ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗЕРВА СИЛ ТРЕНИЯ НА КОНТАКТНОЙ ПОВЕРХНОСТИ В ОЧАГЕ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ПРОКАТКЕ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА

Процесс прокатки реализуется за счет мощности, подводимой в очаг деформации благодаря использованию контактных сил трения. Процесс прокатки происходит в две стадии: захвата и установившегося процесса. Определяющей возможность деформирования  в  валках является стадия захвата. В этот период втягивающие силы трения используются с максимальной отдачей. Основной процесс  прокатки проходит на установившейся стадии, где возможности контактного трения не используются в полном объеме. Создается резерв сил трения, который и можно использовать для повышения эффективности процесса прокатки. Для уравновешивания избыточных  сил трения на контактной поверхности в очаге деформации при установившемся процессе появляются зоны опережения и прилипания.  Протяженность этих зон характеризует величину избыточных сил трения. Приведены теоретические зависимости для определения зон  скольжения и прилипания, учитывающие многообразие факторов при прокатке. Предложен показатель оценки возможностей резерва  сил трения на установившейся стадии. Предложена зависимость для его определения. Аналитически установлено, что на установившейся стадии прокатки на гладких валках при соотношениях α/μз = 1 за счет имеющегося резерва сил трения можно подвести энергию  в 1,7  –  2,0  раза большую, чем на стадии захвата при меньших соотношениях α/μз . При использовании калиброванных валков эти цифры  еще больше. Приведена зависимость, по которой можно определить дополнительную мощность, обеспеченную резервом сил трения.  Показаны перспективные направления использования резерва сил трения на установившейся стадии процесса прокатки для повышения  его эффективности. На примере прокатки в приводной – неприводной клети установлено увеличение коэффициента полезного действия  (КПД) процесса прокатки при более полном использовании возможностей сил трения на стадии установившейся прокатки. Приведены  теоретические зависимости для определения КПД при обычном процессе прокатки и при более полном использовании резерва сил  трения.

прокатка,  резерв контактных сил трения,  зона прилипания,  повышение эффективности,  коэффициент полезного действия

1. Berezhnoy V.L. Friction – assisted extrusion as an alternative to the indirect and direct extrusion of hard aluminium alloys // Light Metal Age. 1997. Vol. 55. No. 3, 4. P. 8 – 13.

2. Фастыковский А.Р., Перетятько В.Н. Изучение влияния переднего подпора на протяженность зон скольжения и прилипания в очаге деформации при прокатке // Изв. вуз. Черная металлургия. 2002. № 2. С. 15 – 17.

3. Berezhnoi V.L. Multipurpose friction – assisted indirect extrusion (FAIE) Technology // The Proceed. Techn. Seminar. Chicaqo. 2000. Vol. 1. P. 177 – 196.

4. Никитин Г.С. Теория непрерывной продольной прокатки. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. – 399 с.

5. Грудев А.П. Теория прокатки. – М.: СП Интермет Инжиниринг, 2001. – 280 с.

6. Грудев А.П. Захватывающая способность прокатных валков. – М.: СП Интермет Инжиниринг, 1998. – 283 с.

7. Жучков С.М., Кулаков Л.В., Лохматов А.П. и др. Энергосбережение при непрерывной прокатке с неприводными рабочими клетями. Факторы влияния // Изв. вуз. Черная металлургия. 2001. № 9. С. 26 – 28.

8. Palmer L.W. Slit rolling technology // World Steel & Metalworking. 1984. 1985. Vol. 6. P. 147 – 149.

9. Фастыковский А.Р. К вопросу продольного разделения полосы неприводными устройствами в потоке прокатного стана // Производство проката. 2009. № 3. С. 4 – 8.

10. Matsuo G., Suzuki M. The latest technology of multy – slit rolling // SEA. ISI Quaterly. 1995. No. 3. P. 49 – 58.

11. Avitzur B. Extrolling: Combine Extrusion and Rolling // Wire Technology. 1974. Vol. 3. No. 2. P. 55 – 58.

12. Avitzur B. Handbook of Metal Forming Processes. – New York: John Wiley and Sons, 1981. – 280 p.

13. Fastykovskii A.R. Region for extrolling and effective deformation modes // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2011. Vol. 52. No. 3. P. 230 – 233.

14. Sidelnikov S., Galiev R., Lopatina E., Samchuk A. Analysis of energy-force parameters of combined processing for receiving modifying bars from Al – 5Ti – 1B alloy // Non-ferrous Metals. 2017. Vol. 42. No. 1. P. 30 – 35.

15. Tuschy E. Strangpressen – Neue Verfahren // Metall. 1992. Vol. 36. No. 3. P. 269 – 279.

16. Sidelnikov S.B., Galiev R.I., Bespalov V.M., Samchuk A.P. Determining power-energy parameters of combined rolling-extrusion process for low-plastic aluminium alloys // Metal Professing. Nonferrous Metals. 2018. No. 1. P. 30 – 36.

17. Фастыковский А.Р., Савельев А.Н. Конструкции и расчеты оборудования прокатных клетей сортовых и листовых станов. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2008. – 316 с.

18. Леванов А.Н. Состояние и перспективы исследований контактного трения в процессах обработки металлов давлением // Сталь. 2000. № 9. С. 31 – 35.

19. Выдрин В.Н., Федосиенко А.С., Крайнов В.И. Процесс непрерывной прокатки. – М.: Металлургия, 1970. – 456 с.

20. Выдрин В.Н. Динамика прокатных станов. – Свердловск: Металлургиздат, 1960. – 255 с.