Физическое моделирование при изучении студентами теории и технологии прокатки

Автор: Радионова Людмила Владимировна, Лисовский Роман Андреевич, Громов Дмитрий Владимирович, Фаизов Сергей Радиевич, Глебов Лев Александрович, Быков Виталий Алексеевич, Соседкова Марина Алексеевна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy

Рубрика: Обработка металлов давлением. Технологии и машины обработки давлением

Статья в выпуске: 2 т.23, 2023 года.

Бесплатный доступ

В статье приведено описание учебно-исследовательского прокатного стана ДУО-130, спроектированного и изготовленного для образовательных и исследовательских организаций. Разработанный ООО НПП «Учтех-Профи» прокатный стан имеет конструктивные особенности, характерные для типовых прокатных станов, применяемых в современном прокатном производстве, что делает его востребованным при подготовке инженерных кадров для металлургических предприятий. В настоящее время эти станы применяются в качестве учебного оборудования в следующих образовательных учреждениях: Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Волжский политехнический институт, Челябинский государственный промышленно-гуманитарный техникум им. А.В. Яковлева, Липецкий металлургический колледж и др. Автоматизированная система управления станом, система сбора, обработки и хранения цифровой информации позволяет применять его для исследования процесса прокатки как в образовательных, так и исследовательских целях. На примере физического моделирования основных законов и закономерностей процесса прокатки представлены методические аспекты применения современного учебного оборудования в образовательном процессе в вузах и колледжах при изучении теории и технологии прокатки. В статье приведены результаты экспериментальных исследований закона постоянства объема, условий захвата металла валками, закономерностей опережения и отставания, уширения и влияния коэффициента трения на эти показатели. В последующих публикациях планируется рассмотреть вопросы изучения особенностей поведения металла в калибрах при сортовой прокатке, правила проектирования калибров и определения причин образования дефектов сортовых профилей. Также планируется посвятить отдельную публикацию физическому моделированию и определению энергосиловых параметров прокатки экспериментальным путем с применением системы автоматизации стана ДУО-130, которая позволяет не только определять усилие прокатки, но и выводить на экран и сохранять в файлы зафиксированные значения в виде осциллограмм, графиков, диаграмм и массивов данных.

Еще

Прокатный стан, дуо-130, лабораторное оборудование, лабораторные работы, обработка металлов давлением, прокатка

Короткий адрес: https://sciup.org/147240900

IDR: 147240900 | DOI: 10.14529/met230203

Список литературы Физическое моделирование при изучении студентами теории и технологии прокатки

