УПРОЩЕННЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ СТАЛЬНОГО ЛИСТА И РЕАКЦИЙ РАБОЧИХ РОЛИКОВ В МНОГОРОЛИКОВОЙ ПРАВИЛЬНОЙ МАШИНЕ

Главной задачей технологии правки стального листа является вычисление оптимальных обжатий стальной заготовки рабочими роликами листоправильных машин таким образом, чтобы лист на выходе из машины имел минимальные остаточные напряжения и кривизну. При математическом и численном моделировании процесса правки стального листа в многороликовых правильных машинах вначале вычисляют кривизну и изгибающие моменты стального листа в точках касания с рабочими роликами машины, а затем рассчитывают энергосиловые параметры правки листа. Вычисление энергосиловых параметров многороликовых листоправильных машин является важным технологическим расчетом при правке стального листа. В основу энергосилового расчета входит вычисление реакций опор рабочих роликов и усилий верхней и нижней кассет рабочих роликов правильной машины при правке. При недостаточном изгибающем моменте стального листа невозможно устранить вредные остаточные напряжения в стенке листа и поверхностные дефекты листа. При недостаточном усилии верхней кассеты роликов невозможно достигнуть требуемого обжатия листа для качественной правки. Чрезмерные значения крутящих моментов роликов и усилий кассет роликов часто приводят к дефектам листа, поломке рабочих и опорных роликов и поломке всей листоправильной машины. В настоящей работе предложен приближенный метод расчета оптимальных технологических параметров холодной правки стального листа на многороликовой листоправильной машине. Расчеты позволяют определить вид и кривизну нейтральной плоскости стального листа при правке, остаточную кривизну листа после правки, изгибающие моменты листа и реакции опор рабочих роликов, остаточные напряжения в стенке стального листа, долю пластической деформации по толщине листа и относительную деформацию продольных поверхностных волокон листа при правке в зависимости от радиуса рабочих роликов, шага между роликами листоправильной машины, величины обжатия листа верхними роликами, толщины листа, а также модуля Юнга, предела текучести и модуля упрочнения металла листа. Результаты исследований могут быть широко использованы на машиностроительных и металлургических заводах.

стальной лист, многороликовые листоправильные машины, рабочие и опорные ролики, кривизна листа, знакопеременный изгиб, изгибающие моменты листа, упругопластическая среда с линейным упрочнение

1. Королев А.А. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов. – М.: Металлургия, 1987. – 480 с.

2. Calladine C.R. Plasticity for engineers. Theory and applications. – Woodhead Publishing, 2000. – 328 p.

3. Chakrabarty J. Theory of plasticity. – Butterworth-Heinemann, 2006. – 896 p.

4. Bhattacharyya D. Composite sheet forming. Vol. 11. – Elsevier Science, 1997. – 530 p.

5. Predeleanu M., Gilormini P. Advanced methods in materials processing defects. Vol. 45. – Elsevier Science, 1997. – 422 p.

6. Abe T., Tsuruta T. Advances in engineering plasticity and its applications (AEPA ‘96). – Pergamon, 1996. – 938 p.

7. Klocke F. Manufacturing processes 4. Forming. – Springer, 2013. – 516 p.

8. Kang S.-J. Sintering. Densification, grain growth andmicrostructure. – Butterworth-Heinemann, 2004. – 280 p.

9. Banabic D. Multiscale modeling in sheet metal forming. – Springer, 2016. – 405 p.

10. Hu J., Marciniak Z., Duncan J. Mechanics of Sheet Metal Forming. – Butterworth-Heinemann, 2002. – 211 p.

11. Belskiy S.M., Yankova S., Mazur I.P., Stoyakin A.O. Influence of the transversal displacements of metal on the camber formation of hot-rolled strip // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2017. Vol. 52. No. 4. P. 672 – 678.

12. Muhin U., Belskij S., Makarov E. Simulation of accelerated strip cooling on the hot rolling mill run-out roller table // Frattura ed Integrita Strutturale. 2016. Vol. 37. P. 305 – 311.

13. Muhin U., Belskij S., Makarov E. Application of between-stand cooling in the production hot-rolled strips // Frattura ed Integrita Strutturale. 2016. Vol. 37. P. 312 – 317.

14. Muhin U., Belskij S. Study of the influence between the strength of antibending of working rolls on the widening during hot rolling of thin sheet metal // Frattura ed Integrita Strutturale. 2016. Vol. 37. P. 318 – 324.

15. Mukhin Yu.A., Mazur I.P., Belskii S.M. Determining the boundaries of the St Venant zone for the self-balancing stress // Steel in Translation. 2007. Vol. 37. No. 9. P. 733 – 736.

