Анотація до роботи:

Давиденко К. С. Удосконалення технології та обладнання процесів сумісної холодної прокатки між неприводними і приводними робочими валками. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.03.05 - Процеси та машини обробки тиском. – Донбаська державна машинобудівна академія, Краматорськ, 2007.

Дисертація присвячена розширенню сортаменту, підвищенню якості й забезпеченню економії матеріальних ресурсів при виробництві холоднокатаних стрічок і смуг, а також розробці практичних рекомендацій з удосконалення технології й обладнання процесів сумісної прокатки між неприводними й приводними робочими валками.

У роботі на основі кінцево-різницевих і кінцево-елементних підходів розроблені чисельні математичні моделі напружено-деформованого стану металу й показників ступеня використання запасу пластичності при реалізації процесу сумісної холодної прокатки між неприводними й приводними робочими валками.

На основі методів граничних оцінок, передатних коефіцієнтів й імітаційного моделювання, розроблений комплекс математичних моделей з прогнозування основних показників якості холоднокатаних стрічок і смуг.

Достатній ступінь вірогідності отриманих чисельних математичних моделей підтверджений експериментально.

З використанням узагальнених критеріїв оптимальності сформульована й вирішена задача з автоматизованого проектування технологій і обладнання процесу сумісної прокатки. Розроблено рекомендації з удосконалення складу, конструктивних параметрів і технологічних режимів роботи механічного обладнання реверсивних станів для реалізації сумісного процесу прокатки між неприводними і приводними робочими валками.

У дисертації виконані нові науково-технічні розробки з подальшого розвитку методів автоматизованого розрахунку й проектування, а також з удосконалення технологічних режимів і конструктивних параметрів обладнання процесу сумісної прокатки між неприводними й приводними робочими валками й вирішенню на цій основі актуальних задач, таких, що мають практичне значення, , спрямованих на розширення сортаменту, підвищення якості й забезпечення економії матеріальних ресурсів при виробництві холоднокатаних стрічок і смуг.

1. Одним з перспективних шляхів розвитку прокатного виробництва стрічок і смуг є вдосконалення процесу сумісної прокатки між неприводними й приводними робочими валками, що дозволить вирішити актуальні задачі розширення сортаменту, підвищення якості й економії матеріальних ресурсів.

2. Розроблено чисельні математичні моделі локальних і інтегральних показників напружено-деформованого стану металу при реалізації процесу сумісної прокатки між неприводними й приводними робочими валками, що дозволяють урахувати реальний характер розподілу геометричних характеристик, механічних властивостей і умов зовнішнього контактного тертя. На основі методики В. А. Огороднікова вирішена задача з визначення поточних і результуючих значень ступеня використання запасу плинності. Коректність отриманих одномірних моделей і можливість їхнього застосування підтверджена з використанням кінцево-елементного моделювання даної технологічної схеми.

3. На основі методу граничних оцінок, імітаційного моделювання, а також методу передатних коефіцієнтів розроблені математичні моделі основних показників якості холоднокатаних стрічок і смуг, отриманих при реалізації процесу сумісної прокатки між неприводними й приводними робочими валками. Встановлено, що за рахунок позитивної кореляції початкової товщини, початкових механічних властивостей зі значенням міжклітьового натяжіння поздовжня різнотовщинність готової металопродукції може бути знижена на 20...30%, при цьому з погляду реконструкції діючого обладнання відсутня необхідність в установці приводів і систем автоматизованого регулювання. Істотне зниження поздовжньої різнотовщинності спостерігається при інтенсифікації режимів обтиснень у першій неприводній робочій кліті.

4. Достатній ступінь вірогідності отриманих чисельних математичних моделей підтверджений експериментально при визначенні інтегральних характеристик напружено-деформованого стану металу, а також точності геометричних характеристик стрічок і смуг при реалізації процесу сумісної прокатки між неприводними і приводними робочими валками. Зокрема, середня вибіркова оцінка відношень розрахункових , і емпіричних , значень сили прокатки в неприводній і приводній робочих клітях відповідно в цьому випадку дорівнювала , , а довірчі інтервали даних відношень відповідали діапазону , .

5. Експериментально встановлено, що при реалізації процесу сумісного плющення в кліті з неприводними робочими валками і наступною симетричною прокаткою з дроту одного вихідного діаметра за рахунок перерозподілу обтиснень можна отримати плющену стрічку однієї кінцевої товщини, але зі значеннями ширини, що змінюються в діапазоні до 30...35%. Перерозподіл обтиснень між неприводною та приводною робочими клітями дозволяє змінювати силу прокатки в другій робочій кліті в діапазоні до 50%, забезпечуючи тим самим необхідну площинність готового металопрокату.

6. З використанням узагальнених критеріїв оптимальності, що враховують
   за допомогою відповідних вагових коефіцієнтів різні техніко-економічні показники, сформульована та вирішена задача з автоматизованого проектування технологій і обладнання процесу сумісної прокатки між неприводними і приводними робочими валками. Розроблено практичні рекомендації з удосконалення складу, конструктивних параметрів і технологічних режимів роботи механічного обладнання для реалізації даного процесу.

7. Створено нове технологічне обладнання для реалізації процесу сумісної прокатки або плющення між неприводними і приводними робочими валками,
   на якому виготовлена дослідно-промислова партія плющеної стрічки зі сталі 12Х18Н9Т. Спроектовані нові конструкції неприводних робочих клітей, які передбачається встановити перед робочими клітями ряду реверсивних прокатних і плющильних станів, що дозволить розширити сортамент і підвищити якість стрічок і смуг.

8. Результати роботи у вигляді технологічних і конструктивних рекомендацій використані в Українському науково-дослідному інституті металургійного машинобудування (м. Слов'янськ), ТОВ «Діслав» (м. Краматорськ).

