УДК 621.7
DOI: 10.18503/1995-2732-2021-19-2-90-97
Аннотация
Постановка задачи. В настоящее время вопросам энергосбережения уделяется значительное внимание в связи с ограниченностью природных ресурсов и все возрастающим техногенным загрязнением окружающей среды. Абсорбционные холодильные машины отличает от других холодильных машин возможность использования вторичных тепловых ресурсов, таких как сбросы ТЭЦ, тепловые отходы промышленных предприятий. Они широко применяются в системах кондиционирования и теплоснабжения, отличаются экономичностью, безопасностью и малошумностью. В конструкциях данных машин в целях повышения эффективности работы, снижения металлоемкости и габаритов применяют трубы с внутренним оребрением. Изготовление труб с внутренним оребрением возможно методами резания, накатки оребрения и прокатки полос с оребрением с последующей формовкой в трубу. Наиболее эффективным для производства труб с внутренним оребрением является способ с применением прокатки оребренных полос с последующей формовкой, отличающийся высокой производительностью и качеством получаемых труб. Целью данного исследования являлись: оценка состава оборудования главной линии стана кварто 55260220, ее несущей способности, выбор рациональной схемы главной линии стана для прокатки полос с оребрением. Используемые методы. Для нахождения значений моментов от технологической нагрузки при прокатке полос с оребрением, входящих в дифференциальные уравнения, произведен расчет данного процесса прокатки с использованием конечно-элементной модели. Созданная конечно-элементная модель позволяет определять усилия и моменты прокатки на валках с учетом натяжения концов прокатываемой полосы для различных видов наносимого оребрения. Для обеих схем произведено определение динамических нагрузок на звеньях главной линии стана путем составления динамической модели и решения соответствующей системы дифференциальных уравнений. Результаты. В результате проведенных расчетов получены значения: коэффициентов динамичности нагрузок, действующих на звеньях главного привода, коэффициентов запаса по напряжениям в теле шпиндельных устройств при действии циклических нагрузок, коэффициентов запаса по моменту на моторной муфте. Практическая значимость. Проведенный анализ нагруженности элементов главной линии стана кварто 55260220 позволил произвести оценку его оборудования с точки зрения прокатки оребренных полос, предназначенных для производства труб с внутренним оребрением, и обосновать рациональность выбора состава оборудования главной линии прокатного стана для производства такого вида труб с приводом через опорные валки.
Ключевые слова
Абсорбционные холодильные машины, трубы с оребрением, главная линия прокатного стана, прокатка полос, конечно-элементное моделирование, динамика нагружения оборудования.
Для цитирования
Некрасов И.И., Федулов А.А., Паршин В.С. Выбор состава оборудования главной линии прокатного стана для производства труб с оребрением // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2021. Т.19. №2. С. 90–97. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2021-19-2-90-97
1. Кутепов А.М., Стерман Л.С., Стюшин Н.Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании: учебное пособие для втузов. М.: Высш. шк., 1986. 448 с.
2. Повышение эффективности теплообменных труб энергетических установок / В.В. Олимпиев, Б.Г. Мирзоев, И.А. Попов и др. // Инженерно-физический журнал. 2019. Т. 92. №3. С. 608–618.
3. Выбор рациональных интенсификаторов теплообмена в теплообменном оборудовании / С.А. Бурцев, Ю.А. Виноградов, Н.А. Кисилёв, М.М. Стронгин // Наука и образование. 2016. №12. С. 35–56.
4. Мирмов Н.И., Мирмов И.Н. Абсорбционные холодильные машины для получения отрицательных температур охлаждения // Труды БГТУ. 2017. Сер. 1. №2. С. 328–341.
5. Termohydraulic Efficiency of Tubes with Internal Spiral Finning / A.N.Skrypnik, A.V.Shchelchkov, I.A.Popov et al. // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2018. Vol. 91. No.1. P. 52–63.
6. Promthaisong Pitak, Boonloi Fmnart, Jedsadaratanachai Withada. Numerical investigation on turbulent forced convection and heat transfer characteristic in spirally semicircle-grove tube // International Journal of Mechanical and Materials Engineering. 2016. Vol. 11. No. 1. P. 9–11.
7. Разработка технологии и оборудования для изготовления труб с внутренним оребрением / В.С. Паршин, И.И. Некрасов, А.П. Карамышев, С.М. Газман // Сталь. 1994. №4. С. 51–53.
8. Кожевников С.Н. Динамика машин с упругими звеньями. Киев: Изд-во АН УССР, 1960. 160 с.
9. Иванченко Ф.К. Динамика и прочность прокатного оборудования / Ф.К. Иванченко, П.И. Полухин, М.А. Тылкин, В.П. Полухин. М.: Металлургия, 1970. 487 с.
10. Практическое руководство к программному комплексу DEFORM: учебное пособие / В.C. Паршин, А.П. Карамышев, И.И. Некрасов, А.А. Пугин, А.А. Федулов. Екатеринбург: Изд-во УрФУ, 2010. 266 с.
11. Моделирование процессов ОМД в программном комплексе Deform: методические указания / А.В. Сотов, В.Г. Смелов, А.В. Агаповичев, Р.Д. Карташов. Самара: Изд-во Самар. ун-та, 2017. 47 с.
12. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. М.: Издательский центр «Академия», 2008. 496 с.
13. Плотников П.Н., Недошивина Т.А. Детали машин: расчет и конструирование: учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во урал. ун-та, 2016. 236 с.
14. Пат. 2497615 Российская Федерация, МПК B21B 31/02. Опорный узел рабочих валков прокатной клети КВАРТО / С.В. Паршин, А.А. Федулов, А.П. Карамышев, И.И. Некрасов, А.И. Пугин, заявитель и патентообладатель ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», ООО «НТП «РадиалПро». №2011144035/02. заявл. 31.10.2011, опубл. 10.11.2013.