5.2. Prokatlash jarayonlarini kompyuterli modellashtirish
Prokatlashni modellashtirish bir qator chegaralashlarni hisobga olish
bilan metallning shaklini o‘zgartirish jarayonini va energiya-kuch
parametrlarini hisoblash zarurligi bilan bog‘lanadi. [12, 52] ishlarda ikkita
modellashtirish dasturining tasviri keltirilgan: qaynoq listli prokatlash KOYLJ)
va sortli prokatlash VAKA, ular nafaqat ishlab chiqarishni tayyorlash vaqtini
qisqartirish imkonini berib qolmasdan, balki metallni deformatsiyalashda katta
sonli siqishlarni o‘z ichiga oladigan texnologik jarayonlar uchun hisoblashning
olingan variantlarini unumdorlik va energetik xarajatlarni tejash nuqtai-
nazaridan taqqoslashni bajarish imkonini ham beradi.
KOYLJ} dasturida rangli metallar va qotishmalarni qaynoq prokatlashda
siqishning optimal rejimini hisoblashning bu jarayonni nazariy tadqiq qilish va
reversiv hamda ketma-ket stanlarda eksperimental tadqiq qilish natijasida
olingan matematik modelidan foydalaniladi.
148
Dasturning algoritmi boshlang‘ich ma’lumotlarni shakllantirish,
polosaning geometrik o‘lchamlarini hisoblash, prokatlashning tezlik rejimini
aniqlash, yoyilmaning harorati va energiya-kuch parametrlarini aniqlash,
deformatsiya rejimlarining chegaralanishlarini tekshirish va har bir o‘tishda
polosaning hisoblangan balandligini korrektirovkalashni o‘z ichiga oladi.
Shuningdek dasturni ishlab chiqish jarayonida grafik informatsiyani
approksimatsiyalash o‘tkazilgan, natijada olingan formulalar dasturga kiritilgan,
bu talab qilinadigan boshlang‘ich ma’lumotlarning sonini anchagina qisqartirish
imkonini bergan.
Hisoblashlar uchun boshlang‘ich ma’lumotlar sifatida quyidagi
informatsiyadan
foydalaniladi:
stanning
texnik
tavsifi;
polosaning
xususiyatlarini tavsiflaydigan parametrlar; quymaning geometrik o‘lchamlari
(uzunligi, balandligi, kengligi); hisoblashlarda foydalaniladigan material uchun
deformatsiyaga o‘rtacha qarshilik bo‘yicha spravochnik ma’lumotlari;
prokatlashning boshlang‘ich va oxirgi harorati; prokatlanadigan materialning
markasi.
Chiquvchi informatsiya siqish rejimlarini hisoblash jadvallari ko‘rinishida
beriladi. Dastur quyidagi qotishmalar bilan ishlashga mo‘ljallangan: M1, M2,
L63, L68, L90, MN19, BrA7, N1, N2, NZ, D1, D16, AD1, AD31, AMS, AMgb
va boshqalar.
Dasturda prokatlash jarayonining imitatsion modeli ko‘zda tutilgan, u
prokat stanining dinamik ishlash rejimini ko‘rgazmali taqdim qilish imkonini
beradi.
Materialning markasiga bog‘liq ravishda dastur siqish rejimlarini
hisoblashning ikkita algoritmini o‘z ichiga oladi: yumshoq qotishmalar uchun
(L63, L90, M1, N1, AD1, AMs va boshqalar tipidagi) va qattiq qotishmalar
uchun (D1, D16, BrA7 va boshqalar tipidagi). Har ikkala algoritm
tayyorlanmaning joriy o‘lchamlari, deformatsiyaning parametrlari, shuningdek
prokatlashning harorat va energiya-kuch parametrlarini (prokatlash kuchi,
prokatlash momenti va boshqalar) hisoblashni o‘z ichiga oladi. 175x2120x1375
149
mm o‘lchamli quymadan olingan AMgb qotishmadan 6 mm qalinlikdagi listni
prokatlash rejimlarini EHM da modellashtirishga misol 5.3 - rasmda keltirilgan.
VAISA dasturi ketma-ket va uzluksiz prokat stanlarida po‘lat to‘sinlarni
sortli prokatlashda metallning shakl o‘zgarishini modellashtirish va energiya-
kuch parametrlarini hisoblash imkonini beradi. Jo‘valarni kalibrlashning grafik
tasviri (5.3 - rasm) dastur bilan shakllantiriladi va o‘lchamlarni kiritish uchun
grafik paketga beriladi, olingan hisobiy parametrlarning grafiklarini esa Exse1
paketi vositalari yordamida qurish mumkin.
5.3 – rasm. BALKA dasturidan foydalangan holda 500 – stanida 16 –
kalibrli prokat uchun rulonlarni kalibrlashni simulyatsiya qilish misoli
150
[53] ishda ko‘ndalang-vintli prokatlash jarayonini uch o‘lchovli
modellashtirish natijalari keltirilgan, u AK8U8/8-OUKA dasturiy majmuadan
foydalanish bilan bajarilgan. Yaxlit mis tayyorlanmani uchta jo‘vada sovuq
ko‘ndalang-vintli
prokatlash
tadqiq
qilingan
(5.4,
a
rasm).