Публікації автора:

1. Точность геометрических характеристик при реализации совмещенных процессов симметричной и асимметричной прокатки / В. А. Федоринов, С. К. Добряк, Е. С. Давыденко, В. В. Плеханова // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА, 2003. – С. 41-45.

2. Моделирование точности геометрических характеристик при реализации совмещенных процессов асимметричной и симметричной прокатки / В. А. Федоринов, А. В. Сатонин, Е. С. Давыденко, В. В. Плеханова // Теория и практика производства листового проката: Сб. науч. тр.– Липецк: ЛГТУ, 2005. – Часть 2. – С. 48-54.

3. Совмещение процессов симметричной и асимметричной прокатки как способ повышения точности металлопродукции / В. А. Федоринов, Ю. К. Доброносов, Е. С. Давыденко, В. В. Плеханова // Сучасні проблеми металургії. Наукові вісті. Том 8. Пластична деформація металів. – Дніпропетровськ: Системні технології, 2005. – С. 199-203.

4. Повышение работоспособности и расширение технологических возможностей механического оборудования рабочих клетей станов холодной прокатки / В. Ф. Потапкин, Ю. Н. Белобров, В. А. Федоринов, А. В. Сатонин, Е. С. Давыденко, В. В. Плеханова // Захист металургійних машин від поломок: Зб. наук. пр. – Маріуполь: ПЛТУ. – Вип. 8, 2005. – С. 13-18.

5. Двумерный анализ напряженно-деформированного состояния при прокатке относительно тонких лент и полос в рабочих валках разного диаметра / М. В. Федоринов, Е. С. Давыденко, В. В. Плеханова, С. А. Франко // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА, 2005. – С. 404-408.

6. Напряженно-деформированное состояние металла при горячей прокатке особо тонких полос / А. В. Сатонин, И. В. Александров, Е. С. Давыденко, В. В. Дворжак // Вісник ДДМА: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – №2, 2005. – С. 34-39.

7. Экспериментальные исследования процесса плющения в совмещенных рабочих клетях / С. Н. Грибкова, А. И. Дворжак, Е. С. Давыденко, К. Ю. Юрков // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА, 2006. – С. 202-204.

8. Исследование напряженно-деформированного состояния металла при волочении трубных заготовок / С. В. Касьянюк, С. В. Чемерис, Е. С. Давыденко, В. В. Дворжак // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском
   в металургії і машинобудуванні: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА, 2006. – С. 216-221.

9. Методика экспериментальных исследований процесса плющения с различными натяжениями / В. А. Федоринов, А. И. Дворжак, Е. С. Давыденко, А. С. Селедцов // Сб. науч. тр. – Алчевск: ДГТУ, 2007. – С. 115-119.

10. Шпак В. И. Конечно-элементное моделирование совмещенных процессов прокатки / В. И. Шпак, А. А. Сатонин, Е. С. Давыденко // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА, 2007. – С. 420-423.

11. Прогнозирование точности геометрических характеристик реализации совмещенных процессов и асимметричной и симметричной прокатки / Е. С. Давыденко, В. В. Плеханова // Студентський вісник ДДМА: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА, 2003. – С. 140-143.

12. Дворжак А. И. Создание и совершенствование технологий совмещенных процессов асимметричной и симметричной холодной прокатки и плющения / А. И. Дворжак, Е. С. Давыденко, В. В. Плеханова // Интеллект молодых – производству 2005: IV Междунар. научно-практическая конференция молодых ученных и специалистов, 14-18 ноября 2005 г. – Краматорск: АО «НКМЗ», 2005. – С. 21-22.

13. Федоринов В. А. Совершенствование технологий и оборудования для прокатки особо тонких полос / В. А. Федоринов, Е. С. Давыденко, В. В. Дворжак // Застосування тоерії пластичності в сучасних технологіях обробки тиском і автотехнічних експертизах: Міжнар. науково-технічна конференція, 29 травня – 1 червня 2006 р. – Віннниця: ВНТУ, 2006. – С. 61-62.

14. Способы регулирования геометрических параметров плющеной проволоки для механизированной наплавки / А. В. Шевченко, С. Н. Грибкова, А. И. Дворжак, Е. С. Давыденко // Современные проблемы сварки и родственных технологий, совершенствование подготовки кадров: ІІ Международная научно-методическая конференция, 11-14 сентября 2006 г. – Мариуполь: ПГТУ, 2006. – С. 80-82.

15. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния при плющении порошковой проволоки / Э. П. Грибков, Е. С. Давыденко // VIII научно-техническая конференция молодых специалистов ОАО «АМК», 21-22 мая 2007 г. – Алчевск: OJSC "ALCHEVSK IRON-AND-STEEL WORKS", 2007. – С. 31-32.

Особистий внесок автора у роботах, що опубліковані у спiвавторствi

[1, 11] – розроблені програмні засоби з автоматизованого розрахунку процесу сумісної прокатки між неприводними та приводними робочими валками; [2] – розроблена математична модель прогнозування поздовжньої різнотовщинності;
[3, 13] – виконаний аналіз умов реалізації сумісної прокатки між неприводними та приводними робочими валками; [4] – проведений аналіз перспектив розвитку валкових вузлів; [5] – виконаний аналіз НДС у неприводних і приводних робочих валках; [6, 8] - виконаний двомірний аналіз НДС металу в умовах плоскої пластичної формозміни; [7, 12, 14] – проаналізовані отримані дані експериментальних досліджень сумісного процесу плющення; [9] – запропонована методика проведення експериментальних досліджень; [10] – виконане кінцево-елементне моделювання сумісного процесу прокатки між неприводними і приводними робочими валками; [15] – уточнені дані для математичного моделювання НДС металу.