ЗАСТОСУВАННЯ РОЗРЯДНИКІВ НАПРУЖЕНЬ В ОСНОВНИХ ВУЗЛАХ ТЕХНОЛОГІЧНОГО УСТАТКУВАННЯ МБЛЗ

Анотація

У промисловому устаткуванні наявність тріщин та інших поверхневих дефектів є неприпустимою при експлуатації. Особливо важливою ця умова являється для деталей, що є складовою частиною великого комплексу устаткування. Наприклад, в машинах безперервного лиття заготівок (МБЛЗ) із загальною масою устаткування в декілька тисяч тон, вихід з ладу навіть однієї деталі спричиняє за собою серйозні наслідки, пов'язані з мільйонними збитками. Важкі умови такого устаткування не лише впливають на його роботу, скорочуючи термін експлуатації, але й можуть негативно вплинути на якість продукції, що випускається. Цей вплив виражається таким чином: з причини перегрівань устаткування може змінюватися налаштування основних вузлів, пов'язане з температурними розширеннями найбільш нагрітих елементів. За наявності тріщин в найбільш навантаженому вузлі запалу - голівки, змінюється її міцність, і можливе виникнення наднормативних деформацій, тобто зміна розмірів її поперечного профілю. Крім того, тріщини в замковій частині запалу є неприпустимими щоб уникнути заклинювання рідкого металу в тріщинах.
Проблема зниження інтенсивності утворення тріщин може бути розв'язана різними способами. Її практичне рішення залежить від конструкції виробу і особливостей його навантаження. Якщо розглянути роботу запалів слябових МБЛЗ, то потрібно відмітити, що в основі проблеми лежить несиметрична конструкція голівки запалу і одностороннє підведення і відведення тепла від її замкової частини. Для аналізу напружено-деформованого стану в статті використовувався метод кінцевих елементів. Тривимірним моделям задавали розбиття на кінцеві елементи, після чого задавалися різні теоретично можливі навантаження. Зокрема, встановлено, що до найбільших деформацій схильні крайові ділянки торцевого перерізу голівки запалу, а максимальне напруження (і відповідно - тріщини) може виникати з певним кроком і розвиватися на поверхні замкового виступу. Аналіз розрахункових даних показав, що для зниження температурної напруги в замковому виступі голівки запалу необхідно деформацію його верхніх шарів зробити вільнішою. Цього можна досягти, якщо виконати поперечний паз (розрядник напружень), який ділив би довжину виступу на два елементи. При цьому нагрівання та охолодження поверхневого шару замку стає безпечнішим з точки зору можливості виникнення розтягуючих напружень, що зменшує вірогідність утворення тріщин.