Bu
deformatsiyalashda materialning o‘zini qanday tutishini tasvirlash uchun
bichiziqli izotrop qayishqoqplastik modeldan foydalanish imkonini bergan.
Tayyorlanmaning va unla metallning oqishi tadqiq qilingan kenglikning modeli
uch o‘lchovli qattiq tanali geksaedrik elementlardan shakllantirilgan (5.4, b
rasm). Tayyorlanmaning kenglikdagi holatini turg‘unlashtirish uchun prokatlash
paytida naysimon o‘tkazmadan foydalanilgan. O‘tkazma va prokat jo‘valari
absolyut qattiq qobiq elementlar yordamida lagranj qo‘yilmasida
modellashtirilgan. Oxirgi elementlarning lagranj to‘ri bilan tasvirlangan
jo‘valar va o‘tkazma tayyorlanmaning oxirgi elemntlarning eyler to‘ri
yordamida qurilgan modeli bilan kontaktga kirishadi. O‘tkazma va jo‘valarning
eyler muhiti bilan o‘zaro harakatlarini tasvirlash uchun 8-OUKA ning
imkoniyatlaridan foydalanilgan.
5.4 – rasm. Vintli prokatlash jarayonini modellari:
a – giometrik; b – cheklangan elementlar usuli bilan; 1 – maydon 2 –
bo‘sh; 3 – simlarni ulash; 4 – Eyler fazosi
151
5.5 – rasm. Shakillangan kalibrlarda navli prokatlash jarayoni: a –
jarayonning sxemasi; b – sonli elementlar usuli bilan model
[54] ishning mualliflari tomonidan shuningdek sortli prokatlash jarayoni
ham modellashtirilgan. Tayyorlanmani jo‘valarga berish va prokatlash jarayoni
boshlangandan keyin birinchi 0,1 sekund davomida polosaning jo‘valar bilan
barqaror qamrab olinishini tashabbuslantirish uchun tayyorlanmaning orqa
uchiga taqsimlangan yuklama ko‘rinishida tiralish kuchi qo‘yilgan. Prokatlash
jarayoni simmetrik kalibrlarda amalga oshirilishi sababli masalani echishda
simmetriya o‘qlarida mos keluvchi mexanik chegara shartlariga ega bo‘lgan
qattiq jismli modelning chorak qismini ko‘rib chiqish etarli bo‘lgan. Fasonli
kalibrlarda prokatlash jarayonining hisobiy sxemasi va uning oxirgi elementli
modeli 5.5 - rasmda ko‘rsatilgan.
Eyler modeli tayyorlanmasi va ishchi kenglikdagi uch o‘lchovli qattiq
tanali geksoedrik oxirgi elementlarning soni 107 820 tani tashkil qilgan. Prokat
jo‘vasining lagranj modeli 3 704 ta absolyut qattiq qobiq elementlardan
shakllantirilgan.
5.6 - rasmda tayyorlanmada ekvivalent plastik deformatsiya va ekvivalent
kuchlanishlarning oxirgi elementli modellashtirish natijalari bo‘yicha olingan
taqsimlanish maydonlari keltirilgan.
152
Shu
narsa
aniqlanganki,
prokatlashda
tayyorlanmaning
plastik
deformatsiya darajasi tadqiq qilinadigan kalibrlarda jo‘va bilan kontaktga
kirishadigan qatlamlarda 0,98 gacha etadi. Tayyorlanmaning ichki qatlamlarida
plastik deformatsiya darajasi 0,5-0,7 ni tashkil qiladi (5.6, a rasm), bu baland
polosa prokatlanadigan holat uchun xarakterli bo‘ladi. Deformatsiya o‘chog‘ida
ekvivalent kuchlanishlar 170 MPa gacha etadi.
5.6 – rasm. Shakillangan kalibrlarda kesma prokat payitida ishlov
beriladigan qismdagi taqsimlash maydonlarining modellari (bo‘limning 4-qismi
ko‘rsatilgan): a – plastik deformatsiyaning darajalari: b – ekvivalent
kuchlanishlar, MPa
[55] ishda ishlab chiqarish jarayonini tahlil qilish va korrektirovkalash
uchun OERSJM-ZO dasturiy majmuadan foydalanish bilan D16 alyuminiy
qotishmasidan quvurlarni davriy prokatlash jarayonini modellashtirish
bajarilgan. Qo‘yilgan vazifani hal qilish uchun tayyorlanmaning oxirgi
elementli modeli, sovuq prokatlash stanida quvurlarni davriy prokatlash
jarayonining modeli qurilgan va prokatlashning parametrlarini hisoblash
bajarilgan (5.7 - rasm).
153
5.7 – rasm. DEFORM -3D dasturiy majmuasi yordamida prokat jarayonining
modeli: a – sovuq prokat jarayonida; b – deformatsiya zonasida kuchlanishni
hisoblash natijalari
O‘tkazilgan modellashtirish natijalari amaldagi prokatlash texnologik
jarayoniga tuzatishlar kiritish imkonini bergan.
Keltirilgan misollar prokatlashning har xil turlari uchun kompyuterli
modellashtirishni qo‘llash samarali ekanligini ko‘rsatadi.
| 