Цифрове рішення для калібровки валків: математичне моделювання прокатки в калібрах «овал – круг»

Складні та коштовні комп’ютерні програми поки що не знайшли широкого застосування для вирішення виробничих завдань на прокатних станах. Основний акцент робиться переважно на практичний досвід і виробничі експерименти. Водночас оптимізація виробничого процесу лише з урахуванням експеримен-тальних досліджень пов’язана зі значними часовими і фінансовими затратами. Тому це також неефек-тивно. Це призвело до того, що нині провідні організації та вчені займаються розробленням швидкодіючих інженерних комп’ютерних систем для автоматизованого проєктування калібровки валків. Метою робо-ти є розроблення діджитального рішення для калібровочного бюро, яке можна використовувати як для конструювання, так і для оптимізації калібровки валків, а також для аналізу ефективності налаштуван-ня прокатного обладнання на основі універсальної математичної моделі безперервної прокатки простих профілів у системі калібрів «овал – круг». У запропонованій моделі використовується варіаційний принцип механіки суцільного середовища мінімуму сумарної потужності внутрішніх та зовнішніх сил в осередку деформації – метод Рітца.Розроблена математична модель може бути використана для дослідження формозміни металу за без-перервної прокатки на сортових станах у системі калібрів «овал – круг». Дана модель також рекомен-дується до використання як розрахунковий модуль для визначення деформації металу під час прокатки у високошвидкісному проволочному блоці із загальним приводом.

Complex and expensive programs have not yet found wide application for solving production problems on rolling mills. The main emphasis is mainly on practical experience and production experiments. At the same time, optimization of the production process only on the basis of experimental studies is associated with significant time and financial costs. Therefore, it is also ineffective. This has led to the fact that currently a few leading organizations and scientists are engaged in the development of high-speed engineering computer systems for automated design of profile rolling calibers. The purpose of this work is to develop a digital solution for optimal roll pass design, as well as for analyzing the efficiency of rolling equipment adjustment based on a universal mathematical model of continuous rolling of simple profiles in the «oval-circle» calibers system. The proposed model uses the variational principle of continuous medium mechanics of the minimum total power of internal and external forces of the deformation zone – the Ritz method.The developed mathematical model can be used to study the metal deformation during continuous rolling in the “oval – circle” calibers system. This model is also recommended for use as a calculation module for determining metal deformation during rolling in a high-speed wire block with a joint drive.