Асимметричное нагружение прокатных станов

Яковлев Р.А.

МГТУ им. Баумана, 2007 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Асимметрия нагружения означает неравенство нагрузок в параллельно работающих силовых элементах линии привода и рабочей клети прокатного стана.

Нередко асимметрию создают специально для решения следующих задач:

снижение энергосиловых параметров и повышение производительности станов;

повышение точности проката и качества его поверхности;

создание верхнего или нижнего давления соответственно для направления прокатываемой заготовки или предотвращения ударов передним концом заготовки по роликам рольганга;

повышение срока службы деталей и узлов главной линии стана.

Асимметрия неизбежна при реализации процессов прокатки таких заготовок деталей, как кольца, бандажи, барабаны и другие детали с вытяжкой по замкнутому контуру. Однако чаще асимметрия вызывается нарушением требований технологии и правил эксплуатации оборудования или несовершенствами конструкции отдельных деталей, узлов и механизмов.

Расчеты на прочность ж жесткость элементов линии привода и рабочей клети должны выполняться с учетом совокупного влияния различных источников асимметрии, поскольку их воздействия могут суммироваться (при одинаковой направленности) или вычитаться (при противоположной направленности).

Начало исследованиям асимметричного нагружения прокатных станов было положено А.И.Целиковым в 1935 г. .   Однако во всех более поздних работах теоретического и экспериментального характера, посвященных данной тематике, или рассматриваются вопросы теории асимметричного нагружения в условиях статики и при установившемся процессе прокатки, или констатируются результаты экспериментов без теоретического обоснования [ 2-14 ] . Иными словами, не исследуется стадия захвата полосы с учетом влияния различных источников асимметрии нагружепия и не прянамается во внимание роль динамических нагрузок в формировании суммарной нагруженности, тогда как именно при захвате полосы роль динамических нагрузок наиболее значительна.

Кроме того, в указанных работах совершенно не анализируются такие важные источники асимметрии нагружения, как неравенство зазоров з соединениях параллельных валопроводов, неравенство зазоров между подушками и стойками станин для верхнего и нижнего валков, неравенство тех же зазоров для подушек одного валка (со стороны привода и перевалки), вид и настройка системы уравновешивания валков, вид и настройка системы уравновешивания шпинделей и др.

Впервые попытка по решению задачи асимметричного нагружения на стадии захвата полосы и после нее с учетом динамических нагрузок и одновременного действия различных источников асимметрии нагружения была предпринята в работе   [15] . Затем этот подход был развит в работах   [16. ,.17]   и др.