Исследования влияния количества установок при гарантированной наработке до отказа опорных валков

Abstract

Дан анализ эксплуатационной стойкости рабочих и опорных валков листовых широкополосных станов горячей прокатки. Приведены причины, вызывающие отказы валков и снижающие производительность станов во время эксплуатации. Показано, что важной операцией восстановления работоспособности валков путем перешлифовки является контроль величины усталостных напряжений в процессе механической обработки. Указаны основные факторы, оказывающие влияние на величину наработки до отказа по причине усталостного разрушения опорных валков,такие как: начальная твердость материала, съем металла при перешлифовках и количество установок. Для определения влияния указанных факторов на величину гарантированной наработки в данной работе с целью описании процесса, имеющего область оптимума при проведении экспериментальных исследований, принято центральное композиционное рототабельное планирование 23. Функцией отклика при проведении эксперимента служили магнитные параметры рабочего слоя и количество установок до разрушения валков, а также качественный показатель – состояние поверхности валков. В качестве анализируемых факторов использовали твердость металла опорных валков (установлены из условия обеспечения на заводе-изготовителе производства валков в указанном интервале), уровень наработки за установку (расчитан, исходя из данных исследования определения фактической наработки) и съем металла при перешлифовке (определен из условия устранения локального максимального износа бочки валка и обеспечения при этом заданной профилировки). В результате математико-статистической обработки получены зависимости, описывающие влияния количества установок опорных валков от изменения магнитных параметров рабочего слоя на их склонность к усталостному разрушению.

The analysis of the operational durability of the working and support rolls of sheet broadband hot rolling mills is given. The reasons for the failure of the rolls and reducing the productivity of mills during operation are given. It is shown that an important operation to restore the working capacity of the rolls by regrinding is to control the magnitude of the fatigue stresses during machining. The main factors that influence the amount of time to failure due to the fatigue failure of the support rolls are indicated, such as: initial hardness of the material, removal of the metal during grinding and the number of installations. To determine the effect of these factors on the magnitude of the guaranteed performance in this work, central composite rototable planning was adopted in order to describe the process that has an optimum area when conducting experimental studies. The function of the response during the experiment was the magnetic parameters of the working layer and the number of installations before the rolls collapsed, as well as the quality indicator - the condition of the surface of the rolls. As the analyzed factors, the hardness of the metal of the support rolls was used (established from the condition of ensuring the production of rolls in the specified interval at the manufacturer), the operating time per installation (calculated based on the data of the study of determining the actual operating time) and removal of the metal during grinding (determined from the condition of local maximum wear of the roll barrel and at the same time ensuring the specified profiling). As a result of mathematical-statistical processing, dependences were obtained describing the effects of the number of installations of the support rolls on changes in the magnetic parameters of the working layer on their tendency to fatigue failure.