Исследование влияния технологических параметров на характеристику физического процесса

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Курсовое задание

по курсу «Обработка информации»

Исследование влияния технологических параметров на характеристику физического процесса

Выполнил:                            _________________                     Лесников С.С.

                                                                                                       ОД-13-1

Преподаватель:                    _________________                     Соловьев В.Н.

Липецк 2016

1 .Постановка задачи.

Получение, обработка и представление информации о влиянии технологических параметров на характеристику физического процесса.

2.Исходные данные.

Исследовать влияние заднего натяжения (Табл.1)  на величину усилия при холодной прокатке. Остальные параметры принять равными: D=550 мм; h0=0,9; h1 =0,7 мм; nt0 = 0,3; ntl = 0,3; В = 1200 мм; µ = 0,05. Внутри интервала изменения параметра должны быть выбраны пять значений - граничные и три промежуточных.

Таблица 1. Исследуемый параметр и интервал изменения.

Параметр	σ
Интервал значений	0-260

 Полученные результаты должны быть представлены в виде графиков. Первый должен показывать распределение среднего контактного давления по длине дуги контакта металла и полосы (Рис.2). На втором должна быть представлена зависимость усилия прокатки от исследуемого параметра (Рис.3). Исходные параметры для построения зависимости должны быть представлены в виде таблицы (Табл.2).

3. Содержательное описание

     При обжатии полосы по высоте в очаге деформации образуются две области: зона отставания, где окружная скорость валков больше скорости полосы, и зона опережения, где скорость полосы больше окружной скорости валков. Очевидно, что между этими зонами должна быть область, где скорости валков и полосы совпадают. Это так называемая зона прилипания.

      Предположим, что в зоне прилипания имеется точка, где скорость металла и валков равны. Для определения положения этой точки используем условие равновесия горизонтальных сил.

      На деформируемый металл со стороны валков действуют нормальные напряжения, направленные но радиусу, и напряжения трения, направленные по касательной к поверхности валка.

Рисунок 1. Распределение усилия по поверхности валка.

      В зоне отставания силы трения направлены по ходу прокатки, а в зоне опережения эти силы действуют в противоположном направлении. Горизонтальные составляющие нормальных напряжений также направлены против хода прокатки. Таким образом, силы трения в зоне отставания являются втягивающими; они обеспечивают захват полосы и непрерывное продвижение ее между валками.

Если суммировать все элементарные продольные силы, получим общее уравнение равновесия:

     Для упрощенного решения уравнения А.И. Целиков принял, что толщина полосы в пределах очага деформации изменяется не но дуге, а по ее хорде.

В соответствии с этим угол наклона контактной поверхности становится постоянной величиной. Тогда уравнение равновесия приводится к виду:

4. Порядок выполнения работы

     Для нахождения положения нейтрального сечения можно воспользоваться уравнением А.И. Целикова, характеризующими изменение давления в зоне отставания и опережения соответственно:

 

      Для определения границы между зоны опережения и зоны отставания решим эту систему уравнений. Перебирая числовые значения с определенным шагом, находим точку пересечения (нейтральное сечение).

       При известном положении нейтрального сечения можно определить среднее контактное давление:

      

       Интегрирование проводим методом трапеций для зоны опережения и зоны отставания.

Зная среднее контактное давление, можно определить усилие прокатки

5. Результаты расчетов.

Распечатка программы приведена в приложении №1.

Таблица 2. Зависимость усилия прокатки от заднего натяжения.

σ0, МПа	Р, МН/мм
0	20194890.00
60	18489640.00
135	16929718.00
190	15343371.00
260	13723666.00

Результаты, приведенные в (Табл.2), взяты из программы, распечатка которой находится в приложении 1.

Рисунок 2. Зависимость усилия прокатки от заднего натяжения.

Зависимость усилия прокатки от заднего натяжения (Рис.2) построена по данным, приведенные в (Табл.2)

Рисунок 3. Распределение давления по длине очага деформации.

Зависимость распределения давления по длине очага деформации (Рис.3) построена по результатам программы, находящейся в приложении 1.

Вывод

В результате проведенных вычислений было установлено, что при увеличении заднего натяжения, усилие прокатки снижается. Снижение усилия прокатки приведет к снижению упругих деформаций валковой системы и клети вцелом, что в свою очередь приведет к улучшению плоскостности готового продукта. Но значительное увеличение заднего натяжения может привести к утяжке полосы а также при низком значении коэффициента трения может привести к проскальзыванию валков по поверхности полосы, что отрицательно скажется на качестве поверхности полосы.

Приложение №1.

"Решение

OPEN "1.txt" FOR OUTPUT AS #1

Sigt0 = 230 + 34.6 * es0 ^ .6

Sigt1 = 230 + 34.6 * es1 ^ .6

taus0 = 1.15 * Sigt0

taus1 = 1.15 * Sigt1

o$ = "| #.# | ###.## | |"

PRINT #1, "|  c  |  Sig0  |    

PRINT #1, "|     |  MPa   |         

FOR c = 0 TO 1.01 STEP .1

l = (R * dh) ^ .5

Px = 0

z = 0

1 :

IF z = 1 THEN l = (R * dh + x2 ^ 2) ^ .5 + x2

d = mu * 2 * l / dh

sig0 = c * Sigt0

Sig1 = .3 * Sigt1

T0 = sig0 * h0 * B

T1 = Sig1 * h1 * B

dz0 = 1 - sig0 / taus0

dz1 = 1 - Sig1 / taus1

hn = (dz0 / dz1 * h0 ^ (d - 1) * h1 ^ (d + 1)) ^ (1 / (2 * d))

pcp = (dz0 * taus0 * h0 / (d - 2) * ((h0 / hn) ^ (d - 2) - 1) + dz1 * taus1 * h1 / (d + 2) * ((hn / h1) ^ (d + 2) - 1)) / dh

P = pcp * l * B

IF Px = 0 THEN

Px = P

z = 1

x2 = R * pcp / 95000

GOTO 1

END IF

IF ABS((P - Px) / Px) > .05 THEN

Px = P

x2 = R * pcp / 95000

GOTO 1

END IF

PRINT hn

Mpr = 2 * P * psi * (l / 1000) + (T0 - T1) * R / 1000

Mtr1 = P * dts * mupjt

M = Mpr + Mtr1 * R / Rop

w = v3 / (R / 1000)

Md = Ndv * (.98 * .98 * .99) / w

IF Md > M THEN t$ = "да" ELSE t$ = "нет"

PRINT #1, USING o$; a; sig0; P; Mpr; M; Md; t$

NEXT c

END.