Проверочный расчет элементов вертикальной роликоправильной машины ЦПШБ ОАО «ЕВРАЗ НТМК»

 

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уральский федеральный  университет имени первого  
Президента России Б.Н. Ельцина»

Нижнетагильский технологический  институт (филиал)

 

Зав. кафедры МТ

Шевченко О.И. ______________

Оценка _____________________

 

Курсовая работа по теме:

Проверочный расчет элементов  вертикальной роликоправильной машины

 ЦПШБ ОАО «ЕВРАЗ  НТМК»

150106 000 000 ПЗ

 

 

Руководитель:        Шубин С.Г.

 

Студентка:         Зыкова А.Р.

 

Группа         НТ-490606-ОМД

 

 

 

 

 

 

 

Нижний Тагил

2012

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

РЕФЕРАТ 3

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 6

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 19

2.1. ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА 19

2.2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РОЛИКОВЫХ СОРТОПРАВИЛЬНЫХ МАШИН 20

3. ХАРАКТЕРИСТИКА, ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ РОЛИКОПРАВИЛЬНОЙ МАШИНЫ 27

4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ, РЕМОНТ И СМАЗКА РПМ. 28

5. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ВЕРТИКАЛЬНОЙ РПМ 31

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 33

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 34

 

РЕФЕРАТ

 

Работа содержит 34 стр., 4 табл., 14 рис.

Одной из технологических  операций по производству сортового  проката является его правка. Правка происходит на машинах для правки листового и сортового материала. В данной работе приведен теоретический материал по роликовым сортоправильным машинам, рассмотрена конструкция и принцип работы вертикальной роликоправильной машины ЦПШБ ОАО НТМК.

В работе так  же приведен расчет основных параметров сортоправильных машин, а так же расчет на прочность ролика РПМ как одного из важнейших элементов машин для правки проката.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Металл –  это опора жизни. Металлургия – важнейшая отрасль промышленности, благодаря которой человечество имеет возможность использовать металл и даже изменять его свойства, производя различные сплавы. Это значит, что благодаря развитию металлургии человечество движется вперед – конструкции становятся прочнее, легче и надежнее.

Металлургия для России – крайне важная отрасль. Большинство металлургических предприятий являются градообразующими и обеспечивают занятость сотням тысяч людей. Значительную долю – 16% металлургия составляет в российском экспорте.

В продукции  металлургического комплекса России заинтересованы и другие страны. Россия является одним из крупнейших экспортеров  металлических сплавов и металлопроката. В мировом рейтинге по экспорту стали  она занимает четвертое место, уступая по объемам США, Японии и Китаю.

При этом на экспорт  уходят в основном полуфабрикаты, заготовки  и сплавы. Это означает, что экспорт  носит сырьевой характер, товаров  с большой добавочной стоимостью очень мало. Теряется потенциальная  добавочная стоимость. Для этого  есть, по крайней мере, две причины. Первая – искусственное ограничение. Внутренние меры других государств фактически ограничивают поставки высокотехнологичного оборудовании и продукции, оставляя при этом возможности для поставок сырья. Вторая – российские металлургические предприятия практически не выпускают высокотехнологичные инновационные продукты, единицы обращают внимание на глубокий передел, получая прибыли с первичных переделов.

В 2010 году инвестиции были направлены на добывающий сектор – стоимость сырья увеличивается, потому для компаний выгодно вкладывать в добычу. Такая ситуация ни в коей мере не способствует развитию более технологичных отраслей, это просто невыгодно компаниям. Продолжается эксплуатация ресурсов, не подкрепленная новыми технологичными производствами. Глубокий передел оказывается без внимания инвесторов. В других странах-экспортерах ситуация иная: развиваются предприятия высокого передела и инвестиции направлены именно на производство.

Отставание  от мировых производителей видно  и на первых стадиях металлургического производства: многие страны уже отказались от мартеновских процессов, заменив их на более энергоемкие – конвертерные. В России этот способ все еще используется.

Между тем, аналитики  ожидают дальнейшего роста производства и прибылей в металлургии. Связано  это с развитием отраслей-потребителей.

