Расчетное и экспериментальное определение энергосиловых параметров при волочении проволоки в монолитных волоках
Автор: Радионова Людмила Владимировна, Громов Дмитрий Владимирович, Лисовский Роман Андреевич, Фаизов Сергей Радиевич, Глебов Лев Александрович, Быков Виталий Алексеевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Обработка металлов давлением. Технологии и машины обработки давлением
Статья в выпуске: 4 т.22, 2022 года.
Бесплатный доступ
Энергосиловые параметры процесса волочения зависят от таких технологических факторов, как механические свойства обрабатываемого материала, склонность его к упрочнению при холодной деформации, единичная степень деформации, коэффициент трения на контакте «металл - волока», конструктивные параметры волоки, скорость волочения. От точности определения энергосиловых параметров зависит стабильность (безобрывность) процесса, эффективная и безаварийная загруженность волочильной машины, обоснованность выбора волочильного оборудования при проектировании производственных линий. В настоящей статье разработана методика расчета энергосиловых параметров процесса волочения в монолитных волоках на прямоточных волочильных машинах. Предложенная методика расчета усилия волочения проволоки позволяет учитывать упрочнение при холодной пластической деформации обрабатываемого сплава, параметры очага деформации при монолитном волочении, а именно степень деформации, рабочий полуугол волоки, трение на контакте «металл - волока». Определение скорости волочения осуществляется из особенностей процесса волочения на машинах прямоточного типа, т. е. повышение скорости волочения от прохода к проходу осуществляется на величину коэффициента вытяжки в волоке. Мощность, потребляемая электродвигателями каждого тянущего барабана, определяется усилием волочения и линейной скоростью волочения в данном проходе. Экспериментальная проверка методики определения усилия волочения, проведенная на автоматизированном лабораторном волочильном стане, показала ее адекватность. Ошибка между расчетными и экспериментальными значениями усилия волочения не превышала 12 %, что допустимо при выполнении оценочных расчетов энергосиловых параметров процесса волочения проволоки. Предложенная методика расчета энергосиловых параметров процесса волочения проволоки в монолитных волоках на станах прямоточного типа может быть полезна при анализе и корректировке действующих маршрутов волочения проволоки, оценке эффективности использования волочильных машин, при выборе и проектировании нового волочильного оборудования, разработке технологии изготовления проволоки.
Волочение проволоки, монолитная волока, прямоточный волочильный стан, усилие волочения, мощность
Короткий адрес: https://sciup.org/147239500
IDR: 147239500 | DOI: 10.14529/met220409
Список литературы Расчетное и экспериментальное определение энергосиловых параметров при волочении проволоки в монолитных волоках
- Ресурсосбережение в метизном производстве: Теория и практика работы Белорецкого металлургического комбината: коллектив. моногр. / В. И. Зюзин, Н. А. Клековкина, В. А. Харитонов [и др.]. Магнитогорск: Магнитогор. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова, 2001. 163 с.
- О возможности снижения мощности, расходуемой на процесс прокатки проволоки на совмещенном прокатно-волочильном стане / А.А. Радионов, Л.В. Радионова, В.А. Харитонов, О.С. Малахов // Электротехнические системы и комплексы. 2005. № 10. С. 63–70. EDN QYKFMR
- On the direct extrusion of solder wire from 52In-48Sn alloy / S. Faizov, A. Sarafanov, I. Erdakov [et al.] // Machines. 2021. Vol. 9, no. 5. DOI: 10.3390/machines9050093
- Radionova L.V., Sarafanov A.E., Siverin O.O. Roller drawing of simple profiles from hard-toform alloys // Materials Science Forum. 2022. Vol. 1052 MSF. P. 364–369. DOI: 10.4028/p-jpaol6.
- Харитонов В.А., Таранин И.В. Холодная прокатка проволоки: история и направления развития. Магнитогорск: Магнитогор. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова, 2018. 124 с.
- Харитонов В.А., Усанов М.Ю. Совершенствование деформационных режимов волочения проволоки из углеродистых марок стали в монолитных и роликовых волоках. Магнитогорск: Магнитогор. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова, 2020. 133 с.
- Радионова Л.В., Радионов А.А. Современное состояние и перспективы развития волочильного производства стальной проволоки // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2013. Т. 1, № 1. С. 3–11.
- Харитонов В.А., Радионова Л.В. Проектирование ресурсосберегающих технологий производства высокопрочной углеродистой проволоки на основе моделирования: моногр. Магнитогорск: МГТУ, 2008. 171 с.
- Даненко В.Ф. Проектирование маршрутов волочения стальной проволоки: учеб. Пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Обработка металлов давлением». Волгоград: Политехник, 2006. 92 с.
- Радионова Л.В. Исследование влияния технологических параметров на скорость деформации при высокоскоростном волочении проволоки в монолитных волоках // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2022. Т. 22, № 3. С. 66–75. DOI: 10.14529/met220306.
- Бровман Т.В. Разработка новых методов расчета энергосиловых параметров волочения и прессования // Механическое оборудование металлургических заводов. 2021. № 2 (17). С. 22–27.
- Сметнева Н.Ю., Харитонов В.А. Анализ влияния технологических параметров на величину энергозатрат в процессе волочения и способы их определения в производственных условиях // Обработка сплошных и слоистых материалов. 2018. № 1 (47). С. 8–20.
