Ломов Ілля Миколайович. Розробка та освоєння ефективної технології сухого волочіння сталевої катанки після механічного видалення окалини

brief description

Ломов Ілля Миколайович. Розробка та освоєння ефективної технології сухого волочіння сталевої катанки після механічного видалення окалини : Дис... канд. наук: 05.03.05 2003

Ломов І.М. Розробка та освоєння ефективної технології сухого волочіння сталевої катанки після механічного видалення окалини. Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук по спеціальності 05.03.05 Процеси та машини обробки тиском. Національна металургійна академія України, Дніпропетровськ, 2002.
Дисертація присвячена розробці науково-технічних основ вдосконаленої технології волочіння дроту, що включає механічне видалення окалини з поверхні катанки в пристрої, що має раціональні геометричні характеристики, з наступним поточним нанесенням сухого підмастильного покриття, мастильної речовини та деформацією металу. Виконано експериментальні і теоретичні дослідження силових умов видалення окалини в роликовому окалиновідламувачі перед волочінням. Вдосконалено метод розрахунку сили протягування заготовки скрізь окалиновідламувач при врахуванні тертя заготовки і роликів. Визначено раціональні умови ефективного використання роликових окалиновідламувачів при сухому волочінні. Це дозволило вперше в промислових умовах освоїти технологію волочіння товстої (12 мм) катанки після механічного видалення окалини. В роботі вперше розроблено науково-технічні основи поточного з волочінням нанесення на заготовку після механічного видалення окалини сухого підмастильного покриття з підвищенням адгезії його часток до сталевої поверхні. Це дозволяє знизити тяглову напругу і відповідні енерговитрати на 510% за рахунок збільшення кількості мастила в осередку деформації на 30 %.

В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове рішення науково-технічної задачі, яка полягає в розробці основ вдосконаленої технології волочіння дроту, що включає механічне видалення окалини з поверхні катанки в пристрої, що має раціональні геометричні характеристики, з подальшим поточним нанесенням сухого підмастильного покриття, мастильної речовини і деформацією металу.

На підставі аналізу існуючого стану теорії і практики волочіння дроту та науково-технічної літератури показано, що розробка вдосконалених технологій підготовки волочильної заготовки до деформації з використанням прийомів, що підвищують ефективність механічного видалення окалини і антифрикційну ефективність сухого технологічного мастила, є актуальною задачею.
В роботі вдосконалений метод розрахунку сили протягування заготовки при її деформації в окалиновідламувачі за рахунок урахування тертя заготовки і його роликів. Використання розробленого методу дозволило підвищити точність визначення силових умов, в середньому, в 2 рази.
Отримало подальший розвиток теоретичне і експериментальне визначення раціонального співвідношення геометричних характеристик робочого органу окалиновідламувача і заготовки, що деформується. Вперше визначено раціональне співвідношення відстані між роликами окалиновідламувача і діаметром заготовки. Уточнено співвідношення радіуса роликів і діаметра заготовки, яке забезпечує більш якісне видалення окалини. Отримані обґрунтовані співвідношення дозволили розробити наукові основи розрахунку окалиновідламувача для товстої катанки (до 12 мм) із забезпеченням мінімальних енерговитрат на деформацію металу і високої якості очищення від окалини.
В роботі вперше експериментально, зокрема, з використанням планів, які побудовані по ортогональних латинських квадратах 5-го порядку, визначені закономірності і знайдені умови підвищення антифрикційної ефективності сухих порошкових речовин волочильного технологічного мастила в осередку деформації шляхом взаємного тертя часток і їхнього контакту з активатором (контртілом тертя) при змащуванні сталевої заготовки після механічного видалення окалини. Експериментально вивчено вплив матеріалу підмастильного покриття, виду змащувальної речовини, інтенсивності підвищення адгезії складових технологічного мастила (інтенсивність взаємного тертя часток і активатора і питомий об'ємний електроопір поверхні активатора) на антифрикційну ефективність мастила в осередку деформації. Використання нової розробки в лабораторних умовах дозволило збільшити кількість нанесених речовин на поверхню катанки після механічного видалення окалини в 820 раз, що супроводжувалось зменшенням тяглової напруги, відповідних енерговитрат на 68 % і коефіцієнта тертя на 10...15 % за рахунок збільшення кількості технологічного мастила в осередку деформації в 22,5 рази.
В роботі вперше визначені закономірності впливу активації часток технологічного мастила (підмастильного покриття і мастильної речовини) на силові умови і коефіцієнт тертя в осередку деформації присумісному використаннімеханічного видалення окалини, поточного нанесення технологічного мастила і волочіння. Використання вдосконаленої технології дозволяє зменшити тяглову напругу і відповідні енерговитрати на 510 % за рахунок збільшення кількості мастила в осередку деформації на 30 %, що супроводжується зменшенням коефіцієнта тертя в осередку деформації, в середньому, на 20 %.
Вперше на підставі теоретичних розробок і експериментальних досліджень створені і випробувані у виробничих умовах напівпромисловий зразок пристрою поточного нанесення сухого підмастильного покриття і промисловий зразок роликового окалиновідламувача для товстої (близько 12 мм) катанки з низько- і середньовуглецевої сталі. Промислові випробування пристроїв підтвердили ефективність їхнього використання. Окалиновідламувач для товстої заготовки використовується в промисловій технології переробки круглої Сталі 65Г і Сталі 35 діаметром 12 мм волочінням на ТОВ ІІ БаДМ "Дніпропетровський завод ланцюгів і електродів" (акт від 29 жовтня 2001 року). Пристрій для поточного нанесення сухого підмастильного покриття на заготовку після видалення окалини випробуваний в умовах виробництва (акт від 20 березня 2002г.) і ухвалений до впровадження: в поточний лінії передбачена технологічна відстань для встановлення пристрою (акт від 29 жовтня 2002г.).