Одним из главных  потребительских свойств проката  является устранение дефектов геометрии. Кроме размера готового проката особое внимание уделяется непрямолинейности, неплоскостности, т.е. волнистости, коробоватости, скрученности сечения, серповидности. Для устранения выше перечисленных дефектов применяется технологическая операция правки готового проката различными способами: знакопеременным изгибом, растяжением, сжатием, кручением на специализированном оборудовании – правильных машинах различной конструкции.

Правка металла  – одна из основных отделочных операций в прокатном производстве, значительно улучшающая качество проката по прямолинейности, геометрии поперечного сечения и в  ряде случаев по состоянию поверхности.

Операция правки является завершающей при производстве проката. Далее следует операция отделки (если необходимо) и упаковки готовой продукции, поэтому производительность правильного агрегата прокатного стана является лимитирующим параметром, в конечном счете, ограничивающем производительность всего стана.

Так, например, роликоправильные машины предназначены  для исправления продольной кривизны и скрученности поперечного сечения  изделий, полученных в результате прокатки, волочения и прессования. Поэтому  важно знать их конструкцию, принцип работы и т.п. Элементы правильных машин подвержены высоким нагрузкам, поэтому важен проверочный расчет на прочность составляющих таких машин. В качестве примера в данной работе приведен проверочный расчет на прочность ролика вертикальной РПМ ЦПШБ ОАО «ЕВРАЗ НТМК».

Целью курсовой работы является изучение сортоправильного производства и, в частности, ознакомление с технической характеристикой  машин, применяемых для правки металла. А так же закрепление лекционного материала курса «Оборудование цехов ОМД».

Задачами данной курсовой работы являются:

1. раскрытие сущности процессов правки сортового проката;
2. описание технических характеристик и назначения основных видов сортоправильных машин, таких как роликовые сортоправильные машины;
3. произвести проверочный расчет вертикальной роликоправильной машины по выбранной методике.

 

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Общие сведения

 

1. Способы правки

В процессе проката  происходит искривление проката  вследствие неравномерного нагрева металла, различной величины обжатия отдельных элементов прокатываемых полос, неудовлетворительной калибровки, недостаточного охлаждения прокатных валков и других разнообразных причин. Искривление проката может также произойти при транспортировке и охлаждении металла. Особенно сильно искривляется прокат несимметричных сечений.

Предупредительными  мерами, направленными на устранение причин, вызывающих искривление проката, а также специальными приемами (предварительная гибка рельсов, обрызгивание водой внутренних углов швеллеров, применение удлиненных проводок и правильных линеек сразу же за чистовой клетью прокатного стана, регулирование охлаждения бочек валков и др.) удается лишь частично уменьшить кривизну прокатных изделий. Поэтому почти весь прокат подвергают особой операции – правке. Цель правки – устранение кривизны в соответствии с требованиями действующих ГОСТ.

Металл правят как в горячем, так ив холодном состояниях. Горячая правка по сравнению  с холодной характеризуется рядом  преимуществ: более высокое качество проката и меньшие усилия правки.

Недостаток  горячей правки – прокат может  вновь покоробиться при его транспортировке и охлаждении.

Листы и сорт из углеродистой стали, характеризуемой  невысоким пределом текучести, не наклёпываются и поэтому правятся сравнительно легко. Наклепанный металл и изделия из легированной стали поддаются правке с большим трудом. Чтобы облегчить правку, снимают наклеп путем предварительной термической обработка проката.

Недостаток  холодной правки – возникновение  остаточных напряжений В соответствии с видами деформации различают четыре основных способа правки: изгибом, растяжением, дрессировкой (обжатием), местным нагревом.

В ряде случаев  правку осуществляют комбинированным  способом (изгиб сочетают с растяжением, растяжение – с обжатием и т. д.).

Изгибом правят металл в холодном и вгорячем состояниях. Правку можно осуществлять одно- и  многократным изгибом.

Однократным изгибом прокат правят на правильных прессах.

