КОНЦЕПЦИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ КАЛИБРОВКИ СОРТОПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ. СООБЩЕНИЕ 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В настоящее время при возникновении потребности в прокатке фасонного профиля более сложного, чем типовые, разработка новой калибровки валков является в значительной степени неформализованной процедурой. При этом достаточно часто вопросы какой-либо оптимальности новой калибровки или вообще не рассматриваются, ограничиваясь ее технической рациональностью, или откладываются на второй этап – совершенствование калибровки в процессе производства профиля. Показано, что калибровка сортопрокатных валков, рассматриваемая как вариативная система калибров, полностью соответствует всем признакам общепринятого понятия «система». Поэтому она может быть использована в качестве объекта, подвергаемого оптимизации с использованием стандартных методов и процедур теории систем. Калибровка прокатных валков рассмотрена как технологическая система, и используя для ее описания современную идеологию системного подхода, построена универсальная оптимизационная модель, направленная на проектирование оптимальных калибровок, применяемых при прокатке любых сортовых профилей. Применена модель двухэтапного решения оптимизационной задачи проектирования калибровки, позволяющая использовать на разных этапах решения как один, так и два критерия оптимальности. Представлен обобщенный алгоритм решения оптимизационной задачи проектирования калибровки валков для прокатки сортовых профилей любой сложности. Согласно принятой концепции, на первом этапе проектирования производится выбор оптимальной схемы калибровки для конкретных условий прокатного стана. На втором этапе для выбранной схемы генерируется оптимальный режим обжатий и определяются размеры используемых калибров. Для реализации предлагаемой концепции и ее описания, наряду с общепринятыми терминами и формулировками, введен ряд понятий, не имеющих широкого использования в теории прокатки. За основу формирования и формулирования таких понятий приняты аналогичные понятия и формулировки, известные из теории систем, теории оптимального управления, физики и математики. В  частности, введены такие понятия, как «пространство калибров», «обобщенный калибр», «пространство калибровок», «показатели эффективности», «генерирующая функция калибровки», «пространство режимов обжатий», «генерирующая функция режимов обжатий» и др. Изложена суть этих новых понятий. Более детальное описание отдельных блоков оптимизационной модели будет представлено в последующих статьях.

1. Смирнов В.К., Шилов В.А., Инатович Ю.В. Калибровка прокатных валков. – М.: Теплотехник, 2010. – 490 с.

2. Илюкович Б.М., Нехаев М.Е., Меркурьев С.Е. Прокатка и калибровка. Т. 1 – 6 / Под ред. Б.М. Илюковича. – Днепропетровск: Днiпро-ВАЛ, 2002.

3. Бахтинов Б.П., Штернов М.М. Калибровка прокатных валков. – М.: Металлургиздат, 1953. – 783 с.

4. Хайкин Б.Е., Козлов В.В. Единая математическая модель процессов прокатки простых и фасонных профилей // Обработка металлов давлением. – Свердловск: УПИ, 1983. Вып. 1. С. 58 – 61.

5. Садовский В.Н. Системный подход и общая теория систем: статус, основные проблемы и перспективы развития. – М.: Наука, 1980. – 384 с.

6. Щедровицкий Г.П. Принципы и общая схема методологической организации системно-структурных исследований и разработок // Системные исследования. Методологические проблемы: Ежегодник. 1981. – М.: Наука, 1981. C. 193 – 227.

7. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем: математические основы / Пер. с англ. Э.Л. Наппельбаума; под ред. В.С. Емельянова. – М.: Мир, 1978.

8. Егоров А.И. Основы теории управления. – М.: Физматлит, 2007. – 504 с.

9. Акоф Р.Л., Сасиени М. Основы исследования операций / Пер. с англ. – М.: Мир, 1971. – 536 с.

10. Таха Х. Введение в исследование операций / Пер. с англ. В 2-х книгах. – М: Мир, 1985. Т. 1. – 480 с.

11. Таха Х. Введение в исследование операций / Пер. с англ. В 2-х книгах. – М: Мир, 1985. Т. 2. – 496 с.

12. Михайленко А.М., Шварц Д.Л. Системный подход к оптимизации калибровки сортопрокатных валков // Производство прока- та. 2016. № 12. С. 29 – 32.

13. Калугина О.Б., Кинзин Д.И., Моллер А.Б. Повышение энергоэффективности процесса сортовой прокатки путем оптимизации формы калибров // Изв. вуз. Черная металлургия. 2013. № 10. С. 10 – 12 .

14. Кинзин Д.И. Оптимизация формы вытяжных калибров по критерию максимума коэффициента эффективности деформации // Черные металлы. 2014. № 6. С. 45 – 48.

15. Левандовский С.А., Синицкий О.В., Ручинская Н.А. Опыт оптимизации формы калибров по критерию неравномерности деформации // Калибровочное бюро: Электрон. науч. журнал. 2014. Вып. 3. C. 52 – 80. http://passdesign.ru/index. php?option=com_content&view=article&id=76&Itemid=108

16. Левандовский С.А., Моллер А.Б., Назаров Д.В., Зайцев А.А. Совершенствование существующих технологических схем прокатки на основе оптимизации форм калибров с целью повышения качества сортовой продукции // Моделирование и развитие процессов ОМД. 2006. № 1. С. 129 – 137.

17. Оптимизация прокатного производства / А.Н. Скороходов, П.И. Полухин, Б.М. Илюкович и др. – М.: Металлургия, 1983. – 432 с.

18. Шилов В.А., Пономарев А.А. Оптимизация технологических режимов прокатки по критериям механических свойств // Производство проката. 2013. № 2. С. 14 – 19.

19. Даваасамбуу Ч., Шилов В.А., Инатович Ю.В. Оптимизация технологических режимов прокатки на мелкосортном стане 330 Дарханского металлургического комбината // Изв. вуз. Черная металлургия. 2002. № 3. С. 36.

20. Хохлов С.А., Перунов Г.П., Волков К.В. и др. Оптимизация ре- жимов прокатки сортовых профилей на стане 320/150 // Сталь. 2010. № 12. С. 38 – 40