ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ ПРИ ВОЛОЧЕНИИ СТАЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИ С ЦЕЛЬЮ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ УЗЛА РОЛИКОВОЙ ВОЛОКИ
Аннотация
Рассмотрено распределение температурного поля в узле ролика волоки при волочении низкоуглеродистой стали с целью определения работоспособности и повышения долговечности работы узла методом осевого охлаждения валка. Составлена первичная модель для определения количества отведенного тепла, основанная на уравнении плотности теплового потока, определения оптимальных параметров расхода охлаждающей жидкости и оптимального сечения охлаждающего канала в зависимости от применяемого типоразмера проволоки.
По результатам расчетов базовой модели можно сделать выводы о неработоспособности системы в связи с высокими температурными напряжениями и деформациями на контакте ролика и внешнего кольца подшипника. Однако в дальнейшем планируется составить более детализированную модель с учетом энергосиловых параметров, рассеивания теплоты в воздухе, а также уноса теплоты проволокой. Представлен план реализации проекта, заключающийся в теоретическом описании процесса распределения тепла, компьютерном моделировании и проведении натурного эксперимента. Компьютерное моделирование планируется провести на базе программных комплексов DEFORM-3D и СFdesign. Приведенные программы отличаются высокой точностью результатов, значения которых коррелируются с экспериментальными данными. Также программа CFdesign позволяет реализовать процессы передачи между жидкостью и цилиндрической стенкой. Однако для подтверждения математической и компьютерной модели необходимо проведение натурного эксперимента на базе лабораторий «ОМД» МГТУ им. Носова и лаборатории «Инновационные методы ОМД» ЮУрГУ (НИУ). Эксперимент будет проводиться на роликовой волоке ВР-180, что обусловлено достаточно удобной конструкцией и экономической обоснованностью проведения испытаний.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Yatsenko V.A. [Russian Wire Market: Analysis of the Current Situation, Short-Term Forecasts]. XII ezhegodnaya konferentsiya “Rynki sortovogo prokata”, Batumi, 13–14 oktyabrya, 2016 [XII Annual Conference “Markets of Rolled Products”, Batumi, October 13–14, 2016], Batumi, 2016, pp. 35–40. (in Russ.)
Dalsky A.M., Gavrilyuk V.S., Bukharkin L.N., et al. Tekhnologiya konstruktsionnykh materialov [Technology of Construction Materials]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1990. 352 p.
Kolmogorov G.L., Kosheleva N.A. [Temperature Regimes and Critical Speeds during Wire Drawing]. News of Higher Educational Institutions. Non-Ferrous Metallurgy, 2016, no. 3, pp. 34–39. (in Russ.)
Smetneva N.Yu., Ivantsov A.B., Shishkov S.G. [Dynamics of Development of the Temperature Field of the Near-Surface Layer of Wire during Drawing]. Ferrous Metallurgy, 2017, no. 7, pp. 104–108. (in Russ.)
Anurev V.I. Spravochnik konstruktora-mashinostroitelya [Reference Designer-Mechanical Engi-neer]. 5th ed. Moskow, Mashinostroenie Publ., 1979. 559 p.
GOST 27365–87. Podshipniki rolikovyye konicheskiye odnoryadnyye povyshennoy gruzopod’yem¬nosti. Osnovnyye razmery. [State Standard 27365–87. Bearings Roller Conic Single-Row Increased Load Capacity. Main Dimensions]. Moskow, IPK Publishing house of standards, 1988. 47 p.
Kolmogorov V.L. Mekhanika obrabotki metallov davleniyem [Mechanics of Metal Forming]. Publishing house of USTU – UPI, 2001. 835 p.
Vorontsov A.L. Tekhnologicheskiye zadachi teorii plastichnosti [Technological Problems of the Theory of Plasticity]. Moskow, Mashinostroenie-1 Publ., 2006. 475 p.
Storozhev M.V., Popov E.A. Teoriya obrabotki metallov davleniyem [Theory of Metal Forming]. Moskow, Mashinostroenie Publ., 1977. 424 p.
Gun G.Ya. Teoreticheskiye osnovy obrabotki metallov davleniyem [Theoretical bases of metal forming]. Moskow, Metallurgy Publ., 1980. 456 p.
Strugov S.S., Ivanov V.A., Sherkunov V.G. Comparison of Methods of Stress-Strain State Es-timation in the Upset of a Cylindrical Workpiece. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Me¬tallurgy, 2016, vol. 16, no. 4, pp. 140–146. (in Russ.) DOI: 10.14529/met160416
Dyomin D.O., Dyadichenko G.A. [Simulation of Wire Drawing Processes]. Aerospace Tech-nologies (ACT-2016). Proceedings of the XVII International Scientific and Technical Conference and the School of Young Scientists, Graduate Students and Students, 2016, pp. 10–11. (in Russ.)
Smetneva N.Y., Ivantsov A.B., Shishkova SG [Compliance with the Experiment Results of Modeling in the Environment DEFORM Process of Heating the Wire during Drawing]. Scientific Dis-cussion: Questions of Technical Sciences, 2016, no. 3, pp. 57–62 (in Russ.)
Golovizin G.N. [Evaluation of Strain Localization Efforts during Wire Drawing]. Stal’, 2014, no. 4, pp. 66–67 (in Russ.)
Bitkov V.V. [Efficiency of Using Prefabricated Fibers for Wire Drawing]. Metal Technology, 2015, no. 9, pp. 14–20. (in Russ.)
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met190108
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