- Бровман М.Я. Анализ точности формул для расчета энергосиловых параметров процесса волочения // Производство проката. 2013. № 9. С. 32–34.
- Энергетическая теория обработки металлов давлением как основа метода расчета ресурсосберегающих маршрутов волочения проволоки / Л.В. Радионова, Р.А. Лисовский, А.В. Брык, В.Д. Лезин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2020. Т. 20, № 1. С. 68–79. DOI: 10.14529/met200108.
- Сафонов Е.В. Повышение эффективности технологии производства высокоуглеродистой проволоки волочением на основе математического моделирования: специальность 05.16.05 «Обработка металлов давлением»: автореф. дис. … канд. техн. наук / Сафонов Евгений Владимирович. Магнитогорск, 2005. 15 с.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022617269 Российская Федерация. Цифровая модель волочения высокоуглеродистой проволоки. № 2022616657; заявл. 18.04.2022; опубл. 19.04.2022 / Р.Р. Дема, С.П. Нефедьев, С.А. Амирова [и др.]; заявитель Общество с ограниченной ответственностью «ЗСМ «ОКТАМИКС».
- Брюханов И.Ю., Олейник Д.Г., Головизнин С.М. Математическое моделирование волочения проволоки с различными значениями полуугла волоки // Приложение математики в экономических и технических исследованиях. 2019. № 1 (9). С. 83–89.
- Березин И.М., Поляков А.П. Математическое моделирование процесса волочения прутков, полученных из титановой губки, с учетом порообразования // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2016. № 4. С. 47–57. DOI: 10.17073/0021-3438-2016-4-47-57. EDN WJUIJL
- Радионова Л.В., Иванов В.А., Шаталов В.С. Исследование влияния величины рабочего угла монолитной волоки на напряженно-деформированное состояние проволоки в очаге деформации // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2014. Т. 2, № 2. С. 21–25.
- Компьютерное моделирование процессов обработки металлов давлением: учеб. пособие / А.А. Богатов, Д.А. Павлов, М.В. Ерпалов [и др.]; под общ. ред. А.А. Богатова. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2018. 248 с.
- 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
- Определение энергосиловых параметров процессов обработки металлов давлением косвенным методом / А.А. Радионов, Д.Ю. Усатый, А.С. Карандаев, А.С. Сарваров. Деп. ВИНИТИ. 20.04.2000. № 1085-В00. 10 с.
- Компьютерное моделирование процесса волочения проволоки из перлитной стали с учетом микроструктурного строения / Д.В. Константинов, А.Г. Корчунов, О.П. Ширяев, М.В. Зайцева // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2017. Т. 17, № 3. С. 106–114. DOI: 10.14529/met170313.
- Красильников Л.А., Лысенко А.Г. Волочильщик проволоки: учеб. пособие. М.: Металлургия; 1987. 320 с.
- Перлин И.Л., Ерманок М.З. Теория волочения. 2-е изд. М.: Металлургия, 1971. 448 с.
- Радионов А.А. Автоматизированный электропривод станов для производства стальной проволоки. Магнитогорск: Магнитогор. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова, 2007. 311 с.
- Радионова Л.В. Разработка технологии производства высокопрочной проволоки с повышенными пластическими свойствами из углеродистых сталей: специальность 05.16.05 «Обработка металлов давлением»: дис. … канд. техн. наук / Радионова Людмила Владимировна. Магнитогорск, 2001. 137 с.
- Маминов Г.И., Головизнин С.М. Влияние кратности маршрута на вероятность разрушения и энергоэффективность волочения стальной проволоки // Моделирование и развитие процессов ОМД. 2019. № 2 (29). С. 22–25.
- Усанов М.Ю. Совершенствование технологии изготовления углеродистой проволоки на основе повышения эффективности деформационных режимов волочения: специальность 05.16.05 «Обработка металлов давлением»: автореф. дис. … канд. техн. наук / Усанов Михаил Юрьевич. Магнитогорск, 2018. 16 с.
- Голубчик Э.М., Гулин А.Е. Исследование формирования шероховатости в совмещенном процессе подготовки поверхности высокоуглеродистых заготовок перед сухим волочением // Сталь. 2020. № 5. С. 38–40.
- New technological lubricants for steel wire drawing / V.A. Kharitonov, V.I. Zyuzin, L.V. Radionova, L.D. Rol'shchikov // Stal. 2001. No. 12. P. 49–50.
- Даненко В.Ф., Гуревич Л.М., Новиков Р.Е. Роль масштабного фактора в формировании деформированного состояния деформационной зоны при волочении стальной проволоки // Черные металлы. 2019. № 2. С. 48–55.
- Radionova L.V., Lisovskiy R.A., Svistun A.S., Erdakov I.N. Change in mechanical properties during drawing of wire from Ni 99.6 // Materials Science Forum. 2022. Vol. 1052 MSF. P. 358–363. DOI: 10.4028/p-o90yv1.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2020613452 Российская Федерация. Программа сбора и анализа данных процесса многократного волочения; № 2020612287; заявл. 21.02.2020; опубл. 16.03.2020 / Т.А. Лисовская. EDN ESQQKW
