Министерство образования и науки Украины
Приазовский государственный технический университет
Капланов В. И.
Конспект лекций
По курсу «Теория процессов прокатного, трубного, кшп
и волочильного производства»
для специальности
7 090404 – «Обработка металлов давлением»
2007
Приазовский государственный технический университет
Кафедра Обработки металлов давлением
Конспект лекций
по курсу «Теория процессов прокатного, трубного, кшп
и волочильного производства»
для специальности
7 090404 – «Обработка металлов давлением»
2007
1.ВВЕДЕНИЕ
Основные направления развития прокатного производства.
ГМК Украины состоит из более 300 предприятий. Из них: 14 металлургических заводов и комбинатов. Преимущество ГМК Украины состоит в наличии богатых запасах железной руды и коксующегося угля.
Основные районы сосредоточения предприятий – Донбасс и Приднепровье.
ГМК имеет основных фондов 50 млн. в год, но используются они на -половину. ГМК Украины имеет множество недостатков, например, мартеновское производство. Прокатное производство требует модернизации, основные фонды достигли опасных пределов. Сверхнормативных сроков достигли 90% прокатных станов.
90% выпущенной стали обрабатывается на различных прокатных станах. Прокатное производство наиболее сильно влияет на экономику Украины ( до 40% ). Для прокатного производства существует множество проблем , таких как модернизация , расширение сортамента прокатываемых изделий. Существующая наука о прокатке в полной мере обеспечивает развитие и совершенствование процессов с помощью прогрессивных решений.
Основные пути развития прокатного производства:
Создание технологических процессов по принципу непрерывности (бесконечной ) прокатки.
Создание совмещенных в один поток агрегатов.
Комплексная автоматизация и механизация всех технологических процессов.
Увеличение массы раската и скорости прокатки.
Расширение сортамента.
Освоение выпуска наукоемкой продукции, энергосберегающих, экологически чистых технологий.
Модернизация и создание нового оборудования с использованием более жестких клетей, гидравлических механизмов и устройств.
Общая характеристика прокатки.
Современная теория прокатки возникла более 100 лет назад, непрерывно развивается и базируется на следующих фундаментальных науках: математическая теория пластичности, механика сплошной среды, теоретическая механика, сопротивление материалов, теория упругости.
Теория позволяет изучать напряженно-деформированное состояние, закономерности контактного трения, кинематику и динамику процесса. Множество талантливых и известных ученых внесли свой вклад в развитие теории прокатки. Перечислим некоторых из них: Губкин, Целиков, Павлов, Смирнов, Чекмарев, Старченко Д.И., Тарновский, Зибель, Карман и др.
Основные определения прокатки.
Прокаткой называется процесс деформации заготовки, которая продвигается между валками и меняет свою форму. Прокатка самая массовая среди всех процессов ОМД. При прокатке заготовка называется полосой или раскатом. Пропуск заготовки между валками называется проходом или пропуском.
Рисунок 1. Схема простой продольной прокатки
1-верхний валок, 2-нижний валок, 3-заготовка.
На рисунке 1 буквой Р обозначена сила прокатки, Т – сила трения, H и h – толщина до и после прокатки.
Прокатка может осуществляется с натяжением или подпором. Прокатка бывает симметричная и не симметричная. Симметричная прокатка осуществляется в валках одинакового диаметра, условия трения между валками и раскатом равны. Не симметричная прокатка осуществляется в валках с разного диаметра, но с одинаковым количеством оборотов. Трение между металлом и валками разное.
Теория прокатки, несмотря на свое развитие, имеет множество нерешенных задач и проблем, связанных с освоением новых процессов, новых технологий и существующие решение во многих вариантах не соответствует современной теории.