.L., Nagornyi V.M., Orobtsev A.Y., Ptukha S.V., Rodionov N.A. Regulation of operating modes and vibration level of the CCM mold oscillating mechanism. Metallurgicheskie protsessy i oborudovanie. 2013, no. 1, pp. 44–54. (In Russ.).Гребеник В.М., Цапко В.К. Надежность металлургического оборудования (оценка эксплуатационной надежности и долговечности): Справочник. – М.: Металлургия, 1980. – 344 с.Grebenik V.M., Tsapko V.K. Nadezhnost’ metallurgicheskogo oborudovaniya (otsenka ekspluatatsionnoi nadezhnosti i dolgovechnosti). Spravochnik [The reliability of metallurgical equipment (evaluation of operational reliability and durability). Guide]. Moscow: Metallurgiya, 1980, 344 p. (In Russ.).Детали машин и основы конструирования: Учебник / С.М. Горбатюк, А.Н Веремеевич, С.В. Албул и др.; Под ред. С.М. Горбатюка. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2014. – 377 с.Gorbatyuk S.M. etc. Detali mashin i osnovy konstruirovaniya: uchebnik [Machine parts and design fundamentals: Textbook]. Gorbatyuk S.M. ed. Moscow: Izd. Dom MISiS, 2014, 377 p. (In Russ.).Жернаков В.С., Куликов В.С., Мардимасова Т.Н. Расчет валов на статическую, усталостную прочность и жесткость: Учеб. пособие. – Уфа: УГАТУ, 2003. – 76 с.Zhernakov V.S., Kulikov V.S., Mardimasova T.N. Raschet valov na staticheskuyu, ustalostnuyu prochnost’ i zhestkost’: Uchebnoe posobie [Calculation of shafts for static, fatigue strength and stiffness: Tutorial]. Ufa: UGATU, 2003, 76 p. (In Russ.).Залога В.А., Нагорный В.В. Расчет индикаторов разрушения режущего инструмента / Вісник CумДУ. Серiя Технiчнi науки. 2012. No 2. С. 101 –111.Zaloga V.A., Nagornyi V.V. Calculation of indicators of destruction of the cutting tool. Vіsnik SumDU. Seriya Tekhnichni nauki. 2012, no. 2, pp. 101–111. (In Russ.).Кренделл С. Случайные колебания: Пер. с англ. – М.: Мир, 1967. – 356 с.Crandall S.H., Mark W.D. Random Vibrations in Mechanical Systems. Academic Press, New York, 1963. (Russ.ed.: Crandall S. Sluchainye kolebaniya. Moscow: Mir, 1967, 356 p.).Shanley F.R. A theory of fatigue based on unbonding during reversed slip // Report No. P-350. – Santa Monica (USA): The RAND Corporation, 1952. – 93 p.Shanley F.R. A theory of fatigue based on unbonding during reversed slip / The RAND Corporation. Report, no. P-350. Santa Monica (USA): The RAND Corporation, 1952, 93 p.Виброанализатор СД-21. Руководство по эксплуатации. – СПб: ООО «Ассоциация ВАСТ», 2009. – 111 с.Vibroanalizator SD-21. Rukovodstvo po ekspluatatsii [Vibration analyzer SD-21. Manual]. St. Petersburg: OOO “Assotsiatsiya VAST”, 2009, 111 p. (In Russ.).Смирнов А.Н., Антыкуз О.В. Комплексный контроль параметров качания кристаллизаторов МНЛЗ / Металл и литье Украины. 2009. No 1 – 2. С. 57 – 61.Smirnov A.N., Antykuz O.V. Comprehensive parameter control of CCM mold oscillation. Metall i lit’e Ukrainy. 2009, no. 1–2, pp. 57–61. (In Russ.).Гольдин А.С. Вибрация роторных машин. – М.: Машиностроение, 1999. – 344 с.Gol’din A.S. Vibratsiya rotornykh mashin [Vibration of rotor machines]. Moscow: Mashinostroenie, 1999, 344 p. (In Russ.).

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