Обґрунтування конструкції верстату для корекції геометрії профілів
Автор: Штокало Остап Мирославович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерний інжиніринг в машинобудуванні
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Випрямляч використовується для вирівнювання профілів, і його метою є досягнення необхідної точності на метр довжини профілю, яка визначається стандартом. Випрямляч розташований на лінії прокатки за подавальною машиною профілів на опорній плиті. Ця плита кріпиться до бетонного фундаменту за допомогою анкерних болтів. Після вирівнювання матеріал охолоджується та продовжується до станції контролю, де проводиться випадкова перевірка розмірів. Потім профілі продовжують прямувати на склад/на відправку. Основними частинами випрямляча є випрямляючі ролики, які приводяться в рух електродвигуном та редуктором. Вони поділяються на верхні та нижні ролики, де один або інший регулюється (разом або окремо). Необхідно забезпечити синхронний рух роликів, щоб запобігти прослизанню випрямленого матеріалу. Основною перевагою роликового випрямляча (наприклад, порівняно з випрямляючим пресом) є те, що матеріал випрямляється під час його руху. Об’єкт дослідження: роликовий випрямляч профілів для вирівнювання сталевих прутків промислового використання. Предмет дослідження: геометричні, кінематичні та силові параметри випрямляча профілів для вирівнювання сталевих прутків. Мета роботи: розроблення конструкції випрямляча профілів для вирівнювання сталевих прутків різної форми поперечного перерізу та довжини. В даній магістерській роботі проектувався пристрій для вирівнювання профілів у безперервному режимі роботи. Вступна частина роботи присвячена загальним питанням вирівнювачів профілів та аналізу існуючих конструктивних рішень. Обґрунтоване конструктивне рішення розділено на вибрані конструктивні вузли. Для них було розроблено сучасне конструктивне рішення. Далі воно було піддано багатокритеріальному аналізу та визначено відносний технічний рівень окремих варіантів рішення за загальними критеріями. Як оптимальне конструктивне рішення, яке базується на багатокритеріальному аналізі та вимогах замовника, було обрано варіант вирівнювача з розрізною рамою, одна частина якої є рухомою для зміни калібрів. Нижні ролики регулюються незалежно, а лише верхні вирівнювальні ролики приводяться в рух електродвигунами-редукторами. В розрахунковій частині роботи для U-подібного профілю визначено момент деформації (28,1 кН•м). За загальною сумою всіх моментів було обрано редукторний електродвигун потужністю 110 кВт та вихідною швидкістю 27 хв-1. Передача крутного моменту на випрямляючий вал, а згодом на випрямляючий ролик, була реалізована за допомогою пружин. Вимірювання швидкості реалізовано за допомогою абсолютного енкодера, вбудованого виробником. Для проектування рами та випрямного вала було використано метод скінченних елементів. Визначено максимальне напруження та деформацію рами під час випрямлення. Основною та опорною частиною машини є зварена рама. Вона складається з трьох частин: фундаменту, нерухомої та рухомої частин. Фундамент будується на бетонному фундаменті. Під час складання рама встановлюється в правильному положенні та підтримується. Під час випрямлення нерухома та рухома частини попередньо напружуються одна з одною за допомогою штифта та лінійного гідродвигуна, який попередньо напружує штифт над похилою площиною. Під час рихтування ролики попередньо натягуються за допомогою штифтів та гідравлічних гайок. Під час зміни рихтувальних супортів рухома стійка відсувається, а рихтувальний вал залишається на нерухомій рамі. Це стає можливим завдяки кріпленню рихтувального вала у втулках (з зазором). Для передачі формувальних сил використовуються сферичні дворядні підшипники. Основні приводи, що забезпечують рихтування, встановлені на нерухомій рамі за допомогою гвинтових з’єднань. Їх потужність призначена для приводу верхніх роликів. Нижні ролики не приводяться в рух. 3D-модель усього пристрою було створено за допомогою програми Autodesk Inventor відповідно до конструкторських розрахунків. На основі моделі було створено додану креслярську документацію. Ключові слова: CAD, метод скінчених елементів, моделювання, випрямляч профілів, Autodesk Inventor, рихтування.