Мазур Ігор Анатолійович. Удосконалення гідромеханічних систем спеціальних машин колесопрокатного виробництва

brief description

Мазур Ігор Анатолійович. Удосконалення гідромеханічних систем спеціальних машин колесопрокатного виробництва: дисертація канд. техн. наук: 05.05.08 / Національна металургійна академія України. - Д., 2003

Мазур І.А. Удосконалення гідромеханічних систем спеціальних машин колесопрокатного виробництва. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.08 Машини для металургійного виробництва. Національна металургійна академія України, Дніпропетровськ, 2003 р.
Дисертація присвячена питанням удосконалення гідромеханічних систем важких гідравліч-них пресів колесопрокатного виробництва з метою підвищення якості колісних заготовок та стабілізації темпу прокатки протягом зміни, а також розробці конструкцій важких гідравлічних пресів з нижнім розташуванням робочого гідропривода.
В роботі запропонована методика дослідження дінамічних навантажень у складній розгалу-женій гідромеханічній системі важкого гідравлічного преса з насосно-акумуляторним приводом, розроблена методика дослідження динаміки роботи швидкодіючого керуючого пристрою. Запро-понована конструкція швидкодіючого керуючого пристрою дозволила удосконалити гідромеха-нічну систему важкого гідравлічного преса, а також запропонована нова конструкція важкого гідравлічного преса з нижнім розташуванням робочого гідропривода, яка оснащена новою гідро-механічною системою.

1. Аналіз конструкцій ВГП для виробництва залізничних коліс показав, що вони мають складні розгалужені гідромеханічні системи і оснащені ручним керуванням, що не дозволяє стабілізувати проектні режими і якість роботи ВГП протягом усієї зміни. Установлено, що відомі системи авто-матичного керування розроблялися для гідромеханічних систем ВГП, які не придатні до автомати-зації в силу своїх конструктивних особливостей. Обгрунтована необхідність удосконалення основних вузлів гідромеханічних систем ВГП.
2. Розроблено нову конструкцію ШКП (заявка 2002108588); запропонована методика динамічного дослідження пристрою з різним режимом гальмування запірного елемента. Показано, що розгля-нуті ШКП мають високу швидкодію, при цьому, час їх спрацьовування залежить від площі прохід-ного перетину дросельного отвору в поршні гідравлічного гальмового пристроюі складає 0,060,35 с.
3. Удосконалено методику дослідження динамічних навантажень у гідромеханічних системах ВГП з насосно-акумуляторним приводом, що враховує раціональний ступінь дискретизації розподі-лених параметрів у гідромагістралях і хвильові властивості довгих гідромагістралей при нестало-му русі реальної пружної рідини, що дозволяє розробляти ефективні способи зниження динаміч-них навантажень, які виникають при роботі гідропривода з істотною зміною рівнів робочого тиску протягом циклу роботи машини.
4. Доказано, що в гідромеханічних системах ВГП ППЛ, установленої на ВАТ НТЗ”, протікають якісно однакові динамічні процеси, при яких навантаження що виникають, не перевищують при-пустимих значень. Експериментально установлено, що цикл роботи преса складає 16,2 с а швид-кість холостого і зворотнього ходу ВГП зусиллям 20 МН занижена на 40%, що знижує його про-дуктивність. Це вказує на те, що проектний темп прокатки протягом усієї зміни при ручному керу-ванні машиною недотримується і швидкодія гідромеханічної системи занижена.
5. Запропонована нова гідромеханічна система ВГП (патент 46386 А), яка може бути автоматизо-вана, що забезпечить ритмічність роботи машини і підвищіть якість коліс.
6. У результаті комп'ютерного моделювання динамічних навантажень у нових гідромеханічних системах ВГП установлено, що при використанні ШКП виникаючі динамічні навантаження в гідромеханічних системах машин не перевищують гранично припустимих, при цьому в нових системах ВГП протікають динамічні процеси, які якісно аналогічні динамічним процесам, що про-тікають в існуючих гідромеханічних системах. Показано, що проектні цикли роботи ВГП зусил-лям 20, 50, 100 і 35 МН можуть бути забезпечені.
7. Запропоновані ВГП з нижнім розташуванням робочого гідроприводу дозволяють зменшити габарити (висоту) ВГП зусиллям 20 МН на 2,725 м, ВГП зусиллям 50 МН на 2,975 м, ВГП зусиллям 100 МН на 5,7 м, ВГП зусиллям 35 МН на 3,625 м; тим самим скоротити капітальні витрати на реконструкцию цехів.
8. Реалізація результатів роботи дозволяє підвищити продуктивність ППЛ на 510% за рахунок зменшення циклу роботи ВГП; для ВГП зусиллям 20 МН він складає 8,2 с (для існуючої конструкції 9,2 с); для ВГП зусиллям 50 МН 9,3 с (9,9 с); для ВГП зусиллям 100 МН 9,4 с (10,0 с); для ВГП зусиллям 35 МН 9,7 с (10,2 с).