Недостатки  правки проката на прессах: низкая производительность процесса, невозможность осуществления ее в потоке, малая скорость и применение ручного труда. В современных прокатных цехах правильные прессы встречаются весьма редко, их применяют лишь для дополнительной правки полос, недостаточно хорошо выправленных на роликовых правильных машинах, а также для правки проката специальных видов: колес, бандажей и листов толщиной 40 мм и более.

В прокатном  производстве наибольшее распространение  получили роликовые и валковые правильные машины. Они обеспечивают высокую  производительность процесса и точность проката, а также возможность работы машин в потоке

В ряде случаев  выправить листовую сталь на валковых машинах не удается, например, при чрезмерно большой волнистости кромок и коробоватости поверхности, а также вследствие малой толщины листа (примерно менее 0,5 мм). Такую листовую сталь подвергают правке растяжением.

Качество правки этим способом высокое. Правкой растяжением  можно устранить весьма резкую волнистость и коробоватость листов. Поэтому в последнее время такую правку применяют для тонких и толстых листов из черных и цветных металлов и их сплавов. Кроме того, правкой растяжениемв сочетании с раскручиванием выправляют прутки, полученныепрессованием.

К недостаткам  правки растяжением относят: малую  производительность процесса, трудность осуществления ее в потоке и наличие отходов (обрезков концов листов, зажимаемых в головках машины).

Правку листов и ленты можно также осуществлять дрессировкой – прокаткой с незначительным обжатием. Такую правку обычно совмещают с проглаживанием и наклепом отожженных холоднокатаных листов.

При дрессировке  устранить полностью неровности листов невозможно. Поэтому обжатые листы дополнительно правят на валковых правильных или растяжных машинах.

Правка путем местного нагрева наряду с другими дефектами позволяет устранять, например, выпучины. Для этого выпуклую поверхность выпучины нагревают пламенем газовой горелки до 600-700°, при последующем охлаждении в результате коробления, направленного в сторону, противоположную по отношению к деформации, вызванной нагревом, выпучина сглаживается.

Правку путем  местного нагрева применяют в машиностроении. В прокатном производстве ее не используют [6].

 

2. Классификация правильных машин

Машины для правки проката можно разделить на пять основных типов:роликовые сортоправильные, валковыелистоправильные, валковые трубо-прутковопровильные (с косо расположенными валками) и растяжные машины, а также правильные прессы.

Роликовые сортоправильные машины изготовляют  двух типов: открытого (с консольными  роликами) и закрытого (с роликами на двух опорах).

Листоправильные машины при относительно большой длине бочки рабочих волков выполняют с опорными роликами.

Современные валковые трубо-прутковоправильные машины изготовляют, как правило, с валками, расположенными в вертикальной плоскости.

Растяжные машины для правки листов и прессованных изделий изготовляют с электрическим  или с гидравлическим главным  приводом.

Правильные  прессы могут быть горизонтальными  или вертикальными, с электрическим или с гидравлическим главным приводом [6].

 

3. Назначение и общие конструктивные данные роликовых сортоправильных машин.

Роликовые сортоправильные машины предназначены  для правки сортового проката  преимущественно в холодном состоянии.

Правка  на этих машинах осуществляется в  калибрах правильных роликов.

Различают машины для правки крупного, среднего и мелкого сорта.

На крупносортных  машинах правят рельсы весом 38-75 кг/пог. м, балки №20-60. швеллеры №20-45, угловой профиль 100х100-200х200 мм, круглую сталь диаметром 100-200 мм, квадратную сталь со стороной 90-200 мм и др.

Среднесортные машины применяют для правки рельсов весом 6-24 кг/пог. м. балок №6-22, швеллеров №6-22, тавров 50х50-140х140 мм, угловой стали 50х50-100х100 мы, круглой стали диаметром 50-100 мм, квадратной стали со стороной 40-90 мм и др.

На мелкосортных машинах правят угловую сталь 20x20-40х40 мм, круглую сталь диаметром 8-30 мм, квадратную сталь со стороной 8-25 мм и др.

В крупно- и среднесортных машинах ролики одного из рядов приводные В некоторых машинах первый (входной) ролик другого ряда также приводной.

В мелкосортных машинах, предназначенных для правки проката, характеризуемого значительной кривизной, ролики обоих рядов приводные.