ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

Тихоновича Дениса Юрьевича

В. И. Руденко

"Исследование работы и повышение эксплуатационной надёжности рабочих рольгангов блюмингов" Руденко В. И. - Донецк 1975г.

        Экспериментальные исследования по определению нагрузок на резьбовые соединения крышек подшипников роликов были проведены на рабочих рольгангах блюмингов Енакиевского и Макеевского металлургических заводов.
        Надежность резьбовых соединений определяется величиной усилия предварительной затяжки. При уменьшении усилия предварительной затяжки может произойти раскрытие стыка. Это приводит к появлению дополнительных динамических нагрузок на узлы и детали и, как следствие, к резкому снижению их долговечности.
        Раскрытие стыка подшипников роликов приводит к изменению межцентровых расстояний зубчатых зацеилений и появлению распорных усилий, в результате которых возникают поломки зубьев, скручивание трансмиссионных валов, поломки вкладышей роликов.
        Исследования показали, что неравномерность нагрузки по виткам резьбы приводящая к пластической деформации нижних витков, а также явление самопроизвольного отвинчивания гайки от действия вибрационных нагрузок не являются основными причинами низкой надежности резьбовых соединений. Основная причина заключается в чрезмерной величине усилия предварительной затяжки.
        Для исследования усилий, возникающих в резьбовых соединениях крышек подшипников ролика рабочего рольганга в процессе затяжки и при прокатке использовались болты с наклеенными на них полупроводниковыми датчиками.
        При установке болтов, изготовленных из стали Ст.3 в конце затяжки на осциллограммах появляются площадки текучести, а при прокатке в болтах возникают кратковременные всплески нагрузок превышающие усилие предварительной затяжки, в результате чего происходит раскрытие стыка.
        Процесс раскрытия стыка при переменных нагрузках приводит к появлению в стержне болта дополнительных напряжений ударного характера и болт либо обрывается, либо подвергается пластическим деформациям, в результате которых уменьшается усилие предварительной затяжки. А по данным исследований, усилие предварительной затяжки в течение семи часов работы практически становится равным нулю.
        Для повышения надежности резьбовых соединений предложено изготовить болты из стали 40XH. Это позволило увеличить усилие предварительной затяжки на 30% и ликвидировать пластические деформации стержней болтов во время эатяжки.
        Как показали экспериментальные исследования, время до раскрытия стыка для болтов изготовленных из стали Ст.3 составило 4 часа тогда как для болтов из стали 40XH - около 22 часов.
        Применительно к рабочему рольгангу Енакиевского металлургического завода условие нераскрытия стыка выражается:
        Qo/Q>0,8
        Где Qo - усилие предварительной затяжки,
        Q - усилие действующее на болт.
        После обработки экспериментальных данных оказалось, что в область раскрытия стыков для болтов из стали Ст.3 попадает 96,1% случаев нагружения, а для болтов из стали 40ХН - 57,4%. Из-за недостаточной предварительной затяжки даже при установке болтов из стали 40ХН при прокатке происходит раскрытие стыков.
        Дальнейшее повышение надежности резьбовых соединений рабочих рольгангов может быть достигнуто за счет уменьшения усилий действующих на болты во время прокатки. При выходе слитка из валков ролики вращаются в направлении задачи слитка. Если изменить положение конических шестерен, то окружное усилие направлено вниз и воспринимается корпусом подшипника, а не резьбовыми соединениями. При этом улучшается стабильность усилия предварительной затяжки и практически отсутствует самопроизвольное отвинчивание гаек.