Одним из показателей качества длинномерных сортовых профилей являются степени их прямолинейности в вертикальных и горизонтальных плоскостях, обеспечиваемые как за счет соответствующей настройки прокатного оборудования, так и за счет последующего использования процесса правки. Правка сортовых заготовок может быть осуществлена посредством многократного упруго-пластического изгиба. Процесс правки сложнопрофильных металлоизделий характеризуется наличием довольно сложных геометрических форм не только вдоль, а и поперек оси правки. В связи с чем была разработана математическая модель, позволяющая определить геометрические характеристики сечения произвольной формы. Структурно математическое моделирование в этом случае может быть основано на разбиении всей зоны поперечного сечения металла на конечное множество выделенных элементарных объемов, и последующем нахождении геометрических характеристик для каждого из выделенных объемов. Дальнейший расчет напряженно-деформированного состояния металла проводится на основе конечно-разностного подхода путем численного определения осевой силы и изгибающего момента для каждого отдельного элементарного поперечного сечения. Разрабатывая математическую модель процесса правки угловой стали, также необходимо учитывать непрерывность эпюры углов поворота на границах расчетных участков уголка.
Следует отметить, что результаты полученной реализации процесса правки угловой стали позволяют определить и такой важнейший показатель качества выправляемых изделий, как остаточная кривизна. Анализируя полученные результаты, стоит отметить, что при увеличении прогиба средним опорным валком W, результирующая кривизна χост сначала уменьшается до определенной величины, а затем, при дальнейшем увеличении прогиба, результирующая кривизна растет (рис. 1).
|
| Рис. 1. Расчетные распределения зависимости остаточной кривизны уголка от перекрытия рабочих роликов сортоправильной машины при реализации процесса правки угловой стали |
Разработанный комплекс программных средств, позволяет прогнозировать такой важный показатель качества как остаточная кривизна. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о достаточно сложном характере распределения основных показателей напряженно-деформированного состояния, что подтверждает целесообразность реализованного численного подхода, при этом полученная математическая модель может быть использована при проектировании конструктивных параметров и настроек механического оборудования сортоправильных машин.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРОШКОВОЙ ЭЛЕКТРОДНОЙ ЛЕНТЫ
Данилюк В.А., аспирант, руководитель доц. Грибков Э.П.
