Булыжев Е.М. Математическое моделирование и исследование технологии и техники применения cмазочно-охлаждающих жидкостей в машиностроении и металлургии
Подождите немного. Документ загружается.
ГЛАВА 4
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ СОЖ ПРИ
ХОЛОДНОЙ ЛИСТОВОЙ ПРОКАТКЕ
Технологический процесс получения проката является завершающей стадией
металлургического про и зводства. При этом доля холоднокатаной листовой стали в общем
выпуске проката достигает 60 %. Холодная прокатка в сочетании с термической обработкой
позволяет получить тонколистовую сталь с высокими механическими свойствами,
равномерной толщиной по ширине и длине, высоким качеством поверхности.
Станы холодной прокатки оборудованы системами ох лаждения валков и подачей
СОЖ на полосу во время прокатки, что способствует снижению коэффициента трения между
валками и прокатываемой полосой, уменьшению сопротивления деформации и давления
металла на валки. Последнее уменьшает прогиб валков и упругую деформацию валков и
деталей стана. Использование СОЖ при холодной прокатке способствует снижению расхода
энергии, у меньшению износа валков, повышению производительности прокатки и качества
листовой стали.
СП СОЖ при холодной прокатке отличаются большим объемом жидк ости в системе
(400 - 800) м
3
и высокой производительностью, достигающей (1500 - 2500) м
3
/ч. Поэтому
очень важно иметь инструмент для быстрой и адекватной оценки эффективности
функционирования СП СОЖ. Решить эту задачу можно с использованием балансового
метода.
Рассмотрим стан для холодной прокатки металла и СП СОЖ в виде "черных ящиков",
предполагая, что входные и выходные их показатели связаны некоторой математической
операцией, моделирующей реакцию "черных ящиков" без детализации процессов,
происходящих в них.
Модель построена путем составления алгебраических уравнений баланса, общая
форма которых
где y
i
, X
J
- соответственно входные и выходные показатели системы; К
j
- коэффициент; п
1
, п
2
-
соответственно число входных и выходных показателей.
(4.1)
В качестве примера составим и решим уравнения объема СОЖ для четырех- и
пятиклетевого станов, функционирующих в основном производстве ОАО "Северсталь" (г.
Череповец).
Для нахождения численных значений коэффициентов необходимо решить уравнение
(4.2). Так как число коэффициентов (неизвестных) в уравнении (4.2) равно пяти, то
необходимо составить минимум пять таких уравнений при различных значениях основных
факторов. Для автоматизации расчета коэффициентов в уравнениях баланса была разработана
соответствующая программа, позволяющая методом наименьших квадратов решать системы с
любым числом уравнений и неизвестных (при числе уравнений, равном пяти, система уравне-
ний является определенной; при большем числе уравнений система переопределенная).
В результате подстановки численных значений основных факторов (исходных данных),
полученных эмпирически за период с 27.11.99 по 20.02.00, в уравнение (4.2), составлены две
переопределенные системы уравнений баланса для четырех- и пятиклетевого станов при
исходных данных, представленных в табл. 4.1.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. А.с. № 1263302 СССР, МКИ
3
В 25 15/00. Фильтр для очистки СОЖ / Булыжев Е.М, Кулаков
Ю.П., Богданов В.В. 1986. Бюл. № 38. 8 с.
2. А.с. № 1378909 СССР, МКИ
3
В 25 15/00. Вибросмеситель / Булыжев Е.М., Горшков Г.М.,
Антонец И.В. 1988. Бюл. № 9. 2 с.
3. А.с. № 1430065 СССР, МКИ
3
В 25 15/00. Фильтр для очистки СОЖ / Булыжев Е.М., Житлов
Н.Н., Богданов В.В. 1988. Бюл. № 38. 5 с.
4. А.с. № 1477448 СССР, МКИ
3
В 25 15/00. Фильтр / Булыжев Е.М., Богданов В.В., Арябкин
Н.И., Пшеничкин А.П. 1989. Бюл. № 17. 7 с.
5. А.с. № 1488180 СССР, МКИ
3
В 25 15/00. Установка для приготовления и регенерации СОЖ
/ Полянсков Ю.С., Булыжев Е.М., Евсеев А.Н., Докторов В.Г., Горшков Г.М., Рябов Г.К. 1989. Бюл.
№23. Зс.
6. А.с. № 1503859 СССР, МКИ
3
В 25 15/00. Фильтр для очистки СОЖ / Булыжев Е.М., Попов
Б.И., Богданов В.В. 1989. Бюл. № 32. 5 с.
7. А.с. № 1510877 СССР, МКИ
3
В 25 15/00. Фильтр для очистки жидкостей / Булыжев Е.М.,
Попов Б.И., Богданов В.В. 1989. Бюл. № 36. 5 с.
8. А.с. № 1726202 РФ, МКИ
3
В 25 15/00. Устройство для подачи СОЖ / Булыжев Е.М.,
Горшков Г.М., Рябов Г.К. 1992. Бюл. № 14. 6 с.
9. А.с. № 1733051 РФ, МКИ
3
В 25 15/00. Фильтр для очистки СОЖ / Булыжев Е.М., Богданов
В.В., Житлов Н.Н., Репин Н.А. 1992. Бюл. № 18. 4 с.
10. А.с. № 1755929 РФ, Устройство для очистки жидкостей от ферромагнитных частиц /
Булыжев Е.М., Трощий А.Р., Богданов В.В., Решетников Ю.А., Прокофьев В.М., Вель-мисов П.А.
1992. Бюл. № 31. 3 с.
11. А.с. № 1762966 РФ, МКИ
3
В 25 15/00. Фильтр для очистки СОЖ / Булыжев Е.М., Богданов
В.В., Вельмисов П.А., Житлов Н.Н., Арябкин Н.И. 1992. Бюл. № 35. 7 с.
12. А.с. № 1769920 РФ, МКИ
3
В 25 15/00. Фильтр для очистки СОЖ / Булыжев Е.М., Богданов
В.В., Житлов Н.Н., Калмыков В.И. 1992. Бюл. № 39. 4 с.
13. А.с. № 1785722 РФ, МКИ
3
В 25 15/00. Фильтр для очистки СОЖ / Булыжев Е.М., Богданов
В.В., Агафонов В.Н., 1993. Бюл. № 1. 5 с.
14. А.с. № 2004980 РФ, МКИ
3
В 25 15/00. Устройство для очистки жидкостей от фер-
ромагнитных частиц / Булыжев Е.М., Прокофьев В.М., Трощий А.Р., Семенов А.С., Вельмисов П.А.
1993. Бюл. №47-48. 5 с.
15. А.с. № 2027473 РФ, МКИ
3
В 25 15/00. Устройство для очистки СОЖ от ферромагнитных
частиц / Булыжев Е.М., Мушаров Ю.В., Трощий А.Р., Прокофьев В.М. 1995. Бюл. № 3. 5 с.
16. Адлер Ю.П., Марков Е.В., Грановской Ю.В. Планирование эксперимента при поиске
оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 278 с.
17. Белов М.А., Булыжев Е.М. Влияние параметров состояния СОЖ на выходные показатели
процесса шлифования // Совершенствование процессов финишной обработки в ма-