Глобальные тренды в инженерном образовании / А.И. Боровков, В.М. Марусева, Ю.А. Рябов, Л.А. Щербина // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Гуманитарные и общественные науки. 2018. Т. 9, № 4. С. 58-76. DOI: 10.18721/JHSS.9407. EDN YYHCNN.
Проблемы и риски инженерного образовании в XXI веке / И.А. Герасимова, О.М. Смирнова, А.Н. Фалеев [и др.]; Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, Институт философии Российской академии наук. М.: ИД Университетская книга, 2017. 312 с. ISBN 978-5-98699-243-3. EDN ZUTEXN.
Чуманов И.В., Радионова Л.В. Практико-ориентированный принцип как условие подготовки «прикладных» бакалавров для металлургической отрасли // Металлург. 2014. № 8. С. 6-10. EDN SNIFOL.
Радионова Л.В., Сидоров И.В. Прикладной бакалавриат как форма практико-ориентиро-ванной подготовки студентов технических специальностей // Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2013. № T4. С. 221-225. EDN RAWEZB.
Романова И.Н. Непрерывное образование при подготовке инженерных кадров // Инженерное образование. 2020. № 28. С. 7-10. EDN SGAXKN.
Сопегина В.Т. О практико-ориентированной подготовке мастеров производственного обучения через базовые кафедры вуза // Европейский журнал социальных наук. 2015. № 12. С. 360-364. EDN XGYWJP.
Каляшина А.В., Бердичевский Р.Б. Программная оптимимизация производственных операций на примере мехатронного комплекса фирмы FESTO // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2014. № 5 (107). С. 411-415. EDN TOEZJN.
Листвин А.А., Гарт М.А. Профессионалитет как механизм синхронизации системы среднего профессионального образования и рынка труда // Вестник Череповецкого государственного университета. 2022. № 1 (106). С. 177-187. DOI: 10.23859/1994-0637-2022-1-106-15. EDN AKCLIJ.
Штанский В.А. Обеспечение устойчивого инновационного развития предприятий металлургического комплекса // Экономика промышленности. 2019. Т. 12, № 4. С. 466-472. DOI: 10.17073/2072-1633-2019-4-466-472. EDN IEDGIS.
Гугис Н.Н. Развитие прокатного производства в Российской Федерации в 2019-2022 годах // Сталь. 2023. № 2. С. 14-26. EDN WPTQJS.
Шаталов Р.Л. Расчет, проектирование и применение прокатного оборудования: учеб. пособие. Вологда: ООО «Издательство «Инфра-Инженерия», 2020. 236 с. ISBN 978-5-9729-0434-4. EDN CGZYRH.
Шиляев П.В., Усатый Д.Ю., Радионов А.А. Автоматизация процесса прокатки толстого листа на стане 5000 // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2011. № 4. С. 15-18. EDN ODZIMH.
Оценка причин и разработка мероприятий для преодоления неустойчивости холодной прокатки на непрерывном стане 2000 ОАО «ММК» / М.И. Румянцев, И.Г. Шубин, А.В. Горбунов [и др.] // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2014. № 2 (46). С. 30-36. EDN SGJFTR.
Профилировка вертикальных валков клети № 1 стана 2000 ПАО «НЛМК» для уменьшения прикромочного дефекта «раскатная трещина» / В.А. Пименов, А.В. Шамрин, А.В. Поляков, И.П. Мазур // Черные металлы. 2018. № 11. С. 17-21. EDN YRMLGX.
Кустов М.А., Ершов Е.В., Варфоломеев И.А. Планирование прокатки и нагрева слябов на стане 5000 с применением технологий искусственного интеллекта // Вестник Череповецкого государственного университета. 2023. № 1 (112). С. 47-58. DOI: 10.23859/1994-0637-2023-1-112-4. EDN URPBVG.
Чикишев Д.Н. Современные концепции получения проката из экономнолегированных трубных сталей: учеб. пособие. Магнитогорск: Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 2023. 94 с. ISBN 978-5-9967-2772-8. EDN SLWDEY.
Радионова, Л. В. Опыт разработки и использования МООК «материаловедение» в инженерном образовании / Л.В. Радионова, Р.А. Лисовский, Л.А. Глебов // Всероссийская интернет-конференции «Использование дистанционных технологий в инженерном образовании: вызовы и решения»: материалы конф., Челябинск, 25 ноября 2021 года / Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Южно-Уральский государственный университет. Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2022. С. 109-114. EDN FYDGHM.
Рудской А.И., Лунев В.А. Теория и технология прокатного производства: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению «Металлургия» / Федеральное агентство по образованию, Санкт-Петербургский гос. политехн. ун-т. СПб.: Наука, 2008. ISBN 978-5-02025302-5. EDN QNCBAH.
Дубинский Ф.С., Соседкова М.А., Мальцев П.А. Учебно-исследовательский тренажер-имитатор процессов сортовой прокатки // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2015. Т. 15, № 2. С. 120-125. EDN TQIWTP.
Калиева И.Б., Ганин Д.Р. Модернизация лабораторного прокатного стана Новотроицкого филиала НИТУ «МИСиС» // Наука и производство Урала. 2019. № 15. С. 38-41. EDN UWJOWC.
Акимова О.Б., Щербин М.Д. Цифровая трансформация образования: своевременность учебно-познавательной самостоятельности обучающихся // Инновационные проекты и программы в образовании. 2018. № 1. С. 27-34. EDN YRNZPA.
Феофанова Т.Д., Черней О.Т. Использование новых технологий в сфере образования // Интеграция информационных технологий в систему профессионального и дополнительного образования: сб. ст. по материалам VII регион. науч.-практ. конф., Нижний Новгород, 01-30 ноября 2020 года / Мининский университет. Н. Новгород: ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина», 2020. С. 84-86. EDN BZRPAF.