16. Mazur I.P., Belskii S.M. The St Venant zone extent of the selfbalancing longitudinal elastic stress // Materials Science Forum. 2012. Vol. 704-705. P. 33 – 39.

17. Shabalov I.P., Solov¢ev D.M., Filippov G.A., Livanova O.V. Inf¬luence of UO shaping on the mechanical properties of largediameter electrowelded pipe // Steel in Translation. 2015. Vol. 45. No. 4. P. 287 – 292.

18. Komkov N.A., Livanova O.V., Nikulin A.N., Filippov G.A. Manufacture of plane axisymmetric blanks by end rolling from round bar or thick-walled pipe // Steel in Translation. 2012. Vol. 42. No. 1. P. 73 – 77.

19. Manzhurin I.P., Sidorina E.A. Determination of the reduction in the thickness of strip during its shaping in the rolls of a roll-forming machine // Metallurgist. 2013. Vol. 56. No. 11-12. P. 941 – 945.

20. Punin V.I., Kokhan L.S., Morozov Yu.A. Reduction of the length of strip rolled on roll-forming machines // Metallurgist. 2013. Vol. 56. No. 11-12. P. 938 – 940.

21. Shinkin V.N. The mathematical model of the thick steel sheet flattening on the twelve-roller sheet-straightening machine. Massage 1. Curvature of sheet // CIS Iron and Steel Review. 2016. Vol. 12. P. 37 – 40.

22. Shinkin V.N. The mathematical model of the thick steel sheet flattening on the twelve-roller sheet-straightening machine. Massage 2. Forces and moments // CIS Iron and Steel Review. 2016. Vol. 12. P. 40 – 44.

23. Shinkin V.N. Geometry of steel sheet in a seven-roller straightening machine // Steel in Translation. 2016. Vol. 46. No. 11. P. 776 – 780.

24. Shinkin V.N. Preliminary straightening of thick steel sheet in a seven-roller machine // Steel in Translation. 2016. Vol. 46. No. 12. P. 836 – 840.

25. Shinkin V.N. Calculation of technological parameters of O-forming press for manufacture of large-diameter steel pipes // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. P. 33 – 37.

26. Shinkin V.N. Mathematical model of technological parameters’ calculation of flanging press and the formation criterion of corrugation defect of steel sheet’s edge // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. P. 44 – 47.

27. Shinkin V.N. Asymmetric three-roller sheet-bending systems in steel-pipe production // Steel in Translation. 2017. Vol. 47. No. 4. P. 235 – 240.

28. Shinkin V.N. Failure of large-diameter steel pipe with rolling scabs // Steel in Translation. 2017. Vol. 47. No. 6. P. 363 – 368.

29. Lenard J.G. Metal Forming Science and Practice. – Elsevier Science, 2002. – 378 p.

30. Hingole R.S. Advances in metal forming. Expert system for metal forming. – Springer, 2015. – 116 p.

31. Qin Y. Micromanufacturing engineering and technology. – William Andrew, 2015. – 858 p.

32. Predeleanu M., Ghosh S.K. Materials processing defects. Vol. 43. – Elsevier Science, 1995. – 434 p.

33. Groshkova A.L., Polulyakh L.A., Travyanov A.Ya., Dashevskii VYa., Yusfin Yu.S. Phosphorus distribution between phases in smelting high-carbon ferromanganese in the blast furnace // Steel in Translation. 2007. Vol. 37. No. 11. P. 904 – 907.

34. Podgorodetskii G.S., Yusfin Yu.S., Sazhin A.Yu., Gorbunov V.B., Polulyakh L.A. Production of generator gas from solid fuels // Steel in Translation. 2015. Vol. 45. No. 6. P. 395 – 402.

35. Orelkina O.A., Petelin A.L., Polulyakh L.A. Distribution of secondary gas emissions around steel plants // Steel in Translation. 2015. Vol. 45. No. 11. P. 811 – 814.

36. Polulyakh L.A., Dashevskii V.Ya., Yusfin Yu.S. Manganese-ferroalloy production from Russian manganese ore // Steel in Translation. 2014. Vol. 44. No. 9. P. 617 – 624.

37. Davim J.P. Materials Forming and Machining. Research and Development. – Woodhead Publishing, 2015. – 202 p.

38. Lin J., Balint D., Pietrzyk M. Microstructure evolution in metal forming processes. – Woodhead Publishing, 2012. – 416 p.

39. Rees D. Basic engineering plasticity. An introduction with engineering and manufacturing applications. – Butterworth-Heinemann, 2006. – 528 p.

40. Banabic D. Sheet metal forming processes. Constitutive modelling and numerical simulation. – Springer, 2010. – 301 p.