Імітаційне моделювання при дослідженні роботи металургійного обладнання

Анотація

Сучасні потокові лінії прокатних цехів в своєму складі мають багато допо-міжного та основного обладнання. Від того на скільки безвідмовно та якісно вико-нує свої функції кожен агрегат зі складу прокатного стану залежить не тільки ритмічність роботи всього цеху, а й своєчасність відвантаження кінцевого проду-кту споживачеві. До основного обладнання прокатного стана можна віднести моталки, що намотують основну продукцію широкоштабових станів – штабу, у рулон. Від роботи моталок залежить якість намотки штаби, що впливає не тільки на наступну операцію різання листа, а й відвантаження якісного, щільно-намотаного рулону згідно заявок. На сьогодні моталки є саме тим вразливим технологічним устаткуванням, що перешкоджає подальшому підвищенню продуктивності потокової лінії прока-тки. Вони нерідко є причиною браку прокату. Створення нових моделей, або удо-сконалення конструкції діючих, вимагають прискіпливих досліджень навантажень на їхні вузли у формі натурного експерименту. В умовах воєнного стану в країні досить важко провести натурні експериме-нти, які б дозволили підтвердити або спростувати ті чи інші аспекти технологі-чного процесу, тому актуальним постає питання використання імітаційного мо-делювання при конструюванні металургійного обладнання. Імітаційне моделю-вання дозволяє досліджувану модель замінювати математичною і над нею вже проводити досліди шляхом статистичного моделювання чисельними методами в спеціалізованих програмах обчислювальних експериментів. Характер руху барабана моталки при намотуванні штаби – обертальний, тому всі динамічні процеси при цьому процесі характеризуються моментом інерції. При імітації процесу намотування штаби різного типорозміру встановлено, що маса намотуємого рулону прямо пропорційна часу намотки, а діаметр рулону має не прямолінійну зміну, що може викликати у приводі моталки коливання, для дослідження природи цих коливань в першу чергу необхідно встановити спектр власних частот та форму коливань. Визначені частота, амплітуда і форма коли-вань, дозволили дослідити пружні деформації, що виникають в процесі намоту-вання штаби, у функції часу. Графічний аналіз форми виникаючих коливань дозволив встановити, що пружні деформації від сил опору електродвигуна та обертових частин барабана моталки знаходяться в протифазі. Виконані розрахунки створюють передумови для дослідження вимушених коливань, що виникають в приводі барабана моталки.