Дудырев Ф.Ф., Максименкова О.В. Симуляторы и тренажеры в профессиональном образовании: педагогические и технологические аспекты // Вопросы образования. 2020. № 3. С. 255-276. DOI: 10.17323/1814-9545-2020-3-255-276. EDN HYRSLG.
Иванова З.И. Учебные материалы с дополненной реальностью в высшем профессиональном образовании // Балтийский гуманитарный журнал. 2021. Т. 10, № 1 (34). С. 130-134. DOI: 10.26140/bgz3-2021-1001-0029. EDN NDDBIO.
Виртуальные лабораторные работы при изучении курса «Материаловедение» / Я.А. Сексяева, Л.И. Попенова, Р.А. Лисовский, Л.В. Радионова // Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2015. № T13. С. 2786-2790. EDN TWCMXB.
Радионова Л.В. Возможности использования МООК «Материаловедение» и виртуальных лабораторных работ в непрерывном инженерном образовании // Организация образовательного процесса вузов с использованием технологий смешанного и дистанционного обучения в условиях пандемии: региональный опыт / Министерство науки и высшего образования Российской Федерации; Совет ректоров вузов Челябинской области; Челябинское региональное отделение Российского профессорского собрания; Южно-Уральский государственный университет. Челябинск: Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), 2022. С. 322-338. EDN GRQYRA.
Коваль Л.В. Отношение студентов технических направлений к онлайн-курсам в системе высшего образования // Проблемы социальных и гуманитарных наук. 2020. № 1 (22). С. 188-198. EDN UQXRWQ.
Дубинский Ф.С., Радионова Л.В., Сиверин О.О. Опыт кафедры «Процессы и машины обработки металлов давлением» ЮУрГУ (НИУ) в непрерывной подготовке инженерных кадров // Университет XXI века в системе непрерывного образования: материалы III Междунар. науч.-практ. конф., Челябинск, 12-13 октября 2017 года. Челябинск: Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), 2017. С. 119-126. EDN ZMHSQB.
Мальцев А.А. НИРС на прокатном стане дуо-160 // Вопросы образования и науки: теоретический и методический аспекты: сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф., Тамбов, 30 июня 2015 года. Тамбов: ООО «Консалтинговая компания Юком», 2015. Т. 4. С. 6668. EDN UBUIAF.
Пелленен А.П. Исследование минимальной толщины полосы при несимметричной прокатке // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2021. Т. 21, № 2. С. 70-77. DOI: 10.14529/met210207. EDN RCDGMF.
Соловьев В.Н. Основы прокатного производства: метод. указания к лаборатор. работам № 1, 2 [Электронное издание] / рецензент А.А. Чабоненко, канд. техн. наук. Липецк: Липецкий государственный технический университет, 2020. 20 с. EDN YVXIJR.
Соловьев В.Н. Основы прокатного производства: метод. указания к лабораторным работам № 3-7 [Электронное издание] / рецензент В.А. Черный, канд. техн. наук. Липецк: Липецкий государственный технический университет, 2020. 24 с. EDN TSCHSX.
Экспериментальное исследование энергосиловых параметров совмещенного процесса «прокатка - равноканальное угловое прессование» / А.Б. Найзабеков, С.Н. Лежнев, Т.А. Койнов, Е.А. Панин // Вестник Донского государственного технического университета. 2018. Т. 18, № 3. С. 289-299. DOI: 10.23947/1992-5980-2018-18-3-289-299. EDN YAAJUD.
Радионова Л.В., Лисовский Р.А., Лисовская Т.А. Компьютерный тренажер «Холодная прокатка листовой стали»: математическое моделирование процесса и 3D визуализация оборудования // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2016. Т. 4, № 2. С. 29-39. EDN WAYMDX.
Автоматизированный лабораторный волочильный стан / Л.В. Радионова, С.Р. Фаизов, Р.А. Лисовский, Т.А. Лисовская // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2017. Т. 5, № 2. С. 68-73. DOI: 10.24892/RIJIE/20170211. EDN ZRNJCX.
Учебно-исследовательский прокатный стан ДУО-130 / Л.В. Радионова, Р.А. Лисовский, С.Р. Фаизов [и др.] // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2023. Т. 10, № 1. С. 61-66. DOI: 10.24892/RIJIE/20230112
Радионова Л.В., Шекунов Е.В. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: учеб. пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 150404 - Металлургические машины и оборудование направления 150400 - Технологические машины и оборудование / М-во образования и науки Российской Федерации, Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования Магнитогорский гос. технический ун-т им. Г.И. Носова. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2010. 217 с. ISBN 978 -5-9967-0141-4. EDN QNAFHN.
Черных И.Н., Шендяпин К.В., Гейм Е.А. Исследование влияния диаметра оправки на качество получаемых труб при продольной прокатке // Металлург. 2021. № 2. С. 27-30. EDN GKAIRU.
Теория и технология прокатки: учеб. пособие / С.С. Хламкова, А.В. Шульгин, Н.И. Волгина, Б.Ф. Белелюбский. М.: ФГАОУ ВО «Московский политехнический университет», 2023. 150 с. ISBN 978-5-276-02770-8. EDN DGHSJO.
Теория обработки металлов давлением / С.С. Хламкова, А.В. Шульгин, Н.И. Волгина, Б.Ф. Белелюбский. М.: Московский Политех, 2022. 178 с. ISBN 978-5-276-02688-6. EDN MWTITB.

Еще

Статья научная